BRPI1010294B1 - Composição de poliolefina termoplástica - Google Patents
Composição de poliolefina termoplásticaInfo
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Abstract
COMPOSIÇÃO DE POLIOLEFINA TERMOPLÁSTICA. A presente invenção refere-se a uma composição compreendendo uma matriz de polipropileno (M-PP), pelo menos uma copolímero elastomérico (EP), um polietileno de alta densidade (HDPE) bimodal ou multimodal e um enchimento (F)
Description
[001] A presente invenção se refere a uma nova composiçãocompreendendo um polipropileno heterofásico, uma carga e um polieti- leno, bem como sua fabricação e uso.
[002] O polipropileno é o material de escolha em muitas aplicações, uma vez que pode ser feito sob medida para propósitos necessários específicos. Por exemplo, polipropilenos heterofásicos são amplamente usados na indústria automotiva (por exemplo, em aplicações de para-choque), uma vez que combinam boa dureza com razoável resistência ao impacto. Polipropilenos heterofásicos contêm uma matriz de polipropileno na qual uma fase amorfa está dispersa. A fase amorfa contém uma borracha de copolímero de propileno, como uma borracha de etileno propileno (EPR) ou um polímero monômero etileno propileno dieno (EPDM). Ademais, o polipropileno heterofásico contém um polietileno cristalino em certa medida. Na indústria automotiva, tais graus de polipropilenos heterofásicos contém uma quantidade de cerca de 30% em peso de borracha de copolímero de polipropileno, o que normalmente é produzido diretamente em um ou dois reatores de fase gasosa ou adicionado diretamente à matriz via uma etapa de composição. Esses materiais são normalmente usados em combinação com 10 a 20% em peso de carga, tal como talco, o que no geral faz com que os materiais ofereçam um bom equilíbrio de dureza e resistência ao impacto.
[003] Especialmente a resistência ao impacto em baixas temperaturas é considerada uma propriedade-chave, uma vez que carros podem ser usados durante o ano inteiro e em diferentes zonas climáticas. Durante o inverno, o perigo de quebras será inaceitavelmente alto se a resistência ao impacto, especialmente a -20°C ou menos, for insuficiente. Cada vez mais existe uma demanda na indústria automotiva por materiais que exibam não apenas uma boa resistência ao impacto em baixas temperaturas, mas também uma excepcional resistência ao impacto em temperaturas muito baixas, possibilitando o uso de materiais heterofásicos independentemente das respectivas circunstâncias geográficas. Para ter certeza que essas exigências sejam atendidas, a indústria automotiva exige polipropilenos heterofásicos com resistência ao impacto muito boa medida a -40°C.
[004] Até agora não havia sido possível proporcionar polipropile-nos heterofásicos com resistência ao impacto razoável a -40°C sem perda da dureza. O principal problema era que a essas temperaturas muito baixas, o polipropileno modificado com borracha já exibe um desempenho ruim em termos de impacto, uma vez que partes da fase borracha (ou toda ela) congelam porque a temperatura de transição vítrea da fase borracha é alcançada. Por exemplo, EP1401894 A1 descreve polímeros de propileno com qualidades aperfeiçoadas, especialmente combinando alta dureza com resistência ao impacto através de uma combinação de polipropileno com nucleação β seletiva, não resultando, contudo, em resistência ao impacto suficiente a temperaturas de -20°C ou menos e, ainda, sofrendo de uma estabilidade termo- mecânica reduzida resultante de um ponto de fusão mais baixo da modificação β. Além disso, a US 4.363.885 descreve uma composição de polímero propileno útil para para-choques combinando um copolí- mero de polipropileno heterofásico com elastômero EPR e carga de talco que requer, contudo, uma câmara amassadeira especial do tipo Banbury para preparação devido à natureza do elastômero aplicado e que ainda não demonstra resistência ao impacto suficiente a temperaturas abaixo de -30°C. Mais uma vez, a US 5.086.109 cobre uma resina de polipropileno à base de polipropileno e compreendendo ainda uma combinação de EPR ou EPDM com um copolímero em bloco hi- drogenado compostos tanto por blocos finais de composto de vinil aromático e um bloco intermediário de um polímero dieno conjugado (elastômero de estireno) bem como uma carga mineral em flocos que não atinge, contudo, uma transição de fragilidade abaixo de -20°C e exigindo o uso do componente elastômero de estireno comparativamente caro.
[005] Assim, o objetivo da presente invenção é proporcionar umpolipropileno heterofásico com boa dureza e excelente desempenho em termos de impacto a temperaturas muito baixas, isto é, a temperaturas muito abaixo de -20°C, preferivelmente, abaixo de -30°C, como a -40°C.
[006] A constatação da presente invenção é que o polipropilenoheterofásico precisa de um aditivo que melhore a dispersão da fase de borracha e simultaneamente afete de maneira positiva o desempenho em termos de impacto. Mais precisamente, a constatação da presente invenção é que um polietileno de característica bimodal ou modal deve ser incorporado ao polipropileno heterofásico. Uma constatação adicional é que a incorporação pode preferivelmente ser realizada caso o polietileno de característica bimodal ou modal seja pré-misturado com um componente elastomérico antes de ser adicionado ao polipropileno heterofásico.
[007] Assim, em um primeiro aspecto a presente invenção dizrespeito a uma composição (C) compreendendo(a) uma matriz de polipropileno (M-PP),(b) pelo menos um copolímero elastomérico (EP) compreendendo unidades derivadas de(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado;(c) um polietileno de alta densidade (HDPE) bimodal ou multimodal e (d) um excipiente (F), com um excipiente inorgânico (F).
[008] A presente invenção compreende diferentes materiais poli-méricos. Contudo, esses materiais não são reticulados, por exemplo, pelo uso de agentes reticuladores.
[009] Preferivelmente o(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s))são polietileno de alta densidade (HDPE) e a carga (F) está disperso em tal matriz de polipropileno (M-PP). Em outras palavras, o(s) copo- límero(s) elastomérico(s) (EP(s)) e o polietileno de alta densidade (HDPE) formam inclusões que estão dispersas na matriz de polipropi- leno (M-PP). Assim, a presente invenção diz respeito, em particular, a um sistema denominado heterofásico. De acordo com isso, a presente invenção pode também ser definida como uma composição de poli- propileno heterofásico (H-PP) compreendendo(a) uma matriz de polipropileno (M-PP) e(b) pelo menos um copolímero elastomérico (EP), sendo que tal(is) copolímeros elastomérico(s) (EP) compreende(m) unidades derivadas de(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado;(c) um polietileno de alta densidade (HDPE) bimodal ou multimodal e(d) uma carga (F), com uma carga inorgânica (F).
[0010] em que o copolímero elastomérico (EP) e o polietileno dealta densidade (HDPE) formam juntos ou individualmente inclusões na matriz de polipropileno (M-PP).
[0011] Em outras palavras, a matriz de polipropileno (M-PP) contém inclusões (finamente) dispersas que não são parte da matriz e tais inclusões contêm ou o copolímero elastomérico (EP) ou o polietileno de alta densidade (HDPE). O termo "inclusão", de acordo com esta invenção, indicará preferivelmente que a matriz de polipropileno (M- PP) e a inclusão formam fases diferentes dentro da composição de polipropileno heterofásico (H-PP), sendo tais inclusões, por exemplo, visíveis por microscopia de alta resolução, como microscopia eletrônica ou microscopia de força atômica.
[0012] Além disso, as inclusões podem conter também a carga (F);contudo, preferivelmente a carga (F) forma inclusões separadas na matriz de polipropileno (M-PP). Em outra modalidade, a matriz de poli- propileno (M-PP) contém inclusões (finamente) dispersas que não são parte da matriz e tais inclusões contêm o copolímero elastomérico (EP) e o polietileno de alta densidade (HDPE). Em tal caso, o polietile- no de alta densidade (HDPE) pode preferivelmente formar por sua parte inclusões (finamente dispersas) no copolímero elastomérico (EP).
[0013] Preferivelmente, tal composição (C), isto é, tal composiçãode polipropileno heterofásico (H-PP) compreende(a) pelo menos 36% em peso, tal como 36 a 81% em peso, preferivelmente pelo menos 45% em peso, tal como 45 a 72% em peso, da matriz de polipropileno (M-PP),(b) pelo menos 6% em peso, tal como 6 a 72% em peso, preferivelmente pelo menos 9% em peso, tal como 9 a 56% em peso, do copolímero elastomérico (EP),(c) pelo menos 3% em peso, tal como 3 a 27% em peso, preferivelmente pelo menos 6% em peso, tal como 6 a 27% em peso ou 6 a 18% em peso, mais preferivelmente pelo menos 7% em peso, tal como 7 a 27% em peso ou 7 a 18% em peso, do polietileno de alta densidade (HDPE) e(d) pelo menos 5% em peso; 5 a 20% em peso, preferivelmente 8 a 15% em peso, da carga (F),
[0014] com base na composição total (C), mais preferivelmentecom base na soma total da matriz de polipropileno (M-PP), do(s) copo- límero(s) elastomérico(s) (EP(s)), do polietileno de alta densidade (HDPE) e da carga (F).
[0015] Assim, em uma modalidade especialmente preferida dacomposição (C), isto é, tal composição de polipropileno heterofásico (H-PP) compreende:(a) 45 a 72% em peso da matriz de polipropileno (M-PP),(b) 9 a 56% em peso do(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s)),(c) 6 a 18% em peso, tal como 7 a 18% em peso, do polieti- leno de alta densidade (HDPE) e(d) 8 a 15% em peso da carga (F),
[0016] com base na composição total (C), mais preferivelmentecom base na soma total da matriz de polipropileno (M-PP), do(s) copo- límero(s) elastomérico(s) (EP(s)), do polietileno de alta densidade (HDPE) e da carga (F).
[0017] Devido à alta quantidade de copolímero(s) elastomérico(s)(EP(s)) na composição (C), isto é, em tal composição de polipropileno heterofásico (H-PP), o teor solúvel em xileno (XS) da composição (C), isto é, de tal composição de polipropileno heterofásico (H-PP), também é alto, isto é, pelo menos 12% em peso, mais preferivelmente na faixa de 20 a 70% em peso, tal como 30 a 50% em peso.
[0018] Preferivelmente a proporção de peso entre o polietileno dealta densidade (HDPE) e a soma do(s) copolímero(s) elastoméricos (EP(s)) é de 1:10 a 2:1, preferivelmente de 1:8 a 1:2.
[0019] Mais preferivelmente, a presente composição (C), isto é, talcomposição de polipropileno heterofásico (H-PP), compreende como componentes polímeros somente a matriz de polietileno (M-PP), o po- lietileno de alta densidade (HDPE) e o(s) copolímero(s) elastoméricos (EP(s)). Em outras palavras, a composição (C), isto é, tal composição de polipropileno heterofásico (H-PP), pode conter aditivos adicionais e a carga (F), mas não outro polímero em uma quantidade que ultrapasse 5% em peso, mais preferivelmente que ultrapasse 3% em peso, tal como que ultrapasse 1% em peso com base no peso total da composição (C). Um polímero adicional que pode estar presente em tais pequenas quantidades é um polietileno, que é um produto de reação obtido pela preparação de um dos componentes usados na fabricação da presente invenção (veja em detalhes abaixo). De acordo com isso, será apreciado em particular que a presente composição (C) contém somente a matriz de polipropileno (M-PP), o polietileno de alta densidade (HDPE), o(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s)) e um polietileno em quantidades conforme mencionadas neste parágrafo.
[0020] Surpreendentemente, foi constatado que a composição (C)da presente invenção pode superar as dificuldades de sistemas hete- rofásicos conhecidos na técnica. A nova composição (C) exibe excelente desempenho em termos de impacto a temperaturas muito baixas, isto é, -40°C, sem comprometer a dureza da composição (C) (vide tabelas 1 a 3). Assim, com a presente invenção é possível proporcionar artigos para automóveis que podem ser aplicados também em regiões com condições extremas, especialmente em regiões infestadas por invernos de frio extremo.
[0021] Como afirmado acima, o polietileno de alta densidade(HDPE) é bimodal ou multimodal. Mais particularmente, o polietileno de alta densidade (HDPE) é bimodal ou multimodal em vista da distribuição de peso molecular e/ou da distribuição do teor de comonômero. Como será explicado em detalhe abaixo, a matriz de polipropileno (M- PP) pode ser unimodal ou multimodal, tal como bimodal, em vista da distribuição de peso molecular e/ou da distribuição do teor de monô- mero.
[0022] A expressão "multimodal" ou "bimodal" aqui usada se refereà modalidade do polímero, isto é, ■ a forma da sua curva de distribuição de peso molecular, que é parte da fração do peso molecular como função do seu peso molecular,e/ou■ a forma da sua curva de distribuição do teor de monôme- ro, que é parte da fração do teor de monômero como função do peso molecular das frações de polímero,
[0023] Como será explicado abaixo, a matriz de polipropileno (M-PP) e/ou o polietileno de alta densidade (HDPE) podem ser produzidos por mistura de diferentes tipos de polímeros, isto é, de diferentes pesos moleculares e/ou teor de monômero. Contudo, pse refere que os polímeros componentes da matriz de polipropileno (M-PP) e/ou do po- lietileno de alta densidade (HDPE) sejam produzidos em um processo de etapas sequenciais, usando-se reatores em configuração serial operando em diferentes condições. Como consequência, cada fração preparada em um reator específico terá sua própria distribuição de pesos moleculares e/ou teor de monômero.
[0024] Quando as curvas de distribuição (peso molecular do teorde comonômeros) dessas frações são justapostas para se obter a curva de distribuição do peso molecular ou a curva de distribuição do teor de comonômeros do polímero final. Essas curvas podem mostrar duas ou mais máximas ou pelo menos ser expandidas de maneira distinta em comparação com curvas das frações individuais.
[0025] Tal polímero, produzido em duas ou mais etapas seriais, échamado bimodal ou multimodal, dependendo do número de etapas.
[0026] No que segue, os componentes individuais da presentecomposição (C) serão definidos com maior detalhe.
[0027] A matriz de polipropileno (M-PP) pode ser um homopolíme-ro de propileno (M-HoPP) ou um copolímero de propileno (M-CoPP).
[0028] Contudo, pse refere que a matriz de propileno (M-PP) seja um homopolímero de propileno (M-HoPP).
[0029] A expressão homopolímero de propileno, usada na presente invenção, se refere a um polipropileno que consiste substancialmente, isto é, em mais de 99,5% em peso, ainda mais preferivelmente em pelo menos 99,7% em peso, tal como em pelo menos 99,8% em peso, em unidades de propileno. Em uma modalidade preferida, somente unidades de propileno no homopolímero de propileno são detectáveis. O teor de comonômero pode ser determinado via espectroscopia por transformação de Fourier infravermelha, conforme descrito abaixo nos exemplos.
[0030] Quando a matriz de polipropileno (M-PP) for um copolímerode propileno (M-CoPP), o polímero de propileno (M-CoPP) compreende unidades derivadas de pelo menos um copolímero selecionado do grupo consistindo em etileno e α-olefina C4 a C20, preferivelmente pelo menos um copolímero selecionado do grupo consistindo de etileno e α-olefina C4 a C10, por exemplo, 1-buteno ou 1-hexeno. Mais preferivelmente, o copolímero de propileno (M-oCPP) é um copolímero de propileno-etileno. O teor de comonômeros, tal como o teor de etileno, no copolímero de propileno (M-CoPP) é em tal caso um teor de preferência relativamente baixo, isto é, até 5.0% em peso, mais preferivelmente 0,5 a 5,0% em peso, ainda mais preferivelmente 1,0 a 4,5% em peso, ainda mais preferivelmente 2,0 a 4,0% em peso. Particularmente, o etileno é o único comonômero no copolímero de propileno (M- CoPP).
[0031] Caso a matriz de polipropileno (M-PP) seja um homopolí-mero de propileno (M-HoPP), homopolímero de propileno (M-HoPP) pode ser multimodal ou bimodal em vista do peso molecular. Por outro lado, caso a matriz de polipropileno (M-PP) seja um copolímero de propileno (M-CoPP), tal copolímero de propileno (M-CoPP) pode ser multimodal, tal como bimodal, em vista do teor de comonômero e/ou do peso molecular. Será apreciado em particular que o copolímero de propileno (M-CoPP) é multimodal, tal como bimodal, em vista do teor de comonômero.
[0032] Além disso, caso a matriz de polipropileno (M-PP) seja decaráter multimodal, tal como bimodal, em particular multimodal, tal como bimodal, em vista do teor de comonômero, será apreciado que as frações individuais estão presentes em quantidades que influenciam as propriedades do material. De acordo com isso, será apreciado que cada uma dessas frações está pelo menos presente na quantidade de 10% em peso com base na matriz de polipropileno (M-PP). De acordo com isso, no caso de um sistema bimodal, em particular em vista do teor de comonômero, a divisão das duas frações é aproximadamente de 50:50. Assim, em uma modalidade, a matriz de polipropileno (M- PP) compreende duas frações que diferem no seu teor de comonôme- ro, tal como teor de etileno, sendo que a primeira fração está presente de 40 a 60% em peso e a segunda fração de 60 a 40% em peso.
[0033] A diferença do teor de comonômero entre as duas frações édefinida de uma maneira de uma modalidade preferida no parágrafo a seguir.
[0034] Em casos nos quais a matriz de polipropileno (M-PP) é umcopolímero de propileno (M-CoPP), tal copolímero de propileno (M- CoPP) compreende pelo menos duas frações que têm diferentes teores de comonômero. Preferivelmente, o copolímero de propileno (M- CoPP) compreende pelo menos duas frações, mais preferivelmente consiste em duas frações, que têm um teor de comonômero, tal como teor de etileno, que difere em pelo menos 0,8% em peso, mais preferivelmente difere em pelo menos 1,2% em peso. Por outro lado, a diferença do teor de comonômero nas duas frações não deve ser alto demais, isto é, não mais alto do que 6,0% em peso, preferivelmente não mais alto do que 5,0% em peso para se evitar tendências de separa- ção. Assim, aprecia-se que o copolímero de propileno (M-CoPP) compreende pelo menos duas frações, mais preferivelmente consiste em duas frações, que têm teores de comonômero que diferem em 2,0 a 6,0% em peso, mais preferivelmente diferem em 2,5 a 5,0% em peso. De acordo com isso, em uma modalidade o copolímero de propileno (M-CoPP) compreende, preferivelmente consiste em, uma primeira fração sendo um homopolímero de propileno e uma segunda fração sendo um copolímero de propileno com um teor de comonômero, preferivelmente teor de etileno, de pelo menos 0,5% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 1,5% em peso, tal como de pelo menos 2,0% em peso, por exemplo, de pelo menos 2,5% em peso.
[0035] A matriz de polipropileno (M-PP) pode ser produzida em umestágio de polimerização afetado em um ou mais reatores de polimeri- zação. De maneira desejável, a matriz de polipropileno (M-PP) compreendendo dois ou mais polímeros de propileno diferentes pode ser produzida por realização de polimerização em dois ou mais reatores de polimerização diferentes (por exemplo, reatores a granel e/ou de fase gasosa, tais como reatores a granel, reatores em loop são preferidos) sendo que para gerar polímeros com as distribuições de peso molecular diferentes desejadas ou configurações de monômeros nos diferentes reatores de polimerização.
[0036] Além disso, e preferivelmente, a matriz de polipropileno (M-PP) apresenta um índice de fluxo de fusão um tanto baixo. O índice de fluxo de fusão depende principalmente do peso molecular médio. Isso se deve ao fato de que moléculas longas produzem uma tendência de fluxo mais baixa do que moléculas curtas. Um aumento do peso molecular significa uma diminuição do valor MFR. O índice de fluxo de fusão (IFF) é medido em g/10 min da descarga do polímero através de uma tintura definida sob condições de temperatura e pressão e a medida da viscosidade do polímero que, por sua vez, para cada tipo de polímero é influenciada principalmente pelo seu peso molecular, mas também pelo seu grau de ramificação. O índice de fluxo de fusão medido sob uma carga de 2,16 kg a 230°C (ISO 1133) é indicado como MFR2 (230°C). De acordo com isso, pse refere que na presente invenção a matriz de polipropileno (M-PP) tenha um MFR2 (230°C) em uma faixa de 0,05 a 250,0 g/10 minuto, mais preferivelmente de 1,0 a 100,0 g/10 minuto, ainda mais preferivelmente de 2,0 a 50,0 g/10 min.
[0037] Preferivelmente a matriz de polipropileno (M-PP) é isotática.De acordo com isso, será apreciado que a matriz de polipropileno (M- PP) apresenta uma concentração de elementos quinquevalentes relativamente alta, isto é, mais alta do que 80%, mais preferivelmente superior a 85%, ainda mais preferivelmente mais alta do que 90%, ainda mais preferivelmente mais alta do que 92%, ainda mais preferivelmente mais alto do que 93%, tal como mais alto do que 95%.
[0038] Caso a matriz de polipropileno (M-PP) seja um copolímerode propileno (M-CoPP), será apreciado ainda que as unidades derivadas de α-olefinas C2 a C20 que não sejam propileno no copolímero de propileno (M-CoPP) são distribuídas de maneira aleatória.
[0039] A segunda exigência da presente invenção é a presença depelo menos um copolímero elastomérico (EP), preferivelmente um ou dois copolímeros elastoméricos (EPs), na composição da invenção (C), isto é, na composição de polipropileno heterofásico (H-PP).
[0040] O(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s)) compreende(m),preferivelmente consiste(m) em, unidades deriváveis de etileno e pelo menos outra α-olefina C3 a C20, tal como α-olefina C3 a C10, mais preferivelmente unidades deriváveis de etileno e pelo menos outra α- olefina selecionada do grupo consistindo em propileno, 1-buteno, 1- penteno, 1-hexeno, 1-hepteno e 1-octeno. O copolímero elastomérico (EP) pode conter adicionalmente unidades derivadas de um dieno não conjugado. Contudo, pse refere que o copolímero elastomérico consis- ta em unidades deriváveis de etileno e propileno e/ou somente de α- olefinas C4 a C20. Dienos não conjugados apropriados, caso utilizados, incluem dienos acíclicos de cadeia direta e ramificada, tais como 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno, 1,6-octadieno, 5-metil-1, 4-hexadieno, 3,7-dimetil-1,6-octadieno, 3,7-dimetil-1,7-octadieno e os isômeros mistos de di-hidromirceno e di-hidro-ocimeno e dienos alicíclicos de anel único tais como 1,4-ciclo-hexadieno, 1,5-ciclo-octadieno, 1,5- ciclododecadieno, 4-vinil ciclo-hexeno, 1-alil-4-isopropilideno ciclo- hexano, 3-alil-ciclopenteno, 4-ciclo-hexeno e 1-isopropenil-4--(4- butenil) ciclo-hexano. Anéis de dieno fundidos alicíclicos e com pontes também são apropriados, incluindo tetra-hidroindeno, metiltetra- hidroendeno, diciclopentadieno, biciclo (2,2,1) hepta-2,5-dieno, 2- metilbiciclo-heptadieno e alquenil, alquildieno, cicloalquenil e cicloal- quilideno norborenos, tais como 5-metileno-2-norboreno, 5-isopropilideno norboreno, 5-(4-ciclopentenil)-2-norboreno e 5- ciclohexilideno-2-norboreno. Dienos não conjugados preferidos são 5- etilideno-2-norborneno, 1,4-hexadieno e diciclopentadieno.
[0041] De acordo com isso, o(s) copolímero(s) elastomérico(s)(EP)(s) compreende(m) pelo menos unidades deriváveis de etileno e propileno e pode compreender outras unidades deriváveis de uma α- olefina adicional conforme definido no parágrafo anterior. Contudo, pse refere em particular que o(s) copolímero(s) elastomérico(s) compreen- da(m) unidades somente deriváveis do etileno e do propileno e opcionalmente um dieno não conjugado conforme definido no parágrafo anterior, tal como 1,4-hexadieno. Assim, um polímero monômero dieno de etileno-propileno não conjugado (EPDM) e/ou uma borracha de eti- leno-propileno (EPR) como copolímero elastomérico (EP) são especificamente preferíveis, sendo o último mais preferido.
[0042] Como a matriz de polipropileno (M-PP), o(s) copolímero(s)elastomérico(s) (EP(s)) podem ser unimodais ou multimodais, tal como bimodais. Contudo, pse refere que o(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s)) seja(m) unimodais. No que se refere à definição de unimodal e multimodal, tal como bimodal, ela é mencionada na definição acima.
[0043] Em uma modalidade específica da presente invenção, apresente composição (C), isto é, a composição de polipropileno hete- rofásico (H-PP), compreende pelo menos um copolímero elastomérico (EP1) e um copolímero elastomérico (EP2), sendo que tal copolímero elastomérico (EP2) apresenta um teor de etileno mais alto do que o copolímero elastomérico (EP1), resultando em uma temperatura de transição vítrea mais baixa para o copolímero elastomérico (EP2) em comparação com o copolímero elastomérico (EP1). Assim, em uma modalidade preferida, o copolímero elastomérico (EP1) apresenta uma temperatura (ponto) de transição vítrea maior, isto é, pelo menos 5°C mais alto, isto é, 5 a 10°C mais alto, em comparação com o copolíme- ro elastomérico (EP2). De maneira ainda mais preferível, a composição da invenção (C), isto é, a composição de polipropileno heterofási- co (H-PP), compreende somente dois copolímeros elastoméricos diferentes, a saber, o copolímero elastomérico (EP1) e o copolímero elas- tomérico (EP2), mas nenhum outro copolímero elastomérico.
[0044] Em circunstâncias nas quais a composição da invenção(C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP), compreende (pelo menos) dois diferentes copolímeros elastoméricos (EPs), será apreciado que a proporção de peso entre o copolímero elastomérico (EP1) e um copolímero elastomérico (EP2) será de 18:1 a 1:9, mais preferivelmente de 9:1 a 1:4,5. Assim, em uma modalidade específica, a composição da invenção (C), isto é, na composição de polipropileno heterofásico (H-PP) compreende de 4 a 36% em peso, preferivelmente de 5 a 32% em peso, mais preferivelmente de 6 a 28% em peso do copolímero elastomérico (EP1) e de 2 a 36% em peso, preferivelmente de 3 a 30% em peso, mais preferivelmente de 4 a 24% em peso,
[0045] No que se refere às possíveis unidades de monômero possivelmente constituintes do copolímero elastomérico (EP1) e o copolí- mero elastomérico (EP2), faz-se referência às definições feitas para o copolímero elastomérico (EP). Preferivelmente, o copolímero elasto- mérico (EP2) apresenta um teor de comonômero no geral mais alto do que o copolímero elastomérico (EP1), sendo tal teor de comonômero a soma do teor de etileno, do teor de α-olefina C4-C20 e do teor de dieno não conjugado.
[0046] De acordo com isso, o copolímero elastomérico (EP1) compreende, preferivelmente consiste em, unidades deriváveis de propile- no e pelo menos uma outra α-olefina selecionada do grupo consistindo em etileno e α-olefina C4 a C20, tal como α-olefina C4 a C10, mais preferivelmente unidades deriváveis de propileno e pelo menos outra α-olefina selecionada do grupo consistindo em etileno, 1-buteno, 1- penteno, 1-hexeno, 1-hepteno e 1-octeno. O copolímero elastomérico (EP1) pode conter adicionalmente unidades derivadas de um dieno não conjugado. Contudo, pse refere que o copolímero elastomérico consista em unidades deriváveis de propileno e etileno e/ou somente de α-olefinas C4 a C20. No que se refere a dienos não conjugados, caso usados, faz-se referência à lista mencionada acima.
[0047] Preferivelmente, o copolímero elastomérico (EP1) compreende pelo menos unidades deriváveis de propileno e etileno e pode compreender outras unidades deriváveis de uma α-olefina adicional conforme definido no parágrafo anterior. Contudo, pse refere em particular que o copolímero elastomérico compreenda unidades somente deriváveis do propileno e do etileno e opcionalmente um dieno não conjugado conforme definido acima, tal como 1,4-hexadieno. Assim, um polímero monômero dieno de etileno-propileno não conjugado (EPDM) e/ou uma borracha de etileno-propileno (EPR) como copolí- mero elastomérico (EP1) são especificamente preferíveis, sendo o último mais preferido.
[0048] O teor de unidades deriváveis de propileno e copolímeroelastomérico (EP1) varia de 30,0 a 80,0% em peso, mais preferivelmente 40,0 a 75,0% em peso. Assim, em uma modalidade específica, o copolímero elastomérico (EP1) compreende de 20,0 a 70,0% em peso, mais preferivelmente 25,0 a 60,0% em peso, unidades deriváveis do etileno. Preferivelmente, o copolímero elastomérico (EP1) é um polímero monômero dieno de etileno-propileno não conjugado (EPDM) ou uma borracha de etileno-propileno (EPR), sendo este último especialmente preferido, com um teor de propileno como definido neste parágrafo.
[0049] O copolímero elastomérico (EP1) pode ser produzido portécnicas convencionais de polimerização de α-olefinas de fase gasosa. Contudo, é preferivelmente produzido usando-se um sistema de catalisador suportado como, por exemplo, um sistema de catalisador Ziegler Natta ou um sistema de catalisador metaloceno. Veja mais informações sobre a preparação do copolímero elastomérico (EP1) abaixo.
[0050] O copolímero elastomérico (EP2) compreende preferivelmente unidades derivadas de etileno, pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e opcionalmente um dieno não conjugado.
[0051] Mais precisamente, o copolímero elastomérico (EP2) compreende, preferivelmente consiste em, unidades deriváveis de etileno e pelo menos outra α-olefina C3 a C20, tal como α-olefina C3 a C10, mais preferivelmente unidades deriváveis de etileno e pelo menos outra α-olefina selecionada do grupo consistindo em propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno e 1-octeno. O copolímero elastoméri- co (EP2) pode conter adicionalmente unidades derivadas de um dieno não conjugado. Contudo, pse refere que o copolímero elastomérico (EP2) consista em unidades deriváveis de etileno e/ou somente de α- olefinas C3 a C20. No que se refere a dienos não conjugados, caso usados, faz-se referência à lista mencionada acima.
[0052] Preferivelmente, o copolímero elastomérico (EP2) compreende pelo menos unidades deriváveis de etileno e propileno e pode compreender outras unidades deriváveis de uma α-olefina adicional conforme definido no parágrafo anterior. Contudo, pse refere em particular que o copolímero elastomérico (EP2) compreenda unidades somente deriváveis do etileno e do propileno e opcionalmente um dieno não conjugado conforme definido acima, tal como 1,4-hexadieno. Assim, um polímero monômero dieno de etileno-propileno não conjugado (EPDM) e/ou uma borracha de etileno-propileno (EPR) como copolí- mero elastomérico (EP1) são especificamente preferíveis, sendo o último mais preferido.
[0053] Será apreciado que unidades deriváveis de etileno constituem a principal parte do copolímero elastomérico (EP2). De acordo com isso, pse refere que o teor de unidades deriváveis de etileno no copolímero elastomérico (EP2) seja maior d que 50,0% em peso, mais preferivelmente na faixa de 50,0 a 70,0% em peso, mais preferivelmente 51,0 a 60,0% em peso. Preferivelmente, o copolímero elasto- mérico (EP2) com um teor de etileno conforme definido neste parágrafo é um polímero monômero dieno de etileno-propileno não conjugado (EPDM) ou uma borracha de etileno-propileno (EPR), sendo este último especialmente preferido.
[0054] Além disso, a densidade medida de acordo com o ISO 1183do copolímero elastomérico (EP2) preferivelmente não ultrapassará 900 kg/m3, mais preferivelmente estará na faixa de 850 a 900 kg/m3, ainda mais preferivelmente na faixa de 855 a 875 kg/m3.
[0055] O copolímero elastomérico (EP2) pode ser produzido portécnicas convencionais de polimerização de α-olefinas em solução ou fase gasosa com catalisadores homogêneos ou heterogêneos.
[0056] Considerando-se as informações acima, será apreciadoque a presente composição (C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP), compreende(a) 36 a 81% em peso, preferivelmente 45 a 72% em peso da matriz de polipropileno (M-PP),(b) 4 a 36% em peso, preferivelmente 5 a 32% em peso dos copolímero(s) elastomérico(s) (EP1),(c) 2 a 36% em peso, preferivelmente 4 a 24% em peso dos copolímero(s) elastomérico(s) (EP2),(d) 3 a 27% em peso, preferivelmente 6 a 18% em peso, do polietileno de alta densidade (HDPE) e(e) 5 a 20% em peso, preferivelmente 8 a 15% em peso da carga (F),
[0057] com base na composição total (C), mais preferivelmentecom base na soma total da matriz de polipropileno (M-PP), do copolí- mero elastomérico (EP1), do copolímero elastomérico (EP2), do polie- tileno de alta densidade (HDPE) e da carga (F).
[0058] em que o(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP1) e o copo-límero(s) elastomérico(s) (EP2) são quimicamente diferentes.
[0059] Um aspecto essencial adicional da presente invenção é quea presente composição (C), isto é, a composição de polipropileno elas- tomérico heterofásico (H-PP), compreende um polietileno de alta densidade (HDPE) específico.
[0060] Com "polietileno de alta densidade (HDPE)" de acordo coma invenção faz-se referência a um polietileno com uma densidade medida de acordo com a ISO 1183-187 de pelo menos 940 kg/m3, mais preferivelmente na faixa de 940 a 960 kg/m3, tal como 942 a 955 kg/m3.
[0061] Sabe-se que a respeito de graus de polietileno convencionais que eles são impróprios para melhorar em algum grau a disper- são dos componentes elastoméricos dentro da matriz de polímero. Ainda que inclusões finamente dispersas melhorem o desempenho em termos de impacto de um sistema heterofásico, ainda não é possível proporcionar materiais com excelente resistência ao impacto a temperaturas muito baixas, tais como -40°C. O principal problema de tais sistemas é ainda que a fase amorfa, aqui a fase contendo o(s) copolíme- ro(s) elastomérico(s) (EP(s)) dos sistemas heterofásicos tendem a se cristalizar a temperaturas tão baixas, quando as temperaturas de transição vítrea dos componentes elastoméricos são alcançadas. De maneira surpreendente, foi constatado agora que este problema pode ser superado caso um polietileno de alta densidade (HDPE), bimodal ou multimodal em sua distribuição de pesos moleculares e/ou distribuição de comonômeros, for incorporado.
[0062] De acordo com isso, o polietileno de alta densidade (HDPE)compreende pelo menos duas frações de diferentes teores de como- nômeros e/ou de diferentes pesos moleculares médios Mw.
[0063] Assim, em uma modalidade específica, o polietileno de altadensidade (HDPE) compreende, preferivelmente consiste em uma fração (A) e uma fração (B), sendo que tal fração (A) apresenta um teor de comonômeros mais baixo e/ou um peso molecular médio Mw mais baixo do que a fração (B) medido de acordo com a ISO 16014.
[0064] De acordo com isso, a fração (A) é um homopolímero depolietileno ou um copolímero de polietileno, sendo ressalvado que no caso de a fração (A) ser um copolímero de polietileno o teor de como- nômeros será preferivelmente menor em comparação com o teor de comonômeros da fração (B). A fração (B), por sua vez, pode também ser um homopolímero de polietileno ou, alternativamente, um copolí- mero de polietileno, sendo preferido o último. Caso o polietileno de alta densidade (HDPE), isto é, a fração (A) e/ou a fração (B), compreenda comonômeros, então será apreciado que os comonômeros serão sele- cionados do grupo consistindo de 1-buteno, 1-octeno, 1-hexeno e 4- metil-peneteno.
[0065] Assim, a fração (A) do polietileno de alta densidade (HDPE)é preferivelmente definida como segue:
[0066] Ela é um copolímero de polietileno com um comonômero,tal como 1-buteno ou 1-hexeno, teor de 0,5 a 2,5% em peso, ou um homopolímero de polietileno, sendo preferido este último. Além disso, será apreciado que o peso molecular médio Mw medido de acordo com a ISO 16014 da fração (A) variará de 10.000 a 50.000 g/mol, mais preferivelmente de 20.000 a 40.000 g/mol. Será apreciado ainda que a fração (A) apresenta um índice de fluxo de fusão MFR2 (190°C) mais alto medido de acordo com a ISO 1133 em comparação com a fração (B). De acordo com isso, o MFR2 (190°C) medido de acordo com a ISO 1133 da fração (A) é preferivelmente de 50 a 1.000 g/10 minutos, mais preferivelmente de 200 a 800 g/10 minutos. Adicionalmente, a densidade medida de acordo com a ISO 1183-187 da fração (A) é preferivelmente mais alta em comparação com a densidade da fração (B). Assim, é especificamente preferido que a fração (A) tenha uma densidade medida de acordo com a ISO 1183-187 na faixa de 950 a 980 kg/m3, mais preferivelmente de 955 a 956 kg/m3.
[0067] Por outro lado, a fração (B) do polietileno de alta densidade(HDPE) é preferivelmente definida como segue:
[0068] Ela é um homopolímero de polietileno ou um copolímero depolietileno com um comonômero, tal como 1-buteno ou 1-hexeno, teor de 1,5 a 4,5% em peso, sendo preferido este último. Além disso, será apreciado que o peso molecular médio Mw medido de acordo com a ISO 16014 da fração (B) variará de 75.000 a 500.000 g/mol, mais preferivelmente de 90.000 a 300.000 g/mol. Será apreciado ainda que a fração (B) terá um MFR2 (190°C) medido de acordo com a ISO 1133 de 0,01 a 1,00 g/10 minutos, mais preferivelmente de 0,04 a 0,08 g/10 minutos. Adicionalmente, a densidade medida de acordo com a ISO 1183-187 da fração (B) pode variar entre 920 e 950 kg/m3, mais preferivelmente entre 925 e 940 kg/m3.
[0069] A proporção de peso entre a fração (A) e a fração (B) dopolietileno de alta densidade (HDPE) varia entre 70:30 a 30:70, mais preferivelmente entre 60:40 a 40:60.
[0070] Ademais, o índice de fluxo de fusão MFR2 (190°C) medidode acordo com a ISO 1133 do polietileno de alta densidade (HDPE) varia de 0,1 a 7,0 g/10 minutos, preferivelmente de 0,5 a 6,0 g/10 minutos e/ou o índice de fluxo de fusão FRR (MFR21 (190°C)/MFR2 (190°C)) varia de 20 a 150, mais preferivelmente 40 a 90.
[0071] O peso molecular médio Mw medido de acordo com a ISO16014 do polietileno de alta densidade (HDPE) está preferivelmente na faixa de 75.000 a 500.000 g/mol, preferivelmente na faixa de 90.000 a 300.000 g/mol. A distribuição do peso molecular (proporção do peso molecular médio ponderado (Mw) com o peso molecular médio numérico (Mn)) varia preferivelmente de 5 a 80, mais preferivelmente de 8 a 60, tal como 12 a 45.
[0072] O teor de comonômeros total, com exceção do etileno, dopolietileno de alta densidade (HDPE) é preferivelmente de 0,2 a 10% em peso, preferivelmente de 1,0 a 3,0% em peso, conforme medido por FTIR conforme definido na seção de exemplos.
[0073] Além disso, o ponto de fusão cristalina do polietileno de altadensidade (HDPE) é preferivelmente de entre 120 e 140°C, conforme determinado por análise DSC e a cristalinidade de 60 a 90%, conforme determinado por análise DSC.
[0074] Por fim, a presente composição (C), isto é a composição depolipropileno heterofásico (H-PP), deve compreender uma carga (F), preferivelmente uma carga inorgânica (F). A carga (F) pode ser qualquer carga, desde que ele tenha um efeito positivo sobre as proprie- dades do produto final em termos de impacto. De acordo com isso, a carga (F) pode ser preferivelmente uma carga inorgânica, preferivelmente com uma distribuição do tamanho de partícula com um limite superior D95 não superior a 100 μm, preferivelmente não superior a 60 μm. O valor "d" é o diâmetro do percentual de partículas, por exemplo, d95 denota que o diâmetro de 95% das partículas não é superior a 100 μm. Normalmente a carga (F) apresenta uma área de superfície medida de acordo com o conhecido método adsortivo BET com gás N2 de menos de 20 m2/g, mais preferivelmente com menos de 15 m2/g, ainda mais preferivelmente menos de 10 m2/g. Em algumas modalidades, a carga (F) apresenta uma área de superfície de 7 m2/g ou menos. As cargas (Fs) que satisfazem essas exigências são preferivelmente cargas minerais anisotrópicas, tais como talco, mica e wollastonita. a carga preferida é o talco.
[0075] A presente composição (C), isto é, a composição de poli-propileno heterofásico (H-PP), pode ainda conter outros aditivos úteis no setor automobilístico, tais como negro de fumo, outros pigmentos, antioxidantes, estabilizadores de UV, agentes de nucleação, agentes antiestáticos e agentes de deslizamento, em quantidades típicas da técnica.
[0076] Uma constatação adicional da presente invenção é que apresente composição (C), isto é, a composição de polipropileno elas- tomérico heterofásico (H-PP), é obtenível por um processo específico. Para se obter uma dispersão suficiente do polietileno de alta densidade (HDPE) na matriz de polipropileno (M-PP), foi constatado que resultados particularmente bons são obtidos caso o polietileno de alta densidade (HDPE) seja pré-misturado com um polímero elastomérico antes de ser adicionado à matriz de polipropileno (M-PP). De acordo com isso, a presente invenção diz respeito a uma composição (MB), ou seja, a mistura-padrão, compreendendo (a) pelo menos um copolímero elastomérico (EP), preferivelmente um copolímero elastomérico (EP), como um copolímero elas- tomérico (EP2), compreendendo unidades derivadas de(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado e(b) um polietileno de alta densidade (HDPE) bimodal ou multimodal.
[0077] Preferivelmente, a proporção de peso entre o polietileno dealta densidade (HDPE) e o copolímero elastomérico (EP) é de 60:40 a 20:80, mais preferivelmente de 50:50 a 30:70. Tal proporção garante que o polietileno de alta densidade (HDPE) esteja (finamente) disperso na matriz de polipropileno (M-PP).
[0078] O termo "mistura-padrão", como usado na presente invenção, indica que a composição (MB) contém uma concentração mais alta de copolímero elastomérico (EP) e/ou de polietileno de alta densidade (HDPE) do que a presente composição (C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP).
[0079] A composição (MB), isto é, a mistura-padrão, pode conteraditivos típicos e opcionalmente a carga (F) em uma concentração útil para a preparação da presente composição (C), isto é, para a preparação da composição de polipropileno heterofásico (H-PP). Normalmente, a composição (MB), isto é, a mistura-padrão, contém como polímeros somente o copolímero elastomérico (EP) e o polietileno de alta densidade (HDPE). Assim, será apreciado que o copolímero elastomé- rico (EP) e o polietileno de alta densidade (HDPE) constituem juntos pelo menos 85% em peso, mais preferivelmente pelo menos 90% em peso da composição (MB), isto é, da mistura-padrão.
[0080] O copolímero elastomérico (EP) é preferivelmente o copo-límero elastomérico (EP2) como definido acima. Com relação às mo- dalidades preferidas do polietileno de alta densidade (HDPE), é mencionada na definição dada acima.
[0081] Para se produzir a presente composição (C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP), a composição (MB), isto é, a mistura-padrão, é misturada por fusão ou moldada por injeção com um polipropileno heterofásico (H-PP1) compreendendo(a) uma matriz de polipropileno (M-PP) e(b) pelo menos um copolímero elastomérico (EP), preferivelmente um copolímero elastomérico (EP), como um copolímero elas- tomérico (EP1), compreendendo unidades derivadas de(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado.
[0082] A carga (F) pode ser ou pré-misturada com a composição(MB), isto é, a mistura-padrão, ou adicionado separadamente durante a preparação do polipropileno heterofásico (H-PP).
[0083] De acordo com isso, a composição (C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP) é em particular obtida por mistura, isto é, por mistura por fusão ou por moldagem por injeção.(a) 40 a 90% em peso, preferivelmente 50 a 80% em peso- do polipropileno heterofásico (H-PP1),(b) 5 a 45% em peso, preferivelmente 10 a 30% em peso, da composição (MB) e(c) 5 a 20% em peso, preferivelmente 8 a 15% em peso da carga (F),
[0084] O copolímero elastomérico (EP) do polipropileno heterofá-sico (H-PP1) é preferivelmente o copolímero elastomérico (EP1) como definido acima. A matriz de polipropileno (M-PP) do polipropileno hete- rofásico (H-PP1) é a mesma matriz de polipropileno (M-PP) definida no caso da presente composição (C), isto é, no caso da composição de polipropileno heterofásico (H-PP).
[0085] Foi constatado que misturar a composição (MB), isto é, amistura-padrão, com um propileno heterofásico resulta em propriedades finais muito melhores na presente composição (C), isto é, na composição de polipropileno heterofásico (H-PP), em comparação com uma mistura da composição (MB), isto é, da mistura-padrão, com um homopolímero de propileno ou com um copolímero de propileno ou em comparação com a mistura do polietileno de alta densidade (HDPE) com o polipropileno heterofásico (H-PP1).
[0086] O polipropileno heterofásico (H-PP1) usado na mistura coma composição (MB), isto é, com a mistura-padrão, é preferivelmente como segue:
[0087] Polipropileno heterofásico (H-PP1) compreendendo(a) uma matriz de polipropileno (M-PP) e(b) um copolímero elastomérico (EP), preferivelmente um copolímero elastomérico (EP1) disperso em tal matriz (M-PP1), sendo tal copolímero elastomérico (EP) preferivelmente tal copolímero elas- tomérico (EP1) compreendendo unidades derivadas de(i) propileno,(ii) etileno e/ou pelo menos uma α-olefina C4 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado
[0088] em que a proporção de peso entre a matriz de polietileno(M-PP) e o copolímero elastomérico (EP) é de 60:40 a 90:10, preferivelmente de 70:30 a 85:15.
[0089] De acordo com isso, um polipropileno heterofásico (H-PP1)de acordo com a presente invenção é uma mistura íntima da matriz de polipropileno (M-PP) como definida em detalhe acima para a presente composição (C), isto é, para a composição de polipropileno heterofási- co (H-PP) e a fase amorfa nela dispersa. A mistura íntima pode ser obtida por mistura por fusão. Contudo, pse refere que o polipropileno heterofásico (H-PP1) seja uma mistura por reator. Tais misturas por reator são preferivelmente obtidas realizando-se um processo de pelo menos duas fases, resultando em uma estrutura com uma matriz de polipropileno (M-PP) e inclusões nela compreendendo o copolímero elastomérico (EP1) como parte da fase amorfa. O método exato de execução para produzir um propileno heterofásico (H-PP1) está definido em detalhe abaixo. Assim, o polipropileno heterofásico (H-PP1) desta invenção compreende a matriz de polipropileno (M-PP) e o co- polímero elastomérico (EP1) (finamente) disperso em tal matriz, preferivelmente sob a forma de inclusões. O copolímero elastomérico (EP1) é preferivelmente parte principal da fase amorfa, isto é, das inclusões amorfas. O polipropileno heterofásico (H-PP1) pode compreender adicionalmente, em alguma medida, um polímero (cristalino) que não o polipropileno, tal como polietileno (cristalino) e/ou outros polímeros (cristalinos) α-olefinas C4 to C20. A quantidade de polímero (cristalino), tal como polietileno, parte da fase dispersa, é preferivelmente 0 a 10% em peso, mais preferivelmente 2 a 8% em peso com base no po- lipropileno heterofásico (H-PP1) total.
[0090] Uma característica adicional do copolímero elastomérico(EP1) não mencionada ao se definir a presente composição (C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP), é sua viscosidade intrínseca, que reflete o peso molecular e, assim, a viscosidade de fusão de tal componente. A fração solúvel fria de xileno (XCS) do poli- propileno heterofásico (H-PP1) é dominada pelo copolímero elastomé- rico (EP1). De acordo com isso, a viscosidade intrínseca do copolíme- ro elastomérico (EP1) se reflete na viscosidade intrínseca da fração solúvel fria de xileno (XCS) do polipropileno heterofásico total (H-PP1). Assim, é preferível que a viscosidade intrínseca da fração solúvel fria de xileno (IV de XCS) do polipropileno heterofásico (H-PP1) é igual ou inferior a 4,0 dl/g. Em uma modalidade preferida, a viscosidade intrín- seca está na faixa de 1,0 a 6,0 dl/g e de maneira mais preferida na faixa de 1,5 a 4,5 dl/g. A viscosidade intrínseca é medida de acordo com a ISO 1628 em decalina a 135°C.
[0091] Além disso, pse refere que o propileno heterofásico (H-PP1), mais precisamente a matriz de polipropileno (M-PP) e o copolí- mero elastomérico (EP1) tenham unidades derivadas de α-olefinas C2 a C20 diferentes do propileno, preferivelmente derivadas do etileno, seja mais do que 7,0% em peso, mais preferivelmente mais do que 10,0% em peso, ainda mais preferivelmente mais de 12,0% em peso. De acordo com isso, é desejável que o polipropileno heterofásico (H- PP1) tenha unidades derivadas de α-olefinas C2 a C20 diferentes do propileno, preferivelmente derivadas do etileno, seja na faixa de 7,0 a 30,0% em peso, preferivelmente na faixa de 10,0 a 25% em peso.
[0092] Ademais, será apreciado que oMFR2 (230°C) do polipropi-leno heterofásico (H-PP1) está na em uma faixa de 1,0 a 30,0 g/10 minutos, mais preferivelmente de 2,0 a 20,0 g/10 minutos, ainda mais preferivelmente de 2,5 a 12,0 g/10 minutos.
[0093] A fração solúvel fria de xileno (XCS) do polipropileno hete-rofásico (H-PP1) pode ser relativamente alta, isto é, até 40% em peso. De acordo com isso, em uma modalidade a fração solúvel fria de xile- no (XCS) do polipropileno heterofásico (H-PP1) é preferivelmente de 5 a 40% em peso, tal como 7 a 30% em peso.
[0094] Assim, em um processo muito específico, a presente composição (C), isto é, a composição de polipropileno heterofásico (H-PP), é produzida por aplicação das etapas de(1.(1) polimerização de propileno e opcionalmente outros comonômeros, como definido acima, preferivelmente etileno, em pelo menos um reator, preferivelmente um ou mais reatores a granel, preferivelmente reator em loop, e/ou em um ou mais reatores de fase gasosa, sendo que os reatores estão normalmente conectados em série, para se obter o copolímero de propileno (M-PP),(1.(2) transferência de tal copolímero de propileno (M-PP) para um outro reator, preferivelmente um reator de fase gasosa.(1.(3) produção do copolímero elastomérico (EP1) por poli- merização de propileno e outros comonômeros, como definido acima, preferivelmente etileno, na presença de tal copolímero de propileno (M-PP) para obtenção do copolímero elastomérico (EP1) disperso em tal polímero de propileno (M-PP), isto e, levando-se ao polipropileno heterofásico (H-PP1),(1.(4) remoção de tal polipropileno heterofásico (H-PP1) do reator e transferência dele para um dispositivo misturador, preferivelmente para um extrusor ou para um dispositivo de modelagem por injeção.(2.a) adição a tal polipropileno heterofásico (H-PP1) através do dispositivo de mistura, isto é, através do extrusor ou através do dispositivo de modelagem por injeção, da composição (MB), isto é, da mistura-padrão, tal composição compreendendo a carga (F),(2.b) adição a tal polipropileno heterofásico (H-PP1) através do dispositivo de mistura, isto é, através do extrusor ou através do dispositivo de modelagem por injeção, da composição (MB), isto é, da mistura-padrão, e da carga (F) separadamente, preferivelmente separadamente através de diferentes linhas de condução.(3) mistura dos componentes no dispositivo, isto é, no ex- trusor ou no dispositivo de modelagem por injeção, e descarga da composição obtida (C), isto é, da composição de polipropileno hetero- fásico (H-PP),
[0095] Todos os reatores das etapas (1.1) a (1.3) estão preferivelmente conectados em série.
[0096] A polimerização pode ser realizada na presença de um catalisador metaloceno ou de tipo Ziegler Natta, sendo este último prefe- rido em particular.
[0097] Um catalisador de tipo Ziegler Natta normalmente usado napresente invenção para a polimerização de propileno é um catalisador estereoespecífico de alto rendimento compreendendo como componentes essenciais Mg, Ti, Al e Cl. Esses tipos de catalisadores normalmente compreendem, além de um metal de transição sólido (como Ti), cocatalisadores bem como doadores externos como agentes de estereorregulação.
[0098] Esses compostos podem ser suportados em um suporteparticular, tal como óxido inorgânico, tal como sílica ou alumínio ou, geralmente, o haleto de magnésio pode formar o suporte sólido. Também é possível usar catalisadores autossuportados, isto é, os catalisadores não são suportados em um suporte externo, mas são preparados por métodos de solidificação de emulsão.
[0099] O metal de transição sólido normalmente compreende também um doador de elétrons (doador de elétrons interno). Doadores de elétrons internos apropriados são, entre outros, ésteres de ácidos car- boxílicos, tais como ftalatos, citraconatos e succinatos. Também compostos de silício contendo oxigênio ou nitrogênio podem ser usados.
[00100] O cocatalisador usado em combinação com o composto metálico de transição normalmente compreende um composto alumínio alquila. O composto de alumínio alquila é preferivelmente alumínio trialquila, tal como trimetilalumínio, trietilalumínio, tri-isobutilalumínio ou tri-n-octilalumínio. Contudo, ele também pode ser um haleto de alquila- lumínio, tal como cloreto de dietilalumínio, cloreto de dimetilalumínio e sesquicloreto de etilalumínio.
[00101] Preferivelmente, o catalisador também compreende um doador de elétrons interno. Doadores de elétrons apropriados conhecidos da técnica incluem éteres, cetonas, aminas, alcoóis, fenóis, fosfinas e silanos. Doadores externos do tipo silano são normalmente compostos organossilanos contendo ligações Si-OCOR, Si-OR ou Si-NR2 com silício como átomo central e R é uma alquila, alquenila, arila, arilalquila ou cicloalquila com 1-20 átomos de carbono são conhecidos na técnica.
[00102] Exemplos de catalisadores e compostos em catalisadores são mostrados, entre outros, em WO 87/07620, WO 92/21705, WO 93/11165, WO 93/11166, WO 93/19100, WO 97/36939, WO 98/12234, WO 99/33842, WO 03/000756, WO 03/000757, WO 03/000754, WO 03/000755, WO 2004/029112, WO 92/19659, WO 92/19653, WO 92/19658, US 4382019, US 4435550, US 4465782, US 4473660, US 4560671, US 5539067, US5618771, EP45975, EP45976, EP45977, WO 95/32994, US 4107414, US 4186107, US 4226963, US 4347160, US 4472524, US 4522930, US 4530912, US 4532313, US 4657882, US 4581342 e US 4657882.
[00103] Na presente invenção, um catalisador Ziegler Natta, isto é, um haleto inorgânico (por exemplo, MgCl2) catalisador de titânio suportado ou catalisadores Ziegler Natta autossuportados, junto com um cocatalisador de alquil alumínio (por exemplo, trietilalumínio) são preferivelmente empregados. Silanos, por exemplo, diciclopentanodime- toxisilano (DCPDMS) ou ciclo-hexilmetildimetoxisilano (CHMDMS) podem ser normalmente usados como doadores externos. O catalisador da segunda etapa de polimerização é normalmente o mesmo usado na primeira etapa de polimerização.
[00104] De acordo com a primeira modalidade, o polipropileno hete- rofásico (H-PP1) é produzido em um sistema de reator compreendendo pelo menos uma zona de reação a granel, incluindo pelo menos um reator a granel e pelo menos uma zona de reação de fase gasosa, incluindo pelo menos um reator de fase gasosa. A polimerização do co- polímero de propileno (M-PP), isto é, da matriz do polipropileno hetero- fásico (H-PP1) é preferivelmente realizada em um reator em loop e em pelo menos um reator de fase gasosa, isto é, em um ou mais reatores de fase gasosa.
[00105] Hidrogênio pode ser usado em diferentes quantidades como um modificador da massa molar ou regulador em qualquer reator ou em todos os reatores na primeira etapa de polimerização do copo- límero de propileno (M-PP) e na segunda fase de polimerização (poli- merização do copolímero elastomérico (EP1)).
[00106] Uma etapa de separação pode ser empregada entre as zonas de reação para prevenir a passagem dos reagentes da primeira para a segunda.
[00107] Além dos reatores de polimerização de fato usados, o sistema de reação por polimerização pode também incluir diversos reatores adicionais, tais como pré-reatores. Os pré-reatores incluem qualquer reator para pré-ativação e/ou pré-polimerização do catalisador com propileno e/ou outra(s) α-olefina(s), tais como etileno, se necessário. Todos os reatores no sistema de reação são preferivelmente arranjados em série.
[00108] O polietileno de alta densidade (HDPE) conforme definido na presente invenção pode ser produzido pela mistura de dois ou mais polietilenos monomodais com máximas centralizadas de maneira diferente nas suas MWDs ou com diferentes teores de comonômeros.
[00109] Alternativa e preferivelmente, o polietileno de alta densidade (HDPE) pode ser produzido por polimerização usando-se condições que criem um polímero bimodal ou multimodal, usando-se, por exemplo, um sistema catalisador ou mistura de dois ou mais sítios de catali- sação, usando-se um processo de polimerização com dois ou mais estágios com diferentes condições de processo nos diferentes estágios (por exemplo, diferentes temperaturas, pressões, meios de poli- merização, pressões parciais de hidrogênio, teor de comonômeros, etc.).
[00110] Tal polietileno de alta densidade (HDPE) pode ser produzi- do de maneira relativamente simples por polimerização com etileno em múltiplos estágios como, por exemplo, usando-se uma série de reatores, com adição de comonômeros somente no(s) reator(es) usados na produção do(s) componente(s) de mais alto peso molecular. Exemplos de produção de polietilenos de alta densidade (HDPE) são dados em EP 0 778 289 e W0 92/12182.
[00111] Caso um homopolímero de etileno seja produzido por poli- merização de pasta envolvendo o uso de diluente reciclado, esse dilu- ente pode conter pequenas quantidades de α-olefinas mais elevadas como contaminantes. Da mesma maneira, quando uma etapa inicial de polimerização tiver produzido um copolímero de etileno, pequenas quantidades podem passar para um estágio de homopolimerização com etileno.
[00112] De acordo com isso, com homopolímero de etileno faz-se referência a um polímero contendo pelo menos 99,9% por peso de unidades de etileno. Da mesma maneira, em uma polimerização em multiestágio/multirreator usando-se mais de um sistema de catalisador, os catalisadores de homopolimerização podem estar pelo menos parcialmente ativos durante a reação de copolimerização, todos os copo- límeros componentes compondo até 5% em peso do polímero total, não será considerado o componente de peso molecular mais baixo em um polietileno de alta densidade (HDPE) de acordo com a invenção;
[00113] As reações de polimerização usadas para produzir o polieti- leno de alta densidade (HDPE) podem envolver homopolimerização com etileno ou reações de copolimerização convencionais como, por exemplo, polimerizações em fase gasosa, em fase de pasta fluida, em fase líquida, usando-se reatores convencionais, como, por exemplo, reatores em loop, reatores de fase gasosa, reatores em lote, etc. (vide, por exemplo, W0 97/44371 e W0 96/18662). O sistema catalisador usando pode, igualmente, ser qualquer sistema convencional, isto é, catalisador de cromo, Ziegler Natta e metaloceno: catalisadores alumi- noxanos, sejam homogêneos ou mais preferivelmente heterogêneos, isto é, catalisadores suportados em particulados inorgânicos ou orgânicos, em particular haletos de magnésio ou óxidos inorgânicos tais como sílica, alumínio ou sílica-alumínio. Para a preparação do componente com alto peso molecular em particular é especialmente desejável usar catalisadores Ziegler-Natta, uma vez que o peso molecular pode então ser convenientemente controlado usando-se hidrogênio. Também é possível usar catalisadores de metaloceno suportados como é particularmente simples selecionar os pesos moleculares desejados por seleção apropriada de metalocenos particulares. Os metalo- cenos usados serão normalmente metais dos grupos IVa a VIa (em particular Zr ou Hf) complexados por grupos ciclopentadienila com substituições, isto é, grupos com substitutos pendentes ou fundidos opcionalmente ligados por grupos-ponte. Metalocenos apropriados e cocatalisadores aluminoxanos são amplamente descritos na literatura como, por exemplo, as publicações de patentes da Borealis, Hoechst, Exxon. etc.
[00114] Normalmente e preferivelmente, contudo, o polietileno de alta densidade (HDPE) será preparado usando-se polimerização em estágios múltiplos usando-se um sistema de catalisador com uma pluralidade de sistemas catalisadores, como, por exemplo, dois ou mais metalocenos, um ou mais metalocenos e um ou mais catalisadores Ziegler Natta, dois ou mais catalisadores de cromo, um ou mais catalisadores de cromo e um ou mais catalisadores Ziegler Natta, etc. De maneira especialmente preferível, o mesmo sistema de catalisador é usado em diferentes estágios de polimerização, e. q. um sistema de catalisador descrito em EP 0 688 794.
[00115] O copolímero elastomérico (EP2) pode ser fabricado ou sintetizado usando-se uma diversidade de técnicas. Por exemplo, esses copolímeros podem ser sintetizados empregando-se técnicas de poli- merização em solução, fase de pasta ou fase gasosa que empregam vários sistemas catalisadores, incluindo sistemas Ziegler-Natta, incluindo catalisadores de vanádio, e ocorrem em várias fases, tais como solução, fase de pasta fluida ou fase gasosa. Exemplos de catalisadores incluem catalisadores de sítio único incluindo catalisadores de geometria restrita e metalocenos dos grupos IV-VI e catalisadores de Brookhart. Copolímeros elastoméricos estão disponíveis comercialmente sob os nomes comerciais Vistalon, tais como Vistalon 606 (ExxonMobil, EUA), Keltan (DSM Elastomers, NL), Nordel (Dow Chemical, EUA), NORDEL MG. (Dow Chemical, EUA), Royalene, like Royalene 501, (Lion Copolymer LLC, EUA), Buna EP (Lanxess AG, ALE) e Dutral (Polimeri Europa, IT).
[00116] Quantidades normais de substâncias auxiliares, aparte da carga (F), que podem variar de 0,01 a 2,5% em peso de estabilizadores, 0,01 a 1% em peso de auxiliares de processamento, 0,1 a 1% em peso de agentes antiestáticos e 0,2 a 3% em peso de pigmentos, com base em cada caso na soma do presente composição, podem ser usadas.
[00117] A composição final (C), isto é, tal composição de polipropi- leno heterofásico (H-PP1) (preferivelmente em forma de péletes) é então preferivelmente usada para formar artigos, tais como artigos moldados por injeção. Assim, a composição final (C), isto é, tal composição de polipropileno heterofásico (H-PP) (preferivelmente em forma de péletes) é usada especialmente para formar artigos automotivos, tais como para-choques, acabamentos laterais, apoios para pés, partes de carroceria, spoilers, painéis, acabamentos interiores e similares.
[00118] A presente invenção diz respeito, ainda, ao uso do polietile- no de alta densidade (HDPE) ou da composição (MB), isto é, a mistu- ra-padrão, como definido na presente invenção, para aumentar a du- reza a baixas temperaturas como, por exemplo, expressa pela resistência ao impacto conforme medida de acordo com a ISO 179 a essas baixas temperaturas, isto é, a temperaturas abaixo de -20°C, preferivelmente abaixo de -30°C, tal como -40°C, de um polipropileno hetero- fásico, preferivelmente do polipropileno heterofásico (H-PP1) conforme definido na presente invenção.
[00119] Assim, a presente invenção se refere em particular ao uso do polietileno de alta densidade (HDPE) ou da composição (MB), isto é, da mistura-padrão, para aumentar a resistência ao impacto de um polipropileno heterofásico tal como o polipropileno heterofásico (H- PP1), sendo o aumento definido por1,2 < [(HECO+MB)/HECO],
[00120] mais preferivelmente 1,3 < [(HECO+MB)/HECO],
[00121] tal como 1,4 < [(HECO+MB)/HECO],
[00122] em que
[00123] HECO+MB é a resistência ao impacto medida de acordocom a ISO 294-1 a -40°C de um polipropileno heterofásico, tal como opolipropileno heterofásico (H-PP1), como aquele ao qual o polietileno de alta densidade (HDPE) ou a composição (MB), isto é, a mistura- padrão, é misturado e
[00124] HECO é a resistência ao impacto medida de acordo com a ISO 294-1 a -40°C do mesmo polipropileno heterofásico, tal como o polipropileno heterofásico (H-PP1), como aquele usado em HECO + MB, mas sem qualquer adição do polietileno de alta densidade (HDPE) ou da composição (MB), isto é, da mistura-padrão.
[00125] Considerando-se as informações acima, a presente invenção se refere em particular às seguintes modalidades:[Parágrafo 1] Composição (C) compreendendo(a) uma matriz de polipropileno (M-PP),(b) pelo menos um copolímero elastomérico (EP) compre- endendo unidades derivadas de(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado;(c) um polietileno de alta densidade (HDPE) bimodal ou multimodal e(d) uma carga inorgânica (F).[Parágrafo 2] Composição (C) de acordo com o [parágrafo 1], em que(a) o(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s)), o polietileno de alta densidade (HDPE) e a carga (F) estão dispersos em tal matriz de polipropileno (M-PP) e/ou(b) o teor solúvel em xileno (XS) da composição (C) é de pelo menos 12% em peso com base na composição (C) total.[Parágrafo 3] Composição (C) de acordo com o [parágrafo 2], na qual a composição (C) compreende(a) 36 a 81% em peso da matriz de polipropileno (M-PP),(b) 6 a 72% em peso do(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EP(s)),(c) 3 a 27% em peso do polietileno de alta densidade (HDPE) e(d) 5 a 20% em peso da carga inorgânica (F).[Parágrafo 4] Composição (C) de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 3] na qual a composição (C) compreende um copolímero elastomérico (EP1) e um copolí- mero elastomérico (EP2),(a) tal copolímero elastomérico (EP2) apresenta um teor de etileno mais alto do que o copolímero elastomérico (EP2) e(b) tal copolímero elastomérico (EP1) está presente na composição (C) de 4 a 36% em peso% em pesoe tal copolímero elas- tomérico (EP2) está presente na composição (C) de 2 a 36% em peso. [Parágrafo 5] Composição (C) de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 4], em que(a) a quantidade de unidades derivadas do etileno no copo- límero elastomérico (EP1) está na faixa de 20 a 70% em peso e/ou(b) a quantidade de unidades derivadas do etileno no copo- límero elastomérico (EP2) é mais do que 50% em peso.[Parágrafo 6] Composição (C) de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 5] na qual o a proporção de peso do polietileno de alta densidade (HDPE) e a soma dos copolímeros elastoméricos (EP) é de 1:10 a 2:1.[Parágrafo 7] Composição (C) de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 6], em que(a) a matriz de polipropileno (M-PP) é um homopolímero de propileno e/ou(b) o(s) copolímero(s) elastomérico(s) (EPs) são uma borracha de etileno-propileno (EPR) e/ou polímero monômero dieno de etileno-propileno (EPDM).[Parágrafo 8] Composição (C) de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 7], em que o polietileno de alta densidade (HDPE)(a) tem um índice de fluxo de fusão MFR (190°C) medido de acordo com a ISO 1133 de 0,1 a 7,0 g/10 minutos e/ou(b) tem um índice de fluxo de fusão FRR (MFR21 (190°C)/MFR2 (190°C)) de 20 a 150 e/ou(c) compreende uma fração (A) e uma fração (B),(i) tal fração (A) apresenta um peso molecular médio ponderado Mw medido de acordo com a ISO 16014 e/ou um índice de fluxo de fusão MFR2 (190°C) medido de acordo com a ISO 1133 como tal fração (B) e (ii) a proporção de peso entre a fração (A) e a fração (B) varia de 70:30 a 30:70.[Parágrafo 9] Composição (C) de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 8], em que(a) tal fração (A) tem(i) um peso molecular médio Mw medido de acordo com a ISO 16014 de 10.000 a 50.000 g/mol e/ou(ii) um índice de fluxo de fusão MFR2 (190°C) medido de acordo com a ISO 1133 de 50 a 1.000 g/10 minutos e/ou(iii) uma densidade medida de acordo com a ISO 1183-187 de 950 a 980 kg/m3,e(b) tal fração (B) tem(i) um peso molecular médio Mw medido de acordo com a ISO 16014 de 75.000 a 500.000 g/mol e/ou(ii) um índice de fluxo de fusão MFR2 (190°C) medido de acordo com a ISO 1133 de 0,01 a 1,00 g/10 minutos e/ou(iii) uma densidade medida de acordo com a ISO 1183-187 de 920 a 950 kg/m3,[Parágrafo 10] Composição (MB) compreendendo(a) pelo menos um copolímero elastomérico (EP) compreendendo unidades derivadas de(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20 e(iii) opcionalmente um dieno não conjugado; e(b) um polietileno de alta densidade (HDPE) bimodal ou multimodal,
[00126] em que o copolímero elastomérico (EP) e o polietileno de alta densidade (HDPE) constituem juntos pelo menos 85% em peso da composição (MB).[Parágrafo 11] Composição (MB) de acordo com os [parágrafos 1 a 9], em que o copolímero elastomérico (EP) é o copolímero elas- tomérico (EP2) conforme definido em qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos 1 a 9] e o polietileno de alta densidade (HDPE) é definido ademais por qualquer um dos parágrafos precedentes [parágrafos de 1 a 9].[Parágrafo 12] Composição (MB) de acordo com qualquer os [parágrafos 10 ou 11] em que o a proporção de peso do polietileno de alta densidade (HDPE) e do copolímero elastomérico (EP) é de 60:40 a 90:10.[Parágrafo 13] Uso de uma composição (MB) de acordo com qualquer um dos [parágrafos 10 a 12] precedentes para aumentar a resistência ao impacto de um polipropileno heterofásico, sendo o aumento definido como1,2 < [(HECO+MB)/HECO],
[00127] em que
[00128] HECO+MB é a resistência ao impacto medida de acordo com a ISO 294-1 a -40°C de um polipropileno heterofásico (MB) como aquele ao qual a composição (MB) conforme definida em qualquer um dos [parágrafos 10 a 12] precedentes é misturada e
[00129] HECO é a resistência ao impacto medida de acordo com a ISO 294-1 a -40°C do mesmo polipropileno heterofásico como aquele usado em HECO+MB, mas sem qualquer adição da composição (MB) conforme definida em qualquer um dos [parágrafos 10 a 12] precedentes. [Parágrafo 14] Processo para a preparação de uma composição (C) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 precedentes, no qual(a) um polipropileno heterofásico (H-PP) compreendendo(i) uma matriz de polipropileno (M-PP) conforme definida em qualquer um dos [parágrafos 1 a 9] e(ii) um copolímero elastomérico (EP), preferivelmente um copolímero elastomérico (EP1), conforme definido em qualquer um dos [parágrafos 1 a 9] precedentes e estando disperso em tal matriz (M-PP).(b) uma composição (C) conforme definida em qualquer um dos [parágrafos 10 a 12] e(c) uma carga inorgânica (F).
[00130] são misturados, preferivelmente misturados por fusão. [Parágrafo 15] Composição (C) de acordo com o [parágrafo 14], na qual(a) 40 a 90% em peso% em pesodo polipropileno heterofá- sico (H-PP);(b) 5 a 45% em peso, da composição (MB) e(d) 5 a 20% em peso da carga inorgânica (F)
[00131] são misturados, preferivelmente misturados por fusão. [Parágrafo 16] Artigo, preferivelmente um artigo moldado por injeção, compreendendo uma composição (C) de acordo com qualquer um dos [parágrafos 1 a 9] precedentes.
[00132] A presente invenção será agora descrita com maiores detalhes mediante os exemplos proporcionados abaixo.
[00133] As definições de termos e métodos de determinação a seguir se aplicam à descrição geral da invenção acima bem como aos exemplos abaixo, exceto se definido de outra maneira.
[00134] Quantificação da isotaticidade do polipropileno por espec- tropia por ressonância magnética com 13C NMR
[00135] A isotaticidade é determinada por espectroscopia por ressonância magnética nuclear quantitativa (RMN) com 13C após atribui- ção básica, como, por exemplo, em: V. Busico and R. Cipullo, Progress in Polymer Science, 2001, 26, 443-533. Os parâmetros experimentais são ajustados para garantir a medição dos espectros quantitativos para essa tarefa específica como em, por exemplo: S. Berger and S. Braun, 200 and More NMR Experiments: A Practical Course, 2004, Wiley-VCH, Weinheim. As quantidades são calculadas usando-se simples proporções corrigidas das integrais dos sinais de sítios representativos de uma maneira conhecida na técnica. A isotaticidade é determinada no nível dos elementos quinquevalentes, isto é, a fração mínima da distribuição de elementos quinquevalentes.
[00136] A densidade é medida de acordo com a ISO 1183-187. A preparação de amostras é feita por modelagem por compressão de acordo com a ISO 1872-2:2007.
[00137] O peso molecular médio numérico (Mn), peso molecular médio ponderado (Mw) e a distribuição do peso molecular (MWD) são determinados por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC) usando-se um instrumento Waters Alliance GPCV 2000 com viscosí- metro on-line A temperatura do forno é de 140°C. Triclorobenzeno (ISO 16014).
[00138] A MFR2 (230°C) é medida de acordo com a ISO 1133(230°C, carga de 2,16 kg).
[00139] A MFR2 (190°C) é medida de acordo com a ISO 1133(190°C, carga de 2,16 kg).
[00140] A MFR21 (190°C) é medida de acordo com a ISO 1133(190°C, carga de 21,6 kg).
[00141] A proporção do índice de fluxo de fusão FRR é definidacomo a proporção MFR21 (190°C)/MFR2 (190°C)
[00142] Quantificação do teor de comonômeros por espectroscopia FTIR
[00143] O teor de comonômero é determinado por espectroscopia no infravermelho com transformação de Fourier (FTIR) quantitativa após atribuição básica calibrada via ressonância magnética nuclear quantitativa com 13C em uma maneira conhecida na técnica. Películas delgadas são pressionadas até uma espessura de entre 100-500 μm e os espectros registrados em modo de transmissão.
[00144] Especificamente, o teor de etileno de um copolímero de po- lipropileno-coetileno é determinado usando-se a área de pico corrigida pela linha de base das bandas quantitativas encontradas a 720-722 e 730-733 cm-1. Os resultados quantitativos são obtidos com base na referência à espessura do filme.
[00145] A viscosidade intrínseca é medida de acordo com a DIN ISO 1628/1, outubro de 1999 (em decalina a 135°C).
[00146] Módulo flexural: O módulo flexural foi determinado por dobra- dura em 3 pontos de acordo com a ISO 178 em espécimes moldados por injeção de 80 x 10 x 4 mm preparados de acordo com a ISO 294-1:1996.
[00147] Coeficiente de dilatação térmica linear: O coeficiente de dilatação térmica linear (CETL) foi determinado de acordo com a ISO 11359-2:1999 em peças de 10 mm cortadas dos mesmos espécimes moldados por injeção usados na determinação do módulo flexural. A medição foi realizada em uma faixa de temperatura de +23 a +80°C a uma taxa de aquecimento de 1°C/minuto.
[00148] Testo de impacto de Charpy: O ensaio de resistência ao impacto com entalhe de Charpy (Charpy NIS) é medido de acordo com a ISO 179 2C/DIN 53453 a 23°C, -20°C e -40°C usando-se espécimes de teste de barras moldadas por injeção de 50 x 6 x 4 mm3 mm3 preparadas de acordo com a ISO 294-1:1996..Temperatura de cristalização (Tc)
[00149] A temperatura de cristalização é determinada por calorimetria por escaneamento diferencial medida de acordo com a ISO 113571,2,3 a uma taxa de resfriamento de 10 K/minuto após um primeiro aquecimento de 200° C.Temperatura de fusão (Tm)
[00150] A temperatura de fusão (temperatura de pico) Tm foi medida por DSC de acordo com a ISO 11357-1,2,3 usando-se temperatura de pico no segundo aquecimento em um ciclo de aquecimento- resfriamento-aquecimento com uma taxa de 10 K/minuto entre a temperatura ambiente e 210°C.
[00151] Ponto de transição vítrea: Os pontos de transição vítrea foram medidos usando-se análise dinâmica-mecânica de acordo com a ISO 6721-7 em placas moldadas por compressão de 1 cm de espessura, preparadas de acodo com a ISO 1877-2:2007.
[00152] Os solúveis de xileno (XCS,% em peso): O teor de solúveis xilenos (XCS) é determinado a 23°C de acordo com a ISO 6427.
[00153] O tamanho de partícula d95 é calculado a partir da distribuição de tamanho de partículas por difração a laser de acordo com a ISO 13320-1:1999.
[00154] A área de superfície é determinada como a superfície BET de acordo com a ISO 787-11 com nitrogênio (N2).
[00155] O H-PP1 é o produto comercial KSR4542 da Borealis e é um polipropileno heterofásico com um MFR2 (230°C) de 7 g/10 minutos, uma densidade de 905 kg/m3, um teor de xilenos solúveis de 25% em peso, um viscosidade intrínseca da fração XS de 2,8 dl/g; a matriz do polipropileno heterofásico é um homopolímero de propileno e a fase de elastômero apresenta um ponto de transição vítrea de -48°C.
[00156] O EPR-MB é o produto comercial Dutral PM 06 da Polimeri Europa e é uma mistura padrão contendo 34% em peso de um polieti- leno unimodal e 66% em peso de uma borracha de etileno-propileno com um teor de etileno de 60% em peso, tendo tal mistura-padrão um MFR2 (230°C) de 1,8 g/10 minutos e uma densidade de 940 kg/m3, o componente de EPR tendo um ponto de transição vítrea de -56°C,
[00157] O EPR2 é o produto comercial Vistalon 606 da ExxonMobil borracha de etileno-propileno com um teor de etileno de 54% em peso, uma densidade de 865 kg/m3 e um ponto de transição vítrea de -55°C,
[00158] O EPDM2 é o produto comercial da Royalene 501 of Lion Copolymer LLC e é um polímero monômero dieno de etileno-propileno (EPDM) com um teor de etileno de 57% em peso, um teor de dieno de 3,8% em peso, uma densidade de 860 kg/m3 e um ponto de transição vítrea de -58°C,
[00159] O HDPE1 é o produto comercial MB6562 da Borealis e é um polietileno de alta densidade bimodal com um MFR2 (190°C) de 1,5 g/10 minutos, uma MFR21 (190°C) de 97 g/10 minutos, uma densidade de 951 kg/m3,
[00160] O HDPE2 é o produto comercial FB1460 da Borealis e é um polietileno de alta densidade bimodal com um MFR2 (190°C) de 0,2 g/10 minutos, uma MFR21 (190°C) de 6,0 g/10 minutos, uma densidade de 946 kg/m3,
[00161] O MB1 é uma mistura com extrusor de 65% em peso do EPR2 e 35% em peso de HDPE1
[00162] O MB2 é uma mistura com extrusor de 65% em peso doEPR2 e 35% em peso de HDPE2
[00163] O MB3 é uma mistura com extrusor de 65% em peso doEPDM2 e 35% em peso de HDPE2
[00164] O CB o produto comercial Plasblak PE4103 da Cabot Corp e é uma mistura padrão de polietileno com 30% em peso de negro de fumo e um MFR2 (190°C) de 8 g/10 minutos,
[00165] A carga é o produto comercial Luzenac A20 da Luzenac e é um talco com uma distribuição do tamanho de partícula d95 de 20 μm e uma área de superfície específica de 6,5 m2/g.TABELA 1: Propriedades dos exemplos de referênciaTABELA 2: Propriedades dos exemplos da invençãoTABELA 3: Propriedades dos exemplos da invenção
Claims (3)
1. Composição (MB), caracterizada pelo fato de que com-preende:(a) pelo menos um copolímero elastomérico (EP2), apre-sentando uma densidade, medida de acordo com ISO 1183, não superior a 900 kg/m3, e compreendendo unidades derivadas de:(i) etileno,(ii) pelo menos uma α-olefina C3 a C20, e(iii) opcionalmente, um dieno não conjugado;e(b) um polietileno de alta densidade (HDPE) sendo bimo- dal ou multimodal,sendo que:(i) o copolímero elastomérico (EP2) e o polietileno de alta densidade (HDPE) compõe juntos pelo menos 85% em peso da composição (MB); e(j) ) a proporção em peso do polietileno de alta densidade (HDPE) e o copolímero de alta densidade varia de 50:50 a 35:65; esendo que o teor de unidades deriváveis do etileno, no copolímero elastomérico (EP2), varia de 50,0 a 70,0% em peso.
2. Composição (MB), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o copolímero elastomérico (EP2) é uma borracha de etileno-propileno (EPR) e/ou polímero de monômero de dieno etileno-propileno (EPDM).
3. Composição (MB), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o polietileno de alta densidade (HDPE):(a) apresenta um índice de fluidez MFR2 (190°C), medido de acordo com ISO 1133, de 0,1 a 7,0 g/10 min; e/ou(b) apresenta uma razão de índice de fluidez FRR(MFR21(190°C)/MFR2 (190°C)) de 20 a 150; e/ou (c) compreende uma fração (A) e uma fração (B),(i) a referida fração (A) apresenta um peso molecular médio Mw, medido de acordo com ISO 16014, e/ou um índice de fluidez MFR2 (190°C), medido de acordo com ISO 1133, inferior(res) ao(s) da referida fração (B);(ii) a relação em peso entre a fração (A) e a fração (B) varia de 70:30 a 30:70.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09157719 | 2009-04-09 | ||
| EP09157719.7 | 2009-04-09 | ||
| PCT/EP2010/054514 WO2010115878A1 (en) | 2009-04-09 | 2010-04-06 | Thermoplastic polyolefin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1010294A2 BRPI1010294A2 (pt) | 2016-03-22 |
| BRPI1010294B1 true BRPI1010294B1 (pt) | 2025-09-02 |
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