Polipropileno heterofásico bimodal con carga de talco.

Composición de polipropileno que comprende polipropileno (PP) y al menos dos cargas minerales distintas (F1)y (F2),

en donde

(a) la primera carga mineral (F1) tiene un menor tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico]determinado mediante la técnica de sedimentación en comparación con el tamaño medio de partículas d50[porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la segunda carga mineral (F2), y

(b) la segunda carga mineral (F2) tiene un índice de laminaridad (LI) de más de 2,90; estando el índice delaminaridad definido por la fórmula (I)

en donde

d50 (L) es el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de difracciónde láser, y

d50 (S) es el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica desedimentación,

en donde además la relación en peso de la primera carga mineral (F1) a la segunda carga mineral (F2) estásituada dentro de la gama de valores de

(I) 10/90 a menos de 30/70,

o bien

(II) más de 70/30 a 90/10

y en donde las cargas minerales (F1) y (F2) son filosilicatos.

Polipropileno heterofásico bimodal con carga de talco [0001] La presente invención está dirigida a una nueva composición de polipropileno con carga mineral, a su uso y a su preparación.

El polipropileno es el material que se prefiere en muchas aplicaciones, puesto que puede diseñarse a la medida de las finalidades específicas perseguidas. 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 al comportamiento en materia de la resistencia al choque 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 un buen comportamiento en materia de resistencia al choque. 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 entre la rigidez y la resistencia al choque. Sin embargo, hoy en día la industria de la automoción busca materiales más ambiciosos. Por ejemplo existe el deseo de que los materiales presenten un adicional mejoramiento de la rigidez y la resistencia al choque. Adicionalmente, hoy en día las piezas a fabricar son cada vez mayores, y por consiguiente es necesaria una excelente fluidez para superar la alta presión que se da durante el moldeo por inyección. Otra ventaja de los materiales de alto flujo es la de una reducción del tiempo de ciclo. Por otro lado el material no deberá ser propenso a experimentar cambios en función de la temperatura en lo relativo a las dilataciones térmicas.

Así, el objeto de la presente invención es el de aportar un material que presente una excelente rigidez y resistencia al choque emparejadas con una buena procesabilidad, en particular en términos de una alta fluidez. Además se aprecia que el material tenga un coeficiente de dilatación lineal térmica bastante bajo.

El descubrimiento de la presente invención es el de añadirle a un polipropileno al menos dos cargas minerales distintas, una con una alta relación de forma y la otra con un pequeño tamaño de partículas, en donde estas dos cargas son añadidas en distintas cantidades. El polipropileno es preferiblemente un sistema heterofásico.

Así, la presente invención está dirigida a una composición de polipropileno que comprende polipropileno (PP) y al menos dos cargas minerales distintas (F1) y (F2) , en donde

(a) la primera carga mineral (F1) tiene un menor tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación en comparación con el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la segunda carga mineral (F2) , y

(b) la segunda carga mineral (F2) tiene un índice de laminaridad (LI) de más de 2, 90; estando el índice de laminaridad definido por la fórmula (I)

en donde d50 (L) es el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de difracción de láser, y d50 (S) es el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación, en donde además la relación en peso de la primera carga mineral (F1) a la segunda carga mineral (F2) está situada dentro de la gama de valores de

(I) 10/90 a menos de 30/70,

o bien

(II) más de 70/30 a 90/10 y en donde las cargas minerales (F1) y (F2) son filosilicatos.

Preferiblemente el polipropileno (PP) es un copolímero de propileno heterofásico (HECO) , y en particular un copolímero de propileno heterofásico (HECO) como el definido en detalle más adelante.

Sorprendentemente se ha descubierto que la composición de polipropileno según esta invención posee una muy alta rigidez y resistencia al choque emparejadas con una buena fluidez, en comparación con los sistemas de copolímero de propileno heterofásico en los que se usan cargas minerales. Adicionalmente es muy bajo el coeficiente de dilatación lineal térmica.

EP 2410008

Se describe más detalladamente a continuación la presente invención.

Un requisito es el de que la composición de propileno comprenda dos cargas minerales distintas (F1) y (F2) .

Como se ha mencionado anteriormente, la primera carga mineral (F1) deberá tener un menor tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación en comparación con el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la segunda carga mineral (F2) .

Como alternativa o adicionalmente la primera carga mineral (F1) tiene un menor tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación en comparación con el tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la carga mineral (F2) .

Así, se aprecia que la primera carga mineral (F1) tenga

(a) un tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación que sea al menos 0, 5 μm, y más preferiblemente al menos 0, 8 μm, menor que el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la segunda carga mineral (F2) , y/o

(b) un tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación que sea al menos 1, 0 μm, más preferiblemente al menos 3, 0 μm, y todavía más preferiblemente al menos 5, 0 μm, menor que el tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la carga mineral (F2) .

Por consiguiente se aprecia que la primera carga mineral (F1) tenga

(a) un tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de menos de 2, 0 μm, más preferiblemente igual o inferior a 1, 8 μm, aun más preferiblemente situado dentro de la gama de valores que va desde 0, 5 hasta 1, 5 μm, y todavía más preferiblemente situado dentro de la gama de valores que va desde 0, 5 hasta 1, 3 μm, y/o

(b) un tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de menos de 10, 0 μm, más preferiblemente igual o inferior a 8, 0 μm, y aun más preferiblemente situado dentro de la gama de valores que va desde 0, 8 hasta 6, 0 μm, tal como situado dentro de la gama de valores que va desde 1, 0 hasta 4, 0 μm.

Preferiblemente no tan sólo el tamaño de partículas de la primera carga mineral (F1) es menor en comparación con la segunda carga mineral (F2) , sino que también lo es su superficie específica. En consecuencia, en una realización específica la primera carga mineral (F1) tiene una menor superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 en comparación con la superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 de la carga mineral (F2) . Todavía más preferiblemente, la primera carga mineral (F1) tiene una superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 de menos de 20, 0 m2/g, más preferiblemente de menos de 18, 0 m2/g, y aun más preferiblemente de menos de 16, 0 m2/g, tal como situada dentro de la gama de valores que va desde 10, 0 hasta 18, 0 m2/g o desde 10, 0 hasta 16, 0 m2/g.

Finalmente, la primera carga mineral (F1) no tiene una relación de forma específica, es decir que está caracterizada por una relación de forma bastante baja. Como se define en detalle más adelante, la relación de forma puede ser inter alia expresada por el índice de laminaridad (LI) . En consecuencia se prefiere que la primera carga mineral (F1) tenga un índice de laminaridad (LI) más bajo que el de la segunda carga mineral (F2) . En consecuencia se aprecia que la primera carga mineral tenga un índice de laminaridad (LI) de menos de 3, 90, más... [Seguir leyendo]

1. Composición de polipropileno que comprende polipropileno (PP) y al menos dos cargas minerales distintas (F1)

y (F2) , en donde

5 (a) la primera carga mineral (F1) tiene un menor tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico]

determinado mediante la técnica de sedimentación en comparación con el tamaño medio de partículas d50

[porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la segunda carga mineral (F2) , y

(b) la segunda carga mineral (F2) tiene un índice de laminaridad (LI) de más de 2, 90; estando el índice de

laminaridad definido por la fórmula (I)

10

en donde d50 (L) es el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de difracción de láser, y

d50 (S) es el tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación, en donde además la relación en peso de la primera carga mineral (F1) a la segunda carga mineral (F2) está situada dentro de la gama de valores de (I) 10/90 a menos de 30/70, 25 o bien (II) más de 70/30 a 90/10 y en donde las cargas minerales (F1) y (F2) son filosilicatos.

2. Composición de polipropileno según la reivindicación 1, en donde (a) la cantidad de las cargas minerales (F1) y (F2) en junto dentro de la composición de polipropileno es de un 5 a un 30% en peso, y/o (b) la primera carga mineral (F1) tiene un índice de laminaridad (LI) más bajo en comparación con el índice de laminaridad (LI) de la segunda carga mineral (F2) . 35

3. Composición de polipropileno según la reivindicación 1 o 2, en donde (a) la primera carga mineral (F1) tiene un tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de menos de 2, 0 μm, y/o (b) la primera carga mineral (F1) tiene un menor tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación en comparación con el tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de la carga mineral (F2) , y/o (c) la primera carga mineral (F1) tiene una menor superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 en 45 comparación con la superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 de la segunda carga mineral (F2) .

4. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera carga mineral (F1) tiene (a) un tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación 50 situado dentro de la gama de valores que va desde 0, 5 hasta 1, 5 μm, y/o (b) un tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación de menos de 10, 0 μm, y/o 55 (c) una superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 de menos de 20 m2/g.

5. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda carga mineral (F2) tiene (a) un tamaño medio de partículas d50 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación 60 igual o superior a 1, 0 μm, y/o (b) un tamaño de partículas de corte d95 [porcentaje másico] determinado mediante la técnica de sedimentación igual o superior a 3, 5 μm, y/o EP 2410008

(c) una superficie específica medida según la norma DIN 66131/2 igual o superior a 10 m2/g.

6. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las cargas minerales (F1) y (F2) son talco (T1) y talco (T2) , respectivamente. 5

7. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polipropileno (PP) es un copolímero de propileno heterofásico (HECO) que comprende una matriz de polipropileno (M-PP) y un copolímero de propileno elastomérico (E-PP) , comprendiendo dicho copolímero de propileno elastomérico (E-PP) unidades derivadas de (I) propileno y

(II) etileno y/o α-olefina de C4 a C12.

8. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición de polipropileno tiene un índice de fusión MFR2 (a 230ºC) medido según la norma ISO 1133 situado dentro de la 15 gama de valores que va desde 5 hasta 80 g/10 min.

9. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición de polipropileno comprende adicionalmente plastómero (s) (P) que no es (son) copolímero de propileno elastomérico.

10. Composición de polipropileno según la reivindicación 9, en donde el plastómero (P) es seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de un polietileno de baja densidad, un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) , un polietileno de alta densidad (HDPE) , un copolímero estirénico en bloques (SBC) y mezclas de los mismos.

11. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el copolímero de propileno heterofásico (HECO) 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 3 hasta 120 g/10 min., 30 y/o (b) una fracción soluble en frío en xileno (XCS) en una cantidad situada dentro de la gama de valores que va desde un 20, 0 hasta un 50, 0% en peso.

12. Composición de polipropileno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el copolímero de 35 propileno heterofásico (HECO) tiene

(a) un contenido de propileno total de un 70, 0 a un 92, 0% en peso, y/o

(b) un contenido de propileno en la fracción soluble en frío en xileno (XCS) de un 40, 0 a un 75, 0% en peso.

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

(a) al menos un 20% en peso del polipropileno (PP) ,

(b) opcionalmente de un 2 a un 30% en peso de plastómero (P) , y

(c) de un 5 a un 30% en peso de las cargas minerales (F1) y (F2) en junto. 45

14. Artículo del automóvil que comprende una composición según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 13.

15. Uso de la composición según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 13 para artículos del automóvil. 50