BRPI0915663A2 - composição de poliolefina com baixo clte - Google Patents
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Abstract
"composição de poliolefina com baixo clte". a invenção refere-se a novas composições de poliolefina tendo 5um baixo coeficiente de expansão térmica (clte), elevado endurecimento e elevada fluxabilidade. as novas composições que contem um copolímero de propileno heterofásico, uma carga inorgânica, um elastõmero de alfa-olefinaletileno e pelo menos dois diferentes agentes de alfa-nucleação.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para COMPOSIÇÃO DE POLIQLEFINA COM BAIXO CLTE”.
A presente invenção refere-se a nevas composições de peliolefi na tendo um baixo coeficiente de expansão térmica (CLTE), elevado endu5 recimento e elevada fiuxabilídade. Mas particularmente, a invenção se refere a uma composição de políoleflna que compreende um copoltmero de propitenu heterofásíco, um elastómero de α-otefina/ehteno, uma carga inorgânica e agente de a-nucleaçao.
As composições de poltalefína da presente invenção são especí10 airnente úteis para aplicações automotivas, em que partes grandes são preparadas por meta de moldagem por injeção com tanto pouco fornecimento de energia quanta possível e em que partes grandes devem realizar altos requisitos corn respeita a endurecimento e estabilidade dimensional térmica, por exemplo, painéis de oamoserta.
$ Arrtecedentes da Invenção
Modernos materiais de polímero para partes exteriores do automóvel são muitas vezes compreendidos de misturas de acdlonitríle butadiene estireno com poliamida (ABS/PA) ou misturas de polícarbonato com polibutileno tereftalato (PC/PBT). tristes materiais são caracterizados por en20 dureoimento de preferência elevado (módulo de tensão acima 2000 MPa) e por uma excelente superfície brilhosa de partes moldadas por injeção produzidas a partir deste. A desvantagem destes materiais é que eles têm um CLTE de preferência elevado, o que não os torna adequados para aplicações de lacuna zero, em que o material de po25 límero deve ter um CLTE tão fechado quanto possível àqueles de partes adjacentes de aço. Uma outra desvantagem destes materiais é sua baixa fluidez (elevada viscosidade), que os toma difíceis de processá-los durante a moidagem por injeção. Misto mais pressão e energia são necessária para completamente encher um molde com ARS/PA ou 30 PC/PBT do que corn uma poliu tetina.
As composições de poholefina atuais não são adequadas para estas aplicações no painel de carmceria, porque - se bem que seu CLTE é mass baixo e a fluidez. mais elevada do que para a maioria doe sistemas de ABS/PA e PC/PBT - presentes nas composições de poliolefina são deficientes no endurecimento.
Objetivo h E por esse motivo o objetivo da presente invenção para fornecer uma composição de poíioiefina tendo um baixo CITE, elevado endurecimento e que simultaneamente tem elevada fluxabilidade..
Surpreendentemente, o objetivo acima pode ser obtido com uma composição de políolefina que compreende
a) de 50 a 70% em peso de um copolimero de propileno heterofásico que compreende
L de 70 a 90% em peso, corn base no pese do copolimero de propileno heterufàsíco de um homopolímero de propileno..
ii. de IO a 30% em peso, com base no peso do copolimero 15 de propileno heterofâsico de uma borracha de etileno-propileno,
b) de 2 a 10% em peso de um elastomero de o-olefinaZetileno, a o-elefina. sendo uma C^-C-toa-alefina,
c) de 20 a 46% em peso de uma carga inorgânica e
d) pelo menos dois diferentes agentes de a-nucteação em uma 20 quantidade total de 0,0011 a 2,0% em peso.
Como deve ser mostrado nos exemplos da seção, as composições de poiiolefiaa de acordo com a invenção têm uma fíuxabiiidade que é tal boa quanto ou até mesmo melhor do que a fíuxabiiidade de outras composições de poliotefma no mercado. Mu entanto, o endurecimento o a temperatura 25 de deformação térmica (HDT) são notavelmente melhorados a o CLTE é o mais baixo no campo.. Comparado a composições de nãõ poliotefina (ABS/PA e PCZPBT), as composições de políelefina de acordo com a invenção são adicionalmente muito melhoradas na fíuxabílidarfe. de acordo com a invenção, a composição de poliolefína de acordo com a invenção -que compreende de 50 30 a 70% em peso de um copolímeio de propileno heterofãsico. De preferência a quantidade do copolimero de propileno heterofásico é de pelo menos 54% em peso, mais de preferência de paio menos 57 % em peso. De preferência, a quantidade do copolimero de propileno heterofáslco não é de mais do que 66% em pesa, mais de preferência de nâo mais do que 63% em pese. Se a quantidade do copolimero de propileno heterofàsico é abaixo de 50% em peso, a fluidez da composição de polioiefina é reduzida. Se a quantidade do cu5 polímero de propileno heterofásico é acima de 70% em peso o endurecimento é reduzido e o CITE deve tornar-se também grande.
A MFR do copolimero de propileno heterofàsico pode ser selecionada para produzir ótima processabíiidade ao mesmo tempo que mantendo todas as outras propriedades desejadas. Por conseguinte, a MFR do 10 copolimero de propileno heterofásico é de 5 a 70 gZ10 min. De preferência a MFR do copolimero de propileno heterofásico é de 8 a 50 g/10 min. mais de preferência de 10 a 40 g/10 min, ainda mais de preferência de 13 a 30/10 min, mais de preferência de 16 a 25 g/10 min.
De acordo com a invenção, o copolimero de propileno heterofá15 sicc é compreendido de 70 a 9055 em peso de um homupoiímero de propiieno e de 10 a 30% em peso da urna borracha de eti.ie.no-propilenu. De preferência a quantidade de homopolímero de propileno é de 73 a 875$ em peso, mais de preferência de 75 a 85% em peso, ainda mais de preferência de 77 a 63% em poso. Por conseguinte, a quantidade preferida de borracha de 20 etdeno-propileno ê de 13 - 2.754 em peso, mais de preferência de 15 a 255$ em peso, ainda mais de preferência de 17 a 2354 soí peso. Uma relação caidadosamente selecionada de homopolirnero de propileno para borracha de etlleno-propileno contribuí para a resistência ao impacto da composição de políoleflna e da mesma forma para o comportamento do encolhimento.
De preferência, o copolimero heieretasino tem um conteúdo de
XCS a partir de 10 a 35% em peso. O conteúdo de XCS do copolimero heterofásico está relacionado ã quantidade de borracha de etileno-propileno, mas não e neoessariamente exatamente o mesmo. Por exemplo, a borracha de etileno-propileno pode compreender, da mesma forma, uma porção corn 30 concentração muito elevada em etileno, que é cristalina e por esse motivo insolúvel em xileno frio. Mais de preferência de, o copolimero ireterofásice tem um conteúdo de XCS a partir de 12 a 3G54 em peso, ainda mais de pre4 ferõncia de 15 a 25% em pese e mais de preferência de 17 a 23% em peso.
Um parâmetro adicional, que é útil para regular bem as propriedades da composição de poüoiefina da presente invenção è o conteúdo de etileno do conteúdo de XCS do copolímero de propileno heterofásíco. Tem sido constatado que um conteúdo de etileno de preferência baixe ajuda a assegurar uma relação favorável entre a resistência ao impacto e o CLTE. Por conseguinte, o conteúdo de etileno do conteúdo de XCS do copoiímero de propileno hetefoíásíco está na faixa a partir de 20 a 50% em peso, de preferência de 25 a 45% em peso, mais de preferência de 30 a 40% em peso, mais de preferência de 32 a 37% ern peso.
Ainda um outro parâmetro que pode ser empregado para configurar as propriedades da composição de políciefina é a viscosidade intrínsica (IV) do conteúdo cfe XCS do copolímero de propileno heterofásico. De acordo com a Invenção, a IV do conteúdo de XCS do onpoíimero de propileno heterofásico está em uma faixa de 1,5 a 4 dl/g, de preferência de 1,8 a 3,5 dl/g, mais de preferência de 2.0 a 3,0 dl/g, mais de preferência de 2.3 a 2,8 dl/g. Esta faixa foi constatada assegurar boas propriedades de impacto, A fim de alcançar o nivei desejado de endurecimento, CITE e HDT, a composição de pohoiefina da invenção compreende uma carga inorgânica em uma quantidade selecionada. Por conseguinte, a composição de poliolefína de acordo com a presente invenção compreende uma carga inorganics em uma quantidade a partir de 20 a 46% em peso, de preferência de 25 a 40% em peso, mais de preferência da 25 a 35% em peso, ainda mais de preferência de 29 a 33% em peso. Se a quantidade de carga inorgânica é acima de 46% em peso, a composição de políolefina não tem a fluxabilidade necessário e não a resistência ao impacto necessária. Se a quantidade da carga inorgânica ê abaixo de 20% em peso, sua contribuição para o endurecimento é também baixo e CITE também elevado.
De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a carga inorgânica ê selecionada a partir do grupo consistindo em talco e volastonita. De acordo com uma modalidade, todavia, ainda pretenda. a carga inorgânico é talco.
De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a carga inorgânica, que é empregada para a composição de paliulefina tem um tamanho médio de partícula (D so) de 1,0 a 15 pm e um corte superior (D&?) de 3 a 50 pm.
Com > 15 pm e um corte superior > 50 pm, o efeito de retorço da carga inorgânica torna-se também pequeno. Com < 1 prn e um corte supenor < 3 um, a maioria das partículas da carga é na faixa da nanoescala, que .significa que a energia que é necessária para urna distribuição homogênea das partículas da carga na poliolefina torna-se infavoraveimente 10 grande.
Q tamanha médio de partícula D é evidentemente definido, no entanto, cuja fração é empregada para definir o corte superior depende do produtor da carga inorgânica. Um método usual para a avaliação da distribuição de tamanho de partícula é um método de difraçaa de laser. As frações usuais defi15 nindo o corte superior de uma carga inorgânica são D^, D^e D&g. Para a presente invenção, a fração D^e prateada para definir o corte superior.
Além disso, mais modalidades preferidas para o tamanho de partícula da carga inorgânica são um tamanho médio de partícula D5Í da 2,0 a 12 pm e um corte superior (Dsz) de 5 a 40 pm, ainda mais preferido Ds,< de 20 3.0 a 10 pm e curte superior de 10 - 30 pm, mais preferido Ds$de 4,0 a 8 pm e corte superior (□*;) de 15 a 25 pm.
De acorda corn uma modalidade particularmente preferida, a carga inorgânica, que é empregada para a composição de poliolefina da presente invenção é talco que tem um tamanho mérfio de partícula Dso de 25 3,0 a 10 pm e um corte superior (□§?) de 10 a 30 pm, de preferência D^de 4 a S pm e um corte superior (Ds?) de 15 a 25 pm.
A composição de poliolefina de acordo com a invenção ainda compreende um elastõmero de o-olefina/etileno, ern que a aolefina é uma 04 -Cho a-alet'ina. De preferência, a u-oteflna é 1-butenot 1-hexeno ou 130 ucteno, mais de preferência 1-buteno ou 1-octeno, rnais de preferência 1octeno. O elastõmero de o-olefina/etileno, ajuda a estabelecer um rfivel desejada de resistência ao impacto.
De acordo com orna modalidade básica da presente invenção, a composição de poliolefina quo compreende de 2 a 10% em peso de? elastômero de α-olefina/etiieno. De preferência, a composição de pofiolefina quo compreende de 3 a 8% em peso do elastômero de oolefinafetileno. De a5 cordo com uma modalidade preferida, a composição de poüolefina que compreende de 3 a 6% em peso de elastômero de etileno/1 -octeno.
De acordo com uma modalidade da presente invenção, o elastomero de o-olefina/êfileno tem uma densidade a partir de 860 a 915 kg/m3.
De preferência a densidade è de 860 a 900 kg/m3. mais de pre10 ferência de 860 a 890 kg/m'3 Particularmente preferida é uma densidade de qualquer dos dois 885 - 875 kg/nr, e especiaímente de 870 kg/m3 quando a o-olefina é 1-octenc em uma quantidade de 38% em peso com base no peso da elastômero de o-olefina/étileno. ou uma densidade de 878 a 888 kg/m;' e especialmente de 882 kg/m'$ quando a o-ofefina é 1 -octeno em uma quantí15 dade de 27,5% em peso oom base no peso do eíasiômero de aolefina/etileno.
A MFR do elastômero de aolefina/etífeno que ê empregada para a presente invenção é de preferência selecionada - junto com outras propriedades descritas aqui para regular bem as propriedades de impacto da 20 composição de poíiolefina.
Uma faixa vantajosa de MFR para o elastômero de o-olefínafetiíeno tem sido constatada ser de 0,3 a 100 g/10 min (W0”C, 2,16 kg).
Um limite superior preferido para a MFR do elastômero de a26 olefina/etileno é de 30 g/10 min, mais de preferência de 15 g/10 min, ainda mais de preferência de 10 g/10 min, até mesmo mais de preferência de 7 g/10 min. mais de preferência de 4 g/10 min.
Uma faixa preferida para a MFR do elastômero de oolefina/etilenc è de 0,3 a 2 g/10 min. mais de preferência de 0,5 a 1.5 g/10 30 min.
A tluxabilidade da composição de poüolefina é selecionada tal que ê adequada para uma faixa de aplicações, particularmente para aplicações de moldagem, espeçialmente moldagem por injeção.
Por conseguinte, a MFR da composição de pohoiefina é vantajo·· sarnento de 5,0 a 50 g/10 min (230’C, 2,16 kg) de preferência de 8 a 40 g/IÜ min, mais de preferência de 10 a 30 g/10 min, mais de preferência de 10 a 5 20 g/10 min,.
A composição de pclíofefina ainda contém até 2% em pese de dois ou mais agentes de alfa-nucleação, Um limite interior de 0,001% em peso dos agentes de alfa-nucleação é preferido De preferência a composição de poíieleíina que compreender de 0,005 a 0,5% em peso, mais de prefe10 rência de 0,01 a 0,3'% em peso, mais de preferência de 0,04 a 0,15% em pesa de deis ou mais agentes de alfa-nucfeação,
Menores quantidades dos agentes de alfanudeação do que
0,001% em peso geralmente não produzem o nível desejado de efeito, ao mesmo tempo que earn maiores quantidades do que 2% em peso, se bem que produzindo o efeito desejado, as composições de polioiefina estão tornando-se também dispendiosas por causa do elevado preço dos agentes de nunleaçâo.
Os agentes de alfa-nudeaçãu que podem ser empregados para a composição de poüoiefina da invenção incluem os agentes orgânicos de 20 alfa-nuoleação selecionados a partir do grupo dos agentes de nucíeação com base em fosforoso tipo saís de metais de ésieres de ácido fesfónco representados pela fórmula I
Γ'...... -í.
R2 I
em que R1 é oxigênio, enxofre ou um grupo de hídrocarboneto de 1 a 10 átomos de carbono; cada um de R2 e R3 è hidrogênio ou um hr drocarbonelo ou um grupo do hid roca rboneto de 1 a 10 átomos de carbono; R2 e R3 podem ser os mesmos ou diferentes um do outro, dois de R2, dois 5 de R3f ou R2 e R3 podem ser ligados juntos para formar um anel, M è um rnonovaíente para átomo de metal trivalente; n ê um número inteiro de 1 a 3 e m é qualquer dos dois 0 ou 1, com a condição de que n > m.
Os exemplos pretendes dos agentes de alfa nucleação representados pela fórmula acima incluem sádíc-2.2-metiteno-bís(4,6-di-t butil10 fenil)fosfate, sodio-2,2 ~etihdeno-bis(4,6-dj-t-butilfenil}-fosfato< lltia-2,2 -metileno-bis(4,6-di-t-butilfenil)fosfato, litio-2.2 -etilídeno-bisíA.Ô-di t-buti!fenil)fosfato, sódio-2,2 -eblideno-bis(4~i-propil-6-t-butiífenil)fosfato} Htio-2,2 -metilenobis(4-metil-6~bbutilfenil)fosfafo, lftio-2.2'-metiíenobis(4etil-6-t-butilfenil)fosfato, nàlcio~bis[2;2-tíobis{4-metil-G-t-butil-fenilJ-fosfatol. cálciu-bis[2,2 -tiobisI5 (4-etil-6-t-buii IfonilHosfato], cálcío-bis(2,2 -tiebisí^^-di t- butilfenil ifosfato], magrtesiG-bJS[2.2-tiobis(4,6toi~t~buWenil)fosfato], magnésio-his[2,2-tiobisRIbcdilfeníljfosfato], sódto-2>2-butilideno-bis(4,6-dimetílfenil)fosfato, sódio-2,2butolideno-bís(4,6-di-t-butil-fenil)’fosfato, sód io-2,2 -t-octíimetiteno-bis(4,8dimetil-fenil)-fosfato, sódJO^^-t-octílmetileno-bisM.b-dí-t-buiilfeniO-fosfafo, !0 cálcío-bis(2,2 -meii!eno-bis(4,6~di~t~butílfenib-fosfatoL magnésio-bís[2,2metlIeno-bis(4,6toMtoutHfenil)-fo$fato], bánu-bis[2,2-metileno-bis(4.6-dhtbutilfenü)4osfato]( sódio^^-metileno-bis^Ametil-ôt-butilteniO-fasfato, sódio-
2,2 -mebteno-bis(4-eW-6t ~butílfenil)fóstâto. sddio(4,4 -d imeiil-b.6 -dM-huill-
2,2-b IfeniQf osfato, cêlcio-b M(4,4-d imetí 1-6,6 -d i-t-b utii-2,2-b ifen i l)fosfato], *5 δόάΙο-2,2-βίϋι6αηθ'·0ίδ(4^^υΙϋ-64^οΐίΙ-Ι&πΙί)ίο^ί3ίο, sôdio-2,2 -metHanu-bis(4,6-di-metílfenil)-íosfato.; sódio-2,2-metileno- bis(4<8-di-t~e*il~fenH)fosfate, potássío-'2..2-etilídeno-bis(4,6-di-bbutilfenil)-fostetoJ cálcio-bis^^-etllidenobis(4<6-dí t-butiifenil)-fosfato], magnésio-bis[2.2 ~etilidem>-bis(4,6-dí-i-buiilfeniO-fosfato]. bário-bisp? ,2 -etilideno-bis-(4,6-dí-t-butiifeníi)-fosfato], alumírüofsQ hidróxi-bis^^-metileno-bistdJJ-dbt-butd-tenilJfosfatoh aíuminio-tris^^-eWideno-bís(4,6-dèt-butilfen i l)-fosfatoj.
Um segundo grupo dos agentes de nucleaçáo com base ern fos foroso inclui, por exemplo, aiumimo-hidróxi-bis|2,4,8,10-tetrads(1<1-dirnetí tetíi) -6-hidròxí-12H-8ibenzo-|d .g|-dioxa-p/?os/?oc/n-6-oxidato} e suas misturas com Li-miristato gu Li-estearato.
Dos agentes de nucleaçâc com base em fosforoso sódío-2,2metiteno-bis(4 .6-8M-but.ilfenil)fosfato ou alum I o Io-h iclròx í- bis[2,2 -meiifer?o 5^(4,8-81-1'-butH'feoiO-tosfato] ou aíumínio-hidròxí-bís-[2,4,8,10--tetrads( 1,1 di,meíitetii)-8-hidróxi-12H-8íbenzc-[d,g]-8toxa-phoshudm6--oxidato] ou suas misturas com Lí-mrnstato ou Li-estearato são aspeuialmente preferidos,
Da mesma forma, cs agentes de nucleação com base em Sorbitol, tipo sorbitol de dibenzilidína opcionalmente substituídos (par exemplo,
1,3 2,4 Sorbitol de dibenziíidenai. 1,3 . 2,4 Surbítol de dí(metilbenziiidena)
1,3 : 2,4 Sorbitol de difetilbenzílidena), 1,3 : 2,4 Sorbitol de Bís(3,4dimetíibendíidena), etc.) ou resina de pinheiro podem ser empregados como ardentes de nucleaçâo
Os agentes adicionais de alfa-nucleação adequados são agentes poíimérícos de nucleaçâo selecionados a partir do grupo consistindo em polímeros de viniíddoalcanos e polímeros de vinilaluanos, A nucleaçâo com estes agentes polimérícos de nucleaçâo é também realizada por uma técnica especial de reator, onde o catalisador é prepolimerízado com os monòmeros tipo, por exemplo, vínildolo-hexano (VCH). ou pela combinação do polímero da propílenu com o polímero de vinii(dcto)alcano. Estes métodos são descritos em maiores detalhes em, por exemplo, EP 0 316 187 A2 e WO 99/24479. a desonção a qual é incorporada aqui por referência..
Os agentes adequados de alfa-nudeação para a composição de polioieflna da invenção são, também, os agentes da nucteaçãc, corno descritos, por exemplo, em Macromolecules 2005. 38, 3688- 3895, a descrtção a qual é incorporada aqui por referência. Os agentes de nudeação, tais como, sal de sòdiu de ADK NA-11 (Metileno-bis(4.6-di-t-but.íifenil)fc'Sfato) e ADK NA-21 (que compreendem alumínio hi8róxí~bis(2,4;8(10-tetrads{1:1dímetitetii)6-hidr6xi-12H-dibenzO“(d,g]-diaxa-phoshocin-6-GXidatort estão comercialmente disponíveis pela Asahi Denka Kokai e estão entra aquelas que são de preferência adicionados à composição de políolefina da inven ção. Milled 3988 (Sorbiltol 3,4-Dimetilben.zilídena), Milled 3905 e Millad 3940 disponibilizados pela Milhken & Company são outros exemplos dos agentes de nucleaçào que podem ser utilizadas na invenção.
Os agentes de aífa-nucleação adicionais comercial disponíveis, que podem ser empregados para a composição da invenção são, por exem plo. Irgaclear XT 388 (N-{3,5-bls~(2.2-dlmetlí-propionilamino)-feniíj-2..2dímetilpropionamida) da Ciba Speciality Chemicals. Hypertorrn HPN-68L e Hyperform HPN-20E: da Milliken -8 Company.
Entre iodes os agentes de alfa-nucteação mencionados acima.
agentes de nucleação com base em alumínio hidrá>mbis[2;4,8,10~ tetraas(1 ,1 ajirnetiletH)-6-hid rúxi-1 2 H -dibenzo-{d ,g]-dioxa-phoshooirr.8oxidata], tipo ADK NA-21, NA-21 E, NA-21 F, etc., sódio-2!2-metilennbis(4,6-di-t-butilfenil)fo5fato (ADK NA-11), alum.inio-hidr0xi-bisp,2 -metilenobls(4,6'di -tbutil-femi)-fosfato), agentes de nucleação com base em sorbitol tipo Milled 3988, Milled 3905 e Milled 394Q e os agentes poiimènces de nucleate? selecionados a partir do grupo consistindo ern polímeros de vinilcicloalcanos e os polímeros de vinüaleanos são partioularmente preferidos.
É preferido para a presente invenção, que pelo menos um dos pelo menos dois agentes de alfa-nucieação seja compreendido de um agen20 te polirnérico de nudeação selecionado a partir do grupo consistindo em polímeros de vinilcicloalcanos e polímeros de viniialcanos, de preferência poliviniioiclo-hexano (pVCH).
De acordo com uma modalidade pretenda, a composição da poüolefina da invenção que compreende exatamente dois diferentes agentes 25 de aífa-nucfeaçâo.
De acordo com uma modalidade, todavia, ainda preferida, um agente de aife-nudeação é compreendido de um agente poliméric-o de nuoleação selecionado a partir do grupo consistindo em polímeros de vinilcicloalcanos e polímeros de viniialcanos, de preferência poli-vinHciclu-hexano 30 (pVCH), e o segundo agente de alfa-nucleação è selecionado a parti? do grupo consistindo em agentes de nucieação com base em alumínio hidróxíbls[2,4,8,10 tefracis(1,1 -dimetíieiih-6-hidròxi~12H-dibenzo-{d,gl -dioxa foshocireO-cxidatoj (por exemplo, ADK NA-2.1, NA-21 E, NA-21 F), sódio2,2 -rt)etilenõ-bis(4.6-di-t-butilfenil)fosfato (ADK NA-11), alumínio-hidróxibisiS^-metileno-bistA^-di-t-butil-fenilj-fosfato] e os agentes de nucleaçâo com base em sorbitol (por exemplo, Milled 3988, Milled 3905 e Milled 3940)..
É até mesmo ainda preferido, que a composição de poltotefina da invenção que compreende um agente de alfa-nudeação compreendido de um agente polimérico de nucleação selecionado a partir do grupo consistindo em polímeros de vinilcicloalcanos e polímeros de vinilaleanos, de preferência poli vinileido-hexano (pVCH), e um segunde agente de alfa-nucteação selecionado a partir do grupo consistindo em agentes de nucleaçâe com base em alumínio hidróxeb?sr2,4f8,10 tetracís(1J dimetfetrl)-8-hidrôxi-12HdibfônzG- (d(g]toioxa-phosh0cin-6~OXídato] (por exemplo, ADK NA-2'1, NA-21 E, NA-21 F). sòdio-2,2-metileno-bis(4;6-dit-butilfenil)fosfato (ADK NA-11) e alumínio-hidròxi-bis[2,2’-metilenqbls(4>6-di-t-butil-fenil)-fosfãto].
Mais preferidas são as composições de poliolefina contendo como agentes de alfa-nucleaçâc do pclí-vinilcicíe hexano (pVCH) e sódio-2,2rnetiteno-bis(4,6-di-t-brrtilfenil)fesfato (ADK NA-11).
Para aquelas modalidades em que um dos agentes de alfanucteação è selecionado a partir do grupo consistindo em polímeros de vinilddoalcanos e polímeros de vinilalcanos, de preferência poli- vinilciclohexano (pVCH), a concentração típica de polímero de vinil(ciclo)a!cano na composição de poliolefina é de 9,0001 a 1 <0% em peso, de preferência de 0,0001 a 0,1% em peso, mais de preferência de 0,001 a 0,0589 em peso, mais de preferência de 0,001 a 0,01% em peso.
Q segundo agente de alfa nucleaçâo que não é um agente polimèrico de nucleação está geralmente presente na composição de poliolefina em uma quantidade a partir de 0,001 a 1,0% em peso, de preferência da 0.901 a 9,5% em pese,, mais de preferência de 0..01 a 0,5% em peso, mais de preferência de 0;01 a 0,3% em peso. As composições de poliolefina que são empregadas para a invenção pedem conter vários aditivos, que são, de modo geral, empregados nas composições de propileno, tais como, estabílízantes, antmxidantes, agentes de neutralização do ácido, lubrificantes, abί ρ serventes de ultravioleta, pigmentas, com a cc-ndiçãa de que nâo adversamente afetem as propriedades desejadas da composição.
È, por conseguinte. preferido, que os aditivos nâo sejam de mais do que 10,0% em pesa, de preferência não mais do que 8,0% em peso, mais de preferência de não mass do que 5.0% em peso, ainda mais de preferência da nâo mais da que 4,0% em peso, ainda mais de preferência de não mais do que 3,0% em peso, na composição total de polioiefina.
Além disso, a presente composição de poliolefina pode compreender os componentes adicionais de? polímero diferente do copolímero de propileno heterafásioo e do eíastômero de alfa-olefina/etdeno. No entanto a presente invenção è em particular direcionada ara uma composição de poliuleftna em que o oopolimero de propileno heterotásico e o eíastômerê de alfaolefina/etiieno juntos respondem por pele menos 90,0% em peso de todos os componentes poliméricos da composição de poliolefina. de preferência de pelo menos 93,0% em peso, mais de preferência de pela menos 95,0% ern peso, ainda de preferência de pelo menos 97,0% em peso, ainda mais de preferência de pelo menos 99,0% ern peso de todos os componentes polímèricos da composição de políolefina. As composições de puliolefina da presente invenção são adequadas para uma ampla faixa de aplicações.
São particularmente adequadas para a produção das artigos modelados, em particular para a produção dos artigos modelados por injeção. Os exemplos preferidos de tais artigos modelados por injeção são ern grande parte para as aplicações exteriores na indústria automotiva, em particular painéis de carroeeria.
Por conseguinte, um aspecto adicional da invenção é um artigo modelado que compreende uma composição de poliolefina como aqui descrita.
Üm aspecto, todavia ainda, da invenção è um artigo modelada por injeção que compreende uma composição de poliolefina como aqui descrito.
Comparada com as outras composições de poliafefina. que são Poje empregadas para as similares ou mesmas aplicações, as composições inventivas de polioiefina têm urn equilibria único das propriedades. Sua fluxabílidade (determinada por meio de um método que é descrito nos exemplos da seção) ê muito melhorada comparadas as misturas de ABS/PA e PC/PBT e comparáveis às modernas composições de poliolefina. Além dis5 se, exibem uma combinação única de baixo CLTE (< 60 pm/m.K), elevado endurecimento (Módulo de tensão » 2500 MPa) e elevada HDT (> 60eC). Ê notável que os valores de endurecimento são superiores os respectivos valores das misturas de A8S/PA e PC/PBT e modernas composições comparáveis de poliolefina sem dúvida, ao mesmo tempo que o CLTE é sem dúvi10 da superior àqueles das misturas de ABS/PA e PC/PBT e ainda um pouso melhor do que aquelas das modernas composições de poíiotefina.
Por conseguinte, um aspecto adicional da invenção é direcionado ao usa de uma composição de poliolefina como aqui descrito para a produção dos artigos modelados por injeção tendo as propriedades que se15 guem.
a. CLTE) < 60 pm/m. K
b. Módulo de Tensão > 2500 MPa
Descrição do Copoíímero Heterqtásiçq
Um copolímero de propileno heterofásico de acordo com a in20 vençâo tem, de preferência, uma estrutura de multifase com uma matriz continua de homopotlmero de propileno e inclusões que compreendem pelo menos uma borracha amorta de etiieno-propiteno, que é uma fase elastomérica. Opcionalmente, a borracha da mesma forma que compreendo algum polietíleno cristalino. Normalmenfe, um tal copolímero de propileno heterofà25 slco é obtido por realizar um processo de muliiesiágios, tipo pelo manos um processo de dois estágios, resultando em tal sistema heterofásico.
De preferência, o poli-homopoiimero de propileno é isotáctico, A isotacticídade do pollpropileno é determinada por RMN u C como porcentagem tríade (mm %), Por conseguinte, é observado que o poli30 homopolímero de propileno tem, de preferência, uma elevada porcentagem tríade, isto é, mais elevada do que 90%. mais de preferência mais elevada do que 92%, ainda mais de preferência mais elevada do que 93%, ate mes rno mais de preferência mas elevada do que 95% e fuels de preferência mais elevada do qua 98%.
Adidanalmente, è observado que o poli-homopolimero de propsleno não é quimícamente modificado como é conhecido, por exemplo., a par5 tir dos polímeros oom alta resistência do fundido (HMS-palírnera). Por conseguinte, o uopolímera de propileno heterofàsíco não ê reticulado. O comportamento de impacto pode ser, normalmente, também melhorado por empregar polípropiienos ramificados como, por exemple, descrito na EP G 787 750, isto ê, tipos de polipropileno ramificado simples (Y-poiípropilenos tendo 10 urn cadeia principal com uma cadeia lateral longa simples e uma arquitetura assemelha-se a um Ύ'). Tais polipropilenos são caracterizadas por de preferência de alta resistência do fundido. Um parâmetro do grau de ramificação é o indico de ramificação g1. O índice de ramificação g( correlaciona-se com a quantidade de ramificações de um polímero. O índice de ramificação g’ é 15 definido como g ~[IV] em que g1 é α índice de ramificação, ê a viscosidade intrínseca do puiipropíleno ramificado e [IV]^ è a viscosidade intrínseca do pulipropileno linear tendo o mesmo peso molecular medio ponderado (dentro de uma faixa de ±105*) como o polipropifeno ramificado. Desse muda, um baixa valor de g‘ è um indicador para um elevado polímero 20 ramificado. Em outras palavras, se α valor de g’ diminui, a ramificação do pulipropilena aumenta. Referência é feita neste contexto para B. H. Zimm e W. H. Dtoakmeyer, J. Chem. Phys. 17,1301 (1949). O documento é por meio deste incluído por referência. Por conseguinte, é preferido que o índice de ramificação g’ do homopohmero de polípropilenu será de pelo menos 0,85. 25 mais de preferência de pelo menus 0.90, ainda mais de preferência de pelo menos 0,95, como 1.00.
O hornopolimero de propileno de expressão empregada na presente invenção se refere a um pohpropileno que consiste substancíalmente.. isto è, em pelo menos 97% em peso, de preferência de pela menos 98% sm 30 pesa, mais de preferência de pela menos 99% em peso, ainda mais de preferência de pela menus 99,8'% em peso das unidades de propileno. Em uma mudalidade preferida somente as unidades de propileno na hamopaíimero de propiteno são detestáveis. O conteúdo do comonômero pode ser determinado com espectroscopia do infravermelho PT, como descrito abaixo nos exempted
O homopolimero de propileno pode ser unimodal ou multimodal, como bímodal em viste da distnbuiçãa do peso molecular.
A expressão ’'mulfimodar nu bimodal empregada aqui se refere vã modalidade do polímero, isto é * a forma de sua curva de distribuição do peso molecular, que é o gráfico da fração do peso molecular como uma função de seu peso motecalar.
Como deve ser explicado abaixo, o homopolimero de propileno pode ser produzido em uma ünica etapa ou em um processo de etapa sequencial, empregando os reatores na configuração paralela ou em série e que pode ser operada em diferentes condições de reação, Como uma consequência, cada, fração preparada em um reator especifico pode ter sua própria distribuição de peso molecular.
Quando as curvas de distribuição destas frações são sobrepostas para se obter a curva de distribuição do peso molecular do polímero finai, estas curvas podem apresentar dois ou mais máximos ou paio menos ser claramente ampliados quando comparados com as curvas para as frações individuais, Um tal polímero produzido em duas ou mais etapas paralelos ou em séria, é chamado bimodal ou multimodal, dependendo do número de etapas.
Por conseguinte, o nomopolímem de propileno pode ser multimodal ou birnodaí em vista do peso molecular.
Atem disso, no caso do homopulimero de polipropiteno é de multimodal, corno birnodaí, em vista do peso molecular, é observado que as frações individuais estão presentes em quantidades influenciando as propriedades do material. Por conseguinte, é observado que cada uma destas frações estã peto menos presente em uma quantidade de 10% ern peso com base no homopolímero de polípropíleno. Por conseguinte, no caso de um sistema birnodaí, em particular em vista do peso molecular, a divisão das duas frações é de aproximadamente 50 : 50. Por conseguinte, em uma mo dalidade pretenda o homopolímero de poiípropilenô que compreende duas frações que se diferem em seu peso molecular, em que a primeira fração tendo o mais baixo peso molecular está presente de 40 a 60% em peso e a segunda fração tendo o mais alto peso molecular de 60 a 40% em peso.
É ainda observado que o homopoíímero de polipropileno tem uma média taxa de fluxo de fusão (MFR), isto é, um médio peso molecular. A taxa de fluxo de fusão princípaimente depende do peso molecular médio, isto é, devido ao fato da que as moléculas longas produz o material de uma tendência de fluxo inferior de pequenas moléculas. Um aumento no peso molecular significa uma diminuição no valor de MFR. A taxa de fluxo de fusão (MFR) é avaliada em g/10 min do polí mero descarregado através de uma matriz definida sob temperatura especificada e condições de pressão e a avaliação da viscosidade do polímero que, por sua vez, para nada tipo de polímero é pnncipalmente influenciada por seu peso molecular, mas da mesma forma por seu grau de ramificação. A taxa de fluxo de fusão avaliada sub uma carga de 2,16 kg a 230'C (ISO 1133) é indicada como MFRj (23ÍFC-). For conseguinte, è preferido que na presente invenção o homopolimem de propileno tenha uma MFR2Ç230X) abaixo de 80 g/10 min, mais de preferência abaixa de 70 g/10 min, ainda mais de preferência abaixo de 55 g/tl) min.
Como um requisito adicional da presente invenção o oopoíimero de propileno heterofásico deve compreender uma borracha de etilanopropíleno,
Como o homopolímero de polipropileno, a borracha elastomérica de etileno-prupíleno pode ser unimodal ou multimodal, como birnoda.1 Na entanto, é preferido que a borracha do etilenofpropileno seja unímodal. No que refere-se à definição de unimodal e multimodal, como bímodal, é referida à definição acima.
De acordo com a presente invenção, existe da mesma forma um processo fornecido para a. produção da composição de poiiolefina discutido acima. A borracha de etileno-propileno pode ser misturada com o homopolirnero de polipropileno após suas polimerízações e são subsequentemente misturadas com o eíastômero da aifa-oiefina/etileno e a carga inorgânica ο as agentes de alfanudeação. Να entanto, mais desejavelmsinte,. o copolimero de propHeno hatercfâsico é produzido em um processo do multiestágics e subsequentemente misturada com o elastomera de alfa-oíefinatetiíeno e a 5 carga inorgânica a os agentes de alte-nucleaçâo. Em uma modalidade particular preferida o homopolimero de poiipropileno é produzido em pela menos um reator da suspensão ou uma suspensão e um reator de fase gasosa e subsequentemente a borracha da etileno-propileno é produzida em pelo me nos um reator de fase gasosa. Por oooseguinte, o copolímerc de propíleno 10 heterofásica da presente invenção pode ser geralmente produzido em uma cascata de até 4 reatores, onde o primeiro reator ê um reator de carga líquida de preferência de projeto de alça, o segunda reator è ou um reator de carga líquida de preferência de projeto de alça ou um reatar de tese gasosa e todos os reatores subsequentes sao os reatores de tese gasosa de prefe15 rência de projeto de leito flurdrfiaado. Os componentes produzidos nos primeiros dois reatores é (são) homopulimero (s) de propíleno cristalizava!. ao mesmo tempo que o componente produzido no terceira e/ου quarto reatares é um copoiimero amplamente arnorfo com quantidades mais elevadas de comonômero. De acordo cam uma modalidade específica, somente três reato toras são utilizados com ou dais reatares produzindo o homopolimero e o terceiro reator produzindo a borracha de etíleno/propiteno ou com um reator produzindo o homopolimero e dois reatores subsequentes produzindo a borracha de etiteno/propileno. De acordo com outra modalidade especifica somente dais reatares são empregados, um produzindo o homopolímero e o /5 segundo produzindo a borracha de etíieno-propileno,
No que segue, um processo preferido é descrito em mais detalhes.' Um tal processo para a produção da presente invenção que compreende como as etapas que seguem:
(i) propiieno de polimerização em um primeiro sistema do reator, íO de preferência que compreende um reator de alça de carga e um reator opcionalmente de tese gasosa, para se obter um homopoíimero de poíiprapiíeΠ.0 (ii) transferindo o hcmopoiímero de propileno obtido em um segundo sistema do reator de preferência que compreende pela meças um reatar de fase gasosa, (iii) propileno de polimenzação e etiíeno no referido segunda sis- tema do reator na presença do homopolímero de poíipropileno para se obter uma borracha de etileno-proplleno, e (i.ü) misturando, em particular misturação por fusão, o material obtido com o elastómero de alfa-olefir?a/etíiena e a carga Inorgânica e os agentes de alb-nucleação.
A sequência (i) e (iii) pude ser de execução revertida, isto è. a borracha de etiteno-prupifeno pode ser reduzida primeiro e subsequentemente o homopolímero de polipropileruj. No entanto, é preferido ter a sequência de (i) a (iii) somo acima estabelecido.
As alimentações do comonômero nus vários reatores podem ser adaptadas para produzir o copoHmero de propíieno heterofàsico com as propriedades desejadas e as quantidades de comonômeru devem ser facilmente determinadas pela pessoa versada na técnica
Além disso, os detalhes no que diz respeito á produção dos oopolímeros de propifeno heterofásicos (HECQ) podem ser derivados do WO
97/40080,
Em um tal procedimento, o sistema catalisador empregado pode ser variado entre os estágios., mas é de preferência u mesmo para todos os estágios. Especialmente de preferência um catalisador heterogêneo prepolímerizado á empregado.
Como um catalisador para a preparação do copolímero de propileno heterofàsico, de preferência, um sistema catahsadar Ziegíer-Natta é empregado. Tais sistemas catalísadu?es Zegíer-Natta são conhecidos na técnica e compreendem um componente catahsadur, um componente uocatahsador e um doador externo. O componente catalisador do sistema catali30 sador principalmente cantem magnésio, titânio, halogênio e urn doador interne. Os doadores de elétron contraíam as propriedades estereoespeoifcas e/ou melhoram a atividade do sistema catalisador. Um numero de doadores de elétron incluindo éteres, ésteres. potissilanos, potissítoxanos, e alcoxissitones é conhecido na técnica.
O catalisador de preferência contém um composto de metei de transição como um componente procatalísador, O composto de metal de transição é selecionado a partir da grupo consistindo em compostos de titânio tendo um grau de oxidação de 3 ou 4, compostos de vanàdia, compostos de zircônío, compostos de cobalto,, compostos de níquel, compostos de tungstênio são compostos raros de metal terroso, Ificíoreto de titânio e tetracloreto de titânio sendo parties Ia rmente preferido,
É preferido para uso cs catalisadores que podem suportar as elevadas temperaturas predominante no reator de alça. Os catalisadores convencionais Ziegler-Natta para palimerização ísotâctiea de propileno de modo gerai tem uma limite de temperatura de operação em torno de 8ÍTC, acima da qual ou torna-se desativada ou perdem sua seletividade esférea, Esta baixa temperatura de potimerízação pode colocar um limite pratico na eficácia da remoção térmica do reator de alça.
Um catalisador preferido a ser empregado de acordo oom a invenção è descrito na EP 591 224 que descreve um método para a preparação de uma composição procatalísadora de dicícreto de magnésio, um composto de titânio, um álcool inferior e um éster de ácido ftálico que contem pelo menos cinco átomos de carbono. De acordo com a EP 591 224, uma reação de trans-esterificaçãu é realizada em uma temperatura elevada entre o álcool inferior e o éster de ácido ftáiico. em que os grupos de éster do álcool inferior e o éster Itálico mudam de lugares,
O didoreto de magnésia pode ser empregado come tal ou pode ser combinado com silica, por exemplo, por absorção da silica com uma solução ou suspensão contendo o dicloreto de magnésio. O álcool inferior empregada pode ser, de preferência, metanol ou etanol partioularmente etanol.
O composto de titânio empregado na preparação do procatalisador é, de preferência, composto de titânio orgânico ou inorgânico, que está nu estagio de oxidação de 3 ou 4. Da mesma forma outros compostos de metal de transição, tais como, compostos de vanádio, zircdnio, cremo, mo libdênio e tongstênio podem ser misturados com o composto de titânio. O composto de titânio geralmente é um haieto ou oxiaieto, um haieto de metal orgânico, ou um composto purarnente de orgânico metal em que somente ligantes orgânicos têm sido ligados ao metal de transição. Particularmente 5 preferidos são os haletos titânio, espedalmente tetracloreto de titânio.
Q grupo de alcóxi do éster de ácido itálico usado que compreende pelo menos cinca átomos de carbono, de preferência de peto menos oito átomos de carbono. Por conseguinte, como o éster pode ser usado, por exemplo. ftalato de propilhexila, ftalato de dioctila, ftalato de di-isodecila e fta10 lato de ditridecila. A relação molar de êster de ácido ftàllco e batota de magnésio e de preferência de cerca de 0,2:1.
A transesterificaçâo pode ser realizada, por exemplo, par selecionar um éster de ácido ftálica -- um par de álcool inferior, que espontaneamente ou pelo auxílio de um catalisador, que não íesiona a composição do 15 procatalísadar, fransesferifes o catalisador em uma temperatura elevada. É preferida realizar a transesteuficaçâu em uma temperatura que é de 110 a 115*0, de preferência de 120 a 14(FC.
O catalisador è empregado junto com um couatalisador organometálico e corn urn deader externo. De modo gerai, o doador externo tem a 20 fórmula em que
Re R' podem ser os mesmos ou diferentes e representam um grupo aromático, ou alifático cíclico ou linear, ramificado
R é metila ou etila, n é um número inteiro de 0 a 3;
rn é um numera inteira de 0 a 3: e mm é de 1 a 3.
Ern particular, o doador externo è selecionado a partir do grupo consistindo em ciclu -hexii metílmetòxi silano (CHMMS), diciclopsrrtil dimetòxi silano (DCRDMS), di-isopropil dimetdxi silano, di-ísobutll dimetóxi silano, e di-t-butil dírnetáxi silano.
Um composto de organoalumlnlo è empregado como um oocatelisador, O composto de organoaluminio é do preferência selecionado a partir do grupo consistindo em írialquil alumínto, dialquil alumínio cloreto e alquil alumínio sesquici areio.
De acordo çom a invenção, tais catalisadores são geralmente introduzidos no primeiro reator somente. Os componentes do catalisador podem ser alimentados no reator separadamente ou simultaneamente ou os componentes do sistema catalisador podem ser preooniatos antes do reator.
Tal precontataçao pode da mesma forma incluir uma prepolímerizaçâo catalisadora antes da alimentação no ade?quado reator de polimerízação Na prepolimerização, os componentes catalisadores são contatados durante um curto período com um mooômero antes da alimentação no reator.
Se a composição de poliolefína que compreende um agente poliménco de nucleaçao que é efetuada pela prepolimerisão do catalisador com viníl(cliclo}hexano, isto é, de preferência, da mesma forma feito na prepolimerisaçâo do catalisador mencionado acima.
Coma descrito acima, após a produção do copolimero de propileno heterofásico a místuraçâo com a alfa-olefina/etilenu e a carga inorgânica e o agente (s) da alfa-nucieação que seguem. Produção de Eíastòmero de q-otefirra/etíleno
A produção de elastômero de a-olefinafetiteno é descrita em detalhes em:. Chum SP, Kao Cl e Knight GW: Stmcture, properties arte preparation of pofyo/eZms produced by stogfe-site feobno/ogy. In; Metallocenebased Polyolefins - Volume 1, Soheirs J and Kaminsky W Eds, John Wiley and Sons Ud. Chichester (West Sussex. England), 2000 pp. 262-264.
Altornativarnente, o elastômero de a olelinafetileno, de preferência elastômeros de etileno-1 -octeno, que estão comercialmente disponíveis e que realizam as requisitos indicados, podem ser empregados.
Composição
O copolimero heterofásico, o elastômero de a-olefina/etlienu, a carga inorgânica, o agente (s) de nucleação pode ser misturado, em particu lar, fusão misturada, da acordo com qualquer procedimento convencional conhecido na técnica.
As composições de poiiolefina da presente invenção são, de preferência, produzidas por combinar o copoíimero de propileno heterofásioo, o eiastômero de atfa-nlefma/etileno, a carga inorgânica, o agente (s) de alfaaucleação e quaisquer aditivos adicionais, como pigmentos, estabilizadores, auxiliares de processamento, etc. em um dispositivo de mista ração por fusão.
Os adequados dispositivos de míetu ração per fusão para este processe são misturadores contínuos e descontínuos, extrusores de duas hélices e extrusões de única hélice com seções espaciais de misturação e co-misturadores. O tempo de residência deve ser escolhido tal que um grau suficientemente elevado de homogeneização è obtido.
Métodos de medição
XCS
Os solúveis em xileno frio foram determinados a 23;1G de acordo com ISO 6427. Os solúveis em xileno são definidos corno a porcentagem em peso que permanece na solução após a amostra do polímero ser dissolvida na xileno quente e a solução é deixada esfriar a 23*0..
MFR
As taxas de fluxo de fusão foram avaliadas com uma carga de
2.16 kg a 230X para polipropileno e as composições inventivas de poiipropileno dos exemplos, A taxa de fluxo de fusão é avaliada com uma carga de
2.16 kg a WOftC para poiietileuo e o elastõmeros de aifa-clefina/etileno. A taxa de fluxo da fusão é aquela quantidade de polímero em gramas em que o mecamsmo de teste padronizado para ISO 1133 extrusar dentro de 10 minutos ern uma temperatura de 230*0 ou 190X sob uma carga de 2,16 kg. Mòduío.de .Tensão
O Módulo de Tensão é avaliado de acordo com ISO 527-2 (velocidade da cruzeta ~ gg mm/min; 23aC) empregando espécimes moldados por injeção .como descrito em EN ISO 1873-2 (forma de osso de cachorro, 4 mm de espessura).
Resistência au smpacto entalhada por Charpy
A resistência an impacto entalhada por Charpy fui determinada de acordo com ISO 179/1 eA a 23*0, por empregar espécimes de teste moldados por injeção como descrito em EN ISO 1873-2 (80 x 10 x 4 mm).
Viscosidade intrínseoa
A viscosidade intrinsica foi avaliada de acordo com DIN ISO 1628-1 (Outubro de 1999) em Decalin a 133'0.
Densidade
A densidade foi determinada de acordo com ISO 1183.
CITE
O Coeficiente de Expansão Térmica Linear foi determinada de acordo cum DIN 53752 entre 23 e 8CTC por empregar espécimes de teste moldados por injeção com dimensões de 80 mm x 10 mm x 4 mm.
de Deformação Térmiga HiOT
A Temperatura de Deformação Térmica foi determinada de acordo oom ISO 75 A. empregando espécimes de teste moldados por injeção como descrita em EN ISO 1873-2 (80 x 10 x 4 mm).
O tamanha médio de partícula [)^ e o curte superior (por exem20 pio, ou DS5) são determinados por um método de difraçãu de /aserou um rnétudu de sedimentação. Os parâmetros atuais e os métodos de determinação são empregados a partir da planilha dos dados técnicas da carga (s) empregada.
Fluxabilidade
Para nada uma, simulações de moldagem por injeção do material 45 foram realizadas com o soffwam Moldflaw Plastics Insight 6.2. Os parâmetros empregados mais importantes são: dimensões da molde (largura (B) X comprimento (L) X espessura da parede (t)), temperatura da fusão e velocidade frontal do fluxo. A largura B do molde simulado foi mantida coas· tante em B ” 50 mm. Nas simulações, a espessura da parede i foi variada entre 2,0 e 3,5 mm, α comprimento L (-comprimento du fluxo) fui variado de 100 mm a 600 mm, a temperatura da fusão foi variada entre 200 a 280X (limite de temperatura inferior depende do material), a velocidade frontal do fluxo foi variada entre 50 e 200 mm/s. As combinações adequadas do parametro foram selecionadas de acordo com DOE (Design of Experiments) por Modde 7.
Os dados do resultado da simulação (incl. progressão da pressão) foram extraídos e c DOE software Umetrios Modde 7 foi empmgado para ajustar os dados em um espaço de regressão polinomial do 5 dimensional.
Exemplos
Os materiais que seguem foram empregados:
- Copolímero de propileno heterofàsico tendo uma MFR de 20 g/10 min, com 82% em peso de uma matriz de homopoíimero de propileno (MFR ~ 40 g/10 min) e 18% em peso de uma borracha de etilenopropiteno. O conteúdo de XCS é de 18% em peso. IV de XCS é de 2,6 dl/g, 15 O conteúdo de etileno de XCS é de 34% em peso. O copolímero heterofásíoo contem 35 pprn de pVGH como agente poíimèrico de nucfeação. O Polí mero 1 ainda contém 0,05% em peso de estearato de cálcio, 0,1% em peso de antioxidante (Pentaeritrifií-tetraois(3-(3‘, %-dí-ferc. b ut 11-4- hid rox ifenil)propionate e Tris (2,4-di-Fbutilfenil) fosfito na relação de 1:2) e 0,3% em pe20 so de monoestearato de glicerifo
Polímero 2 . Copolímero de propileno hetemfásico tendo uma MFR de 12 g/10 min, com 73% em peso de uma matriz de homopoíimero de propileno (MFR ~ 35 g/10 min) e 30% em peso de uma borracha de etilenopropileno.. O conteúdo de XCS é de 30% em peso.. IV de XCS è de 1,9 dl/g.
O conteúdo de etileno de XCS é de 40% em peso. O Polímero .2 ainda contém 0,1% em peso de Pentaeritritil-tetrads(3-(3\5-dntem. butil-4~ hidroxífenilppropionata e 0,1% em peso de Tris (2,4-dí-/-butilfeníl) fosfd.o e 0,05% em peso estearato de cálcio.
Polímero 3 ; Copolímero de propileno heterofásico tendo uma 30 MFR de 12,5 g/10 min, com 70% em peso de uma matriz de homopoíimero de propileno (MFR ~ 30 g/10 min) e 30'% cm peso de uma borracha de etileno-propileno. O conteúdo de XCS è de 19 % em peso. IV de XCS é de 2,2 dl/g. O conteúdo de etileno de XCS é de 40% em pese. O Polímero 3 ainda contém 0,03% em peso de Pentaeritrlti! teiracis(3-(3f-5i-di-tero. butiMhidroxifenil)-propionato e 0,06% em peso de Tris (2,4-di4-butihenil) fosfito e 0,3% em peso de monoesterato de gilceula, 0,05% ern peso de estearato de 5 cálcio, 0,03% de hidrotalcita sintética.
Talco: Tital 15, comercilamente disponível pela Ankerpood: NV.
O Talco 1 tern urn D^de 5,7 pm e urn code superior (D§?) de 21 pm. De acordo com a planilha dos dados técnicos de Tital 15, ambos os valores san determinados por um método de difraçâu de laser iksfewpj.: oopolimero de etiíeno-1-uct.ano tendo um conteú- do de comonômero de 38% cm peso, uma MFR (190X. 2.16 kg) de 1.0 g/10 min e uma densidade de 870 Kg/rrP. O Elastomero 1 está disponível como Engage 8100 da DuPont Dow Elastomers I.. I... C.
.S^stòmero 2: copolimero de etiieno~1~octeno, tendo uma MFR 15 (190°Ct .2,16 kg) de 30.0 g/10 mia e uma densidade de 882 kg.W, O Elastbmero 2 está disponível como Exact 8230 da Exxenmobil.
NA11 : sódio-2,2-metileno-bis{4.6~di-t~butílfenií)fosfato
ABS/PA: Triax^ DP 3157, uma mistura of acrilonitrilo butadiene estireno oom poliamida, comercialmente disponível pela INEQS ABS S. L.
PC/PBT: XENOY XD1575S. uma mistura de policarbonato cam potibutilenc tereffalato, comercialmente disponível pela SABIC.
| exemplo l| :: ' | exemplo 2 | exemplo 3............ | exemplo 4 | exemplo 5 | |
| f% em .pesol................ | [% em ,.P^].............. | [% em peso] | (% em peso] | [% em peso] | |
| polímero 1 | 60,9 | Λ· | ..... | ||
| polímero 2 | ............> | 62,5 | |||
| polímero 3 | - << | 71,9 | XV. | ||
| ABS/PA | ' -Λ | 100 | |||
| PC/PBT | Λ> | •X·. | 100 | ||
| talco | 34 | 26 | 24 | •e. ........ | >*•2 |
| MA11 | 0,1 | 0.1 | |||
| elastâmerc 1 | 5 | * | 4 | ||
| eiastòmero I2i>.................... | “· | 11,5 |
ctompoeíç^s.do exemplo)
| exemplo 111........ ....................7 | exemplo 2 | exernpio /1........................................s | exemplo 4 | uxempia 5 | ||
| Densidade | g/cm:· | 1 | 1,0δ | feto | 1.17 | Oi |
| CITE | prtVnn. K | 48 | :ÍÍ//.................... | 58 | W | 113 |
| I er-s-íe M<xiuX? | MPa | 3100 | toôo | 1800 | :'21:78, | 215Ü |
| Flüxabihdade | rnm | 550 | 61Q | 000 | 075 | 380 |
| HOT A | % | .71 | toí | 50 | 87 | |
| HIS ±23«C | kJ/nd | f>,9 | .40 | 38 | 8.5 | 58 |
Os valores da fiuxabilidade na Tabela 2 foram selecionados a partir da simulação dos resultados para um molde tende as dimensões de 50 x 500 3.5 mm’; uma velocidade frontal do fluxo de 150 mm/s, um pressão por injeção de 50 MPa e uma temperatura da fusão de 240oC (para as poliolefinas) e 2.80’C (exemplos 4 e 5). Come pode ser visto, a composição de poíiolefina do exemplo 1 tem uma ítuxabííidade signíficantemente melhorada (para uma geometria de molde produzida e condições de injeção produzidas) comparada as misturas de ABS/PA e PC/PBT. As temperaturas de fusão escolhidas são temperaturas típicas de processamento para o respecti5 vo material e< por esse motivo, adequadas para os propósitos da comparação. A composição do exemplo 1 è até mesmo superior na fíuxabilidade ás composições dos exemplos 2 e 3.
Claims (11)
- REIVINDICAÇÕES1. Cojnposição de pollelefina que compreende.a. de 50 a 70% em peso de um cepolímero de propileno heterofásico que compreende:5 I. de 70 a 90% em peso, com base no peso do capolímero de propileno hetemfásico de um homopolimero de propileno, ii. de 10 a 30% em peso, com base no peso do copolímero de propileno heterofásico de uma borracha de etíleno-propíleno,b. de 2 a 10'% em peso de urn eiastômero de a-olefma/etiíeno, 10 a a-olefina sendo uma Q-Ço a-olefinac. de 20 a 46% em peso de uma carga inorgânicad. peto menos dois diferentes agentes de cs-nudeação em uma quantidade total de 0,0011 a 2,039 em peso.
- 2. Composição de políolefina, de acordo com qualquer uma das 15 reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a carga inorgânica é selecionada a partir do grupo consistindo em talco e volastonita.
- 3. Composição de poliolefma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a carga inorgânica tem um tamanho medio de partícula (D$£>) de 1,0 a 15 pm e um corte supe-20 rior (Da?) de 3 a 50 pm.
- 4. Composição de polioteflna, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a elastômero de u-olefina/etileno tem uma densidade a partir de 860 a 915 kgfm5.
- 5. Composição de polioiefina.. de acordo com qualquer uma das 25 reivindicações antenores, caracterizada pelo fato de que o eíastômero de u-olefina/etileno tem uma MFR a partir de 0,3 a 100 (190C, 2,16 kg).
- 6. Composição de poíiolefina, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a MFR da composição de poíiolefina é de 5,0 a 50 g/10 min (230X: 2,16 kg).30
- 7. Composição de poíiolefina. de acorda com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada peto fato de que os agentes de alfanueleação sâo selecionados a partir da lista consistindo em alumínio hidróxi his.12.4,3,10-tetracfs(1 ,1-dirnetiletíl)-6-hidròxi-12H-dibenzo-[d,g]-dioxa-fosh0oin-B-oxidato] que contem agentes de nucleação, sódio-2,2 metíieno-bis(4,6~ dlrt~butílfenil)fosfato, alürniníOhidrõxi-bis(2.2-metüeno-bis(456-di-f-butit-fenH)fosfato], agentes de nuuleação com base em sorbitoi e agentes poliméricos5 de nueleaçâo selecionados a partir do grupo consistindo em polímeros de vínilcicloaícanos e polímeros de vinilaícanos.
- 8. Composição de poliolefina, de acordo com a reivindicação 7. caracterizada pelo feto de que pelo menos um agente de alfa nucleação é um agente poiimêrico de nucleação selecionado a partir do grupo consistia-10 do em polímeros de vinilcicloalcanos e polímeros de vinilaícanos.
- 9. Artigo modelada que compreende uma composição de poliotefina como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 8,
- 10. Artigo modelada, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que è um artigo modelado por injeção.
- 15 11. Uso de uma composição de poliolefina, como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, para a produção de artigos modelados por injeção tendo as propriedades que seguem·.a. . CLTE < 60 umfm.Kb. Módulo de Tensão > 2500 MPa
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