Polipropileno con propiedades de bisagras flexible.

Artículo que comprende una bisagra plástica la cual comprende un polipropileno que tiene

- un índice de fluidez MFR (230 ºC,

2,16 kg) de por lo menos 13 g/10 min,

- una cantidad de solubles en xileno XS de 6,0 % en peso o menor, y

- una fracción cristalina, en donde por lo menos el 10 % de la fracción cristalina se funde en el intervalo detemperaturas de entre 160 y 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica porpasos (SIST).

Polipropileno con propiedades de bisagra flexible [0001] La presente invención se refiere a una composición de polipropileno que es útil para la preparación de una bisagra plástica, y a un artículo que comprende dicha bisagra plástica.

Una bisagra plástica, a la que también se hace referencia frecuentemente como bisagra flexible (living hinge) , es una conexión integrada y flexible entre dos elementos de una pieza polimérica moldeada, que permite que los mismos 10 se doblen por la línea de la bisagra. Con respecto a la selección de materiales poliméricos apropiados, debe considerarse que las bisagras realizadas con materiales frágiles, tales como poliestireno o policarbonato, no resultan útiles, y se romperán después de unos cuantos ciclos de flexión. Son polímeros usados frecuentemente el polipropileno, el polietileno o el polioximetileno. Se ofrece más información sobre bisagras flexibles o plásticas en Polypropylene: An A-Z Reference, editado por J. Karger-Kocsis, 1999 (Kluwer Publishers) , págs. 383 a 391, “Living or plastic hinges”, 1.

Naundorf y P. Eyerer.

Típicamente, las bisagras plásticas se preparan mediante moldeo por inyección (véase, por ejemplo, Polypropylene Handbook, 2ª edición (2005) , p. 427, 7.3.1.7. “Living Hinges”) .

En principio, un polipropileno útil para la preparación de una bisagra plástica debería tener una rigidez elevada al mismo tiempo que manteniendo en un nivel suficientemente alto la resistencia al impacto. Además, con respecto a la procesabilidad, es deseable disponer de un polímero de baja viscosidad. Una propiedad importante a buscar de la bisagra plástica es una alta resistencia a la fatiga, es decir, el mantenimiento de propiedades mecánicas beneficiosas incluso después de haber sometido la bisagra plástica a un número elevado de ciclos de flexión. Puesto que las propiedades antes mencionadas entran en conflicto entre ellas en cierta medida, sigue siendo un desafío la provisión de un equilibrio mejorado de estas propiedades.

El documento WO 2007/122239 A1 describe la preparación de un polipropileno que tiene un índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) de entre 45 y 150 g/10 min. De acuerdo con el documento WO 2007/122239, el polipropileno es 30 adecuado para la preparación de una bisagra flexible.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un polipropileno que presente un equilibrio mejorado entre rigidez, resistencia al impacto y procesabilidad, y a partir del cual se pueda preparar una bisagra plástica de alta resistencia a la fatiga.

El objetivo se logra proporcionando un artículo que comprende una bisagra plástica la cual comprende un polipropileno que tiene

-un índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) de por lo menos 13 g/10 min, 40 -una cantidad de solubles en xileno XS de 6, 0 % en peso o menor, y

-una fracción cristalina, en donde por lo menos el 10 % de la fracción cristalina se funde en el intervalo de temperaturas de entre 160 y 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos.

Tal como se describirá de forma más detallada posteriormente, se ha observado en la presente invención que un polipropileno que cumple simultáneamente con las propiedades que se han definido anteriormente presenta una alta rigidez al mismo tiempo que mantiene en un nivel suficientemente alto la resistencia al impacto, y tiene una viscosidad suficientemente baja de manera que proporciona una procesabilidad mejorada, en particular para el moldeo por

inyección. Además, una bisagra flexible preparada a partir de dicho polipropileno presenta unas propiedades de rendimiento mejorado de la bisagra.

Preferentemente, el polipropileno es un copolímero de propileno que comprende unidades comonoméricas obtenidas a partir de etileno y/o una alfa-olefina C4-12. 55 [0010] En una realización preferida, las unidades comonoméricas se obtienen a partir de etileno.

Preferentemente, el contenido de comonómeros del polipropileno es del 4, 0 % en peso o menor, más preferentemente del 3, 5 % en peso o menor.

En una realización preferida, el contenido de comonómeros del polipropileno está dentro del intervalo de entre el 4, 0 % en peso y el 0, 5 % en peso, más preferentemente entre el 3, 5 % en peso y el 1, 0 % en peso, aún más preferentemente entre el 3, 0 % en peso y el 1, 5 % en peso.

EP 2439238

Preferentemente, el polipropileno tiene una temperatura de fusión de entre 146 y 164 ºC, más preferentemente entre 150 y 160 ºC, aún más preferentemente entre 152 y 158 ºC. La temperatura de fusión Tm se mide a través de DSC según se describe posteriormente (véase la sección 7 bajo el título “Métodos de medición”) .

Tal como se ha indicado anteriormente, el índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) del polipropileno es por lo menos 13 g/10 min.

Preferentemente, el índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) del polipropileno es por lo menos 14 g/10 min, más preferentemente por lo menos 16 g/10 min.

En una realización preferida, el índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) del polipropileno está dentro del intervalo de entre 13 g/10 min y 35 g/10 min, más preferentemente entre 14 g/10 min y 30 g/10 min, aún más preferentemente entre 16 g/10 min y 25 g/10 min.

Tal como se ha indicado anteriormente, el polipropileno tiene una cantidad de solubles en xileno XS del 6, 0 % en peso o menor.

Como primera aproximación, la cantidad de solubles en xileno XS se corresponde con la cantidad de cadenas poliméricas con bajo peso molecular y/o baja estereo-regularidad. Preferentemente, el polipropileno tiene una cantidad de solubles en xileno XS del 5, 5 % en peso o menor, más preferentemente del 5, 0 % en peso o menor, aún más preferentemente del 4, 5 % en peso o menor.

En una realización preferida, el polipropileno tiene una cantidad de solubles en xileno XS de entre el 1, 0 % en peso y el 6, 0 % en peso, más preferentemente entre el 1, 0 % en peso y el 5, 5 % en peso, aún más preferentemente entre el 1, 5 % en peso y el 5, 5 % en peso, y de la forma más preferente entre el 2, 0 % en peso y el 4, 5 % en peso.

Tal como se ha indicado anteriormente, el polipropileno tiene una fracción cristalina, en donde por lo menos el 10 % de la fracción cristalina se funde en el intervalo de temperaturas de entre 160 y 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

Todas las áreas/partes del polipropileno que están en un estado cristalino forman conjuntamente la “fracción cristalina” del polipropileno. Tal como saben los expertos, el polipropileno contiene áreas cristalinas de morfología laminar, en donde las láminas de estas áreas varían en cuanto a grosor. Las láminas cristalinas que difieren en cuanto a grosor también diferirán en cuanto a temperatura de fusión. Un aumento del grosor de las láminas da como resultado un aumento de la temperatura de fusión. Los materiales de polipropileno que difieren en cuanto a la distribución del grosor de las láminas diferirán también en cuanto a sus propiedades finales.

La técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) proporciona información sobre la distribución del grosor de las láminas. El método preciso de medición se especifica en la sección de ejemplos (véase la sección 6 bajo el título “Métodos de medición”) .

Preferentemente, por lo menos el 15 %, más preferentemente por lo menos el 17 %, aún más preferentemente por lo menos el 19 % de la fracción cristalina del polipropileno se funde en el intervalo de temperaturas de entre 160 y 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

En una realización preferida, entre el 10 % y el 40 %, más preferentemente entre el 15 % y el 35 %, aún más preferentemente entre el 17 % y el 27 % de la fracción cristalina del polipropileno se funde en el intervalo de temperaturas de entre 160 y 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

El polipropileno usado en la presente invención puede contener simplemente una única fracción polimérica o, alternativamente, puede ser una mezcla de dos o más fracciones poliméricas de propileno diferentes. En la presente invención, se prefiere que el polipropileno contenga dos o más fracciones poliméricas.

Tal como se describirá posteriormente de forma más detallada, un polímero de este tipo realizado con dos o más fracciones se obtiene preferentemente preparando una primera fracción polimérica en una primera etapa de polimerización, posteriormente... [Seguir leyendo]

1. Artículo que comprende una bisagra plástica la cual comprende un polipropileno que tiene -un índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) de por lo menos 13 g/10 min, -una cantidad de solubles en xileno XS de 6, 0 % en peso o menor, y -una fracción cristalina, en donde por lo menos el 10 % de la fracción cristalina se funde en el intervalo de temperaturas de entre 160 y 170 ºC, según se determina mediante la técnica de segregación isotérmica por pasos (SIST) .

2. Artículo según la reivindicación 1, comprendiendo el polipropileno unidades comonoméricas obtenidas a partir de etileno y/o una alfa-olefina C4-12, en donde el polipropileno tiene preferentemente un contenido de comonómeros del 4, 0 % en peso o menos.

3. Artículo según la reivindicación 1 ó 2, en donde el polipropileno tiene una temperatura de fusión de entre 146 ºC y 164 ºC.

4. Artículo según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el polipropileno una primera fracción polimérica de propileno F1 y otra u otras fracciones poliméricas de propileno, en donde - la primera fracción F1 contiene unidades comonoméricas obtenidas a partir de etileno y/o una alfa-olefina C4-C12, -la relación de la cantidad de unidades comonoméricas de la primera fracción II con respecto a la cantidad de unidades comonoméricas del polipropileno es menor que 1, 0 y

-la relación del índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) de la primera fracción con respecto al índice de fluidez MFR (230 ºC, 2, 16 kg) del polipropileno es 3, 0 ó menor.

5. Artículo según la reivindicación 4, en donde la primera fracción tiene una cantidad de unidades comonoméricas dentro del intervalo de entre el 0, 8 % en peso y el 3, 0 % en peso, y/o la primera fracción tiene un índice de fluidez 30 MFR (230 ºC, 2, 16 kg) dentro del intervalo de entre 13 g/10 min y 35 g/10 min.

6. Artículo según la reivindicación 4 ó 5, en donde la relación en peso de la primera fracción F1 con respecto a la otra u otras fracciones poliméricas de propileno está dentro del intervalo de entre 30/70 y 70/30.

7. Artículo según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el polipropileno un agente alfa-nucleante que es preferentemente un agente alfa-nucleante polimérico que comprende unidades monoméricas obtenidas a partir de un compuesto de vinilo de la siguiente fórmula química en donde R1 y R2 de forma independiente entre ellos representan un arilo, cicloalquilo o alquilo sustituido o no sustituido, o R1 y R2 forman conjuntamente un sistema de anillo saturado, insaturado o aromático.

EP 2439238