ES2248679T3 - Resina polimerica de propileno con propiedades mejoradas. - Google Patents

Resina polimerica de propileno con propiedades mejoradas.

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ES2248679T3 ES03013168T ES03013168T ES2248679T3 ES 2248679 T3 ES2248679 T3 ES 2248679T3 ES 03013168 T ES03013168 T ES 03013168T ES 03013168 T ES03013168 T ES 03013168T ES 2248679 T3 ES2248679 T3 ES 2248679T3
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Abstract

Polímero de propileno caracterizado porque comprende comonómero de etileno en una cantidad entre un 0, 05 y un 0, 5% en peso, que tiene un contenido de xilenos solubles de un 3, 0% en peso o inferior y que tiene un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución (TREF) a 120ºC o inferior.

Description

Resina polimérica de propileno con propiedades mejoradas.
La presente invención se refiere a una resina polimérica de propileno con propiedades de unión, propiedades de estiramiento y propiedades de termoformado mejoradas. Además, la presente invención se refiere a una fibra que comprende dicha resina y a una tela no tejida que comprende dichas fibras, a una película, especialmente a una película biorien-
tada, que comprende dicha resina y a una lámina, especialmente para el termoformado, que comprende dicha resina.
Las telas no tejidas son láminas porosas producidas mediante fibras que forman una tela. Habitualmente, en la producción de telas no tejidas a partir de fibras de polipropileno, en una primera etapa, una composición de polímero de propileno que comprende componentes adicionales, tales como un antioxidante o un captador de ácidos, se extruye fundida a temperaturas superiores a los 200ºC. A continuación, las fibras se hilan, haciendo pasar el fundido a través de una hilera, y las fibras producidas se enfrían y se enrollan. Opcionalmente, tras el enfriamiento, se aplica a las fibras una o más etapas de estiramiento. Actualmente, dichos procesos de hilado se realizan a una velocidad elevada, del orden de 1000 m/min hasta 4000 m/min, pero por motivos económicos todavía es deseable un aumento de la velocidad y la producción de línea.
A continuación, las telas no tejidas se producen a partir de las fibras de polipropileno en forma de filamentos o bien, como fibras discontinuas, mediante la formación de una tela, habitualmente, seguida de una etapa de unión final en la que las fibras se unen unas con otras para aumentar la resistencia de la tela. Habitualmente, esta etapa de unión se lleva a cabo aplicando calor y presión a la tela, haciendo pasar la tela a través de una calandria. Cuando se utilizan fibras discontinuas, la formación de la tela comprende, habitualmente, una etapa de cardado.
El proceso de unión, que afecta a la superficie de las fibras, tiene lugar en un intervalo de tiempo y en una ventana de temperatura muy pequeños. Por lo tanto, en la producción de telas no tejidas enlazadas térmicamente, la etapa de unión limita la velocidad máxima de línea. Por consiguiente, es deseable una mejora de las propiedades de unión de las fibras que de lugar a una mejora de la etapa de unión, por ejemplo, con respecto a la velocidad máxima de línea.
Además, las propiedades mecánicas de la tela no tejida también dependen de las propiedades de unión de las fibras y, por tanto, unas mejores propiedades de unión de las fibras conducen a unas propiedades mecánicas mejoradas, en particular la resistencia mecánica, de la tela no tejida.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un polímero de propileno para la producción de fibras de polipropileno con propiedades de unión mejoradas.
Se sabe que mediante el ensanchamiento de la distribución de pesos moleculares de un polímero de propileno, se pueden conseguir pequeñas mejoras en las propiedades de unión de las fibras que comprenden dicho polímero. Además, se sabe que una mayor cristalinidad de un polímero utilizado para la producción de fibras actúa de forma negativa sobre las propiedades de unión.
La Patente de Estados Unidos 5.281.378 describe una mejora en las propiedades de unión de fibras debido a la combinación de una distribución optimizada de pesos moleculares del polímero y un enfriamiento retardado durante el hilado de las fibras.
La patente EP 115940 da a conocer un copolímero de propileno que forma una película compuesto de una cantidad mayoritaria de propileno y una cantidad minoritaria de etileno y un proceso para la producción de dicho copolímero. También se da a conocer la importancia del valor isotáctico.
En la producción de películas, se conoce bien la utilización de resinas de polipropileno. Las propiedades mecánicas y ópticas de dicha película, que son cruciales para su aplicabilidad, están determinadas, principalmente, por las propiedades de la resina utilizada para la fabricación de la película. En particular, es deseable que la película muestre un buen comportamiento de estiramiento, especialmente si la película está orientada biaxialmente después de su fabricación, por ejemplo, por moldeado.
Por lo tanto, un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un polímero de propileno para la producción de una película de polipropileno con propiedades mecánicas mejoradas, especialmente de estiramiento.
También se conoce la utilización de láminas que comprenden resinas de polipropileno para la producción de artículos mediante procesos de termoformado. En estos procesos, las propiedades de termoformado de las láminas están determinadas, principalmente, por la resina utilizada para la fabricación de la lámina.
Por lo tanto, un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un polímero de propileno para la producción de una lámina de polipropileno con propiedades de termoformado mejoradas.
La presente invención se basa en el descubrimiento de que se puede obtener un polímero de propileno, que cumple con los objetivos citados anteriormente, mediante un proceso en el que la polimerización de propileno se lleva a cabo a temperatura elevada y en presencia de pequeñas cantidades de etileno.
El polímero de propileno según la presente invención se puede producir en un proceso de polimerización multietapa que comprende la polimerización de propileno en presencia de un catalizador en una primera zona de reacción que comprende, como mínimo, un reactor de emulsión, para proporcionar un primer producto de polimerización, la transferencia de dicho primer producto a una segunda zona de reacción que comprende, como mínimo, un reactor de fase gaseosa y la continuación de la polimerización de propileno en la fase gaseosa en presencia de dicho primer producto de polimerización, caracterizado porque la temperatura tanto en el reactor de emulsión como en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 75ºC y el producto de, como mínimo, un reactor tiene un contenido de etileno en el intervalo entre un 0,05 y un 0,5% en peso.
Preferiblemente, existe una diferencia de temperatura entre los reactores de emulsión y de fase gaseosa, de manera que en el reactor de fase gaseosa la temperatura es más elevada que en el reactor de emulsión.
Preferiblemente, la temperatura en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, 3ºC y, más preferiblemente, como mínimo, 5ºC más elevada que en el reactor de emulsión.
Preferiblemente, la temperatura tanto en el reactor de emulsión como en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 80ºC.
Preferiblemente, la temperatura en el reactor de emulsión está alrededor de 80ºC y la temperatura en el reactor de fase gaseosa es, aproximadamente, de 85ºC.
Por lo tanto, la presente invención proporciona un polímero de propileno caracterizado porque comprende comonómeros de etileno en una cantidad entre un 0,05 y un 0,5% en peso, tiene un contenido de solubles en xileno (XS) de un 3,0% en peso o inferior y tiene un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución (TREF) a 120ºC o inferior.
La "función TREF" del polímero muestra la fracción en peso eluída del polímero representada como una función continua de la temperatura de elución según el procedimiento indicado en la sección de Ejemplos.
El polímero de la invención permite la producción de fibras de polipropileno que tienen propiedades de unión mejoradas, de manera que las telas no tejidas que comprenden dichas fibras se pueden producir con una velocidad de unión más elevada y/o con propiedades mecánicas mejoradas, en particular, resistencia mecánica. La presente invención también se refiere a estas fibras.
El polímero de la invención permite la producción de películas de polipropileno que tienen propiedades mecánicas mejoradas, especialmente, propiedades de estiramiento, de manera que, por ejemplo, se pueden producir películas orientadas biaxialmente con propiedades mejoradas. La presente invención también se refiere a estas películas.
Además, el polímero de la invención permite la producción de láminas de polipropileno con propiedades de termoformado mejoradas, de manera que se mejora la producción de artículos por termoformado. La presente invención también se refiere a estas láminas.
Además, la presente invención se refiere a un proceso para la producción de una tela no tejida que se caracteriza porque comprende la formación de una tela que comprende las fibras de la invención y la unión de la tela, así como de una tela no tejida que comprende las fibras de la invención.
Dichas telas y, por lo tanto, telas no tejidas, se pueden producir tanto a partir de fibras discontinuas, es decir, fibras que se han cortado después de su fabricación, como de filamentos, como por ejemplo, filamentos continuos. El término "fibras", tal como se utiliza en la presente invención, está dirigido a cubrir tanto las fibras discontinuas como los filamentos.
La unión de las fibras en la tela fibrosa, en la que se basa la tela no tejida, proporciona resistencia a la tela y, en general, determina sus propiedades. Un método ampliamente utilizado para la unión de dichas telas fibrosas es por medio de calor. Los métodos de fabricación de no tejidos se describen en diversas publicaciones, por ejemplo "The Nonwovens Handbook" ("Manual de no tejidos") (The Association of the Nonwoven Industry, 1988) y la "Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering" ("Enciclopedia de la ciencia e ingeniería de polímeros"), volumen 10, Nonwoven fabrics (Telas no tejidas) (John Wiley e Hijos, 1987).
Las propiedades del polipropileno dependen del grado de cristalinidad y la distribución de tamaño de las láminas. Se sabe que el catalizador de alto rendimiento Ziegler-Natta tiende a concentrar los estereodefectos en las cadenas de masa molar baja conduciendo a una distribución de tacticidad ancha y a una heterogeneidad intermolecular del polipropileno (L. Paukkeri y otros, Polymer, "Polímero", 1993, 34, 2488-2494), y conduciendo también a una cantidad mayor de solubles en xileno.
Desde el punto de vista del material, la distribución de estereodefectos es un parámetro más importante que la isotacticidad total. Una distribución de defectos buena (aleatoria) significa una distribución de las longitudes de las secuencias isotácticas más uniforme (más estrecha) y una cantidad menor de solubles en xileno.
Modificando las condiciones de polimerización (en particular, la temperatura) es posible controlar, en cierto grado, la cantidad relativa y la longitud promedio de las secuencias isotácticas y atácticas. La distribución aleatoria de estereodefectos corresponde a una longitud promedio menor de las secuencias perfectamente isotácticas en comparación con el caso en el que dichos estereodefectos están segregados en bloques isotácticos.
La longitud promedio de las secuencias isotácticas también puede estar determinada por la incorporación controlada de unidades comonoméricas que actúan como defectos estéricos en la cadena polimérica.
Para la determinación de la distribución de isotacticidad, se puede aplicar el método TREF. El método TREF es un método habitual para fraccionar poliolefinas según sus diferencias de solubilidad. La solubilidad de una cadena polimérica de polipropileno está determinada solamente por la concentración de defectos estéricos. Para el polipropileno, se ha demostrado que los fractogramas TREF reflejan cualitativamente la distribución de isotacticidad. La longitud promedio de las cadenas isotácticas aumenta casi linealmente al aumentar la temperatura de elución (P. Ville y otros, Polymer "Polímero" 42 (2001) 1953-1967). Los resultados mostraron además que el TREF no fracciona estrictamente el polipropileno según la tacticidad, sino según las secuencias cristalizables más largas de la cadena.
Se ha observado que el proceso de producción del polipropileno proporciona una distribución uniforme de comonómero de etileno en el polímero de propileno de la invención. Estos comonómeros de etileno actúan como defectos estéricos y, por lo tanto, interrumpen la secuencia de monómeros de propileno isotácticos. De este modo, mediante una distribución uniforme de los comonómeros de etileno se obtiene una distribución uniforme de defectos estéricos, es decir, es posible adaptar la distribución de defectos y, por lo tanto, la distribución de isotacticidad del polímero de polipropileno.
En consecuencia, se obtiene una distribución de las longitudes de las secuencias más estrecha en las secuencias isotácticas de monómeros de propileno. Por lo tanto, por un lado, se obtiene una cantidad menor de solubles en xileno que comprende, predominantemente, cadenas poliméricas con longitudes pequeñas de secuencias isotácticas de propileno y, por otro lado, una cantidad menor de cadenas poliméricas con longitudes largas de secuencias isotácticas de propileno. Esto, sucesivamente, conduce a una mejora en las propiedades de unión de las fibras que comprenden dicho polímero de propileno debido, por ejemplo, a un punto de fusión uniforme del polímero y una isotacticidad adecuada.
Las propiedades de unión de las fibras se miden por medio de la medición del índice de unión (BI) de la tela no tejida producida, que se define como la raíz cuadrada del producto de la resistencia de unión en la dirección de la máquina (MD) y en la dirección transversal (CD) expresado en N/5 cm:
BI = \sqrt{CD - MD}
Como la resistencia en la dirección de la máquina (paralela al movimiento de la tela/no tejido) es, frecuentemente, diferente de la resistencia en la dirección transversal, el índice de unión es una función de estos dos. En ejemplos óptimos, la proporción entre la resistencia MD y la resistencia CD está alrededor de la unidad.
Además, la ventana de unión está definida por el intervalo de temperatura en el que se obtiene un índice de unión en el no tejido que difiere del índice de unión máximo BI_{max} obtenido a una temperatura de unión óptima en no más del 15%. En el caso de un no tejido habitual de buena calidad para su utilización, por ejemplo, en productos absorbentes higiénicos, esto corresponde a una diferencia en el índice de unión de, aproximadamente, 3 N/5 cm, en comparación con el BI_{max}.
Una ventana de unión ancha proporciona al fabricante de telas no tejidas una mejor posibilidad para obtener un producto uniforme incluso cuando se utiliza un sistema de calandrado con variación de temperatura sobre la superficie de la calandria o cuando se utiliza una velocidad de unión más elevada o una temperatura de unión más baja. Esta es una ventaja considerable para el fabricante de no tejidos.
Por "reactor de emulsión" se designa cualquier reactor, tal como un reactor de tanque agitado continuo o discontinuo o un reactor de bucle que funciona en masa o en emulsión, incluyendo condiciones supercríticas, en el que el polímero se forma en forma de partículas.
El proceso es un proceso multietapa para la producción de polímeros de propileno. Dichos procesos se describen, por ejemplo, en la Patente EP 0 887 379. Los contenidos de este documento se incluyen en la presente invención mediante referencia.
Como catalizador, se puede utilizar cualquier tipo de compuesto químico adecuado para la polimerización de propileno, tal como, por ejemplo, catalizadores Ziegler-Natta, y catalizadores de sitio único, tales como catalizadores de metaloceno. Si se utilizan catalizadores de sitio único, se prefieren los que se describen en las Patentes WO 95/12622 y WO 00/34341.
Preferiblemente, se utiliza un sistema catalizador del tipo Ziegler-Natta que comprende un componente catalizador, un componente cocatalizador y un donador de electrones externo. Dichos sistemas catalizadores se describen, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos US 5.234.879, y en las Patentes WO 92/19653, WO 92/19658 y WO 99/33843.
Los donadores externos utilizados son, preferiblemente, donadores basados en silano, especialmente, diciclopentildimetoxisilano (donador D).
Opcionalmente, las principales etapas de la polimerización pueden estar precedidas de una prepolimerización, en la que se produce hasta un 10% en peso, preferiblemente, del 0,1 al 10% en peso y, más preferiblemente, del 0,5 al 5% en peso de la cantidad total del polímero.
En el proceso, preferiblemente, tanto el producto producido en el reactor de emulsión como el producido en el reactor de fase gaseosa tienen un contenido de etileno en el intervalo del 0,05 al 0,5% en peso.
Más preferido, el contenido de etileno del producto producido, como mínimo, en uno de los reactores se encuentra en el intervalo del 0,15 al 0,4% en peso y, más preferiblemente, se encuentra alrededor del 0,3% en peso. Estos valores preferidos y más preferidos también se aplican al contenido de etileno de ambos productos en la realización preferida de los procesos en los que se produce un producto, tanto en el reactor de emulsión como en el de fase gaseosa, que comprende etileno.
Más preferido, en el proceso, el reactor de emulsión es un reactor en masa. "Masa" significa una polimerización en un medio de reacción que comprende, como mínimo, un 60% en peso de monómero.
Preferiblemente, el reactor en masa es un reactor de bucle.
Preferiblemente, en el proceso de la invención la división de la producción entre el reactor de emulsión y el reactor de fase gaseosa es de 70:30 a 40:60, más preferiblemente, de 60:40 a 50:50.
También se prefiere que la temperatura de reacción en ambos reactores sea de 100ºC o inferior, más preferiblemente, de 95ºC o inferior.
El polímero de propileno de la invención se produce, preferiblemente, en un proceso, que incluye las realizaciones preferidas, tal como se ha descrito anteriormente.
Tal como se indicó anteriormente, la presente invención proporciona un polímero de propileno caracterizado porque comprende comonómeros de etileno en una cantidad del 0,05 al 0,5% en peso, tiene un contenido de solubles en xileno (XS) del 3,0% en peso o inferior y tiene un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución (TREF) a 120ºC o inferior.
El término "solubles en xileno" (XS) designa la fracción del polímero soluble en xileno, determinada por el procedimiento, tal como se indica en la sección de Ejemplos.
En una realización preferida, el polímero de propileno de la invención se caracteriza porque el contenido de solubles en xileno es del 2,5% en peso o inferior.
También se prefiere que el polímero de propileno tenga un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución a 118ºC o inferior y, todavía más preferible, a 115ºC o inferior.
También se prefiere que el polímero de propileno de la invención comprenda comonómeros de etileno en una cantidad del 0,15 al 0,4% en peso, todavía más preferible en una cantidad alrededor del 0,3% en peso.
Preferiblemente, el copolímero de propileno de la invención tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR_{2} de 1 a 50 g/10 min, más preferiblemente de 5 a 20 g/10 min y lo más preferido, de 10 a 16 g/10 min, medida según ISO 1133 (230ºC, 2,16 kg de carga).
La distribución de pesos moleculares (MWD) del material polimérico está, preferiblemente, en el intervalo de 2 a 7, más preferiblemente, de 4 a 6.
El polímero de propileno obtenido, según el proceso de la invención, tiene, habitualmente, un grado elevado de isotacticidad.
Preferiblemente, las fibras que comprenden el polímero de propileno de la invención tienen un índice de unión de 20 o superior, más preferiblemente, de 21,5 o superior y, lo más preferido, de 23 o superior, en una tela no teji-
da.
Se prefiere, además, que el polímero tenga un grado de cristalinidad del 40 al 60%, más preferiblemente, del 48 al 60% y, lo más preferido, del 50 al 57%. La cristalinidad se determina según dos ISO 11357-03 y se proporcionan unos antecedentes científicos en A.P. Grey, Thermal Chimica Acta 1970, 1, página 563.
En la producción de telas no tejidas que comprende las fibras de la invención, el proceso de unión se lleva a cabo, preferiblemente, a una velocidad de, como mínimo, 150 m/min, más preferiblemente de, como mínimo, 200 m/min y, lo más preferido de, como mínimo, 250 m/min.
La unión se realiza, preferiblemente, por unión térmica, por ejemplo, unión por calandrado o unión por aire caliente, unión por infrarrojos o unión por ultrasonidos. Más preferiblemente, la unión se realiza por unión térmica, preferiblemente, en una calandria.
A continuación, se mostrará una realización preferida del copolímero de la invención por medio de ejemplos con referencia a las figuras adjuntas.
La figura 1 muestra un fractograma TREF del polímero final (GPR), según la presente invención (Ejemplo 1), y el del producido solamente en el reactor de bucle.
La figura 2 muestra un fractograma TREF del polímero, según la presente invención (Ejemplo 1), y del polímero comparativo (Ejemplo 2).
La figura 3 muestra la función TREF del polímero final (GPR), según la presente invención (Ejemplo 1), y la del producido solamente en el reactor de bucle calculada a partir de los resultados que se proporcionan en la figura 1.
La figura 4 muestra la función TREF del polímero, según la presente invención (Ejemplo 1), y del polímero comparativo (Ejemplo 2) calculada a partir de los resultados proporcionados en la figura 2.
Ejemplos 1) Métodos de medición a) Método TREF
El fraccionamiento de las muestras de polipropileno se consiguió utilizando un TREF analítico. Los perfiles TREF se generaron utilizando un instrumento casero, el cual es similar a un diseño publicado (Wild, L., Trends Polym. Sci. 1993, 1, 50).
La muestra se disolvió en xileno (2-4 mg/ml) a 130ºC y se inyectó en la columna a 130ºC y, a continuación, se enfrió la columna hasta 20ºC a una velocidad de 1,5 K/h. A continuación, la columna se eluyó con 1,2,4-triclorobenceno (TCB) a un caudal de 0,5 ml/min, a la vez que se aumentó la temperatura desde 20ºC hasta 130ºC en 4,5 h. La salida, detectada con un detector de IR que funcionó a una longitud de onda de 3,41 \mum, se presentó como un fractograma normalizado a un área constante.
b) Solubles en xileno (XS)
Para determinar la fracción de solubles en xileno, se disuelven 2,0 g de polímero en 250 ml de p-xileno con agitación a 135ºC. Después de 30 \pm 2 minutos, se deja enfriar la solución durante 15 minutos a temperatura ambiente y, a continuación, se deja reposar durante 30 minutos a 25 \pm 0,5ºC. Se filtra la solución con papel de filtro en dos matraces de 100 ml.
La solución del primer matraz de 100 ml se evapora con una corriente de nitrógeno y el residuo se seca al vacío a 90ºC hasta que se alcanza un peso constante. La fracción de solubles en xileno se calcula utilizando la siguiente ecuación:
% \ XS = (100\cdot m_{1}\cdot v_{0}) / (m_{0}\cdot v_{1})
en la que
m_{0} = cantidad inicial de polímero (g),
m_{1} = peso de residuo (g),
v_{0} = volumen inicial (ml),
v_{1}= volumen de muestra analizada (ml).
c) M_{w}/M_{n}
La proporción M_{w}/M_{n}se determinó por cromatografía de permeación en gel (GPC) a 130ºC. Como eluyente, se utilizó 1,2,4-triclorobenceno (TCB).
d) Velocidad de flujo de la masa fundida (MFR)
La MFR_{2} se determinó según ISO 1133 a 230ºC y con una carga de 2,16 kg.
e) Propiedades térmicas
La temperatura de fusión T_{m}, la temperatura de cristalización T_{cr}, y el grado de cristalinidad se determinaron por calorimetría diferencial de barrido (DSC) con un equipo Mettler TA820 en 3 \pm 0,5 mg de muestra. Las curvas de cristalización y de fusión se obtuvieron mediante barridos de enfriamiento y de calentamiento de 10ºC/min entre 30ºC y 225ºC.
Las temperaturas de fusión y de cristalización se determinaron en los picos de las endotermas y exotermas. El grado de cristalinidad se calculó por comparación con el calor de fusión de un polipropileno perfectamente cristalino, es decir, 209 J/g.
2) Producción de polímero de propileno Ejemplo 1
La presente invención
Se utilizó un proceso multietapa continuo para producir (co)copolímero de propileno. El proceso comprendió una etapa de prepolimerización, una primera etapa de polimerización realizada en un reactor de bucle y una segunda etapa de polimerización realizada en un reactor de fase gaseosa de lecho fluidizado.
Como catalizador, se utilizó un catalizador de Ziegler-Natta de alto rendimiento, estereoespecífico, transesterificado y soportado en MgCl_{2}, preparado según la Patente de Estados Unidos 5.234.879 a una temperatura de titanación de 135ºC. Para obtener el sistema catalizador, el catalizador se puso en contacto con el cocatalizador (trietilaluminio, TEAL) y el donador externo, que era diciclopentil dimetoxisilano con una proporción de Al/Ti de 200 y una proporción de Al/D de 10.
El sistema catalizador y el propileno se introdujeron en el reactor de prepolimerización, que se hizo funcionar a 30ºC. El catalizador prepolimerizado se utilizó en los posteriores reactores de polimerización.
Se introdujeron propileno, etileno e hidrógeno y el catalizador prepolimerizado en el reactor de bucle, que funcionó como reactor en masa a 80ºC y a una presión de 55 bares.
A continuación, la corriente de emulsión del polímero se introdujo desde el reactor de bucle hasta el reactor de fase gaseosa, que se hizo funcionar a 85ºC y a una presión de 20 bares. En el reactor de fase gaseosa se introdujeron más propileno, etileno e hidrógeno para controlar las propiedades deseadas del polímero final.
La división de la producción entre el reactor de bucle y el reactor de fase gaseosa fue de 60:40.
El polímero se homogeneizó fundido y se aditivó como normal con 1300 ppm de antioxidantes y estabilizante de UV.
Ejemplo 2
Comparativo
Se utilizó el mismo procedimiento de producción que en el Ejemplo 1, excepto que el proceso comprendió dos reactores de bucle en lugar de un reactor de bucle y un reactor de fase gaseosa y no se introdujo etileno en el proceso. La temperatura de funcionamiento en los dos reactores fue de 70ºC. El sistema catalizador utilizado fue el mismo que en el Ejemplo 1, excepto que se utilizó ciclohexilmetil dimetoxisilano como donador externo.
La aditivación del polímero comparativo fue igual que en el Ejemplo 1.
3) Proceso de hilado/formación de la tela
Los polímeros de polipropileno producidos según 2) se utilizaron para la producción de fibras y la posterior producción de no tejidos.
Se utilizó una línea piloto de hilado convencional ESL para producir fibras discontinuas. Las temperaturas de hilado estaban en el intervalo de 270-285ºC. Durante el hilado, la MFR_{2} de las fibras de propileno aumentó, aproximadamente, hasta 40 g/10 min debido a la degradación térmica.
Las fibras tenían una finura de 2,2 dTex. Las fibras se texturizaron hasta un nivel de, aproximadamente, 12 rizos/cm y se cortaron en fibras discontinuas de 40 mm.
Se produjeron telas no tejidas utilizando una calandria de Kusters/monocapa Hergeth con una anchura de 600 mm. La velocidad de enrollado en la línea de proceso fue de 100 m/min. La tela producida era una tela con un peso de 20 gramos por metro cuadrado.
4) Resultados
Los resultados de los ejemplos realizados se muestran en las figuras 1 a 4 y en la Tabla 2, que muestran los resultados de los análisis TREF de los polímeros de polipropileno, y en la Tabla 1 que muestra propiedades adicionales de los polímeros y las fibras/no tejidos producidos.
TABLA 1 Propiedades de los polímeros y fibras/no tejidos
Muestra Unidad Presente invención Comparativo
Etileno % en peso 0,17 0,0
MFR_{2} g/10 min 13,0 13,6
XS % en peso 1,6 3,6
T_{m} de polipropileno ºC 162 162,5
Cristalinidad % 53,5 47,6
T_{cr} de polipropileno ºC 118,4 116
M_{n} 51100 55350
M_{w} 264000 259000
M_{z} 682500 665500
M_{w}/M_{n} 5,2 4,7
Velocidad de hilado 1800 1800
Índice de unión 23,6 19,4 
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 2 Resultados de los análisis TREF
TREF Unidad Presente invención Comparativo
De bucle Fase gaseosa (final) (final)
< 103ºC % en peso 1,7 3,2 0,1
< 112ºC % en peso 14 19 6
< 118ºC % en peso 47 61 26

Claims (16)

1. Polímero de propileno caracterizado porque comprende comonómero de etileno en una cantidad entre un 0,05 y un 0,5% en peso, que tiene un contenido de xilenos solubles de un 3,0% en peso o inferior y que tiene un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución (TREF) a 120ºC o inferior.
2. Polímero de propileno, según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido de xilenos solubles es de un 2,5% en peso o inferior.
3. Polímero de propileno, según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque tiene un máximo en su función de temperatura de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución (TREF) a 118ºC, más preferiblemente a 115ºC o inferior.
4. Polímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende comonómero de etileno en una cantidad entre un 0,15 y un 0,4% en peso.
5. Utilización de un polímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la producción de fibras.
6. Fibra caracterizada porque comprende un copolímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
7. Proceso para la producción de una tela no tejida caracterizado porque comprende la formación de una tela que comprende fibras, según la reivindicación 6, y la unión de dicha tela.
8. Tela no tejida que comprende fibras según la reivindicación 6.
9. Utilización de un polímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la producción de una película.
10. Utilización, según la reivindicación 9, en la que la película es una película biorientada.
11. Película caracterizada porque comprende un copolímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
12. Película, según la reivindicación 11, caracterizada porque es una película biorientada.
13. Utilización de un polímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la producción de una lámina.
14. Utilización, según la reivindicación 13, en la que la lámina es para termoformado.
15. Lámina caracterizada porque comprende un copolímero de propileno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
16. Lámina, según la reivindicación 15, caracterizada porque la lámina es para termoformado.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60106219T2 (de) * 2001-06-27 2006-03-09 Borealis Technology Oy Propylen-Copolymer mit zufälliger Comonomerverteilung und Verfahren zu seiner Herstellung
ES2248679T3 (es) * 2001-06-27 2006-03-16 Borealis Technology Oy Resina polimerica de propileno con propiedades mejoradas.
US8466235B2 (en) 2002-08-27 2013-06-18 Braskem America, Inc. Polypropylene blends for non-woven production
DE602004028296D1 (de) * 2004-11-25 2010-09-02 Prime Polymer Co Ltd Polypropylen und aufbringen des polypropylens auf elektrisches material
EP1741725B1 (en) * 2005-07-08 2014-04-09 Borealis Technology Oy Propylene polymer composition
EP1886806B1 (en) * 2006-07-10 2010-11-10 Borealis Technology Oy Biaxially oriented polypropylene film
EP2158234B1 (en) * 2007-05-22 2011-09-21 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Process for the preparation of soft propylene polymer compositions
CN101987900B (zh) * 2009-08-07 2012-05-30 中国石油天然气股份有限公司 一种聚丙烯流延膜专用树脂的合成方法
EP2341087B1 (en) * 2009-12-30 2014-04-09 Borealis AG New way to produce polypropylene grade in a sequential process
ES2399330T3 (es) 2010-10-06 2013-03-27 Borealis Ag Polipropileno con propiedades de bisagras flexible
ES2632593T3 (es) * 2013-04-22 2017-09-14 Borealis Ag Procedimiento de dos fases de producción de composiciones de polipropileno
JP6216887B2 (ja) 2013-08-14 2017-10-18 ボレアリス・アクチェンゲゼルシャフトＢｏｒｅａｌｉｓ Ａｇ 低温における耐衝撃性が改善されたプロピレン組成物
MX2016001705A (es) 2013-08-21 2016-05-18 Borealis Ag Composicion de poliolefina de alto flujo con alta rigidez y tenacidad.
WO2015024887A1 (en) 2013-08-21 2015-02-26 Borealis Ag High flow polyolefin composition with high stiffness and toughness
EP2853563B1 (en) 2013-09-27 2016-06-15 Borealis AG Films suitable for BOPP processing from polymers with high XS and high Tm
ES2568615T3 (es) 2013-10-11 2016-05-03 Borealis Ag Película para etiquetas orientada en la dirección de la máquina
ES2574428T3 (es) 2013-10-24 2016-06-17 Borealis Ag Artículo moldeado por soplado basado en copolímero al azar bimodal
US10519259B2 (en) 2013-10-24 2019-12-31 Borealis Ag Low melting PP homopolymer with high content of regioerrors and high molecular weight
EP3063185B9 (en) 2013-10-29 2017-11-15 Borealis AG Solid single site catalysts with high polymerisation activity
CA2927448C (en) 2013-11-22 2017-01-17 Borealis Ag Low emission propylene homopolymer with high melt flow
EP3077426B1 (en) 2013-12-04 2022-10-05 Borealis AG Phthalate-free pp homopolymers for meltblown fibers
KR101873134B1 (ko) 2013-12-18 2018-06-29 보레알리스 아게 향상된 강성/인성 균형을 가진 bopp 필름
CN105829364B (zh) 2014-01-17 2017-11-10 博里利斯股份公司 用于制备丙烯/1‑丁烯共聚物的方法
BR112016017227B1 (pt) 2014-02-06 2021-06-29 Borealis Ag Copolímero de propileno heterofásico, película não orientada, recipiente, e uso de um copolímero de propileno heterofásico
JP2017508032A (ja) 2014-02-06 2017-03-23 ボレアリス エージー 高衝撃強さを有する軟質コポリマー
EP2907841A1 (en) 2014-02-14 2015-08-19 Borealis AG Polypropylene composite
EP2947118B1 (en) 2014-05-20 2017-11-29 Borealis AG Polypropylene composition for automotive interior applications
CN106554569B (zh) * 2015-09-24 2018-11-13 中国石化扬子石油化工有限公司 一种用于超柔无纺布的丙烯无规共聚物及其制备方法
JP6848059B2 (ja) * 2017-06-30 2021-03-24 三井化学株式会社 プロピレン系重合体、その製造方法、プロピレン系樹脂組成物および成形体
CN109971076B (zh) * 2019-03-15 2021-05-18 金发科技股份有限公司 一种聚丙烯组合物及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0115940B2 (en) * 1983-01-25 1997-03-19 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Film-forming propylene copolymer, film thereof and process for production of the film
US5331047A (en) * 1993-02-17 1994-07-19 Himont Incorporated Olefin polymer films
CA2116081C (en) * 1993-12-17 2005-07-26 Ann Louise Mccormack Breathable, cloth-like film/nonwoven composite
JP3497080B2 (ja) * 1994-05-12 2004-02-16 昭和電工株式会社 プロピレン系重合体の重合用触媒成分の製法
IT1270125B (it) * 1994-10-05 1997-04-28 Spherilene Srl Processo per la ( co) polimerizzazione di olefine
WO1998058976A1 (en) * 1997-06-24 1998-12-30 Borealis A/S Process for preparing propylene polymers
FI111845B (fi) * 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä propeenin homopolymeerien ja iskulujuudeltaan modifioitujen polymeerien valmistamiseksi
FI111847B (fi) * 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä propeenin kopolymeerien valmistamiseksi
FI111848B (fi) * 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä ja laitteisto propeenin homo- ja kopolymeerien valmistamiseksi
US6350828B1 (en) * 1997-08-05 2002-02-26 Grand Polymer Co Ltd Polypropylene resin composition and use thereof
FI973816A0 (fi) * 1997-09-26 1997-09-26 Borealis As Polypropen med hoeg smaeltstyrka
JP2000017019A (ja) * 1998-06-30 2000-01-18 Nippon Polyolefin Kk 高剛性プロピレン系樹脂
JP2000053726A (ja) * 1998-08-05 2000-02-22 Nippon Polyolefin Kk シート成形用プロピレン系樹脂および樹脂組成物
JP2000336217A (ja) * 1999-05-26 2000-12-05 Nippon Polyolefin Kk ポリプロピレン系樹脂組成物
AU6163000A (en) * 1999-07-08 2001-01-30 Borealis Technology Oy Process for producing polypropylene
DE19962130A1 (de) * 1999-12-21 2001-07-05 Basell Polypropylen Gmbh Teilkristalline Propylenpolymerisat-Zusammensetzungen mit guter Eignung zur Herstellung von biaxial orientierten Folien
ES2248679T3 (es) * 2001-06-27 2006-03-16 Borealis Technology Oy Resina polimerica de propileno con propiedades mejoradas.
RU2325404C2 (ru) * 2002-08-01 2008-05-27 Базелль Полиолефин Италия С.П.А. Высокостереорегулярный полипропилен с улучшенными свойствами

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