Película de BOPP con alta resistencia a la ruptura en AC.

Composición de polipropileno (PP-C) que comprende

(i) por lo menos un 70 % en peso de un polipropileno (PP) y

(ii) entre un 0,

005 y un 1,5 % en peso de un agente α-nucleante (N)

basándose en la composición de polipropileno (PP-C), en donde la composición de polipropileno (PP-C) y/o elpolipropileno (PP) tiene/tienen

(a) un contenido de comonómeros igual al o por debajo del 1,0 % en peso, los comonómeros son etileno y/opor lo menos una α-olefina C4 a C20, y

(b) regiodefectos eritro de más del 0,1 % molar determinados por espectroscopia 13C, y en dondeademás

(c) la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen una isotacticidad de pentadas de por lo menos un 98 % molar, y/o

(d) la composición de polipropileno (PP-C) comprende por lo menos un 9,0 % en peso de una fraccióncristalina que cristaliza en el intervalo de temperaturas de por encima de 160 a 170 ºC, en donde dichafracción se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10172111.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: IZD Tower Wagramerstrasse 17-19 1220 Vienna AUSTRIA.

Inventor/es: GREIN,CHRISTELLE, Gloger,Dietrich, FIEBIG,JOACHIM, Klimke,Katja, PERSSON,ROBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F110/06 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 110/00 Homopolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Propeno.
  • C08J5/18 C08 […] › C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 5/00 Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00). › Fabricación de películas u hojas.
  • C08K5/00 C08 […] › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes orgánicos.
  • H01B3/44 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01B CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES CONDUCTORAS, AISLANTES O DIELECTRICAS (empleo por las propiedades magnéticas H01F 1/00; guías de ondas H01P). › H01B 3/00 Aisladores o cuerpos aislantes caracterizados por el material aislante; Empleo de materiales por sus propiedades aislantes o dieléctricas. › resinas vinílicas; resinas acrílicas (siliconas H01B 3/46).

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Fragmento de la descripción:

Película de BOPP con alta resistencia a la ruptura en AC

La presente invención se refiere a una nueva composición de polipropileno y a una película de polipropileno orientado biaxialmente, así como a una película de condensador realizada a partir de dicha composición de polipropileno.

Las películas de condensador deben aguantar condiciones extremas tales como altas temperaturas y una elevada resistencia a la ruptura dieléctrica. Adicionalmente, se valora que las películas de condensador posean buenas propiedades mecánicas tales como una alta rigidez y también altas temperaturas de funcionamiento. En relación con la resistencia a la ruptura dieléctrica, debe considerarse que la propiedad o rendimiento global de un sistema (en este caso: una película de condensador) viene dominado por las pequeñas propiedades locales extremas de ese sistema. Desafortunadamente, no es el valor extremo más fuerte el que importa, es el valor más débil el que gobierna el rendimiento global. Así, aunque se valora que una muestra de una película de condensador alcance valores elevados de ruptura dieléctrica, debe garantizarse también que muestras diferentes de la misma película de condensador presenten también valores de ruptura dieléctrica prometedores en promedio. Por lo tanto, en otras palabras, la película de condensador debe tener continuamente las mismas propiedades en cada posición de dicha película.

Por consiguiente, para evaluar si la película de condensador presenta en todos sus aspectos un buen rendimiento de ruptura dieléctrica, de dicha película se recortan diez muestras pequeñas y cada espécimen se somete a una medición independiente de ruptura que se realiza de acuerdo con la IEC-60243. Los especímenes pequeños se ven dañados irreversiblemente por la medición. Debido a la naturaleza estocástica de los eventos de ruptura, los campos de ruptura que se registran para cada una de las 10 muestras (de la misma película) se dispersan de una manera bastante amplia y no presentan una distribución Gaussiana, sino lo que se conoce como distribución de Weibull. Esta es una distribución denominada de valores extremos. Por lo tanto, es necesario echar una mirada a la dispersión de los resultados, no al voltaje de ruptura únicamente. La dispersión de los datos de Weibull está caracterizada por el parámetro º. Cuanto menor sea el parámetro º, mayor será la diseminación de los resultados de ruptura dieléctrica. Teniendo en cuenta la fiabilidad, la dispersión debería ser lo más pequeña posible, y por lo tanto el parámetro º lo más grande posible. Esto significa que la tarea no es solamente lograr un voltaje elevado de ruptura dieléctrica sino también un parámetro º alto. Solo un parámetro º elevado garantiza que la película de condensador satisfaga realmente de forma frecuente el alto voltaje de ruptura dieléctrica.

Tal como se ha mencionado anteriormente, otro aspecto en el campo de las películas de condensador es la temperatura de funcionamiento, la cual debería ser lo más alta posible. Se pueden lograr temperaturas altas de funcionamiento en caso de que la temperatura de deformación térmica sea bastante elevada.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un polipropileno que garantice que una película de condensador realizada con el mismo, aguante una alta intensidad de campo eléctrico sin provocar una rotura de la misma, y este comportamiento se puede alcanzar con un parámetro º bastante alto. Preferentemente, un polipropileno de este tipo presenta adicionalmente una resistencia a las altas temperaturas, expresada en términos de temperatura de deformación térmica (HDT) o resistencia al calor Vicat B.

La presente invención se basa en el hallazgo de que se puede lograr un comportamiento mejorado de ruptura teniendo en cuenta la resistencia a la ruptura dieléctrica y el parámetro º, mediante el uso de una composición de polipropileno para la película de condensador, en donde dicha composición de polipropileno comprende un polipropileno en el cual un agente a-nucleante está disuelto, y dicho propileno se caracteriza por cantidades bastante altas de regiodefectos <2, 1> eritro y se caracteriza además de forma opcional por cantidades bastante altas de fracciones cristalinas que cristalizan en el intervalo de temperaturas de por encima de 140 a 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) . Una composición de polipropileno de este tipo posibilita obtener películas de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) y/o películas de condensador con una alta resistencia a la ruptura dieléctrica y un parámetro º elevado.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a una composición de polipropileno (PP-C) que comprende

(i) por lo menos un 70 % en peso, preferentemente por lo menos un 85 % en peso, de un polipropileno (PP) y

(ii) entre un 0, 005 y un 1, 5 % en peso de un agente a-nucleante (N)

basándose en la composición de polipropileno (PP-C) , en donde la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen

(a) un contenido de comonómeros igual al o por debajo del 1, 0 % en peso, los comonómeros son etileno y/o por lo menos una a-olefina C4 a C20,

y (b) regiodefectos <2, 1> eritro de más del 0, 1 % molar determinados por espectroscopia 13C, y en donde además

(c) la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen una isotacticidad de pentadas <mmmm> de por lo menos un 98 % molar, y/o

(d) la composición de polipropileno (PP-C) comprende por lo menos un 9, 0 % en peso de una fracción cristalina que cristaliza en el intervalo de temperaturas de por encima de 160 a 170 ºC, en donde dicha fracción se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

Preferentemente, el polipropileno es el único polímero dentro de la composición de polipropileno (PP-C) .

Sorprendentemente, se ha observado que una composición de polipropileno de este tipo posibilita obtener películas de condensador con una buena ruptura dieléctrica que tienen además valores elevados del parámetro º. Adicionalmente, la temperatura de deformación térmica (HDT) y la resistencia al calor Vicat B son muy altas.

A continuación se describe más detalladamente la presente invención.

Un compuesto importante de la composición de polipropileno (PP-C) es el polipropileno (PP) . Por lo tanto, la mayoría de las características relevantes para el polipropileno (PP) como tales, son aplicables igualmente para la composición de polipropileno final (PP-C) . Esto es así en particular para casos en los que el polipropileno (PP) es el único polímero en la composición de polipropileno (PP-C) .

El polipropileno (PP) se caracteriza por un contenido de comonómeros bastante bajo. En la medida en la que el polipropileno (PP) es la parte dominante de la composición de polipropileno (PP-C) también la composición como tal se caracteriza por cantidades bajas de comonómeros. Por consiguiente, se prefiere que la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tenga/tengan un contenido de comonómeros igual al o por debajo del 1, 0 % en peso, más preferentemente igual al o por debajo del 0, 8 % en peso, aún más preferentemente igual al o por debajo del 0, 5 % en peso.

Por lo tanto, el polipropileno (PP) es preferentemente un copolímero de propileno aleatorio (R-PP) o un homopolímero de propileno (H-PP) , prefiriéndose especialmente este último.

En caso de que el polipropileno (PP) sea un copolímero de propileno aleatorio (R-PP) , el mismo comprende monómeros copolimerizables con propileno, por ejemplo, comonómeros tales como etileno y/o a-olefinas C4 a C20, en particular etileno y/o a-olefinas C4-C10, por ejemplo, 1-buteno y/ó 1-hexeno. Preferentemente, el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) comprende, especialmente está compuesto por, monómeros copolimerizables con propileno del grupo compuesto por etileno, 1-buteno y 1-hexeno. Más específicamente, el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) comprende - aparte de propileno - unidades obtenibles a partir de etileno y/o 1-buteno. En una realización preferida, el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) comprende unidades obtenibles a partir de etileno y propileno solamente. El contenido de comonómeros en el copolímero de propileno aleatorio (R-PP) está preferentemente en el intervalo de más de 0, 5 a 1, 0 % en peso, todavía más preferentemente en el intervalo de más del 0, 5 al 0, 8 % en peso.

El término homopolímero usado en la presente invención se refiere a un polipropileno que está compuesto sustancialmente, es... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición de polipropileno (PP-C) que comprende

(i) por lo menos un 70 % en peso de un polipropileno (PP) y

(ii) entre un 0, 005 y un 1, 5 % en peso de un agente a-nucleante (N) basándose en la composición de polipropileno (PP-C) , en donde la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen

(a) un contenido de comonómeros igual al o por debajo del 1, 0 % en peso, los comonómeros son etileno y/o por lo menos una a-olefina C4 a C20, y

(b) regiodefectos <2, 1> eritro de más del 0, 1 % molar determinados por espectroscopia 13C, y en donde además

(c) la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen una isotacticidad de pentadas <mmmm> de por lo menos un 98 % molar, y/o

(d) la composición de polipropileno (PP-C) comprende por lo menos un 9, 0 % en peso de una fracción cristalina que cristaliza en el intervalo de temperaturas de por encima de 160 a 170 ºC, en donde dicha fracción se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

2. Composición de propileno (PP-C) según la reivindicación 1, en la que el polipropileno (PP) es el único polímero dentro de la composición de polipropileno (PP-C) .

3. Composición de propileno (PP-C) según la reivindicación 1 ó 2, en la que

(a) la composición de polipropileno (PP-C) comprende fracciones cristalinas que cristalizan en el intervalo de temperaturas de

(i) entre por encima de 140 y 150 ºC

(ii) entre por encima de 150 y 160 ºC

(iii) entre por encima de 160 y 170 ºC en donde la cantidad de las tres fracciones cristalinas [% en peso] difiere una con respecto a otra en no más de un 5, 0 % en peso, y/o

(b) la cantidad de la fracción cristalina de la composición de polipropileno (PP-C) que cristaliza en el intervalo de temperaturas de entre por encima de 160 y 170 ºC, no es mayor que el 35 % en peso, y/o

(c) la composición de polipropileno (PP-C) tiene una fracción cristalina que cristaliza por encima de 170 ºC no mayor que el 5, 0 % en peso, en donde dichas fracciones se determinan mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

4. Composición de polipropileno (PP-C) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen

(a) una temperatura de fusión (Tm) , medida por calorimetría diferencial de barrido (DSC) , de por lo menos 150, 0 ºC, preferentemente de por lo menos 151, 0 ºC,

y/o

(b) una temperatura de cristalización (Tc) , medida por calorimetría diferencial de barrido (DSC) , de por lo menos 110ºC, preferentemente por lo menos 113 ºC.

5. Composición de polipropileno (PP-C) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno (PP-C) tiene

(a) una resistencia al calor Vicat B, medida según la ISO 306 (50 N) , de por lo menos 95 ºC,

y/o

(b) una temperatura de deformación térmica (HDT-B) , medida según la IS.

7. 2, de por lo menos 89 ºC.

6. Composición de polipropileno (PP-C) , según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno (PP-C) tiene (a) una fase y de entre más del 10 y el 60 %, preferentemente de entre más del 10 y el 50 %, en donde dicha fase y se ha medido después de la segregación isotérmica por pasos (SIST) por dispersión de rayos X de gran ángulo (WAXS) ,

y/o (b) un contenido de cenizas, medido según la ISO 3451-1 (1997) , por debajo de 60 ppm.

7. Composición de polipropileno (PP-C) , según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen

(a) una distribución del peso molecular (MWD) , medida según la ISO 16014, de por lo menos 3, 0, y/o

(b) un índice de fluidez MFR2 (230 ºC) , medido según la ISO 1133, de más de 1, 5 g/10minutos y/o

(c) una fracción soluble en xileno frío (XCS) , determinada a 23 ºC según la ISO 6427, igual a o por debajo de 1, 5 % en peso.

8. Composición de polipropileno (PP-C) , según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno (PP-C) y/o el polipropileno (PP) tiene/tienen un índice de ramificación g’ de por lo menos 0, 9.

9. Composición de polipropileno (PP-C) , según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el agente a-nucleante (N) se selecciona del grupo compuesto por derivados de sorbitol, derivados de nonitol, bencenotrisamidas, y mezclas de los mismos.

10. Composición de polipropileno (PP-C) , según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el agente a-nucleante (N)

(a) es soluble en el polipropileno (PP) y/o

(b) presenta una simetría molecular clasificada como C3h.

11. Composición de polipropileno (PP-C) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha composición de polipropileno (PP-C) es una película orientada biaxialmente.

12. Película de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) que comprende por lo menos un 90 % en peso de una composición de polipropileno (PP-C) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10.

13. Película de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) según la reivindicación 12, en la que dicha película tiene

(a) una relación de extensión en la dirección de la máquina de por lo menos 4, 0 y una relación de extensión en la dirección transversal de por lo menos 4, 0,

y/o (b) una resistencia a la ruptura dieléctrica EB63% obtenida a partir de datos medidos según la IEC 60243 parte 1 (1998) y evaluados según la IEC 60727, parte 1 y 2, de por lo menos 310 kV/mm, obtenida sobre una película de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) con una relación de extensión en la dirección de la máquina y en la dirección transversal de 5, 0.

14. Película de condensador que comprende una composición de polipropileno (PP-C) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 ó una película de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) según la reivindicación 12 ó

13.

15. Proceso para la preparación de una composición de polipropileno (PP-C) que comprende la etapa de preparación de un polipropileno (PP)

(a) polimerizando propileno y opcionalmente etileno y/o por lo menos una a-olefina C4 a C20 en presencia de un sistema catalizador sólido, comprendiendo dicho sistema catalizador sólido (i) un compuesto de metal de transición de fórmula (I)

(Cp’) 2RnMX2 (I)

en donde “M” es circonio (Zr) o hafnio (Hf) , preferentemente circonio (Zr) , cada “X” es independientemente un ligando 0 aniónico monovalente, cada “Cp’ ” es un ligando orgánico de tipo ciclopentadienilo seleccionado independientemente del grupo compuesto por ciclopentadienilo sustituido, indenilo sustituido, tetrahidroindenilo sustituido, y fluorenilo sustituido o no sustituido, coordinándose dichos ligandos orgánicos al metal de transición (M) , “R” es un grupo puente bivalente que enlaza dichos ligandos orgánicos (Cp’) , y “n” es 1 ó 2, preferentemente 1, y

(ii) opcionalmente un cocatalizador que comprende un elemento del grupo 13 de la tabla periódica (IUPAC) , preferentemente un cocatalizador que comprende un compuesto de AI,

(b) mezclando en fusión dicho polipropileno (PP) obtenido en la etapa (a) con un agente a-nucleante (N) obteniendo la composición de polipropileno (PP-C) , y

(c) opcionalmente estirando dicha composición de polipropileno (PP-C) hasta una película orientada biaxialmente.

16. Proceso según la reivindicación 15, en el que el polipropileno (PP) y el agente a-nucleante (N) se definen de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11.


 

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