Composiciones poliméricas que comprenden un extendedor de etileno/alfa-olefina homogéneamente ramificado, de baja viscosidad.

Una composición de mezcla termoplástica que comprende: A) de 75 a 99 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) de una composición de poliolefina termoplástica que comprende:

(a) de 50 a 100 por cien en peso de polipropileno o HDPE o una mezcla de los mismos y

(b) de 0 a 50 por ciento en peso de un interpolímero de etileno/α-olefina con una densidad menor que o igual a 0,9130 g/cm3 y B) de 1 a 25 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) de un extendedor que comprende un interpolímero de etileno/α-olefina distinto del componente A) (b) y con:

(a) una densidad de al menos 0,855 e igual a o menor que 0,899 g/cm3 y

(b) una Viscosidad Brookfield a (350°F) 117°C de al menos (500 cP) 0,5 Pa.s y a lo sumo (90.000 cP) 90 Pa.s y en la que el índice de fusión de dicha composición de mezcla termoplástica aumenta por al menos 5% respecto al de dicha composición A) de poliolefina termoplástica.

Composiciones poliméricas que comprenden un extendedor de etileno/alfa-olefina homogéneamente ramificado, de baja viscosidad.

Esta invención se refiere a composiciones poliméricas. En un aspecto, la invención se refiere a composiciones poliméricas que comprenden al menos un extendedor mientras en otro aspecto, la invención se refiere a composiciones poliméricas en que el extendedor es un copolímero de etileno/a-olefina. En otro aspecto más, la invención se refiere a composiciones poliméricas en que el extendedor es un interpolímero de etileno/a-olefina homogéneamente ramificado, preferiblemente un interpolímero de etileno/a-olefina sustancialmente lineal.

Se conocen diversas composiciones elastoméricas termoplásticas y estas composiciones incluyen: uretanos termoplásticos, poliésteres termoplásticos, polipropilenos, polietilenos clorados, cauchos de etileno/propileno, cauchos EPDM (etileno/propileno/dieno) reticulados y no reticulados y copolímeros de bloque de estireno. Aunque algunas de estas composiciones son más caras de fabricar que otras, el valor de todas en muchas aplicaciones aumenta si se pueden mezclar con uno o más extendedores inertes, relativamente económicos, que no disminuyan significativamente la realización requerida de la composición.

Por ejemplo, los copolímeros de bloque de estireno (estireno-isopreno-estireno (SIS) , estireno-butadieno-estireno (SBS) y estireno-etileno-buteno-estireno (SEBS) (por sus siglas en inglés) ) son elastómeros termoplásticos muy versátiles que se usan extensamente en la industria, con frecuencia para modificación del impacto de resinas termoplásticas y termoplásticos de ingeniería o para compatibilización de diferentes tipos de resinas. Los copolímeros de bloque de estireno se reconocen como elastómeros de alta realización, flexibles, fuertes, que no requieren vulcanización y aún presentan excelente elasticidad por un amplio intervalo de temperaturas de servicio. Debido a su estructura molecular y versatilidad únicas, se usan copolímeros de bloque de estireno en un amplio espectro de usos finales tales como artículos moldeables, partes interiores y exteriores del automóvil y productos sanitarios. Se pueden realizar reivindicaciones similares acerca de otros polímeros termoplásticos en otras aplicaciones.

Los copolímeros de bloque de estireno están disponibles con estructuras moleculares lineales, de dibloque, tribloque y radiales. Cada molécula polimérica consiste en un segmento de bloque estirénico duro y un caucho o segmento de bloque de monómero de elastómero. El segmento de caucho puede consistir en unidades de monómero saturado o insaturado tal como etileno/buteno, etileno/propileno, butadieno o isopreno. Variando la proporción del bloque de estireno duro al bloque de elastómero blando, se puede conseguir una amplia variación en las propiedades. En el intervalo elastomérico es posible conseguir la alta resistencia y elongación a la rotura de un elastómero termoendurecible sin el requerimiento de reticulaciones químicas. Este es el resultado de las reticulaciones físicas en el material formadas por la segregación de los segmentos de estireno del polímero en dominios duros, que proporcionan reticulaciones físicas.

Una deficiencia en estos materiales es la procesabilidad. La segregación de los segmentos duros, que proporciona la reticulación física en el sólido, persiste en la masa fundida y aumenta la viscosidad de la masa fundida y la elasticidad de la masa fundida que aumenta la dificultad de tratar el material. Para mejorar la procesabilidad con frecuencia se diluyen los polímeros (SEBS en particular) con una cera o aceite de parafina de bajo peso molecular. Estos dos diluyentes presentan limitaciones inherentes.

Las ceras son materiales altamente cristalinos, de bajo peso molecular. Aunque disminuyen la viscosidad de la masa fundida, también aumentan la consistencia y la rigidez en la formulación solidificada final, que puede conducir a una pérdida profunda de propiedades elásticas, en particular elongación a la rotura. Los aceites de parafina, por otra parte, son líquidos, que mantienen o mejoran la suavidad, flexibilidad y elongación al tiempo que mejoran la procesabilidad. Desafortunadamente, la adición de aceite con frecuencia da como resultado una pérdida de resistencia a la rotura o pérdida de módulo de elasticidad.

Las patentes de EE.UU. 5.093.422 y 5.260.126 describen el uso de polietileno como agente auxiliar de elaboración para copolímeros de bloque de estireno. El polietileno de elección es fabricado por Equistar Chemical Company bajo el nombre comercial Petrothene™ NA 601. Se describe que este polietileno tiene una densidad de 0, 903 g/cc y un índice de fusión (IF) de 2.000 g/10 min. Las patentes de EE.UU. 6.184.290, 6.184.291 y 6.218.470 describen un extendedor sustancialmente inerte para copolímeros de bloque de estireno que comprende un interpolímero de etileno/1-octeno, homogéneamente ramificado, preferiblemente uno sustancialmente lineal, con una densidad entre 0, 855 y 0, 905 g/cc y un IF de entre 0, 1 y 100 g/10 min. Aunque eficaz, estos extendedores tienden a aumentar la consistencia de la mezcla elastomérica en particular a baja elongación, que, a su vez, compromete la utilidad de las mezclas para aplicaciones de película y fibra.

La patente internacional WO 98/46694 describe composiciones poliméricas que comprenden un interpolímero de etileno/alfa-olefina homogéneo, una cera y un agente de nucleación, en las que el agente de nucleación se proporciona en una cantidad eficaz de manera que el porcentaje de elongación a la rotura de la composición polimérica es al menos cincuenta por ciento mayor que el porcentaje de elongación a la rotura de una composición comparativa que carece del agente de nucleación.

La patente de EE.UU. 2002/0061981 describe composiciones que comprenden copolímeros de bloque hidrogenados y su uso en una variedad de aplicaciones.

La patente de EE.UU. 6.319.979 describe envases, envases de cartón, cajas y bandejas que comprenden una cola termoplástica, que comprende a su vez al menos un primer polímero de etileno lineal o sustancialmente lineal, homogéneo, con una densidad particular y una viscosidad de la masa fundida a (350°F) 177°C, hasta 60 por ciento en peso de cera y hasta 40 por ciento en peso de agente de pegajosidad.

De acuerdo con esto, la industria presenta un continuo interés en la identificación de extendedores y agentes auxiliares de elaboración que no sólo reduzcan la viscosidad del polímero base (sea un copolímero de bloque de estireno o un poliéster u otro u otros más polímeros termoplásticos) a un intervalo de tratamiento eficaz, sino que también impartan a la resina tratada un intervalo deseado de propiedades físicas y químicas (incluyendo suavidad al tacto) .

Según esta invención, se proporciona una composición de mezcla termoplástica que comprende:

A) de 75 a 99 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) de una composición de poliolefina termoplástica que comprende:

(a) de 50 a 100 por ciento en peso de polipropileno o HDPE o una mezcla de los mismos y

(b) de 0 a 50 por ciento en peso de un interpolímero de etileno/a-olefina con una densidad de menos de o igual a 0, 9130 g/cm3 y

B) de 1 a 25 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) de un extendedor que comprende un interpolímero de etileno/a-olefina distinto del componente A) (b) y con:

(a) una densidad de al menos 0, 855 e igual a o menor que 0, 899 g/cm3 y

(b) una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (500 cP) 0, 5 Pa.s y a lo sumo (90.000 cP) 90 Pa.s

y en la que el índice de fusión de dicha composición de mezcla termoplástica aumenta por al menos 5% respecto al de dicha composición de poliolefina termoplástica.

En una realización de la invención, el extendedor se usa para modificar además una poliolefina termoplástica existente ("TPO", por sus siglas en inglés) que comprende un polímero termoplástico y un elastómero de flujo de fusión bajo, de baja densidad. Esta nueva mezcla resultante posee tanto índice de fusión del compuesto aumentado como resistencia al impacto mejorada al tiempo que se retienen las demás propiedades de realización.

En otra realización más, la invención es un artículo fabricado, preferiblemente en la forma de una película, fibra o moldeado, fabricado a partir de la composición elastomérica termoplástica.

"Polímero" significa un compuesto macromolecular preparado polimerizando monómeros del mismo o de diferente tipo. "Polímero" incluye homopolímeros, copolímeros,... [Seguir leyendo]

1. Una composición de mezcla termoplástica que comprende:

A) de 75 a 99 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) de una composición de poliolefina termoplástica que comprende:

(a) de 50 a 100 por cien en peso de polipropileno o HDPE o una mezcla de los mismos y

(b) de 0 a 50 por ciento en peso de un interpolímero de etileno/a-olefina con una densidad menor que o igual a 0, 9130 g/cm3 y

B) de 1 a 25 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) de un extendedor que comprende un interpolímero de etileno/a-olefina distinto del componente A) (b) y con:

(a) una densidad de al menos 0, 855 e igual a o menor que 0, 899 g/cm3 y

(b) una Viscosidad Brookfield a (350°F) 117°C de al menos (500 cP) 0, 5 Pa.s y a lo sumo (90.000 cP) 90 Pa.s

y en la que el índice de fusión de dicha composición de mezcla termoplástica aumenta por al menos 5% respecto al de dicha composición A) de poliolefina termoplástica.

2. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 1, en la que el extendedor B) tiene una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (3.000 cP) 3 Pa.s y a lo sumo (90.000 cP) 90 Pa.s.

3. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 2, en la que el extendedor B) tiene una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (3.000 cP) 3 Pa.s y a lo sumo (70.000 cP) 70 Pa.s.

4. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 3, en la que el extendedor B) tiene una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (3.000 cP) 3 Pa.s y a lo sumo (50.000 cP) 50 Pa.s.

5. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 4, en la que el extendedor B) tiene una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (4.000 cP) 4 Pa.s y a lo sumo (50.000 cP) 50 Pa.s.

6. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 1, en la que:

A) dicha composición de poliolefina termoplástica está presente en una cantidad de 80 a 98 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) y

B) comprendiendo dicho extendedor un interpolímero de etileno/a-olefina distinto del componente A) (b) está presente en una cantidad de desde 2 a 20 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) y tiene:

(a) una densidad menor que 0, 8900 g/cm3 y

(b) una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (500 cP) 0, 5 Pa.s pero menor que

(70.000 cP) 70 Pa.s;

y en la que el índice de fusión de dicha composición de mezcla termoplástica aumenta por al menos 10% respecto al de dicha composición de poliolefina termoplástica.

7. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 6, en la que el extendedor B) tiene una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (3.000 cP) 3 Pa.s y a lo sumo (50.000 cP) 50 Pa.s.

8. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 6, en la que el extendedor B) tiene una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (4.000 cP) 4 Pa.s y a lo sumo (50.000 cP) 50 Pa.s.

9. La composición de mezcla termoplástica según la reivindicación 1, en la que:

A) dicha composición de poliolefina termoplástica está presente en una cantidad de 85 a 97 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) y

B) comprendiendo dicho extendedor un interpolímero de etileno/a-olefina distinto del componente A) (b) está presente en una cantidad de desde 3 a 15 por ciento en peso (basado en el peso total de la composición de mezcla termoplástica) y tiene:

(a) una densidad menor que 0, 8800 g/cm3 y

(b) una Viscosidad Brookfield a (350°F) 177°C de al menos (500 cP) 0, 5 Pa.s pero menor que

(40.000 cP) 40 Pa.s;

y en la que el índice de fusión de dicha composición de mezcla termoplástica aumenta por al menos 15% respecto al de dicha poliolefina termoplástica.

10. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en que el polímero de etileno del 5 componente B es un copolímero de etileno/a-olefina sustancialmente lineal.

11. La composición según la reivindicación 6, en que el interpolímero B) de etileno sustancialmente lineal presenta una densidad en el intervalo de 0, 860 a 0, 880 g/cc.

12. Una película, fibra, artículo de revestimiento o moldeado que comprende la composición según la reivindicación 1 u 11.

13. Un artículo que comprende la composición según la reivindicación 1 u 11.