Composición de polipropileno/talco con comportamiento mejorado a los impactos.

Composición de polipropileno que comprende polipropileno (PP) y por lo menos dos sustancias de carga minerales diferentes (F1) y (F2),

en donde

(a) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, que es por lo menos 0,5 μm inferior a la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, de la segunda sustancia de carga mineral (F2), y

(b) la segunda sustancia de carga mineral (F2) tiene un índice de laminaridad (LI) superior a 2,90, definiéndose el índice de laminaridad por la fórmula (I)

en donde

d50 (L) es la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa] determinada mediante técnica de difracción láser, y

d50 (S) es la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa] determinada mediante técnica de sedimentación.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10170457.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

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

Inventor/es: LEDERER, KLAUS, KASTNER,ERWIN, Tranninger,Michael, OTTE,MICHAEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K3/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes inorgánicos.
  • C08K3/34 C08K […] › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Compuestos que contienen silicio.

PDF original: ES-2488545_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composición de polipropileno/talco con comportamiento mejorado a los impactos

[0001] La presente invención se refiere a una nueva composición de polipropileno/sustancia de carga mineral, a su uso y a su preparación.

[0002] El polipropileno es el material elegido en muchas aplicaciones en la medida en la que se puede personalizar para las finalidades específicas requeridas. Por ejemplo, el polipropileno se usa ampliamente en la industria del automóvil ya que es duradero y robusto. Típicamente, en el polipropileno se Incorporan como aditivos, entre otros, sustancias de carga minerales para mejorar la rigidez. No obstante, normalmente la presencia de sustancias de carga comerciales afecta negativamente al comportamiento del polipropileno a los Impactos. Los sistemas de polipropileno heterofásicos pueden compensar en cierta medida esta tendencia negativa provocada por sustancias de carga minerales. Por consiguiente, los polipropilenos heterofásicos se usan ampliamente en la industria del automóvil (por ejemplo, en aplicaciones de parachoques) ya que combinan una rigidez razonable con un buen comportamiento de resistencia a los Impactos. Los polipropilenos heterofásicos contienen una matriz de polipropileno en la cual se dispersa una fase amorfa. La fase amorfa contiene un caucho de copolímero de proplleno, tal como un caucho de etileno/propileno (EPR) o un polímero de etlleno-propileno-monómero diénico (EPDM). Además, el polipropileno heterofáslco puede contener hasta cierto punto un polletlleno cristalino. Típicamente, la cantidad de sustancias de carga minerales, tal como talco, dentro de los sistemas heterofásicos, está entre el 5 y el 30% en peso. En general, dichos materiales presentan un equilibrio aceptado de rigidez y resistencia a los impactos. No obstante, en la actualidad la industria del automóvil busca materiales más ambiciosos. Por ejemplo, existe el deseo de que los materiales presenten una mejora adicional en cuanto a la rigidez y los impactos. Adicionalmente, en la actualidad las piezas a producir son cada vez mayores y, por lo tanto, es necesaria una excelente fluxibilidad para superar la alta presión durante el moldeo por Inyección. Otra ventaja de los materiales de alta fluidez es una reducción del tiempo de ciclo.

[0003] Así, el objetivo de la presente invención es proporcionar un material que presente una rigidez y un comportamiento a los impactos, excelentes, junto con una buena procesabllldad, en particular en términos de una gran fluxibilidad.

[0004] El hallazgo de la presente invención consiste en adicionar a un polipropileno por lo menos dos sustancias de carga minerales diferentes, una con una alta relación de aspecto y otra con un bajo tamaño de las partículas. Preferentemente, el polipropileno es un sistema heterofásico. Aún más preferentemente, la composición total comprende, además del sistema heterofásico, un componente de polipropileno adicional con una alta fluidez en fusión.

[0005] Así, la presente invención se refiere a una composición de polipropileno que comprende polipropileno (PP) y por lo menos dos sustancias de carga minerales diferentes (F1) y (F2), en donde

(a) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, que es por lo menos 0,5 pm inferior a la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, de la segunda sustancia de carga mineral (F2), y

(b) la segunda sustancia de carga mineral (F2) tiene un índice de laminaridad (Ll) superior a 2,90, definiéndose el índice de laminaridad por la fórmula (I)

d50(L)-d50(S) d50(S )

(I)

en donde d50 (L)

d50 (S)

es la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa] determinada mediante técnica de difracción láser, y

es la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa] determinada mediante técnica de sedimentación.

[0006] Preferentemente, el polipropileno (PP) es un copolímero de propileno heterofásico (HECO), en particular un copolímero de propileno heterofásico (HECO-1) según se define de forma detallada posteriormente.

[0007] Sorprendentemente se ha observado que la composición de polipropileno según la presente invención posee una rigidez muy alta y un comportamiento a los impactos muy bueno junto con una buena fluxibilidad, en comparación con sistemas conocidos de copolímeros de propileno heterofásicos que usan sustancias de carga minerales.

[0008] A continuación se describirá más detalladamente la presente invención.

[0009] Un requisito es que la composición de polipropileno comprenda dos sustancias de carga minerales diferentes (F1) y (F2).

[0010] Tal como se ha mencionado anteriormente, la primera sustancia de carga mineral (F1) tendrá una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, inferior en comparación con la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, de la segunda sustancia de carga mineral (F2).

[0011] De manera alternativa o adicional, la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene un tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, inferior en comparación con el tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, de la sustancia de carga mineral (F2).

[0012] Así, se valora que la primera sustancia de carga mineral (F1) tenga

(a) una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, que sea por lo menos 0,8 pm, inferior a la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, de la segunda sustancia de carga mineral (F2),

y/o

(b) un tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, que sea por lo menos 1,0 pm, más preferentemente por lo menos 3,0 pm, todavía más preferentemente por lo menos 5,0 pm, inferior al tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, de la sustancia de carga mineral (F2).

[0013] Por lo tanto, se valora que la primera sustancia de carga mineral (F1) tenga

(a) una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, por debajo de 2,0 pm, más preferentemente igual a o por debajo de 1,8 pm, aún más preferentemente en el intervalo de entre 0,5 y 1,5 pm, todavía más preferentemente en el intervalo de entre 0,5 y 1,3 pm,

y/o

(b) un tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, por debajo de 10,0 pm, más preferentemente igual a o por debajo de 8,0 pm, aún más preferentemente en el intervalo de entre 0,8 y 6,0 pm, tal como en el intervalo de entre 1,0 y 4,0 pm.

[0014] Preferentemente, no solo el tamaño de las partículas de la primera sustancia de carga mineral (F1) es interioren comparación con la segunda sustancia de carga mineral (F2) sino también su área superficial específica. Por consiguiente, en una realización específica, la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene un área superficial específica, medida de acuerdo con la DIN 66131/2, inferior en comparación con el área superficial específica, medida según la DIN 66131/2, de la sustancia de carga mineral (F2). Todavía más preferentemente, la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene un área superficial específica, medida de acuerdo con la DIN 66131/2, por debajo de 20,0 m2/g, más preferentemente por debajo de 18,0 rrr/g, aún más preferentemente por debajo de 16,0 m2/g, tal como en el intervalo de entre 10,0 y 18,0 nrr/g o entre 10,0 y 16,0 m2/g.

[0015] Finalmente, la primera sustancia de carga mineral (F1) no tiene una relación de aspecto específica, es decir, se caracteriza por una relación de aspecto bastante baja. Tal como se define de forma detallada posteriormente, la relación de aspecto se puede expresar, entre otras maneras, por el índice de laminaridad (Ll). Por consiguiente, se prefiere que la primera sustancia de carga mineral (F1) tenga un índice de laminaridad (Ll) inferior como la segunda sustancia de carga mineral (F2). Por consiguiente, se valora que la primera sustancia de carga mineral (F1) tenga un índice de laminaridad (Ll) por debajo de 3,90, más preferentemente por debajo de 3,50, todavía más preferentemente por debajo de 3,10, aún más preferentemente en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición de polipropileno que comprende polipropileno (PP) y por lo menos dos sustancias de carga minerales diferentes (F1) y (F2), en donde

(a) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, que es por lo menos 0,5 pm inferior a la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, de la segunda sustancia de carga mineral (F2), y

(b) la segunda sustancia de carga mineral (F2) tiene un índice de laminaridad (Ll) superior a 2,90, definiéndose el índice de laminaridad por la fórmula (I)

en donde

d50(L)-d50(S) d50(S)

(I)

d50 (L) es la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa] determinada mediante técnica de difracción láser, y

d50 (S) es la mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa] determinada mediante técnica de sedimentación.

2. Composición de polipropileno según la reivindicación 1, en la que

(a) la cantidad de las sustancias de carga minerales (F1) y (F2) juntas dentro de la composición de polipropileno está entre el 15 y el 30% en peso,

y/o

(b) la relación en peso entre la sustancia de carga mineral (F1) y (F2) está en el intervalo de entre 30/70 y 70/30 [F1/F2],

y/o

(c) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene un índice de laminaridad (Ll) inferior en comparación con el índice de laminaridad (Ll) de la segunda sustancia de carga mineral (F2).

3. Composición de polipropileno según la reivindicación 1 ó 2, en la que

(a) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, por debajo de 2,0 pm,

y/o

(b) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene un tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, inferior en comparación con el tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, de la sustancia de carga mineral (F2),

y/o

(c) la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene un área superficial específica, medida de acuerdo con la DIN 66131/2, inferior en comparación con el área superficial específica medida de acuerdo con la DIN 66131/2 de la segunda sustancia de carga mineral (F2).

4. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la primera sustancia de carga mineral (F1) tiene

(a) una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, en el intervalo de entre 0,5 y 1,5 pm,

(b) un tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, por debajo de 10,0 pm,

y/o

(c) un área superficial específica, medida de acuerdo con la DIN 66131/2, por debajo de 20 m2/g.

5. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la segunda sustancia de carga mineral (F2) tiene

(a) una mediana del tamaño de las partículas d50 [porcentaje en masa], determinada mediante técnica de sedimentación, igual o superior a 1,0 pm,

y/o

(b) un tamaño de corte de las partículas d95 [porcentaje en masa], determinado mediante técnica de sedimentación, igual o superior a 3,5 pm,

y/o

(c) un área superficial específica, medida de acuerdo con la DIN 66131/2, igual o superior a 10 m2/g.

6. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las sustancias de carga minerales (F1) y (F2) son, respectivamente, talco (T1) y talco (T2).

7. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polipropileno (PP) es un copolímero de propileno heterofásico (HECO-1) que comprende una matriz de polipropileno (M-PP1) y un copolímero de propileno elastomérico (E-PP1), comprendiendo dicho copolímero de propileno elastomérico (E- PP1)

(i) una matriz de polipropileno (M-PP1) y

(ii) un copolímero de propileno elastomérico (E-PP1) que comprende unidades obtenidas a partir de

- propileno y

- etileno y/o a-olefina C4 a C12.

8. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno tiene un índice de fluidez MFR2 (230°C), medido de acuerdo con la ISO 1133, en el intervalo de entre 10 y 50 g/10 min.

9. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición de polipropileno comprende adicionalmente

(a) un polipropileno de alta fluidez en fusión (HMF-PP) que tiene un índice de fluidez MFR2 (230°C), medido de acuerdo con la ISO 1133, de por lo menos 40,0 g/10 min,

y/o

(b) un plastómero (P) que no es ningún copolímero de propileno elastomérico.

10. Composición de polipropileno según la reivindicación 9, en la que

(a) el polipropileno de alta fluidez en fusión (HMF-PP) es un copolímero de propileno heterofásico (HECO-2) que comprende

(i) una matriz de polipropileno (M-PP2) y

(ii) un copolímero de propileno elastomérico (E-PP2) que comprende unidades obtenidas a partir de

- propileno y

- etileno y/o a-olefina C4 a C12

y/o

(b) el plastómero (P) se selecciona del grupo compuesto por un polletlleno de baja densidad, un polletlleno lineal de baja densidad (LLDPE), un polletlleno de alta densidad (HDPE), un copolímero en bloque estlrénlco (SBC), y mezclas de los mismos.

11. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el copolímero de proplleno heterofáslco (HECO-1) tiene

(a) un índice de fluidez MFR2 (230°C), medido de acuerdo con la ISO 1133, en el Intervalo de entre 3 y 120 g/10 mln,

y/o

(b) una fracción de solubles en xlleno en frío (XCS) en el Intervalo de entre el 20,0 y el 50,0% en peso, y/o

(c) un contenido total de proplleno entre el 70,0 y el 92,0% en peso, y/o

(d) un contenido de propileno en la fracción de solubles en xlleno en frío (XCS) de entre el 40,0 y el 75,0% en peso.

12. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el copolímero de propileno heterofásico (HECO-2) tiene

(a) un índice de fluidez MFR2 (230°C), medido de acuerdo con la ISO 1133, en el intervalo de entre 40 y 1.000 g/10 mln,

y/o

(b) una fracción de solubles en xileno en frío (XCS) en el intervalo de entre el 2,0 y el 20,0% en peso, y/o

(c) un contenido total de propileno entre el 85,0 y el 96,0% en peso, y/o

(d) un contenido de propileno en la fracción de solubles en xileno en frío (XCS) de entre el 50,0 y el 75,0% en peso.

13. Composición de polipropileno según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición comprende

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

(b) opcionalmente entre un 15 y un 38% en peso del polipropileno de alta fluidez en fusión (HMF-PP),

(c) opcionalmente entre un 7 y un 30% en peso de plastómero (P), y

(d) entre un 15 y un 30% en peso de las sustancias de carga minerales (F1) y (F2) juntas.

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

15. Uso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 13 para artículos de automoción.


 

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