PROPIEDADES MEJORADAS DE MEZCLAS DE POLIOLEFINAS Y ARTÍCULOS FABRICADOS CON ESTAS MEZCLAS.

Una película hecha de una mezcla de polímeros que comprende:

- un copolímero al azar de etileno-propileno y

- un modificador seleccionado entre un copolímero basado en polietilrno catalizado por un metaloceno,

un terpolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, y un homopolímero de polipropileno sindiotáctico,

- un peróxido orgánico para reducir la viscosidad de la mezcla de polímeros y,

- opcionalmente, un paquete de estabilizador de resina que contiene cantidades suficientes de un neutralizador de catalizador y antioxidantes primarios y secundarios para impedir la degradación del polímero.

Propiedades mejoradas de mezclas de poliolefinas y artículos fabricados con estas mezclas.

Campo de la invención La presente invención se refiere a mezclas de poliolefinas que se pueden usar para fabricar películas que tienen una tenacidad mecánica mejorada, un nivel acrecentado de resistencia al impacto o buena claridad óptica. Más en particular, la presente invención se refiere a un copolímero al azar de etileno-proplileno (C2-3) mezclado con copolímeros basados en polietileno catalizados por un metaloceno, terpolímeros basados en polietileno catalizados por un metaloceno o polímeros de polipropileno sindiotáctico. Las mezclas de poliolefinas de la presente invención pueden conformarse a películas.

Antecedentes de la invención En la fabricación de películas, hojas y artículos similares tradicionalmente se han usado homopolímeros de calidad película. Recientemente, una mezcla de resina usando un material de base de copoímero al azar C2-3 y un aditivo de un copolímero de etileno/alfa olefina catalizado con un catalizador Ziegler-Natta ha demostrado que tiene propiedades mejoradas de películas (tal como resistencia al impacto, resistencia al desgarro, resistencia a tracción y módulo elástico) en comparación con homopolímeros de calidad película. Puesto que el copolímero de etileno/alfa-olefina, por ejemplo, TAFMER asequible de Mitsui Petrochemical, de Tokio, Japón, es relativamente caro en comparación con homopolímeros convencionales de calidad película, sería deseable descubrir aditivos alternativos que costaran menos que el copolímero de etileno/alfa-olefina pero que tuvieran propiedades equivalentes de las películas. Análogamente, sería también deseable el descubrimiento de aditivos que proporcionen más ventajas en cuanto a la resistencia de una película sin aumento o un aumento pequeño del coste.

Sumario de la invención De acuerdo con una realización, una mezcla de polímeros incluye un copolímero al azar de etileno-propileno (C2-3) y un modificador seleccionado entre el grupo constituido por un copolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, un terpolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, y un homopolímero sindiotáctico de polipropileno. La mezcla de polímeros puede incluir también un peróxido orgánico para viscorreducir la mezcla de polímeros El copolímero al azar C2-3 deseablemente comprende aproximadamente 2% en peso de etileno. La cantidad de modificador en la mezcla deseablemente es de aproximadamente 7% en peso en relación al peso total de la mezcla.

Una película se produce a partir de la mezcla de polímeros anterior.

Si el modificador presente en la mezcla es un copolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, deseablemente la película tiene las propiedades siguientes: un valor de la resistencia a tracción de cómo mínimo aproximadamente 1297 N/m en la dirección de producción y como mínimo aproximadamente 1262 N/m en la dirección transversal; un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf de como mínimo aproximadamente 520 g/hoja en la dirección transversal y de como mínimo 520 g/hoja en la dirección de producción; y un valor de caida de dardo de como mínimo aproximadamente 300 g. Por otra parte, si el modificador es un terpolímero basado en polietileno, catalizado por un metaloceno, es deseable que la película tenga las propiedades siguientes: un valor de la resistencia a tracción de como mínimo aproximadamente 1297 N/m en la dirección de producción y de como mínuimo aproximadamente 1262 N/m en la dirección transversal; un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf de como mínimo aproximadamente 880 g/hoja en la dirección transversal y de como mínimo aproximadamente 490 g/hoja en la dirección de producción y un valor de caída de dardo de aproximadamente 300 g. Sin embargo, si el modificador es un homopolímero de polipropileno sindiotáctico, es deseable que la prelícula tenga las propiedades siguientes: un valor de la turbiedad de menos de, o igual a, aproximadamente 0, 7%; una resistencia a tracción de como mínimo aproximadamente 1314 N/m en la dirección de producción y de como mínimo aproxikmadamente 1244 N/m en la dirección transversal; y un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D1922) de como mínimo aproximadamente 410 g/hoja en la dirección de producción y de como mínimo 450 g/hoja en la dirección transversal.

En otra realización, un procedimiento para producir una película comprende proporcionar un copolímero al azar de etileno-propileno y mezclar el copolímero con un modificador formando una mezcla de polímero. El modificador puede ser un copolímero basado en polietileno, catalizado por un metaloceno, un terpolímero basado en polietileno, catalizado por un metaloceno o un hompolímero de polipropileno sindiotáctico. La mezcla de polímeros se conforma a película.

Descripción detallada de la invención Se mezcla con diversos modificadores un material base copolímero al azar de etileno-propileno (C2-3) . En una realización, el modificador es un copolímero basado en polietileno, catalizado por un metaloceno. En otra realización, el modificador es un terpolímero basado en polietileno, catalizado por un metaloceno. En otra realización, el modificador es un homopolímero de polipropileno sindiotáctico.

Los copolímeros al azar de etileno-propileno (C2-4) se forman por polimerización catalizada de una mezcla de monómeros de propileno y etileno. Es deseable que los copolímeros al azar C2-3 usados aquí estén basados en propileno, lo que significa que el copolímero al azar C2-3 tiene un porcentaje en peso mayor de propileno que de etileno, y más deseablemente que tiene un porcentaje en peso sustancialmente mayor de propileno que de etileno. En una realización, el copolímero al azar C2-3 tiene aproximadamente 2% en peso de etileno (esto es, 2% de C2, en el copolímero al azar C2-3) . En otra realización, el copolímero al azar C2-3 tiene de aproximadamente 0, 4 a aproximadamente 4% en peso de etileno (esto es, de 0, 4 a 4% de C2, en el copolímero al azar C2-3) . El copolímero al azar C2-3 deseablamente se cataliza usando un catalizador Ziegler-Natta, conocidos en la técnica. El material de base copolímero al azar C2-3 con 2% de C2 tiene una densidad de aproximadamente 0, 89 g/cm3; un peso molecular ponderal medio de aproximadamente 200.000 a aproximadamente 450.000; un índice de fusión de aproximadamente 1, 5 a aproximadamente 50 dg/min con una carga de 2, 16 kg a 230º C; y una distribución del peso molecular ponderal medio en el intervalo de aproximadamente 3 a aproximadamente 8. Un ejemplo de copolímero al azar C2-3 con 0, 2% de C2, disponible comercialmente, es 6234, comercializado por Atofina Petrochemicals de La Porte, Texas.

Los copolímeros basados en polietileno catalizados por un metaloceno son polímeros formados por polimerización catalizada por un metaloceno de principalmente etileno con cantidades menores de un segundo monómero, típicamente una alfa-olefina tal como buteno, deseablemente hexeno u octeno. En una realización, el segundo monómero está presente en el polímero en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 30% en peso, deseablemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 25% en peso y, más deseablemente, de aproximadamente 25% en peso. Los modificadores de copolímeros basados en polietileno, catalizado por un metaloceno, tienen una densidad de aproximadamente 0, 86 a aproximadamente 0, 91 g/cm3, un índice de fluidez en estado fundido MI2 de aproximadamente 0, 5 a aproximadamente 5 dg/min con una carga de 2, 16 kg a 190º C. Los ejemplos de copolímeros basados en polietileno, polimerizados por metaloceno, disponibles comercialmente, pertenecen a los plastómeros EXACT® y los elastómeros poliolefínicos Engage®, disponibles en Exxon Mobile Corporation y DuPont Dow Elastomers LLC, respectivamente.

Los terpolímeros basados en polietileno catalizados por metaloceno son polímeros formados por polimerización catalizada por un metaloceno de principalmente etileno y cantidades menores de un segundo y un tercer monómero, típicamente alfa-olefinas tales como buteno, deseablemente hexeno. Los modificadores terpolímeros basados en polietileno catalizados por un metaloceno tienen una densidad de aproximadamente 0, 87 a aproximadamente 0, 91 g/cm3 y un índice de fusión MI2 de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 dg/min con una carga de 2, 16 kg a 190º C. Los ejemplos de terpolímeros basados en polietileno, catalizados por metaloceno, disponibles comercialmente, pertenecen también a los plastómeros EXACT® y los elastómeros olefínicos Engage®.

1. Una película hecha de una mezcla de polímeros que comprende:

- un copolímero al azar de etileno-propileno y

- un modificador seleccionado entre un copolímero basado en polietilrno catalizado por un metaloceno, un terpolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, y un homopolímero de polipropileno sindiotáctico,

- un peróxido orgánico para reducir la viscosidad de la mezcla de polímeros y,

- opcionalmente, un paquete de estabilizador de resina que contiene cantidades suficientes de un neutralizador de catalizador y antioxidantes primarios y secundarios para impedir la degradación del polímero.

2. La película de la reivindicación 1, en la que el peróxido orgánico es 2, 5-dimetil-2, 5-di- (t-butilperoxi) hexano o 3, 6, 9-trietil-3, 6, 9-trimetil-1, 2, 4, 5, 7, 8-hexanona.

3. La película de la reivindicación 1 que tiene un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D1922) de cómo mínimo aproximadamente 300 g/hoja en la dirección transversal y de como mínimo 300 g/hoja en la dirección de producción.

4. La película de la reivindicación 1, en la que el modificador es un copolímero basado en polietileno, catalizado por un metaloceno, y la película tiene un valor de la resistencia a tracción (ASTM D638) de como mínimo aproximadamente 1297 N/m en la dirección de producción y como mínimo aproximadamente 1262 N/m en la dirección transversal.

5. La película de la reivindicación 4 que tiene un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D1922) de como mínimo aproximadamente 520 g/hoja en la dirección transversal y como mínimo aproximadamente 520 g/hoja en la dirección de producción.

6. La película de la reivindicación 4 que tiene un valor de caída de dardo (ASTM D1709) de como mínimo aproximadamente 300 g.

7. La película de la reivindicación 1, en la que el modificador es un terpolímero de polietileno catalizado por un metaloceno y la película tiene un valor de la resistencia a tracción (ASTM D638) de como mínimo aproximadamente 1297 N/m en la dirección de producción y de como mínimo 1262 N/m en la dirección transversal.

8. La película de la reivindicación 7 que tiene un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D 1922) de como mínimo aproximadamente 880 g/hoja en la dirección transversal.

9. La película de la reivindicación 7 que tiene un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D 1922) de como mínimo aproximadamente 490 g/hoja en la dirección de producción.

10. La película de la reivindicación 7 que tiene un valor de caída de dardo (ASTM D 1709) de como mínimo aproximadamente 300 g.

11. La película de la reivindicación 7 que tiene una resistencia a tracción de como mínimo aproximadamente 1297 Nm en la dirección de producción y en la transversal, una resistencia al desgarro Elmendorf de como mínimo aproximadamente 340 g/hoja, un valor de caída de dardo de como mínimo aproximadamente 340 g y un valor de la turbiedad (ASTM D1003) inferior o igual a aproximadamente 7, 0%.

12. La película de la reivindicación 1, en la que el modificador es un homopolímero de polipropileno sindiotáctico y la película tiene un valor de la turbiedad (ASTM D1003) inferior o igual a aproximadamente 0, 7%.

13. La película de la reivindicación 12 que tiene un valor de la resistencia a tracción (según ASTM D638) de como mínimo aproximadamente 1314 en la dirección de producción y de como mínimo aproximadamente 1244 N/m en la dirección transversal.

14. La película de la reivindicación 12 que tiene un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D1922) de como mínimo aproximadamente 410 g/hoja en la dirección de producción.

15. La película de la reivindicación 12 que tiene un valor de la resistencia al desgarro Elmendorf (ASTM D1922) de como mínimo aproximadamente 450 g/hoja en la dirección transversal.

16. Un procedimiento para producir una película, que comprende:

- proporcionar un copolímero al azar de etileno-propileno,

- mezclar un modificador seleccionado entre un copolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, un terpolímero basado en polietileno catalizado por un metaloceno, y un homopolímero de polipropileno sindiotáctico con el copolímero al azar de etileno-propileno formando una mezcla de polímeros,

- añadir un peróxido orgánico para reducir la viscosidad de la mezcla de polímeros,

- opcionalmente, añadir un paquete de estabilizador de resina que contiene cantidades suficientes de un neutralizador de catalizador y antioxidantes primarios y secundarios para impedir la degradación del polímero,

- reducir la viscosidad de la mezcla de polímeros y

- conformar la mezcla de polímeros como una película.