Composición de polipropileno rígido con excelente alargamiento de rotura.

Composición de polipropileno que comprende

(a) un primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) que comprende

(I) un polipropileno (PP1) que tiene un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133situado dentro de la gama de valores que va desde 50 hasta 500 g/10 min.

, y

(II) un copolímero de propileno elastomérico (E1) que tiene

(α) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y

(ß) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) igual o superior a2,5 dl/g,

(b) un polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) que tiene

(I) un índice de ramificación g' de menos de 1,0, y

(II) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 igual o inferior a 15 g/10 min.,

(c) un segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2) que comprende

(I) un copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) que tiene

(α) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valoresque va desde 1 hasta 40 g/10 min.,

(ß) un índice de ramificación g' que es más alto que el índice de ramificación g' del polipropileno de altaresistencia en estado de fusión (HMS-PP), y

(γ) un contenido de comonómeros igual o superior a un 0,5% en peso, siendo los comonómeros etileno y/o α-olefinas de C4 a C12,

(II) un copolímero de propileno elastomérico (E2) que tiene

(α) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y

(ß) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) igual o inferior a 2,4dl/g,

(d) un plastómero de polietileno (PE) que tiene

(I) un contenido de etileno de al menos un 50% en peso, y

(II) una densidad medida según la norma ISO 1183-187 situada dentro de la gama de valores que va desde 820hasta 920 kg/m3, y

(e) una carga mineral (F).

Composición de polipropileno rígido con excelente alargamiento de rotura [0001] La presente invención está dirigida a una nueva composición de polipropileno con excelente alargamiento de rotura y alta rigidez, así como a su uso y a los materiales hechos a base de la misma.

El polipropileno es el material que se prefiere en muchas aplicaciones, puesto que puede diseñarse a la medida de las finalidades específicas requeridas. Por ejemplo el polipropileno es extensamente usado en la industria del automóvil puesto que es resistente y de larga duración. Al polipropileno se le adicionan típicamente entre otras cosas cargas minerales para mejorar la rigidez. Sin embargo, la presencia de cargas comerciales normalmente afecta de manera negativa a la ductilidad del polipropileno. Los sistemas de polipropileno heterofásico pueden compensar en cierta medida esta tendencia negativa ocasionada por las cargas minerales. En consecuencia, se usan extensamente polipropilenos heterofásicos en la industria del automóvil (por ejemplo en aplicaciones de parachoques) , puesto que los mismos combinan una razonable rigidez con una buena ductilidad. Los polipropilenos heterofásicos contienen una matriz de polipropileno en la cual está dispersada una fase amoría. La fase amoría contiene un caucho de copolímero de propileno, tal como un caucho de etileno-propileno (EPR) o un polímero de monómeros de etileno-propileno-dieno (EPDM) . El polipropileno heterofásico puede además contener en cierta medida un polietileno cristalino. La cantidad de cargas minerales tales como talco dentro de los sistemas heterofásicos es típicamente de un 5 a un 30% en peso. Globalmente tales materiales ofrecen un aceptado equilibrio de rigidez y ductilidad. Sin embargo, hoy en día la industria de la automoción busca materiales más ambiciosos. Por ejemplo existe el deseo de que los materiales presenten buena rigidez y una excepcional alta ductilidad.

Así, el objeto de la presente invención es el de aportar un material que presente buena rigidez y una excepcional alta ductilidad.

El descubrimiento de la presente invención es el de añadir a un copolímero de propileno heterofásico con fase elastomérica rica en propileno un copolímero de propileno heterofásico con baja viscosidad intrínseca y un plastómero de polietileno con moderada viscosidad intrínseca.

En consecuencia, la presente invención está dirigida a una composición de polipropileno (1ª realización) que comprende

(a) un primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) que comprende

(I) un polipropileno (PP1) que tiene un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 50 hasta 500 g/10 min., y

(II) un copolímero de propileno elastomérico (E1) que tiene (α) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y (β) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) igual o superior a 2, 5 dl/g,

(b) un polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) que tiene

(I) un índice de ramificación g’ de menos de 1, 0, y

(II) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 igual o inferior a 15 g/10 min.,

(c) un segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2) que comprende

(I) un copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) que tiene (α) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 1 hasta 40 g/10 min., (β) un índice de ramificación g’ que es más alto que el índice de ramificación g’ del polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) , y (γ) un contenido de comonómeros igual o superior a un 0, 5% en peso, siendo los comonómeros etileno y/o α-olefinas de C4 a C12,

(II) un copolímero de propileno elastomérico (E2) que tiene (α) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y (β) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) igual o inferior a 2, 4 dl/g,

(d) un plastómero de polietileno (PE) que tiene

(I) un contenido de etileno de al menos un 50% en peso, y

(II) una densidad medida según la norma ISO 1183-187 situada dentro de la gama de valores que va desde 820 hasta 920 kg/m3, y

(e) una carga mineral (F) .

Se ha descubierto sorprendentemente que una composición de polipropileno de este tipo tiene una excelente ductilidad y una alta rigidez en comparación con las composiciones de copolímero de propileno heterofásico conocidas.

En consecuencia, la invención puede ser también definida como una composición de propileno (2ª realización) que es un sistema heterofásico que comprende (a) un polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) que tiene EP 2423257

(I) un índice de ramificación g’ de menos de 1, 0, y

(II) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 igual o inferior a 15 g/10 min.,

(b) un polipropileno (PP1) que tiene un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 50 hasta 500 g/10 min.,

(c) un copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) que tiene

(I) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 1 hasta 40 g/10 min.,

(II) un índice de ramificación g’ que es más alto que el índice de ramificación g’ del polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) , y

(III) un contenido de comonómeros igual o superior a un 0, 5% en peso, siendo los comonómeros etileno y/o α-olefinas de C4 a C12,

(d) un sistema copolímero de propileno elastomérico que tiene

(I) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y

(II) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) situada dentro de la gama de valores que va desde 2, 0 hasta 3, 0 dl/g,

(e) un plastómero de polietileno (PE) que tiene

(I) un contenido de etileno de al menos un 50% en peso, y

(II) una densidad medida según la norma ISO 1183-187 situada dentro de la gama de valores que va desde 820 hasta 920 kg/m3, y

(f) una carga mineral (F) , en donde el polipropileno (PP1) , el copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) y el polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) constituyen la matriz del sistema heterofásico en la cual están dispersados el sistema copolímero de propileno elastomérico, el plastómero de polietileno (PE) y la carga mineral (F) , y en donde además la composición de polipropileno tiene

(g) un módulo de elasticidad a la tracción medido según la norma ISO 527-3 de al menos 1500 MPa y

(h) una deformación de rotura por tracción medida según la norma ISO 527-3 de al menos un 200%.

Se describen juntamente más en detalle a continuación las realizaciones 1ª y 2ª.

La presente invención es preferiblemente una composición de propileno que es un sistema heterofásico. La expresión “heterofásico” indica que están (finamente) dispersadas en la matriz una fase elastomérica y además la carga mineral (F) . En otras palabras, la fase elastomérica y la carga (F) forman inclusiones en la matriz. Así, la matriz contiene inclusiones (finamente) dispersadas que no son parte de la matriz, y dichas inclusiones contienen el material elastomérico y la carga mineral (F) , respectivamente. Se entiende que según esta invención el vocablo “inclusión” indica preferiblemente que la matriz y la inclusión forman fases distintas dentro del copolímero de propileno heterofásico, siendo dichas inclusiones por ejemplo visibles mediante microscopía de alta resolución, tal como microscopía electrónica o microscopía de fuerza de barrido.

En consecuencia, el polipropileno (PP1) , el copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) y el polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) constituyen juntamente la matriz de la composición de propileno que es un sistema heterofásico. Por otro lado están (finamente) dispersados en dicha matriz el copolímero de propileno elastomérico (E1) , el copolímero de propileno elastomérico (E2) , el plastómero de polietileno (PE) y la carga mineral (F) . Con ello, el copolímero de propileno elastomérico (E1) y el copolímero de propileno elastomérico... [Seguir leyendo]

1. Composición de polipropileno que comprende (a) un primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) que comprende (I) un polipropileno (PP1) que tiene un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 50 hasta 500 g/10 min., y

(II) un copolímero de propileno elastomérico (E1) que tiene (α) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y (β) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) igual o superior a 2, 5 dl/g,

(b) un polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) que tiene

(I) un índice de ramificación g’ de menos de 1, 0, y

(II) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 igual o inferior a 15 g/10 min.,

(c) un segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2) que comprende

(I) un copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) que tiene (α) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 1 hasta 40 g/10 min., (β) un índice de ramificación g’ que es más alto que el índice de ramificación g’ del polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) , y

(γ) un contenido de comonómeros igual o superior a un 0, 5% en peso, siendo los comonómeros etileno y/o αolefinas de C4 a C12,

(II) un copolímero de propileno elastomérico (E2) que tiene (α) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y (β) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) igual o inferior a 2, 4

dl/g,

(d) un plastómero de polietileno (PE) que tiene

(I) un contenido de etileno de al menos un 50% en peso, y

(II) una densidad medida según la norma ISO 1183-187 situada dentro de la gama de valores que va desde 820

hasta 920 kg/m3, y 30 (e) una carga mineral (F) .

2. Composición de polipropileno según la reivindicación 1, en donde la composición tiene (a) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 5 hasta 50 g/10 min., y/o 35 (b) un módulo de elasticidad a la tracción medido según la norma IS.

52. 3 de al menos 1500 MPa y/o (c) una deformación de rotura por tracción medida según la norma IS.

52. 3 de al menos un 200%.

3. Composición de polipropileno según la reivindicación 1 o 2, en donde el primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) tiene (a) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 15 hasta 70 g/10 min., y/o (b) una fracción soluble en frío en xileno (XCS) medida según la norma ISO 6427 de un 15, 0 a un 50, 0% en peso.

4. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2) tiene

(a) un índice de fusión MFR (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 1 hasta menos de 15 g/10 min.,

(b) una fracción soluble en frío en xileno (XCS) medida según la norma ISO 6427 de un 10, 0 a un 35, 0% en 50 peso.

5. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde

(a) el polipropileno (PP1) es un homopolímero de propileno (H-PP1) y/o

(b) el copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) tiene un contenido de comonómeros situado dentro de la gama

de valores que va desde un 0, 5 hasta un 5, 0% en peso, siendo los comonómeros etileno y opcionalmente al menos una α-olefina de C4 a C12.

6. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde (a) los comonómeros de los copolímeros de propileno elastomérico (E1) y (E2) son idénticos, 60 y/o (b) el primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) y/o el segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2) comprende (n) un agente α-nucleante polimérico seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de polímero de vinilcicloalcano y/o polímero de vinilalcano.

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7. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) tiene (a) un comportamiento de endurecimiento por deformación con una fuerza de tracción Fmáx de al menos 10, 0 cN

y una velocidad de estiramiento vmáx de al menos 200 mm/seg., 5 y/o

(b) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 de 0, 5 a 10, 0 g/10 min.

8. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) 10 (a) comprende unidades derivadas de

(I) propileno y

(II) monómero (s) bifuncionalmente insaturado (s) y/o polímero (s) multifuncionalmente insaturado (s) de bajo peso molecular, y/o

(b) tiene una fracción insoluble en caliente en xileno (XHI) de no más de un 1, 0% en peso.

9. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el plastómero de polietileno (PE) es un copolímero de etileno-octeno elastomérico.

10. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la carga mineral

(F) es talco.

11. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición comprende un agente α-nucleante (NA) seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de 25 (a) sales de ácidos monocarboxílicos y ácidos policarboxílicos,

(b) dibencilidenosorbitol y derivados de dibencilidenosorbitol C1-C8-alquilsustituidos,

(c) derivados de nonitol sustituidos

(d) sales de diésteres de ácido fosfórico,

(e) derivados de trisamida-benceno, y 30 (f) mezclas de los mismos.

12. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición comprende

(a) de un 40 a un 70% en peso del primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) , 35 (b) de un 10 a un 40% en peso del segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2)

(c) de un 1 a un 10% en peso del polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) ,

(d) de un 1 a un 10% en peso del plastómero de polietileno (PE) ,

(e) de un 5 a un 30% en peso de la carga mineral (F) , y

(f) opcionalmente de un 0, 0005 a un 1, 0% en peso del agente nucleante (NA) . 40

13. Composición de polipropileno que es un sistema heterofásico que comprende

(a) un polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) que tiene

(I) un índice de ramificación g’ de menos 1, 0, y

(II) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 igual o inferior a 15 g/10 min.,

(b) un polipropileno (PP1) que tiene un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 50 hasta 500 g/10 min.,

(c) un copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) que tiene

(I) un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la gama de valores que va desde 1 hasta 40 g/10 min.,

(II) un índice de ramificación g’ que es más alto que el índice de ramificación g’ del polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) , y

(III) un contenido de comonómeros igual o superior a un 0, 5% en peso, siendo los comonómeros etileno y/o αolefinas de C4 a C12,

(d) un sistema copolímero de propileno elastomérico que tiene 55 (I) un contenido de propileno situado dentro de la gama de valores que va desde un 50 hasta un 80% en peso, y

(II) una viscosidad intrínseca (IV) medida según la norma ISO 1628-1 (a 135ºC en decalina) situada dentro de la gama de valores que va desde 2, 0 hasta 3, 0 dl/g,

(e) un plastómero de polietileno (PE) que tiene

(I) un contenido de etileno de al menos un 50% peso, y

(II) una densidad medida según la norma ISO 1183-1187 situada dentro de la gama de valores que va desde 820 hasta 920 kg/m3, y

(f) una carga mineral (F) , en donde el polipropileno (PP1) , el copolímero de propileno aleatorio (R-PP2) y el polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) constituyen la matriz del sistema heterofásico en la cual están EP 2423257

dispersados el sistema copolímero de propileno elastomérico, el plastómero de polietileno (PE) y la carga mineral (F) , y en donde además la composición de polipropileno tiene (g) un módulo de elasticidad a la tracción medido según la norma IS.

52. 3 de al menos 1500 MPa y

(h) una deformación de rotura por tracción medida según la norma IS.

52. 3 de al menos un 200%. 5

14. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes como un artículo del automóvil.

15. Artículo del automóvil que comprende una composición según cualquiera de las precedentes reivindicaciones 1

a 13. 10

16. Proceso que es para producir una composición según cualquiera de las precedentes reivindicaciones 1 a 12 y comprende el paso de mezcla del primer copolímero de propileno heterofásico (HECO1) , del segundo copolímero de propileno heterofásico (HECO2) , del polipropileno de alta resistencia en estado de fusión (HMS-PP) , del plastómero de polietileno (PE) , de la carga mineral (F) y opcionalmente del agente α-nucleante (NA) en una extrusionadora.

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