ES2870199T3 - Estructura no tejida de múltiples capas - Google Patents

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Joachim Fiebig
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Abstract

Material textil no tejido (NF), que comprende una estructura de múltiples capas que comprende i) al menos una capa ablandada por soplado (M) que comprende fibras ablandadas por soplado (MBF) que comprenden un primer polímero de propileno (PP1) que tiene una isotacticidad de pentadas (mmmm) de más del 94,1%, y ii) al menos una capa de filamentos continuos (S) que comprende fibras de filamentos continuos (SBF) que comprenden un segundo polímero de propileno (PP2) que tiene a) una isotacticidad de pentadas (mmmm) inferior al 93,7%, b) una temperatura de fusión Tf por debajo de 164°C, en el que el segundo polímero de propileno (PP2) está caracterizado por una cantidad de regiodefectos eritro 2,1 igual o inferior al 0,4% en moles, y en el que el segundo polímero de propileno (PP2) está libre de ésteres de ácido ftálico así como sus productos de descomposición respectivos.

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura no tejida de múltiples capas
La presente invención se refiere a un material textil no tejido (NF) que comprende al menos una capa interior (M) rodeada por al menos una capa exterior (S), comprendiendo dicha capa interior (M) fibras ablandadas por soplado y comprendiendo dicha capa exterior (S) fibras de filamentos continuos, en el que dichas fibras ablandadas por soplado y dichas fibras de filamentos continuos comprenden polímeros de propileno. La presente invención se refiere además a un artículo que comprende dicho material textil no tejido (NF).
Las bandas de polipropileno no tejido se usan ampliamente en filtración e higiene. En el campo de bandas de polipropileno no tejido, se usan habitualmente estructuras de múltiples capas tales como estructuras de múltiples capas de filamentos continuos/ablandada por soplado/filamentos continuos (SMS) dado que deben combinarse diferentes requisitos. Por ejemplo, en la estructura de SMS clásica para artículos de higiene, la capa de filamentos continuos se usa como soporte y proporciona las propiedades mecánicas y la capa ablandada por soplado es mucho más delgada y se usa principalmente como capa funcional. Una buena estructura de SMS debe tener la combinación de buenas propiedades mecánicas y buenas propiedades de barrera.
Las estructuras de SMS se producen actualmente en un procedimiento secuencial en el que la primera capa de filamentos continuos se realiza mediante una primera tobera para hilar y la capa ablandada por soplado se deposita posteriormente encima de la capa de filamentos continuos por medio de una viga de ablandado por soplado, y la segunda capa de filamentos continuos se deposita adicionalmente encima de la capa ablandada por soplado con una segunda tobera para hilar de modo que las tres capas se unen entre sí para obtener la estructura de SMS. Dado que estas etapas de procedimiento son bastante difíciles, las propiedades de los polipropilenos para las capas de filamentos continuos y las ablandadas por soplado deben adaptarse en consecuencia.
El documento US 2008/275180 A1 se refiere a un material polimérico que comprende una combinación de un polímero de propileno isotáctico y un polímero de propileno sindiotáctico en el que el polímero de propileno isotáctico tiene una distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) de 4,0 o menos y unos productos solubles en xileno del 2 por ciento o menos, y en el que el material polimérico proporciona un material textil de SMS que tiene una retención del 50% o mayor de resistencia a la elongación en la dirección de la máquina a una dosis de radiación de 3-5 Mrad. El documento WO 2016/008749 A1 se refiere a una composición de polipropileno adecuada para la producción de fibras de PP ablandadas por soplado que comprende (A) un homopolímero de propileno, producido con un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C), y (B) un agente de nucleación polimérico, en la que la composición de polipropileno tiene i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230°C/2,16 kg) medida según la norma ISO 1133 de 90 a 5000 g/10 min, y ii) una diferencia entre la temperatura de fusión (Tf) y la temperatura de cristalización (Tc) (Tf - Tc) de < 45°C. el documento EP 2682 505 A1 se refiere a una fibra que comprende un polipropileno que puede obtenerse mediante un procedimiento que comprende las etapas de: (iv) polimerizar propileno en presencia de un sistema de catalizador que comprende el producto obtenido poniendo en contacto los siguientes componentes: (d) un componente de catalizador sólido que comprende un haluro de magnesio, un compuesto de titanio que tiene al menos un enlace Ti-halógeno y al menos dos compuestos donadores de electrones uno de los cuales está presente en una cantidad de desde el 40 hasta el 90% en moles con respecto a la cantidad total de donadores y seleccionado de succinatos y seleccionándose el otro de 1,3-diéteres, (e) un compuesto de hidrocarbilo de aluminio, y (f) opcionalmente un compuesto donador de electrones externo, para obtener un precursor de polipropileno que tiene una velocidad de flujo del fundido MFR1; (v) someter el precursor de polipropileno así obtenido a reducción de la viscosidad para obtener un polipropileno con viscosidad reducida que tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2; (vi) hilar el polipropileno con viscosidad reducida obtenido en la etapa anterior; en la que MFR2 está comprendida entre 15 y 40 g/10 min, la razón MFR2/MFR1 está comprendida entre 8 y 18, midiéndose tanto MFR1 como MFR2 según la norma ISO, método 1133 (230°C, 2,16 kg).
Por tanto, existe una necesidad en la técnica de estructuras de SMS que comprendan polipropileno que muestren buenas propiedades de barrera al tiempo que las propiedades mecánicas permanezcan a un nivel alto.
Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es proporcionar un material textil no tejido (NF) caracterizado por excelentes propiedades de barrera y mecánicas.
El hallazgo de la presente invención es que una estructura de SMS que comprende una capa de filamentos continuos compuesta por un polipropileno preparado en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta que está libre de ésteres de ácido ftálico y una capa ablandada por soplado compuesta por un polipropileno de alta isotacticidad está caracterizada por una altura hidrostática aumentada y propiedades mecánicas mejoradas.
Por tanto, la presente invención se refiere a un material textil no tejido (NF), tal como se define en la reivindicación 1. Según una realización de la presente invención, el primer polímero de propileno (PP1) y/o el segundo polímero de propileno (PP2) son homopolímeros de propileno.
Según otra realización de la presente invención, el primer polímero de propileno (PP1) y/o el segundo polímero de propileno (PP2) presentan viscosidad reducida.
Según todavía otra realización de la presente invención, el primer polímero de propileno (PP1) y/o el segundo polímero de propileno (PP2) cumplen la inecuación (I)
MFRjf inal ) > 5 „ )
MFR(inicial) ( '
en la que MFR(final) es la velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 después de la reducción de la viscosidad y MFR(inicial) es la velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 antes de la reducción de la viscosidad.
Según una realización adicional de la presente invención, en la que el primer polímero de propileno (PP1) tiene una velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 después de la reducción de la viscosidad de al menos 400 g/10 min.
Según otra realización de la presente invención, el segundo polímero de propileno (PP2) tiene una velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 después de la reducción de la viscosidad de al menos 21 g/10 min.
Se prefiere especialmente que el primer polímero de propileno (PP1) tenga un contenido en productos solubles en xileno (XCS) inferior al 3,1% en peso.
Según otra realización de la presente invención, el primer polímero de propileno (PP1) tiene una distribución de pesos moleculares finales Mw(final)/Mn(final) después de la reducción de la viscosidad de al menos 2,7, más preferiblemente al menos 3,0, tal como en el intervalo de 3,0 a 5,0.
Según todavía otra realización de la presente invención, el segundo polímero de propileno (PP2) tiene una distribución de pesos moleculares finales Mw(final)/Mn(final) después de la reducción de la viscosidad de al menos 3,0, más preferiblemente al menos 3,5, tal como en un intervalo de 3,5 a 5,0.
Según una realización de la presente invención, el segundo polímero de propileno (PP2) se ha polimerizado en presencia de
a) un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) que comprende compuestos (TC) de un metal de transición del grupo 4 a 6 de IUPAC, un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y un donador interno (ID), en el que dicho donador interno (ID) es un compuesto no ftálico, preferiblemente es un éster de ácido no ftálico;
b) opcionalmente un co-catalizador (Co), y
c) opcionalmente un donador externo (ED).
Adicionalmente al párrafo anterior, se prefiere especialmente que
a) el donador interno (ID) se seleccione de malonatos, maleatos, succinatos, glutaratos, ciclohexeno-1,2-dicarboxilatos, benzoatos y derivados y/o mezclas de los mismos opcionalmente sustituidos, preferiblemente el donador interno (ID) es un citraconato;
b) la razón molar de co-catalizador (Co) con respecto a donador externo (ED) [Co/ED] sea de 5 a 45.
Según una realización de la presente invención, el material textil no tejido se obtiene mediante
a) producir la primera capa de filamentos continuos (S1) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar,
b) opcionalmente producir al menos una capa de filamentos continuos (S) adicional depositando fibras de filamentos continuos (SBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) a través de al menos una tobera para hilar adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende dos o más, tal como dos o tres, capas de filamentos continuos (S) en secuencia,
c) producir la primera capa ablandada por soplado (M1) depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) o sobre la capa de filamentos continuos (S) más externa obtenida en la etapa b) a través de una prensa extrusora, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) y una capa ablandada por soplado (M) en secuencia,
d) opcionalmente producir al menos una capa ablandada por soplado (M) adicional depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa c) a través de al menos una prensa extrusora adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) y dos o más, tal como dos o tres, capas ablandadas por soplado (M) en secuencia,
e) producir la segunda capa de filamentos continuos (S2) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa c) o sobre la capa ablandada por soplado (M) más externa obtenida en la etapa d), obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S), una o más, tal como una, dos o tres, capas ablandadas por soplado (M), y una capa de filamentos continuos (S) en secuencia, y
f) opcionalmente producir al menos una capa de filamentos continuos (S) adicional depositando fibras de filamentos continuos (SBF) sobre la segunda capa de filamentos continuos (S2) obtenida en la etapa e) a través de al menos una tobera para hilar adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S), una o más, tal como una, dos o tres, capas ablandadas por soplado (M), y dos o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) en secuencia.
La presente invención se refiere además a un artículo, que comprende el material textil no tejido (NF) tal como se describió anteriormente.
Se prefiere especialmente que el artículo se seleccione de medio de filtración (filtro), pañal, toalla higiénica, salvaslip, producto para la incontinencia para adultos, prendas protectoras, talla quirúrgica, bata quirúrgica y prendas quirúrgicas. A continuación, se describe la presente invención con más detalle.
El material textil no tejido (NF)
El material textil no tejido (NF) según la presente invención comprende al menos una capa ablandada por soplado (M) y al menos una capa de filamentos continuos (S).
Preferiblemente, el material textil no tejido (NF) es una construcción de múltiples capas tal como una banda de SMS que comprende una capa de filamentos continuos (S), una capa ablandada por soplado (M) y otra capa de filamentos continuos (S).
Según la presente invención, los términos “banda de SMS” o “estructura de SMS” son intercambiables y representan una estructura de múltiples capas que comprende al menos una capa ablandada por soplado (M) y al menos una capa de filamentos continuos (S) obtenida depositando cada capa sobre la capa anterior.
Alternativamente, la construcción de múltiples capas también puede incluir una multitud de capas de banda ablandada por soplado (M) y capas de banda de filamentos continuos (S), tal como una estructura de SSMMS.
Se prefiere especialmente que el material textil no tejido (NF) sea una construcción de SMMS, es decir que consista en dos capas ablandadas por soplado (M) encerradas por dos capas de filamentos continuos (S).
Tal como se expuso anteriormente, el material textil no tejido (NF) según la presente invención está caracterizado por altas propiedades de barrera. Por consiguiente, se prefiere que la altura hidrostática del material textil no tejido (NF) sea de al menos 18 mbar, más preferiblemente al menos 19 mbar, todavía más preferiblemente 20 mbar.
El peso por unidad de área de la banda ablandada por soplado (MBW) depende en gran medida del uso final, sin embargo se prefiere que la banda ablandada por soplado tenga un peso por unidad de área en el intervalo de 0,5 a 40.0 g/m2, más preferiblemente en el intervalo de desde 0,6 hasta 10,0 g/m2, tal como en el intervalo de desde 0,8 hasta 8.0 g/m2.
El material textil no tejido (NF) se obtiene en un procedimiento secuencial que comprende las etapas de
a) producir la primera capa de filamentos continuos (S1) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar,
b) opcionalmente producir al menos una capa de filamentos continuos (S) adicional depositando fibras de filamentos continuos (SBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) a través de al menos una tobera para hilar adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende dos o más, tal como dos o tres, capas de filamentos continuos (S) en secuencia,
c) producir la primera capa ablandada por soplado (M1) depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) o sobre la capa de filamentos continuos (S) más externa obtenida en la etapa b) a través de una prensa extrusora, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) y una capa ablandada por soplado (M) en secuencia,
d) opcionalmente producir al menos una capa ablandada por soplado (M) adicional depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa c) a través de al menos una prensa extrusora adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) y dos o más, tal como dos o tres, capas ablandadas por soplado (M) en secuencia,
e) producir la segunda capa de filamentos continuos (S2) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa c) o sobre la capa ablandada por soplado (M) más externa obtenida en la etapa d), obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S), una o más, tal como una, dos o tres, capas ablandadas por soplado (M), y una capa de filamentos continuos (S) en secuencia, y
f) opcionalmente producir al menos una capa de filamentos continuos (S) adicional depositando fibras de filamentos continuos (SBF) sobre la segunda capa de filamentos continuos (S2) obtenida en la etapa e) a través de al menos una tobera para hilar adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S), una o más, tal como una, dos o tres, capas ablandadas por soplado (M), y dos o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) en secuencia.
Tal como se expuso anteriormente, se prefiere que el material textil no tejido (NF) consista en dos capas ablandadas por soplado (M) encerradas por dos capas de filamentos continuos (S).
Por tanto, se prefiere especialmente que el material textil no tejido (NF) se obtenga en un procedimiento secuencial que comprende las etapas de
a) producir una primera capa de filamentos continuos (S1) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar,
b) producir una primera capa ablandada por soplado (M1) depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) a través de una prensa extrusora, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una(s) capa(s) de filamentos continuos (S) y una capa ablandada por soplado (M) en secuencia,
c) producir una segunda capa ablandada por soplado (M2) depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa b) a través de una prensa extrusora adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una capa de filamentos continuos (S) y dos capas ablandadas por soplado (M) en secuencia, y
d) producir una segunda capa de filamentos continuos (S2) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar sobre la segunda capa ablandada por soplado (M2) obtenida en la etapa c), obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una capa de filamentos continuos (S), dos capas ablandadas por soplado (M) y una capa de filamentos continuos (S) en secuencia.
A continuación, se describen con más detalle la capa ablandada por soplado (M) y la capa de filamentos continuos (S). La capa ablandada por soplado (M)
Tal como se expuso anteriormente, el material textil no tejido (NF) según la presente invención comprende al menos una capa ablandada por soplado (M), comprendiendo dicha capa ablandada por soplado (M) fibras ablandadas por soplado (MBF).
Preferiblemente, las fibras ablandadas por soplado (MBF) constituyen al menos el 80% en peso de la(s) capa(s) ablandada(s) por soplado (M), más preferiblemente al menos el 90% en peso, todavía más preferiblemente al menos el 95% en peso. Se prefiere especialmente que la(s) capa(s) ablandada(s) por soplado (M) consistan en las fibras ablandadas por soplado (MBF).
Las fibras ablandadas por soplado (MBF) se obtienen a partir de un primer polímero de propileno (PP1).
El primer polímero de propileno (PP1) puede ser un copolímero de propileno o un homopolímero de propileno, prefiriéndose este último.
En el caso en el que el primer polímero de propileno (PP1) es un copolímero de propileno, el primer polímero de propileno (PP1) comprende monómeros copolimerizables con propileno, por ejemplo comonómeros tales como etileno y/o a-olefinas C4 a Cs, en particular etileno y/o a-olefinas C4 a Ca, por ejemplo 1-buteno y/o 1-hexeno. Preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1) según esta invención comprende, especialmente consiste en, monómeros copolimerizables con propileno del grupo que consiste en etileno, 1-buteno y 1-hexeno. Más específicamente el primer polímero de propileno (PP1) de esta invención comprende (aparte de propileno) unidades derivables a partir de etileno y/o 1-buteno. En una realización preferida el primer polímero de propileno (PP1) comprende únicamente unidades derivables a partir de etileno y propileno.
El contenido en comonómero del primer polímero de propileno (PP1) está en el intervalo del 0,0 al 5,0% en moles, aún más preferiblemente en el intervalo del 0,0 al 3,0% en moles, todavía más preferiblemente en el intervalo del 0,0 al 1,0% en moles.
Se prefiere especialmente que el primer polímero de propileno (PP1) sea un primer homopolímero de propileno (H-PP1).
Según la presente invención, la expresión “homopolímero de propileno” se refiere a un polipropileno que consiste sustancialmente, es decir en al menos el 99,0% en peso, más preferiblemente en al menos el 99,5% en peso, todavía más preferiblemente en al menos el 99,8% en peso, tal como en al menos el 99,9% en peso, en unidades de propileno. En otra realización, solo pueden detectarse unidades de propileno, es decir solo se ha polimerizado propileno.
Un requisito del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es su velocidad de flujo del fundido más bien alta, que difiere de otros polímeros usados, por ejemplo, en la técnica de ablandado por soplado para producir fibras. Por consiguiente, se requiere que, en la presente invención, el homopolímero de propileno tenga una velocidad de flujo del fundido MFR2 (final) (230°C/2,16 kg) medida según la norma ISO 1133 de al menos 400 g/10 min. En una realización de la presente invención, el homopolímero de propileno tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (final) (230°C/2,16 kg) medida según la norma ISO 1133 en el intervalo de desde 400 hasta 2,400 g/10 min, más preferiblemente en el intervalo de desde 600 hasta 2,200 g/10 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de desde 700 hasta 2,000 g/10 min y lo más preferiblemente en el intervalo de desde 780 hasta 1,500 g/10 min.
A menos que se indique lo contrario, a lo largo de la totalidad de la presente invención, la velocidad de flujo del fundido (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es preferiblemente la velocidad de flujo del fundido (230°C/2,16 kg) después de la reducción de la viscosidad.
Por tanto, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se haya sometido a reducción de la viscosidad.
Por consiguiente, la velocidad de flujo del fundido MFR2 (inicial) (230°C/2,16 kg), es decir la velocidad de flujo del fundido antes de la reducción de la viscosidad, del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es mucho menor, tal como desde 15 hasta 150 g/10 min. Por ejemplo, la velocidad de flujo del fundido MFR2 (inicial) (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), antes de la reducción de la viscosidad es de desde 30 hasta 120 g/10 min, tal como desde 50 hasta 100 g/10 min.
En una realización de la presente invención, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se ha sometido a reducción de la viscosidad con una razón de reducción de la viscosidad [MFR2 final (230°C/2,16 kg) / MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)] de al menos 5, en el que “MFR2 final (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), después de la reducción de la viscosidad y “MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), antes de la reducción de la viscosidad. Preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se ha sometido a reducción de la viscosidad con una razón de reducción de la viscosidad [MFR2 final (230°C/2,16 kg) / MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)] de 5 a 25, en el que “MFR2 final (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del homopolímero de propileno después de la reducción de la viscosidad y “MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del homopolímero de propileno antes de la reducción de la viscosidad. Más preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se ha sometido a reducción de la viscosidad con una razón de reducción de la viscosidad [MFR2 final (230°C/2,16 kg) / MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)] de 5 a 15, en el que “MFR2 final (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), después de la reducción de la viscosidad y “MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), antes de la reducción de la viscosidad.
Tal como se mencionó anteriormente, una característica de primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se ha sometido a reducción de la viscosidad. Dispositivos de mezclado preferidos adecuados para la reducción de la viscosidad son amasadoras discontinuas y continuas, prensas extrusoras de doble husillo y prensas extrusoras de un único husillo con secciones de mezclado especiales y coamasadoras.
Reduciendo la viscosidad del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), con calor o en condiciones más controladas con peróxidos, la distribución de masa molar (MWD) se vuelve más estrecha porque las cadenas moleculares largas se rompen o se cortan más fácilmente y la masa molar M disminuirá, correspondiendo a un aumento de MFR2. La MFR2 aumenta con el aumento de la cantidad de peróxido que se usa. Tal reducción de la viscosidad puede llevarse a cabo de cualquier manera conocida, tal como usando un agente de reducción de la viscosidad de peróxido. Agentes de reducción de la viscosidad típicos son 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butilperoxi)hexano (DHBP) (por ejemplo comercializado con los nombres comerciales Luperox 101 y Trigonox 101), 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil-peroxi)hexino-3 (DYBP) (por ejemplo comercializado con los nombres comerciales Luperox 130 y Trigonox 145), peróxido de dicumilo (DCUP) (por ejemplo comercializado con los nombres comerciales Luperox DC y Perkadox BC), peróxido de di-terc-butilo (DTBP) (por ejemplo comercializado con los nombres comerciales Trigonox B y Luperox Di), peróxido de terc-butilo y cumilo (BCUP) (por ejemplo comercializado con los nombres comerciales Trigonox T y Luperox 801) y bis(terc-butilperoxi-isopropil)benceno (DIPP) (por ejemplo comercializado con los nombres comerciales Perkadox 14S y Luperox DC). Las cantidades adecuadas de peróxido que van a emplearse según la presente invención las conoce en principio el experto y pueden calcularse fácilmente basándose en la cantidad de primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), que va a someterse a reducción de la viscosidad, el valor de MFR2 (230°C/2,16 kg) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), que va a someterse a reducción de la viscosidad y la MFR2 (230°C/2,16 kg) objetivo deseada del producto que va a obtenerse. Por consiguiente, cantidades típicas de agente de reducción de la viscosidad de peróxido son de desde el 0,005 hasta el 0,7% en peso, más preferiblemente desde el 0,01 hasta el 0,4% en peso, basándose en la cantidad total de primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), empleada.
Normalmente, la reducción de la viscosidad según la presente invención se lleva a cabo en una prensa extrusora, de modo que, en las condiciones adecuadas, se obtiene un aumento de la velocidad de flujo del fundido. Durante la reducción de la viscosidad, las cadenas de masa molar superior del producto de partida se rompen estadísticamente con mayor frecuencia que las moléculas de masa molar inferior, dando como resultado, tal como se indicó anteriormente, una reducción global del peso molecular promedio y un aumento de la velocidad de flujo del fundido. El primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se obtiene preferiblemente reduciendo la viscosidad del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), preferiblemente reduciendo la viscosidad mediante el uso de peróxido.
Más precisamente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), puede obtenerse reduciendo la viscosidad del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), preferiblemente mediante el uso de peróxido tal como se mencionó anteriormente, en una prensa extrusora.
Preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es isotáctico. Por consiguiente, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tenga una concentración de pentadas bastante alta (% de mmmm), es decir más del 94,1%, más preferiblemente más del 94,4%, tal como más del 94,4 al 98,5%, todavía más preferiblemente al menos el 94,7%, tal como en el intervalo del 94,7 al 97,5%.
Una característica adicional del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es la baja cantidad de inserciones erróneas de propileno dentro de la cadena de polímero, lo cual indica que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se produce en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta, preferiblemente en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) tal como se define con más detalle a continuación. Por consiguiente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), está preferiblemente caracterizado por una baja cantidad de regiodefectos eritro 2,1, es decir igual o inferior al 0,4% en moles, más preferiblemente igual o inferior al 0,2% en moles, tal como de no más del 0,1% en moles, determinada mediante espectroscopía de 13C-RMN. En una realización especialmente preferida no hay ningún regiodefecto eritro 2,1 detectable.
Se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), esté caracterizado por un contenido en productos solubles en xileno en frío (XCS) bastante bajo, es decir por unos productos solubles en xileno en frío (XCS) por debajo del 3,1% en peso. Por consiguiente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tiene preferiblemente un contenido en productos solubles en xileno en frío (XCS) en el intervalo del 1,0 al 3,0% en peso, más preferiblemente en el intervalo del 2,0 al 2,8% en peso, todavía más preferiblemente en el intervalo del 2,2 al 2,6% en peso.
La cantidad de productos solubles en xileno en frío (XCS) indica adicionalmente que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), está preferiblemente libre de cualquier componente de polímero elastomérico, tal como un caucho de etileno-propileno. Dicho de otro modo, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), no será un polipropileno heterofásico, es decir un sistema que consiste en una matriz de polipropileno en la que está dispersada una fase elastomérica. Tales sistemas están caracterizados por un contenido en productos solubles en xileno en frío bastante alto.
La cantidad de productos solubles en xileno en frío (XCS) indica adicionalmente que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), preferiblemente no contiene (co)polímeros elastoméricos que forman inclusiones como segunda fase para mejorar las propiedades mecánicas. Un polímero que contiene (co)polímeros elastoméricos como inserciones de una segunda fase se denominará por contraste heterofásico y preferiblemente no forma parte de la presente invención. La presencia de segundas fases o las denominadas inclusiones son visibles, por ejemplo, mediante microscopía de alta resolución, tal como microscopía electrónica o microscopía de fuerza atómica, o mediante análisis térmico mecánico dinámico (DMTA). Específicamente en DMTA, la presencia de una estructura multifásica puede identificarse mediante la presencia de al menos dos temperaturas de transición vítrea diferenciadas.
Por consiguiente, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), según esta invención no tenga una temperatura de transición vítrea por debajo de -30°C, preferiblemente por debajo de -25°C, más preferiblemente por debajo de -20°C.
Por otro lado, en una realización preferida el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), según esta invención tiene una temperatura de transición vitrea en el intervalo de -12 a 5°C, más preferiblemente en el intervalo de -10 a 2°C.
Además, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), está caracterizado por un peso molecular en peso bastante alto. Por consiguiente, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tenga un peso molecular en peso Mw (inicial) antes de la reducción de la viscosidad por encima de 100.000 kg/mol, más preferiblemente en el intervalo de 100.000 a 200.000 kg/mol, todavía más preferiblemente en el intervalo de 110.000 kg/mol a 150.000 kg/mol.
Adicional o alternativamente al párrafo anterior, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tenga una distribución de pesos moleculares iniciales (Mw(inicial)/Mn(inicial)) antes de la reducción de la viscosidad por encima de 4,0, más preferiblemente en el intervalo de 4,0 a 10,0, todavía más preferiblemente en el intervalo de 5,0 a 8,0.
Tal como se expuso anteriormente, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1) se haya sometido a reducción de la viscosidad.
Por consiguiente, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tenga una distribución de pesos moleculares finales (Mw(final)/Mn(final)) después de la reducción de la viscosidad de al menos 2,7, más preferiblemente al menos 3,0, tal como en el intervalo de 3,0 a 5,0.
Además, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es preferiblemente un homopolímero de propileno cristalino. El término “cristalino” indica que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tiene una temperatura de fusión bastante alta. Por consiguiente, a lo largo de toda la invención, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se considera cristalino a menos que se indique lo contrario. Por tanto, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tiene preferiblemente una temperatura de fusión Tf medida mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) de al menos 160°C, más preferiblemente al menos 161°C, todavía más preferiblemente al menos 163°C, tal como en el intervalo de 163°C a 167°C.
Además, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tenga una temperatura de cristalización Tc medida mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) igual a o mayor de 110°C, más preferiblemente en el intervalo de 110 a 128°C, más preferiblemente en el intervalo de 114 a 120°C.
El primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), está preferiblemente caracterizado por una alta rigidez. Por consiguiente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tiene preferiblemente un módulo de tracción bastante alto. Por consiguiente, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tenga un módulo de tracción medido a 23°C según la norma ISO 527-1 (velocidad de cruceta de 1 mm/min) de al menos 1.200 MPa, más preferiblemente en el intervalo de 1.200 a 2.000 MPa, todavía más preferiblemente en el intervalo de 1.300 a 1.800 MPa.
Preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se obtiene polimerizando propileno en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta tal como se define a continuación. Más preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), según esta invención se obtiene mediante un procedimiento tal como se define en detalle a continuación usando el catalizador de Ziegler-Natta.
El primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), puede comprender, más preferiblemente puede consistir en, dos fracciones, concretamente una primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) y una segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b). Preferiblemente, la razón en peso entre la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) y la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b) [(H-PP1a):(H-PP1b)] es de 70:30 a 40:60, más preferiblemente de 65:35 a 45:55.
La primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) y la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b) pueden diferir en cuanto a la velocidad de flujo del fundido. Sin embargo, se prefiere que la velocidad de flujo del fundido MFR2 (230°C) de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) y de la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b) sean casi idénticas, es decir, no difieran en más del 15% tal como se calcula a partir del inferior de los dos valores, preferiblemente no difieran en más del 10%, tal como no difieran en más del 7%. El primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), de la presente invención puede comprender componentes adicionales. Sin embargo, se prefiere que el primer polímero de propileno (PP1) de la invención, tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), comprenda como componentes de polímero únicamente el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tal como se define en la presente invención. Por consiguiente, la cantidad de primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), puede no dar como resultado el 100,0% en peso basándose en el primer polímero de propileno (PP1) total, tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1). Por tanto, la parte restante hasta el 100,0% en peso puede lograrse mediante aditivos adicionales conocidos en la técnica. Sin embargo, esta parte restante será de no más del 5,0% en peso, tal como no más del 3,0% en peso dentro del primer polímero de propileno (PP1) total, tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1). Por ejemplo, el primer polímero de propileno (PP1) de la invención, tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), puede comprender adicionalmente pequeñas cantidades de aditivos seleccionados del grupo que consiste en antioxidantes, estabilizantes, cargas, colorantes, agentes de nucleación y agentes antiestáticos. En general, se incorporan durante la granulación del producto pulverulento obtenido en la polimerización. Por consiguiente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), constituye al menos hasta el 95,0% en peso, más preferiblemente al menos el 97,0% en peso con respecto al primer polímero de propileno (PP1) total, tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1).
En el caso en el que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), comprende un agente de nucleación a, se prefiere que esté libre de agentes de nucleación p. El agente de nucleación a se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en
(i) sales de ácidos monocarboxílicos y ácidos policarboxílicos, por ejemplo benzoato de sodio o terc-butilbenzoato de aluminio, y
(ii) dibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-dibencilidenosorbitol) y derivados de dibencilidenosorbitol sustituidos con alquilo C1-C8, tales como metildibencilidenosorbitol, etildibencilidenosorbitol o dimetildibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-di(metilbencilideno)sorbitol), o derivados de nonitol sustituidos, tales como 1,2,3-tridesoxi-4,6:5,7-bis-O-[(4-propilfenil)metileno]-nonitol, y
(iii) sales de diésteres de ácido fosfórico, por ejemplo 2,2'-metilenbis(4,6-di-terc-butilfenil)fosfato de sodio o hidroxibis[2,2'-metilen-bis(4,6-di-t-butilfenil)fosfato] de aluminio, y
(iv) polímero de vinilcicloalcano y polímero de vinilalcano (tal como se comenta con más detalle a continuación), y (v) mezclas de los mismos.
Generalmente, tales aditivos están comercialmente disponibles y se describen, por ejemplo, en “Plastic Additives Handbook”, páginas 871 a 873, 5a edición, 2001 de Hans Zweifel.
Preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), contiene hasta el 5,0% en peso del agente de nucleación a. En una realización preferida, el homopolímero de propileno contiene no más de 500 ppm, más preferiblemente de 0,025 a 200 ppm, más preferiblemente de 0,1 a 200 ppm, todavía más preferiblemente de 0,3 a 200 ppm, lo más preferiblemente de 0,3 a 100 ppm de un agente de nucleación a, en particular seleccionado del grupo que consiste en dibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-dibencilidenosorbitol), derivado de dibencilidenosorbitol, preferiblemente dimetildibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-di(metilbencilideno)sorbitol), o derivados de nonitol sustituidos, tales como 1,2,3-tridesoxi-4,6:5,7-bis-O-[(4-propilfenil)metileno]-nonitol, 2,2'-metilenbis(4,6-di-terc-butilfenil)fosfato de sodio, polímero de vinilcicloalcano, polímero de vinilalcano y mezclas de los mismos.
Tal como se expuso anteriormente, la capa ablandada por soplado (M) según la presente invención comprende fibras ablandadas por soplado (MBF) obtenidas a partir del primer polímero de propileno (PP1). Las fibras ablandadas por soplado (MBF) comprenden preferiblemente al menos el 95% en peso, basándose en el peso total de las fibras ablandadas por soplado, del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), tal como se describió anteriormente. Se prefiere especialmente que las fibras ablandadas por soplado (MBF) consistan en el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1).
Más preferiblemente, la capa ablandada por soplado (M) según la presente invención comprende una banda ablandada por soplado (MBW) compuesta por las fibras ablandadas por soplado (MBF) tal como se describió anteriormente. Se prefiere que la banda ablandada por soplado (MBW) tenga un peso por unidad de área de al menos 0,8 g/m2, más preferiblemente de al menos 1 g/m2, aún más preferiblemente en el intervalo de 1 a 30 g/m2, todavía más preferiblemente en el intervalo de 1,3 a 20 g/m2.
El primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), según esta invención se produce preferiblemente en presencia de
(a) un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) que comprende compuestos (TC) de un metal de transición del grupo 4 a 6 de IUPAC, un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y un donador interno (ID);
(b) opcionalmente un cocatalizador (Co), y
(c) opcionalmente un donador externo (ED).
Preferiblemente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se produce en un procedimiento de polimerización secuencial, tal como se describe adicionalmente a continuación, que comprende al menos dos reactores (R1) y (R2), en el primer reactor (R1) se produce la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) y posteriormente se transfiere al interior del segundo reactor (R2), en el segundo reactor (R2) se produce la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b) en presencia de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a).
El procedimiento para la preparación del homopolímero de propileno así como el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se describen adicionalmente en detalle a continuación.
Tal como ya se indicó anteriormente, el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se produce preferiblemente en un procedimiento de polimerización secuencial.
El término “sistema de polimerización secuencial” indica que el primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), se produce en al menos dos reactores conectados en serie. Por consiguiente, el presente sistema de polimerización comprende al menos un primer reactor de polimerización (R1) y un segundo reactor de polimerización (R2), y opcionalmente un tercer reactor de polimerización (R3). El término “reactor de polimerización” indicará que tiene lugar la polimerización principal. Por tanto, en el caso en el que el procedimiento consiste en dos reactores de polimerización, esta definición no excluye la opción de que el sistema global comprenda, por ejemplo, una etapa de prepolimerización en un reactor de prepolimerización. El término “consiste en” solo es una formulación de cierre en vista de los reactores de polimerización principales.
Preferiblemente, al menos uno de los dos reactores de polimerización (R1) y (R2) es un reactor en fase gaseosa (GPR). Todavía más preferiblemente, el segundo reactor de polimerización (R2) y el tercer reactor de polimerización opcional (R3) son reactores en fase gaseosa (GPR), es decir un primer reactor en fase gaseosa (GPR1) y un segundo reactor en fase gaseosa (GPR2). Un reactor en fase gaseosa (GPR) según esta invención es preferiblemente un reactor de lecho fluidizado, un reactor de lecho fluidizado rápido o un reactor de lecho sedimentado o cualquier combinación de los mismos.
Por consiguiente, el primer reactor de polimerización (R1) es preferiblemente un reactor de suspensión espesa (SR) y puede ser cualquier reactor de tanque discontinuo con agitación simple o continuo o reactor en bucle que funciona en masa o en suspensión espesa. En masa significa una polimerización en un medio de reacción que comprende al menos el 60% (p/p) de monómero. Según la presente invención, el reactor de suspensión espesa (SR) es preferiblemente un reactor en bucle (LR) (en masa). Por consiguiente, la concentración promedio de la primera fracción (1a F) del primer polímero de propileno (PP1), tal como el primer homopolímero de propileno (H-PP1), es decir la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a), en la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR) es normalmente de desde el 15% en peso hasta el 55% en peso, basándose en el peso total de la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR). En una realización preferida de la presente invención, la concentración promedio de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) en la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR) es de desde el 20% en peso hasta el 55% en peso y más preferiblemente desde el 25% en peso hasta el 52% en peso, basándose en el peso total de la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR).
Preferiblemente, el homopolímero de propileno del primer reactor de polimerización (R1), es decir la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a), más preferiblemente la suspensión espesa de polímero del reactor en bucle (LR) que contiene la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a), se alimenta directamente al interior del segundo reactor de polimerización (R2), es decir al interior del (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1), sin una etapa de evaporación instantánea entre las etapas. Esta clase de alimentación directa se describe en los documentos EP 887379 A, EP 887380 A, EP 887381 A y EP 991684 A. Por “alimentación directa” quiere decirse un procedimiento en el que el contenido del primer reactor de polimerización (R1), es decir del reactor en bucle (LR), la suspensión espesa de polímero que comprende la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a), se conduce directamente al reactor en fase gaseosa de la siguiente etapa.
Alternativamente, el homopolímero de propileno del primer reactor de polimerización (R1), es decir la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP 1 a), más preferiblemente suspensión espesa de polímero del reactor en bucle (LR) que contiene la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a), también puede dirigirse al interior de una etapa de evaporación instantánea o a través de una etapa de concentración adicional antes de alimentarse al interior del segundo reactor de polimerización (R2), es decir al interior del reactor en fase gaseosa (GPR). Por consiguiente, esta “alimentación indirecta” se refiere a un procedimiento en el que el contenido del primer reactor de polimerización (R1), del reactor en bucle (LR), es decir la suspensión espesa de polímero, se alimenta al interior del segundo reactor de polimerización (R2), al interior del (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1), a través de una unidad de separación de medio de reacción y el medio de reacción como gas a partir de la unidad de separación.
Más específicamente, el segundo reactor de polimerización (R2), y cualquier reactor posterior, por ejemplo, el tercer reactor de polimerización (R3), son preferiblemente reactores en fase gaseosa (GPR). Tales reactores en fase gaseosa (GPR) pueden ser cualquier reactor con mezcla mecánica o de lecho fluido. Preferiblemente, los reactores en fase gaseosa (GPR) comprenden un reactor de lecho fluido con agitación mecánica con velocidades de gas de al menos 0,2 m/s. Por tanto, se aprecia que el reactor en fase gaseosa es un reactor de tipo de lecho fluidizado preferiblemente con un agitador mecánico.
Por tanto, en una realización preferida el primer reactor de polimerización (R1) es un reactor de suspensión espesa (SR), tal como un reactor en bucle (LR), mientras que el segundo reactor de polimerización (R2) y cualquier reactor posterior opcional, tal como el tercer reactor de polimerización (R3), son reactores en fase gaseosa (GPR). Por consiguiente, para el presente procedimiento, se usan al menos dos, preferiblemente dos reactores de polimerización (R1) y (R2) o tres reactores de polimerización (R1), (R2) y (R3), concretamente un reactor de suspensión espesa (SR), tal como un reactor en bucle (LR) y un (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1) y opcionalmente un segundo reactor en fase gaseosa (GPR2), conectados en serie. Si se necesita antes del reactor de suspensión espesa (SR) se coloca un reactor de prepolimerización.
El catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se alimenta al interior del primer reactor de polimerización (R1) y se transfiere con el polímero (suspensión espesa) obtenido en el primer reactor de polimerización (R1) al interior de los reactores posteriores. Si el procedimiento también cubre una etapa de prepolimerización, se prefiere que la totalidad del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se alimente en el reactor de prepolimerización. Posteriormente, el producto de prepolimerización que contiene el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se transfiere al interior del primer reactor de polimerización (R1).
Un procedimiento en múltiples etapas preferido es un procedimiento de “bucle-fase gaseosa”, tal como el desarrollado por Borealis A/S, Dinamarca (conocido como tecnología BORSTAR®) descrito, por ejemplo, en la bibliografía de patentes, tal como en los documentos EP 0887379, WO 92/12182 WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 o en el documento WO 00/68315.
Un procedimiento en suspensión espesa-fase gaseosa adecuado adicional es el procedimiento Spheripol® de Basell. Se logran resultados especialmente buenos en el caso en el que se elige cuidadosamente la temperatura en los reactores.
Por consiguiente, se prefiere que la temperatura de funcionamiento en el primer reactor de polimerización (R1) esté en el intervalo de 62 a 85°C, más preferiblemente en el intervalo de 65 a 82°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 67 a 80°C.
Alternativa o adicionalmente al párrafo anterior, se prefiere que la temperatura de funcionamiento en el segundo reactor de polimerización (R2) y opcionalmente en el tercer reactor (R3) esté en el intervalo de 62 a 95°C, más preferiblemente en el intervalo de 67 a 92°C.
Preferiblemente, la temperatura de funcionamiento en el segundo reactor de polimerización (R2) es igual o superior a la temperatura de funcionamiento en el primer reactor de polimerización (R1). Por consiguiente, se prefiere que la temperatura de funcionamiento
(a) en el primer reactor de polimerización (R1) esté en el intervalo de 62 a 85°C, más preferiblemente en el intervalo de 65 a 82°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 67 a 80°C, tal como de 70 a 80°C;
y
(b) en el segundo reactor de polimerización (R2) esté en el intervalo de 75 a 95°C, más preferiblemente en el intervalo de 78 a 92°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 78 a 88°C, con la condición de que la temperatura de funcionamiento en el segundo reactor de polimerización (R2) sea igual o superior a la temperatura de funcionamiento en el primer reactor de polimerización (R1).
Normalmente, la presión en el primer reactor de polimerización (R1), preferiblemente en el reactor en bucle (LR), está en el intervalo de desde 20 hasta 80 bar, preferiblemente de 30 a 70 bar, tal como de 35 a 65 bar, mientras que la presión en el segundo reactor de polimerización (R2), es decir en el (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1), y opcionalmente en cualquier reactor posterior, tal como en el tercer reactor de polimerización (R3), por ejemplo en el segundo reactor en fase gaseosa (GPR2), está en el intervalo de desde 5 hasta 50 bar, preferiblemente de 15 a 40 bar. Preferiblemente, se añade hidrógeno en cada reactor de polimerización con el fin de controlar el peso molecular, es decir la velocidad de flujo del fundido MFR2.
Preferiblemente, el tiempo de residencia promedio es bastante prolongado en los reactores de polimerización (R1) y (R2). En general, el tiempo de residencia promedio (t) se define como la razón del volumen de reacción (Vr ) con respecto a la velocidad de flujo de salida volumétrica a partir del reactor (Qo) (es decir Vr/Q0), es decir, t = Vr/Q0 [tau = Vr/Qo]. En el caso de un reactor en bucle el volumen de reacción (Vr ) es igual al volumen de reactor.
Por consiguiente, el tiempo de residencia promedio (t) en el primer reactor de polimerización (R1) es preferiblemente de al menos 15 min, más preferiblemente en el intervalo de 15 a 80 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 20 a 60 min, tal como en el intervalo de 24 a 50 min, y/o el tiempo de residencia promedio (t) en el segundo reactor de polimerización (R2) es preferiblemente de al menos 70 min, más preferiblemente en el intervalo de 70 a 220 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 80 a 210 min, aún más preferiblemente en el intervalo de 90 a 200 min, tal como en el intervalo de 90 a 190 min. Preferiblemente, el tiempo de residencia promedio (t) en el tercer reactor de polimerización (R3) (si está presente) es preferiblemente de al menos 30 min, más preferiblemente en el intervalo de 30 a 120 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 40 a 100 min, tal como en el intervalo de 50 a 90 min.
Tal como se mencionó anteriormente, la preparación del homopolímero de propileno puede comprender además de la polimerización (principal) del homopolímero de propileno en los al menos dos reactores de polimerización (R1, R3 y R3 opcional) antes de la misma una prepolimerización en un reactor de prepolimerización (PR) aguas arriba del primer reactor de polimerización (R1).
En el reactor de prepolimerización (PR) se produce un polipropileno (Pre-PP). La prepolimerización se lleva a cabo en presencia del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1). Según esta realización, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1), el cocatalizador (Co) y el donador externo (ED) se introducen todos ellos en la etapa de prepolimerización. Sin embargo, esto no excluirá la opción de que, en una etapa posterior, por ejemplo, se añadan cocatalizador (Co) y/o donador externo (ED) adicionales en el procedimiento de polimerización, por ejemplo en el primer reactor (R1). En una realización, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1), el cocatalizador (Co) y el donador externo (ED) solo se añaden en el reactor de prepolimerización (PR), si se aplica una prepolimerización.
La reacción de prepolimerización se lleva a cabo normalmente a una temperatura de 0 a 60°C, preferiblemente desde 15 hasta 50°C, y más preferiblemente desde 20 hasta 45°C.
La presión en el reactor de prepolimerización no es crítica pero debe ser lo suficientemente alta como para mantener la mezcla de reacción en fase líquida. Por tanto, la presión puede ser de desde 20 hasta 100 bar, por ejemplo de 30 a 70 bar.
En una realización preferida, la prepolimerización se lleva a cabo como polimerización en suspensión espesa en masa en propileno líquido, es decir, la fase líquida comprende principalmente propileno, opcionalmente con componentes inertes disueltos en el mismo. Además, según la presente invención, se emplea una alimentación de etileno durante la prepolimerización tal como se mencionó anteriormente.
También es posible añadir otros componentes a la etapa de prepolimerización. Por tanto, puede añadirse hidrógeno al interior de la etapa de prepolimerización para controlar el peso molecular del polipropileno (Pre-PP) tal como se conoce en la técnica. Además, puede usarse aditivo antiestático para impedir que las partículas se adhieran entre sí o a las paredes del reactor.
El control preciso de las condiciones de prepolimerización y los parámetros de reacción se encuentra dentro de las habilidades de la técnica.
Debido a las condiciones de procedimiento anteriormente definidas en la prepolimerización, preferiblemente se obtiene una mezcla (MI) del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) y el polipropileno (Pre-PP) producido en el reactor de prepolimerización (PR). Preferiblemente, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se dispersa (finamente) en el polipropileno (Pre-PP). Dicho de otro modo, las partículas de catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) introducidas en el reactor de prepolimerización (PR) se dividen en fragmentos más pequeños que se distribuyen uniformemente dentro del polipropileno en crecimiento (Pre-PP). Los tamaños de las partículas de catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) introducidas así como de los fragmentos obtenidos no tienen relevancia esencial para la presente invención y están dentro del conocimiento del experto.
Tal como se mencionó anteriormente, si se usa una prepolimerización, después de dicha prepolimerización, la mezcla (MI) del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) y el polipropileno (Pre-PP) producido en el reactor de prepolimerización (PR) se transfiere al primer reactor (R1). Normalmente, la cantidad total del polipropileno (Pre-PP) en el copolímero de propileno (R-PP) final es bastante baja y normalmente de no más del 5,0% en peso, más preferiblemente no más del 4,0% en peso, todavía más preferiblemente en el intervalo del 0,5 al 4,0% en peso, tal como en el intervalo del 1,0 al 3,0% en peso.
En el caso en el que no se usa la prepolimerización, el propileno y los demás componentes tales como el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se introducen directamente en el primer reactor de polimerización (R1).
Por consiguiente, el homopolímero de propileno se produce preferiblemente en un procedimiento que comprende las siguientes etapas en las condiciones expuestas anteriormente
(a) en el primer reactor de polimerización (R1), es decir en un reactor en bucle (LR), se polimeriza propileno obteniendo una primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) del homopolímero de propileno (H-PP1),
(b) transferir dicha primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) a un segundo reactor de polimerización (R2),
(c) en el segundo reactor de polimerización (R2) se polimeriza propileno en presencia de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) obteniendo una segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b) del homopolímero de propileno, dicha primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP1a) y dicha segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP1b) forman el homopolímero de propileno.
Puede llevarse a cabo una prepolimerización tal como se describió anteriormente antes de la etapa (a).
En el procedimiento descrito anteriormente, se aplica un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) para la preparación del primer polímero de propileno (PP1). Este catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) puede ser cualquier catalizador de Ziegler-Natta estereoespecífico (ZN-C1) para la polimerización de propileno, que preferiblemente puede catalizar la polimerización y copolimerización de propileno y comonómeros opcionales a una presión de 500 a 10000 kPa, en particular de 2500 a 8000 kPa, y a una temperatura de 40 a 110°C, en particular de 60 a 110°C.
Preferiblemente, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) comprende un catalizador de tipo Ziegler-Natta de alto rendimiento que incluye un componente donador interno, que puede usarse a altas temperaturas de polimerización de 80°C o más. Tal catalizador de Ziegler-Natta de alto rendimiento (ZN-C1) puede comprender un succinato, un diéter, un ftalato, etc., o mezclas de los mismos, como donador interno (ID) y, por ejemplo, están comercialmente disponibles de LyondellBasell con el nombre comercial Avant ZN. Ejemplos de la serie Avant ZN son Avant ZN 126 y Avant ZN 168. Avant ZN 126 es un catalizador de Ziegler-Natta con el 3,5% en peso de titanio y un compuesto de diéter como donador de electrones interno, que está comercialmente disponible de LyondellBasell. Avant ZN 168 es un catalizador de Ziegler-Natta con el 2,6% en peso de titanio y un compuesto de succinato como donador de electrones interno, que está comercialmente disponible de LyondellBaselll. Un ejemplo adicional de la serie Avant ZN es el catalizador ZN180M de LyondellBasell.
Se describen catalizadores adecuados adicionales, por ejemplo, en los documentos WO 2012/007430, EP2610271, EP261027y EP2610272.
El catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) se usa preferiblemente en asociación con un cocatalizador de alquil-aluminio y opcionalmente donadores externos.
Como componente adicional en el presente procedimiento de polimerización preferiblemente está presente un donador externo (ED). Los donadores externos (ED) adecuados incluyen determinados silanos, éteres, ésteres, aminas, cetonas, compuestos heterocíclicos y combinaciones de los mismos. Se prefiere especialmente usar un silano. Lo más preferido es usar silanos de la fórmula general
RapRbqSi(ORc)(4-p-q)
en la que Ra , Rb y Rc designan un radical de hidrocarburo, en particular un grupo alquilo o cicloalquilo,
y en la que p y q son números que oscilan entre 0 y 3 siendo su suma p q igual o inferior a 3. Ra , Rb y Rc pueden elegirse independientemente unos de otros y pueden ser iguales o diferentes. Ejemplos específicos de tales silanos son (terc-butil)2Si(OCH3)2 , (ciclohexil)(metil)Si(oCH3)2, (fenil)2Si(OCH3)2 y (ciclopentil)2Si(OCH3)2, o de fórmula general Si(OCH2CHa)a(NR3R4)
en la que R3 y R4 pueden ser iguales o diferentes y representan un grupo de hidrocarburo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono.
R3 y R4 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en grupo de hidrocarburo alifático lineal que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupo de hidrocarburo alifático ramificado que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y grupo de hidrocarburo alifático cíclico que tiene de 1 a 12 átomos de carbono. Se prefiere en particular que R3 y R4 se seleccionen independientemente del grupo que consiste en metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, octilo, decanilo, iso-propilo, iso-butilo, isopentilo, terc-butilo, terc-amilo, neopentilo, ciclopentilo, ciclohexilo, metilciclopentilo y cicloheptilo.
Más preferiblemente, tanto R3 como R4 son iguales, aún más preferiblemente tanto R3 como R4 son un grupo etilo. Donadores externos (ED) especialmente preferidos son el donador de diciclopentil-dimetoxi-silano (donador D) o el donador de ciclohexilmetil-dimetoxi-silano (donador C).
Además del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C1) y el donador externo opcional (ED), puede usarse un cocatalizador. El cocatalizador es preferiblemente un compuesto del grupo 13 de la tabla periódica (IUPAC), por ejemplo organoaluminio, tal como un compuesto de aluminio, tal como compuesto de alquil-aluminio, haluro de aluminio o haluro de alquil-aluminio. Por consiguiente, en una realización específica, el cocatalizador (Co) es un trialquilaluminio, tal como trietilaluminio (TEAL), cloruro de dialquil-aluminio o dicloruro de alquil-aluminio o mezclas de los mismos. En una realización específica, el cocatalizador (Co) es trietilaluminio (TEAL).
Preferiblemente, la razón entre el cocatalizador (Co) y el donador externo (ED) [Co/ED] y/o la razón entre el cocatalizador (Co) y el metal de transición (TM) [Co/TM] deben elegirse cuidadosamente.
Por consiguiente,
(a) la razón molar de cocatalizador (Co) con respecto a donador externo (ED) [Co/ED] debe estar en el intervalo de 5 a 45, preferiblemente está en el intervalo de 5 a 35, más preferiblemente está en el intervalo de 5 a 25;
y opcionalmente
(b) la razón molar de cocatalizador (Co) con respecto a compuesto de titanio (TC) [Co/TC] debe estar en el intervalo de por encima de 80 a 500, preferiblemente está en el intervalo de 100 a 350, todavía más preferiblemente está en el intervalo de 120 a 300.
Tal como se expuso anteriormente, el primer polímero de propileno (PP1) puede estar nucleado, preferiblemente anucleado. Como agente de nucleación, puede usarse un agente de nucleación polimérico, preferiblemente un polímero de compuesto de vinilo, más preferiblemente un agente de nucleación polimérico que puede obtenerse polimerizando monómeros de vinilcicloalcano o monómeros de vinilalcano.
El agente de nucleación polimérico es más preferiblemente un compuesto de vinilo polimerizado según la siguiente fórmula
CH2=CH-CHR11R12
en la que R11 y R12 juntos forman un anillo saturado, insaturado o aromático de 5 o 6 miembros, que contiene opcionalmente sustituyentes, o representan independientemente un grupo alquilo que comprende de 1 a 4 átomos de carbono, mediante lo cual, en el caso en el que R11 y R12 forman un anillo aromático, el átomo de hidrógeno del resto -CHR11R12 no está presente.
Incluso más preferiblemente, el agente de nucleación polimérico se selecciona de: polímero de vinil-cicloalcano, preferiblemente polímero de vinil-ciclohexano (VCH), polímero de vinil-ciclopentano, polímero de 3-metil-1-buteno y polímero de vinil-2-metil-ciclohexano.
El agente de nucleación más preferido es polímero de vinil-ciclohexano (VCH).
Tal como se mencionó anteriormente, en una realización preferida, el agente de nucleación es un agente de nucleación polimérico, más preferiblemente un polímero de compuesto de vinilo según la fórmula tal como se definió anteriormente, incluso más preferiblemente polímero de vinil-ciclohexano (VCH).
Preferiblemente, la cantidad de agente de nucleación es de no más de 10000 ppm en peso (significa partes por millón basándose en el peso total de la composición de polipropileno (el 100% en peso), también abreviado en el presente documento simplemente como ppm), más preferiblemente no más de 6000 ppm, incluso más preferiblemente no más de 5000 ppm, basándose en el peso total del primer polímero de propileno (PP1) (el 100% en peso).
Todavía más preferiblemente, la cantidad del agente de nucleación es de no más de 500 ppm, preferiblemente es de desde 0,025 hasta 200 ppm, y más preferiblemente es de desde 0,1 hasta 200 ppm, más preferiblemente es de desde 0,3 hasta 200 ppm, lo más preferiblemente es de desde 0,3 hasta a 100 ppm, basándose en el peso total del primer polímero de propileno (PP1) (el 100% en peso).
En la realización preferida, el agente de nucleación es un agente de nucleación polimérico, lo más preferiblemente un polímero de compuesto de vinilo según la fórmula (III) tal como se definió anteriormente, incluso más preferiblemente polímero de vinil-ciclohexano (VCH) tal como se definió anteriormente, y la cantidad de dicho agente de nucleación (B) es de no más de 200 ppm, más preferiblemente es de desde 0,025 hasta 200 ppm, y más preferiblemente es de desde 0,1 hasta 200 ppm, más preferiblemente es de desde 0,3 hasta 200 ppm, lo más preferiblemente es de desde 0,3 hasta 100 ppm, basándose en el peso total del primer polímero de propileno (PP1) (el 100% en peso).
El agente de nucleación puede introducirse en el primer polímero de propileno (PP1) por ejemplo durante el procedimiento de polimerización del primer polímero de propileno (PP1) o puede incorporarse en el primer polímero de propileno (PP1) mediante combinación mecánica con un polímero nucleado, que contiene el agente de nucleación polimérico (denominada tecnología de mezcla madre) o mediante combinación mecánica del primer polímero de propileno (PP1) con el agente de nucleación como tal.
Por tanto, el agente de nucleación puede introducirse en el primer polímero de propileno (PP1) durante el procedimiento de polimerización del primer polímero de propileno (PP1). El agente de nucleación se introduce preferiblemente en el primer polímero de propileno (PP1) polimerizando en primer lugar el compuesto de vinilo anteriormente definido según la fórmula (II) tal como se definió anteriormente, incluso más preferiblemente vinil-ciclohexano (VCH), en presencia de un sistema de catalizador tal como se describió anteriormente, que comprende un componente de catalizador de Ziegler Natta sólido, un cocatalizador y donador externo opcional, y después se usa la mezcla de reacción obtenida del polímero del compuesto de vinilo según la fórmula (III) tal como se definió anteriormente, incluso más preferiblemente polímero de vinil-ciclohexano (VCH), y el sistema de catalizador para producir el primer polímero de propileno (PP1). La polimerización del compuesto de vinilo, por ejemplo VCH, puede realizarse en cualquier fluido inerte que no disuelva el polímero formado (por ejemplo poliVCH). Es importante asegurarse de que la viscosidad de la mezcla final de catalizador/compuesto de vinilo polimerizado/fluido inerte es lo suficientemente alta como para impedir que las partículas de catalizador sedimenten durante el almacenamiento y transporte.
El ajuste de la viscosidad de la mezcla puede realizarse o bien antes o bien después de la polimerización del compuesto de vinilo. Por ejemplo, es posible llevar a cabo la polimerización en un aceite de baja viscosidad y después de la polimerización del compuesto de vinilo puede ajustarse la viscosidad mediante adición de una sustancia altamente viscosa. Tal sustancia altamente viscosa puede ser una “cera”, tal como un aceite o una mezcla de un aceite con una sustancia sólida o altamente viscosa (aceite-grasa). La viscosidad de una sustancia viscosa de este tipo es habitualmente de 1.000 a 15.000 cP a temperatura ambiente. La ventaja de usar cera es que se mejora el almacenamiento y la alimentación del catalizador en el procedimiento. Dado que no se necesita ningún lavado, secado, tamizado y transferencia, se mantiene la actividad de catalizador. La razón en peso entre el aceite y el polímero sólido o altamente viscoso es preferiblemente de menos de 5: 1. Además de sustancias viscosas, también pueden usarse hidrocarburos líquidos, tales como isobutano, propano, pentano y hexano, como medio en la etapa de modificación. Los polipropilenos producidos con un catalizador modificado con compuestos de vinilo polimerizados contienen no esencialmente ningún compuesto de vinilo libre (sin reaccionar). Esto significa que los compuestos de vinilo reaccionarán completamente en la etapa de modificación de catalizador.
Además, el tiempo de reacción de la modificación de catalizador mediante polimerización de un compuesto de vinilo debe ser suficiente como para permitir una reacción completa del monómero de vinilo, es decir, la polimerización se continúa hasta que la cantidad de compuestos de vinilo sin reaccionar en la mezcla de reacción (incluyendo el medio de polimerización y los reactantes) es de menos del 0,5% en peso, en particular menos de 2000 ppm en peso (mostrado mediante análisis). Por tanto, cuando el catalizador prepolimerizado contiene un máximo de aproximadamente el 0,1% en peso de compuesto de vinilo, el contenido en compuesto de vinilo final en el polipropileno estará por debajo del límite de determinación usando el método de CG-EM (< 0,01 ppm en peso). Generalmente, cuando se trabaja a escala industrial, se requiere un tiempo de polimerización de al menos 30 minutos, preferiblemente el tiempo de polimerización es de al menos 1 hora y en particular al menos 5 horas. Pueden usarse tiempos de polimerización incluso en el intervalo de 6 a 50 horas. La modificación puede realizarse a temperaturas de 10 a 70°C, preferiblemente de 35 a 65°C.
Esta etapa de modificación de catalizador se conoce como tecnología de BNT y se realiza durante la etapa de prepolimerización anteriormente descrita con el fin de introducir el agente de nucleación polimérico.
La preparación general de tal compuesto de vinilo de sistema de catalizador modificado (II) se da a conocer, por ejemplo, en los documentos EP 1028984 o WO 00/6831.
En otra realización, el agente de nucleación polimérico se añade con la denominada tecnología de mezcla madre, en la que un polímero ya nucleado, preferiblemente un homopolímero de propileno, que contiene el agente de nucleación polimérico (mezcla madre) se combina con el primer polímero de propileno (PP1). Una mezcla madre de este tipo se prepara preferiblemente polimerizando propileno en un procedimiento de polimerización secuencial.
El término “sistema de polimerización secuencial” indica que el primer polímero de propileno (PP1) se produce en al menos dos reactores conectados en serie. Por consiguiente, el presente sistema de polimerización comprende al menos un primer reactor de polimerización (R1) y un segundo reactor de polimerización (R2), y opcionalmente un tercer reactor de polimerización (R3). El término “reactor de polimerización” indicará que tiene lugar la polimerización principal. Por tanto, en el caso en el que el procedimiento consiste en dos reactores de polimerización, esta definición no excluye la opción de que el sistema global comprenda, por ejemplo, una etapa de prepolimerización en un reactor de prepolimerización. El término “consiste en” solo es una formulación de cierre en vista de los reactores de polimerización principales.
El homopolímero de propileno producido, que contiene el agente de nucleación polimérico, es el denominado polímero de soporte. Si el agente de nucleación se añade en forma de una mezcla madre junto con un polímero de soporte, la concentración del agente de nucleación en la mezcla madre es de al menos 10 ppm, normalmente al menos 15 ppm. Preferiblemente, este agente de nucleación está presente en la mezcla madre en un intervalo de desde 10 hasta 2000 ppm, más preferiblemente de más de 15 a 1000 ppm, tal como de 20 a 500 ppm.
Tal como se describió anteriormente, el polímero de soporte es preferiblemente un homopolímero de propileno, producido con un sistema de catalizador tal como se describió anteriormente para el primer polímero de propileno (PP1) y que tiene una MFR2 (230°C, 2,16 kg) en el intervalo de 1,0 a 800 g/10 min, preferiblemente de 1,5 a 500 g/10 min, más preferiblemente de 2,0 a 200 g/10 min y lo más preferiblemente de 2,5 a 150 g/10 min.
Más preferiblemente, el polímero de soporte es un homopolímero de propileno isotáctico que tiene un punto de fusión muy similar al del homopolímero de propileno anteriormente definido como primer polímero de propileno (PP1). Por tanto, el polímero de soporte tiene una temperatura de fusión Tf medida mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) igual a o mayor de 150°C, es decir igual a o mayor de 150 a 168°C, más preferiblemente de al menos 155°C, es decir en el intervalo de 155 a 166°C.
Si el agente de nucleación se añade en forma de una mezcla madre, la cantidad de mezcla madre añadida está en el intervalo del 1,0 al 10% en peso, preferiblemente del 1,5 al 8,5% en peso y más preferiblemente del 2,0 al 307,0% en peso, basándose en el peso total del primer polímero de propileno (PP1).
La capa de filamentos continuos (S)
Tal como se expuso anteriormente, el material textil no tejido (NF) según la presente invención comprende al menos una capa de filamentos continuos (S), comprendiendo dicha(s) capa(s) de filamentos continuos (S) fibras de filamentos continuos (SBF).
Preferiblemente, las fibras de filamentos continuos (SBF) constituyen al menos el 80% en peso de la(s) capa(s) de filamentos continuos (S), más preferiblemente al menos el 90% en peso, todavía más preferiblemente al menos el 95% en peso. Se prefiere especialmente que la(s) capa(s) de filamentos continuos (S) consista(n) en las fibras de filamentos continuos (SBF).
Las fibras de filamentos continuos (SBF) se obtienen a partir de un segundo polímero de propileno (PP2).
El segundo polímero de propileno (PP2) puede ser un copolímero de propileno o un homopolímero de propileno, prefiriéndose este último.
En el caso en el que el segundo polímero de propileno (PP2) es un copolímero de propileno, el segundo polímero de propileno (PP2) comprende monómeros copolimerizables con propileno, por ejemplo comonómeros tales como etileno y/o a-olefinas C4 a Cs , en particular etileno y/o a-olefinas C4 a Ca, por ejemplo 1-buteno y/o 1-hexeno. Preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2) según esta invención comprende, especialmente consiste en, monómeros copolimerizables con propileno del grupo que consiste en etileno, 1-buteno y 1-hexeno. Más específicamente el segundo polímero de propileno (PP2) de esta invención comprende (aparte de propileno) unidades derivables a partir de etileno y/o 1-buteno. En una realización preferida el segundo polímero de propileno (PP2) comprende únicamente unidades derivables a partir de etileno y propileno.
El contenido en comonómero del segundo polímero de propileno (PP2) está en el intervalo del 0,0 al 5,0% en moles, aún más preferiblemente en el intervalo del 0,0 al 3,0% en moles, todavía más preferiblemente en el intervalo del 0,0 al 1,0% en moles.
Se prefiere especialmente que el segundo polímero de propileno (PP2) sea un segundo homopolímero de propileno (H-PP2). Con respecto al término “homopolímero de propileno”, se hace referencia a la definición proporcionada anteriormente.
El segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), está caracterizado por una velocidad de flujo del fundido moderada. Por consiguiente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (final) (230°C/2,16 kg) medida según la norma ISO 1133 de al menos 21 g/10 min, más preferiblemente en el intervalo de 21 a 60 g/10 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 22 a 50 g/10 min, aún más preferiblemente en el intervalo de 23 a 37 g/10 min, tal como en el intervalo de 25 a 32 g/10 min.
A menos que se indique lo contrario, a lo largo de la totalidad de la presente invención la velocidad de flujo del fundido (230°C/2,16 kg) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), es preferiblemente la velocidad de flujo del fundido (230°C/2,16 kg) después de la reducción de la viscosidad.
Por tanto, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se haya sometido a reducción de la viscosidad.
Por consiguiente, la velocidad de flujo del fundido MFR2 (inicial) (230°C/2,16 kg), es decir la velocidad de flujo del fundido antes de la reducción de la viscosidad, del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), es mucho menor, tal como desde 0,1 hasta 5 g/10 min. Por ejemplo, la velocidad de flujo del fundido MFR2 (inicial) (230°C/2,16 kg) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), antes de la reducción de la viscosidad es de desde 1 hasta 4 g/10 min, tal como desde 2 hasta 3,5 g/10 min.
En una realización de la presente invención, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se ha sometido a reducción de la viscosidad con una razón de reducción de la viscosidad [MFR2 final (230°C/2,16 kg) / MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)] de al menos 5, en el que “MFR2 final (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), después de la reducción de la viscosidad y “MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), antes de la reducción de la viscosidad. Preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se ha sometido a reducción de la viscosidad con una razón de reducción de la viscosidad [MFR2 final (230°C/2,16 kg) / MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)] de 5 a 25, en el que “MFR2 final (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del homopolímero de propileno después de la reducción de la viscosidad y “MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del homopolímero de propileno antes de la reducción de la viscosidad. Más preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se ha sometido a reducción de la viscosidad con una razón de reducción de la viscosidad [MFR2 final (230°C/2,16 kg) / MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)] de 5 a 15, en el que “MFR2 final (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), después de la reducción de la viscosidad y “MFR2 inicial (230°C/2,16 kg)” es la MFR2 (230°C/2,16 kg) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), antes de la reducción de la viscosidad.
Con respecto a las condiciones de reducción de la viscosidad y los agentes de reducción de la viscosidad para la del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se hace referencia a las definiciones proporcionadas anteriormente con respecto al primer polímero de propileno (PP1).
Preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), es isotáctico. Sin embargo, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga una concentración de pentadas (% de mmmm), es decir inferior al 93,7%, más preferiblemente en el intervalo del 85,0 al 93,0%, todavía más preferiblemente en el intervalo del 90,0 al 92,2%.
Una característica adicional del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), es la baja cantidad de inserciones erróneas de propileno dentro de la cadena de polímero, lo cual indica que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se produce en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta, preferiblemente en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) tal como se define con más detalle a continuación. Por consiguiente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), está preferiblemente caracterizado por una baja cantidad de regiodefectos eritro 2,1, es decir igual o inferior al 0,4% en moles, más preferiblemente igual o inferior al 0,2% en moles, tal como de no más del 0,1% en moles, determinada mediante espectroscopía de 13C-RMN. En una realización especialmente preferida no hay ningún regiodefecto eritro 2,1 detectable.
Se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), esté caracterizado por un contenido en productos solubles en xileno en frío (XCS) bastante alto, es decir por unos productos solubles en xileno en frío (XCS) de más del 2,6% en peso. Por consiguiente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tiene preferiblemente un contenido en productos solubles en xileno en frío (XCS) en el intervalo de más del 2,6 al 4,5% en peso, más preferiblemente en el intervalo del 3,0 al 4,0% en peso, todavía más preferiblemente en el intervalo del 3,1 al 3,5% en peso.
La cantidad de productos solubles en xileno en frío (XCS) indica adicionalmente que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), está preferiblemente libre de cualquier componente de polímero elastomérico, tal como un caucho de etileno-propileno. Dicho de otro modo, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), no será un polipropileno heterofásico, es decir un sistema que consiste en una matriz de polipropileno en la que está dispersada una fase elastomérica. Tales sistemas están caracterizados por un contenido en productos solubles en xileno en frío bastante alto.
La cantidad de productos solubles en xileno en frío (XCS) indica adicionalmente que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), preferiblemente no contiene (co)polímeros elastoméricos que forman inclusiones como segunda fase para mejorar las propiedades mecánicas. Un polímero que contiene (co)polímeros elastoméricos como inserciones de una segunda fase se denominará por contraste heterofásico y preferiblemente no forma parte de la presente invención. La presencia de segundas fases o las denominadas inclusiones son visibles, por ejemplo, mediante microscopía de alta resolución, tal como microscopía electrónica o microscopía de fuerza atómica, o mediante análisis térmico mecánico dinámico (DMTA). Específicamente en DMTA, la presencia de una estructura multifásica puede identificarse mediante la presencia de al menos dos temperaturas de transición vítrea diferenciadas.
Por consiguiente, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), según esta invención no tenga una temperatura de transición vítrea por debajo de -30, preferiblemente por debajo de -25°C, más preferiblemente por debajo de -20°C.
Por otro lado, en una realización preferida el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), según esta invención tiene una temperatura de transición vítrea en el intervalo de -12 a 5°C, más preferiblemente en el intervalo de -10 a 4°C.
Además, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), está caracterizado por un peso molecular en peso bastante bajo. Por consiguiente, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga un peso molecular en peso Mw (inicial) antes de la reducción de la viscosidad por debajo de 500 kg/mol, más preferiblemente en el intervalo de 100 a 400 kg/mol, todavía más preferiblemente en el intervalo de 250 kg/mol a 350 kg/mol.
Adicional o alternativamente al párrafo anterior, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga una distribución de pesos moleculares iniciales (Mw(inicial)/Mn(inicial)) antes de la reducción de la viscosidad por encima de 4,0, más preferiblemente en el intervalo de 4,0 a 10,0, todavía más preferiblemente en el intervalo de 4,5 a 8,0.
Tal como se expuso anteriormente, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se haya sometido a reducción de la viscosidad.
Por consiguiente, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga una distribución de pesos moleculares finales (Mw(final)/Mn(final)) después de la reducción de la viscosidad de al menos 3,0, más preferiblemente al menos 3,5, todavía más preferiblemente en el intervalo de 3,5 a 5,0.
Se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga una temperatura de fusión bastante baja. Por tanto, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tiene una temperatura de fusión Tf medida mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) por debajo de 164°C, es decir en el intervalo de 150°C a por debajo de 164°C, más preferiblemente en el intervalo de 155°C a por debajo de 163°C.
Además, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga una temperatura de cristalización Tc medida mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) igual a o mayor de 110°C, más preferiblemente en el intervalo de 110 a 128°C, más preferiblemente en el intervalo de 114 a 120°C.
El segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), está preferiblemente caracterizado por una alta rigidez. Por consiguiente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tiene preferiblemente un módulo de tracción bastante alto. Por consiguiente, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tenga un módulo de tracción medido a 23°C según la norma ISO 527-1 (velocidad de cruceta de 1 mm/min) por debajo de 1.600 MPa, más preferiblemente en el intervalo de 1.000 a 1.500 MPa, todavía más preferiblemente en el intervalo de 1.100 a 1.400 MPa.
Preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se obtiene polimerizando propileno en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta tal como se define a continuación. Más preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), según esta invención se obtiene mediante un procedimiento tal como se define en detalle a continuación usando el catalizador de Ziegler-Natta.
El segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), puede comprender, más preferiblemente puede consistir en, dos fracciones, concretamente una primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) y una segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b). Preferiblemente, la razón en peso entre la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) y la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b) [(H-PP2a):(H-PP2b)] es de 70:30 a 40:60, más preferiblemente de 65:35 a 45:55.
La primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) y la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b) pueden diferir en cuanto a la velocidad de flujo del fundido. Sin embargo, se prefiere que la velocidad de flujo del fundido MFR2 (230°C) de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) y de la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b) sean casi idénticas, es decir, no difieran en más del 15% tal como se calcula a partir del inferior de los dos valores, preferiblemente no difieran en más del 10%, tal como no difieran en más del 7%. El segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), de la presente invención puede comprender componentes adicionales. Sin embargo, se prefiere que el segundo polímero de propileno (PP2) de la invención, tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), comprenda como componentes de polímero únicamente el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tal como se define en la presente invención. Por consiguiente, la cantidad de segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), puede no dar como resultado el 100,0% en peso basándose en el segundo polímero de propileno (PP2) total, tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2). Por tanto, la parte restante hasta el 100,0% en peso puede lograrse mediante aditivos adicionales conocidos en la técnica. Sin embargo, esta parte restante será de no más del 5,0% en peso, tal como no más del 3,0% en peso dentro del segundo polímero de propileno (PP2) total, tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2). Por ejemplo, el segundo polímero de propileno (PP2) de la invención, tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), puede comprender adicionalmente pequeñas cantidades de aditivos seleccionados del grupo que consiste en antioxidantes, estabilizantes, cargas, colorantes, agentes de nucleación y agentes antiestáticos. En general, se incorporan durante la granulación del producto pulverulento obtenido en la polimerización. Por consiguiente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), constituye al menos hasta el 95,0% en peso, más preferiblemente al menos el 97,0% en peso con respecto al segundo polímero de propileno (PP2) total, tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2).
En el caso en el que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), comprende un agente de nucleación a, se prefiere que esté libre de agentes de nucleación p. El agente de nucleación a se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en
(i) sales de ácidos monocarboxílicos y ácidos policarboxílicos, por ejemplo benzoato de sodio o terc-butilbenzoato de aluminio, y
(ii) dibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-dibencilidenosorbitol) y derivados de dibencilidenosorbitol sustituidos con alquilo C1-C8, tales como metildibencilidenosorbitol, etildibencilidenosorbitol o dimetildibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-di(metilbencilideno)sorbitol), o derivados de nonitol sustituidos, tales como 1,2,3-tridesoxi-4,6:5,7-bis-O-[(4-propilfenil)metileno]-nonitol, y
(iii) sales de diésteres de ácido fosfórico, por ejemplo 2,2'-metilenbis(4,6-di-terc-butilfenil)fosfato de sodio o hidroxibis[2,2'-metilen-bis(4,6-di-t-butilfenil)fosfato] de aluminio, y
(iv) polímero de vinilcicloalcano y polímero de vinilalcano (tal como se comenta con más detalle a continuación), y (v) mezclas de los mismos.
Generalmente, tales aditivos están comercialmente disponibles y se describen, por ejemplo, en “Plastic Additives Handbook”, páginas 871 a 873, 5a edición, 2001 de Hans Zweifel.
Preferiblemente, el homopolímero de propileno contiene hasta el 5,0% en peso del agente de nucleación a. En una realización preferida, el homopolímero de propileno contiene no más de 500 ppm, más preferiblemente de 0,025 a 200 ppm, más preferiblemente de 0,1 a 200 ppm, todavía más preferiblemente de 0,3 a 200 ppm, lo más preferiblemente de 0,3 a 100 ppm de un agente de nucleación a, en particular seleccionado del grupo que consiste en dibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-dibencilidenosorbitol), derivado de dibencilidenosorbitol, preferiblemente dimetildibencilidenosorbitol (por ejemplo 1,3:2,4-di(metilbencilideno)sorbitol), o derivados de nonitol sustituidos, tales como 1,2,3-tridesoxi-4,6:5,7-bis-O-[(4-propilfenil)metileno]-nonitol, 2,2'-metilenbis(4,6-di-terc-butilfenil)fosfato de sodio, polímero de vinilcicloalcano, polímero de vinilalcano y mezclas de los mismos.
Tal como se expuso anteriormente, la capa de filamentos continuos (S) según la presente invención comprende fibras de filamentos continuos (SBF) obtenidas a partir del segundo polímero de propileno (PP2). Las fibras de filamentos continuos (SBF) comprenden preferiblemente al menos el 95% en peso, basándose en el peso total de las fibras ablandadas por soplado, del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), tal como se describió anteriormente. Se prefiere especialmente que las fibras de filamentos continuos (SBF) consistan en el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2).
Más preferiblemente, la capa de filamentos continuos (S) según la presente invención comprende una banda de filamentos continuos (SBW) compuesta por las fibras de filamentos continuos (SBF) tal como se describió anteriormente. Se prefiere que la banda de filamentos continuos (SBW) tenga un peso por unidad de área de al menos 0,8 g/m2, más preferiblemente de al menos 1 g/m2, aún más preferiblemente en el intervalo de 1 a 40 g/m2, todavía más preferiblemente en el intervalo de 1,3 a 30 g/m2.
El segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), según esta invención se produce preferiblemente en presencia de
(a) un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) que comprende compuestos (TC) de un metal de transición del grupo 4 a 6 de IUPAC, un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y un donador interno (ID), en el que dicho donador interno (ID) es un compuesto no ftálico, preferiblemente es un éster de ácido no ftálico y todavía más preferiblemente es un diéster de ácidos dicarboxílicos no ftálicos;
(b) opcionalmente un cocatalizador (Co), y
(c) opcionalmente un donador externo (ED).
Se prefiere que el donador interno (ID) se seleccione de malonatos, maleatos, succinatos, glutaratos, ciclohexeno-1,2-dicarboxilatos, benzoatos y derivados y/o mezclas de los mismos opcionalmente sustituidos, preferiblemente el donador interno (ID) es un citraconato. Adicional o alternativamente, la razón molar de cocatalizador (Co) con respecto a donador externo (ED) [Co/ED] es de 5 a 45.
Preferiblemente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se produce en un procedimiento de polimerización secuencial, tal como se describe adicionalmente a continuación, que comprende al menos dos reactores (R1) y (R2), en el primer reactor (R1) se produce la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) y posteriormente se transfiere al interior del segundo reactor (R2), en el segundo reactor (R2) se produce la segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b) en presencia de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a).
El procedimiento para la preparación del homopolímero de propileno así como el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se describen adicionalmente en detalle a continuación.
En vista de lo anterior, se aprecia que el homopolímero de propileno está libre de ésteres de ácido ftálico así como sus productos de descomposición respectivos, es decir ésteres de ácido ftálico, normalmente usados como donador interno de catalizadores de Ziegler-Natta (ZN). Preferiblemente, el homopolímero de propileno está libre de compuestos ftálicos así como sus productos de descomposición respectivos, es decir compuestos ftálicos normalmente usados como donador interno de catalizadores de Ziegler-Natta (ZN).
El término “libre de” ésteres de ácido ftálico, preferiblemente compuestos ftálicos, en el significado de la presente invención, se refiere a un homopolímero de propileno en el que no puede detectarse ningún éster de ácido ftálico así como ningún producto de descomposición respectivo, preferiblemente ningún compuesto ftálico así como ningún producto de descomposición respectivo en absoluto.
Tal como ya se indicó anteriormente, el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se produce preferiblemente en un procedimiento de polimerización secuencial.
El término “sistema de polimerización secuencial” indica que el segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), se produce en al menos dos reactores conectados en serie. Por consiguiente, el presente sistema de polimerización comprende al menos un primer reactor de polimerización (R1) y un segundo reactor de polimerización (R2), y opcionalmente un tercer reactor de polimerización (R3). El término “reactor de polimerización” indicará que tiene lugar la polimerización principal. Por tanto, en el caso en el que el procedimiento consiste en dos reactores de polimerización, esta definición no excluye la opción de que el sistema global comprenda, por ejemplo, una etapa de prepolimerización en un reactor de prepolimerización. El término “consiste en” solo es una formulación de cierre en vista de los reactores de polimerización principales.
Preferiblemente, al menos uno de los dos reactores de polimerización (R1) y (R2) es un reactor en fase gaseosa (GPR). Todavía más preferiblemente el segundo reactor de polimerización (R2) y el tercer reactor de polimerización opcional (R3) son reactores en fase gaseosa (GPR), es decir un primer reactor en fase gaseosa (GPR1) y un segundo reactor en fase gaseosa (GPR2). Un reactor en fase gaseosa (GPR) según esta invención es preferiblemente un reactor de lecho fluidizado, un reactor de lecho fluidizado rápido o un reactor de lecho sedimentado o cualquier combinación de los mismos.
Por consiguiente, el primer reactor de polimerización (R1) es preferiblemente un reactor de suspensión espesa (SR) y puede ser cualquier reactor de tanque discontinuo con agitación simple o continuo o reactor en bucle que funciona en masa o en suspensión espesa. En masa significa una polimerización en un medio de reacción que comprende al menos el 60% (p/p) de monómero. Según la presente invención el reactor de suspensión espesa (SR) es preferiblemente un reactor en bucle (LR) (en masa). Por consiguiente, la concentración promedio de la primera fracción (1a F) del segundo polímero de propileno (PP2), tal como el segundo homopolímero de propileno (H-PP2), (es decir la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a), en la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR) es normalmente de desde el 15% en peso hasta el 55% en peso, basándose en el peso total de la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR). En una realización preferida de la presente invención la concentración promedio de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) en la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR) es de desde el 20% en peso hasta el 55% en peso y más preferiblemente desde el 25% en peso hasta el 52% en peso, basándose en el peso total de la suspensión espesa de polímero dentro del reactor en bucle (LR).
Preferiblemente, el homopolímero de propileno del primer reactor de polimerización (R1), es decir la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a), más preferiblemente la suspensión espesa de polímero del reactor en bucle (LR) que contiene la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a), se alimenta directamente al interior del segundo reactor de polimerización (R2), es decir al interior del (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1), sin una etapa de evaporación instantánea entre las etapas. Esta clase de alimentación directa se describe en los documentos EP 887379 A, EP 887380 A, EP 887381 A y EP 991684 A. Por “alimentación directa” quiere decirse un procedimiento en el que el contenido del primer reactor de polimerización (R1), es decir del reactor en bucle (LR), la suspensión espesa de polímero que comprende la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a), se conduce directamente al reactor en fase gaseosa de la siguiente etapa.
Alternativamente, el homopolímero de propileno del primer reactor de polimerización (R1), es decir la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a), más preferiblemente suspensión espesa de polímero del reactor en bucle (LR) que contiene la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a), también puede dirigirse al interior de una etapa de evaporación instantánea o a través de una etapa de concentración adicional antes de alimentarse al interior del segundo reactor de polimerización (R2), es decir al interior del reactor en fase gaseosa (GPR). Por consiguiente, esta “alimentación indirecta” se refiere a un procedimiento en el que el contenido del primer reactor de polimerización (R1), del reactor en bucle (LR), es decir la suspensión espesa de polímero, se alimenta al interior del segundo reactor de polimerización (R2), al interior del (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1), a través de una unidad de separación de medio de reacción y el medio de reacción como gas a partir de la unidad de separación.
Más específicamente, el segundo reactor de polimerización (R2), y cualquier reactor posterior, por ejemplo, el tercer reactor de polimerización (R3), son preferiblemente reactores en fase gaseosa (GPR). Tales reactores en fase gaseosa (GPR) pueden ser cualquier reactor con mezcla mecánica o de lecho fluido. Preferiblemente, los reactores en fase gaseosa (GPR) comprenden un reactor de lecho fluido con agitación mecánica con velocidades de gas de al menos 0,2 m/s. Por tanto se aprecia que el reactor en fase gaseosa es un reactor de tipo de lecho fluidizado preferiblemente con un agitador mecánico.
Por tanto, en una realización preferida el primer reactor de polimerización (R1) es un reactor de suspensión espesa (SR), tal como un reactor en bucle (LR), mientras que el segundo reactor de polimerización (R2) y cualquier reactor posterior opcional, tal como el tercer reactor de polimerización (R3), son reactores en fase gaseosa (GPR). Por consiguiente, para el presente procedimiento se usan al menos dos, preferiblemente dos reactores de polimerización (R1) y (R2) o tres reactores de polimerización (R1), (R2) y (R3), concretamente un reactor de suspensión espesa (SR), tal como un reactor en bucle (LR) y un (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1) y opcionalmente un segundo reactor en fase gaseosa (GPR2), conectados en serie. Si se necesita antes del reactor de suspensión espesa (SR) se coloca un reactor de prepolimerización.
El catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se alimenta al interior del primer reactor de polimerización (R1) y se transfiere con el polímero (suspensión espesa) obtenido en el primer reactor de polimerización (R1) al interior de los reactores posteriores. Si el procedimiento también cubre una etapa de prepolimerización, se prefiere que la totalidad del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se alimente en el reactor de prepolimerización. Posteriormente, el producto de prepolimerización que contiene el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se transfiere al interior del primer reactor de polimerización (R1).
Un procedimiento en múltiples etapas preferido es un procedimiento de “bucle-fase gaseosa”, tal como el desarrollado por Borealis A/S, Dinamarca (conocido como tecnología BORSTAR®) descrito, por ejemplo, en la bibliografía de patentes, tal como en los documentos EP 0887379, WO 92/12182 WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 o en el documento WO 00/68315.
Un procedimiento en suspensión espesa-fase gaseosa adecuado adicional es el procedimiento Spheripol® de Basell. Se logran resultados especialmente buenos en el caso en el que se elige cuidadosamente la temperatura en los reactores.
Por consiguiente, se prefiere que la temperatura de funcionamiento en el primer reactor de polimerización (R1) esté en el intervalo de 62 a 85°C, más preferiblemente en el intervalo de 65 a 82°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 67 a 80°C.
Alternativa o adicionalmente al párrafo anterior, se prefiere que la temperatura de funcionamiento en el segundo reactor de polimerización (R2) y opcionalmente en el tercer reactor (R3) esté en el intervalo de 75 a 95°C, más preferiblemente en el intervalo de 78 a 92°C.
Preferiblemente, la temperatura de funcionamiento en el segundo reactor de polimerización (R2) es igual o superior a la temperatura de funcionamiento en el primer reactor de polimerización (R1). Por consiguiente, se prefiere que la temperatura de funcionamiento
(a) en el primer reactor de polimerización (R1) esté en el intervalo de 62 a 85°C, más preferiblemente en el intervalo de 65 a 82°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 67 a 80°C, tal como de 70 a 80°C;
y
(b) en el segundo reactor de polimerización (R2) esté en el intervalo de 62 a 95°C, más preferiblemente en el intervalo de 65 a 92°C, todavía más preferiblemente en el intervalo de 67 a 88°C, con la condición de que la temperatura de funcionamiento en el segundo reactor de polimerización (R2) sea igual o superior a la temperatura de funcionamiento en el primer reactor de polimerización (R1).
Normalmente, la presión en el primer reactor de polimerización (R1), preferiblemente en el reactor en bucle (LR), está en el intervalo de desde 20 hasta 80 bar, preferiblemente de 30 a 70 bar, tal como de 35 a 65 bar, mientras que la presión en el segundo reactor de polimerización (R2), es decir en el (primer) reactor en fase gaseosa (GPR1), y opcionalmente en cualquier reactor posterior, tal como en el tercer reactor de polimerización (R3), por ejemplo en el segundo reactor en fase gaseosa (GPR2), está en el intervalo de desde 5 hasta 50 bar, preferiblemente de 15 a 40 bar. Preferiblemente, se añade hidrógeno en cada reactor de polimerización con el fin de controlar el peso molecular, es decir la velocidad de flujo del fundido MFR2.
Preferiblemente, el tiempo de residencia promedio es bastante prolongado en los reactores de polimerización (R1) y (R2). En general, el tiempo de residencia promedio (t) se define como la razón del volumen de reacción (Vr ) con respecto a la velocidad de flujo de salida volumétrica a partir del reactor (Qo) (es decir Vr/Q0), es decir, t = Vr/Q0 [tau = Vr/Qo]. En el caso de un reactor en bucle el volumen de reacción (Vr ) es igual al volumen de reactor.
Por consiguiente, el tiempo de residencia promedio (t) en el primer reactor de polimerización (R1) es preferiblemente de al menos 15 min, más preferiblemente en el intervalo de 15 a 80 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 20 a 60 min, tal como en el intervalo de 24 a 50 min, y/o el tiempo de residencia promedio (t) en el segundo reactor de polimerización (R2) es preferiblemente de al menos 70 min, más preferiblemente en el intervalo de 70 a 220 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 80 a 210 min, aún más preferiblemente en el intervalo de 90 a 200 min, tal como en el intervalo de 90 a 190 min. Preferiblemente, el tiempo de residencia promedio (t) en el tercer reactor de polimerización (R3) (si está presente) es preferiblemente de al menos 30 min, más preferiblemente en el intervalo de 30 a 120 min, todavía más preferiblemente en el intervalo de 40 a 100 min, tal como en el intervalo de 50 a 90 min.
Tal como se mencionó anteriormente, la preparación del homopolímero de propileno puede comprender además de la polimerización (principal) del homopolímero de propileno en los al menos dos reactores de polimerización (R1, R3 y R3 opcional) antes de la misma una prepolimerización en un reactor de prepolimerización (PR) aguas arriba del primer reactor de polimerización (R1).
En el reactor de prepolimerización (PR) se produce un polipropileno (Pre-PP). La prepolimerización se lleva a cabo en presencia del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2). Según esta realización, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2), el cocatalizador (Co) y el donador externo (ED) se introducen todos ellos en la etapa de prepolimerización. Sin embargo, esto no excluirá la opción de que, en una etapa posterior, por ejemplo, se añadan cocatalizador (Co) y/o donador externo (ED) adicionales en el procedimiento de polimerización, por ejemplo en el primer reactor (R1). En una realización, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2), el cocatalizador (Co) y el donador externo (ED) solo se añaden en el reactor de prepolimerización (PR), si se aplica una prepolimerización.
La reacción de prepolimerización se lleva a cabo normalmente a una temperatura de 0 a 60°C, preferiblemente desde 15 hasta 50°C, y más preferiblemente desde 20 hasta 45°C.
La presión en el reactor de prepolimerización no es crítica pero debe ser lo suficientemente alta como para mantener la mezcla de reacción en fase líquida. Por tanto, la presión puede ser de desde 20 hasta 100 bar, por ejemplo 30 a 70 bar. En una realización preferida, la prepolimerización se lleva a cabo como polimerización en suspensión espesa en masa en propileno líquido, es decir, la fase líquida comprende principalmente propileno, opcionalmente con componentes inertes disueltos en el mismo. Además, según la presente invención, se emplea una alimentación de etileno durante la prepolimerización tal como se mencionó anteriormente.
También es posible añadir otros componentes a la etapa de prepolimerización. Por tanto, puede añadirse hidrógeno al interior de la etapa de prepolimerización para controlar el peso molecular del polipropileno (Pre-PP) tal como se conoce en la técnica. Además, puede usarse aditivo antiestático para impedir que las partículas se adhieran entre sí o a las paredes del reactor.
El control preciso de las condiciones de prepolimerización y los parámetros de reacción se encuentra dentro de las habilidades de la técnica.
Debido a las condiciones de procedimiento anteriormente definidas en la prepolimerización, preferiblemente se obtiene una mezcla (MI) del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) y el polipropileno (Pre-PP) producido en el reactor de prepolimerización (PR). Preferiblemente, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se dispersa (finamente) en el polipropileno (Pre-PP). Dicho de otro modo, las partículas de catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) introducidas en el reactor de prepolimerización (PR) se dividen en fragmentos más pequeños que se distribuyen uniformemente dentro del polipropileno en crecimiento (Pre-PP). Los tamaños de las partículas de catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) introducidas así como de los fragmentos obtenidos no tienen relevancia esencial para la presente invención y están dentro del conocimiento del experto.
Tal como se mencionó anteriormente, si se usa una prepolimerización, después de dicha prepolimerización, la mezcla (MI) del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) y el polipropileno (Pre-PP) producido en el reactor de prepolimerización (PR) se transfiere al primer reactor (R1). Normalmente, la cantidad total del polipropileno (Pre-PP) en el copolímero de propileno (R-PP) final es bastante baja y normalmente de no más del 5,0% en peso, más preferiblemente no más del 4,0% en peso, todavía más preferiblemente en el intervalo del 0,5 al 4,0% en peso, tal como en el intervalo del 1,0 al 3,0% en peso.
En el caso en el que no se usa la prepolimerización, el propileno y los demás componentes tales como el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se introducen directamente en el primer reactor de polimerización (R1).
Por consiguiente, el homopolímero de propileno se produce preferiblemente en un procedimiento que comprende las siguientes etapas en las condiciones expuestas anteriormente
(a) en el primer reactor de polimerización (R1), es decir en un reactor en bucle (LR), se polimeriza propileno obteniendo una primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) del homopolímero de propileno (H-PP2),
(b) transferir dicha primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) a un segundo reactor de polimerización (R2),
(c) en el segundo reactor de polimerización (R2) se polimeriza propileno en presencia de la primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) obteniendo una segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b) del homopolímero de propileno, dicha primera fracción de homopolímero de propileno (H-PP2a) y dicha segunda fracción de homopolímero de propileno (H-PP2b) forman el homopolímero de propileno.
Puede llevarse a cabo una prepolimerización tal como se describió anteriormente antes de la etapa (a).
Tal como se indicó anteriormente, en el procedimiento específico para la preparación del homopolímero de propileno tal como se definió anteriormente debe usarse un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2). Por consiguiente, ahora se describirá con más detalle el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2).
El catalizador usado en la presente invención es un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) sólido, que comprende compuestos (TC) de un metal de transición del grupo 4 a 6 de IUPAC, tales como titanio, un compuesto de metal (MC) del grupo 2, tal como magnesio, y un donador interno (ID) que es un compuesto no ftálico, preferiblemente un éster de ácido no ftálico, siendo todavía más preferiblemente un diéster de ácidos dicarboxílicos no ftálicos tal como se describe con más detalle a continuación. Por tanto, el catalizador está totalmente libre de compuestos ftálicos no deseados. Además, el catalizador sólido está libre de cualquier material de soporte externo, tal como sílice o MgCh, sino que el catalizador está autosoportado.
El catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) puede definirse adicionalmente por la manera en la que se obtiene.
Por consiguiente, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se obtiene preferiblemente mediante un procedimiento que comprende las etapas de
a)
ai) proporcionar una disolución de al menos un compuesto de alcoxilo de metal del grupo 2 (Ax) que es el producto de reacción de un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y un alcohol (A) que comprende además del resto hidroxilo al menos un resto éter opcionalmente en un medio de reacción líquido orgánico;
o
a2) una disolución de al menos un compuesto de alcoxilo de metal del grupo 2 (Ax') que es el producto de reacción de un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y una mezcla de alcohol del alcohol (A) y un alcohol monohidroxilado (B) de fórmula ROH, opcionalmente en un medio de reacción líquido orgánico;
o
a3) proporcionar una disolución de una mezcla del compuesto de alcoxilo del grupo 2 (Ax) y un compuesto de alcoxilo de metal del grupo 2 (Bx) que es el producto de reacción de un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y el alcohol monohidroxilado (B), opcionalmente en un medio de reacción líquido orgánico; y
b) añadir dicha disolución de la etapa a) a al menos un compuesto (TC) de un metal de transición del grupo 4 a 6 y c) obtener las partículas de componente de catalizador sólido,
y añadir un donador de electrones interno no ftálico (ID) en cualquier etapa antes de la etapa c).
El donador interno (ID) o precursor del mismo se añade preferiblemente a la disolución de la etapa a).
Según el procedimiento anterior, el catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) puede obtenerse mediante un método de precipitación o mediante un método de emulsión (sistema bifásico líquido/líquido) - solidificación dependiendo de las condiciones físicas, especialmente la temperatura usada en las etapas b) y c).
En ambos métodos (de precipitación o de emulsión-solidificación) la química del catalizador es la misma.
En el método de precipitación, se lleva a cabo la combinación de la disolución de la etapa a) con al menos un compuesto de metal de transición (TC) en la etapa b) y se mantiene la mezcla de reacción completa al menos a 50°C, más preferiblemente en el intervalo de temperatura de 55 a 110°C, más preferiblemente en el intervalo de 70 a 100°C, para garantizar una precipitación completa del componente de catalizador en forma de unas partículas sólidas (etapa c). En el método de emulsión - solidificación, en la etapa b) se añade normalmente la disolución de la etapa a) al, al menos, un compuesto de metal de transición (TC) a una temperatura inferior, tal como de desde -10 hasta por debajo de 50°C, preferiblemente desde -5 hasta 30°C. Durante la agitación de la emulsión, normalmente se mantiene la temperatura a de -10 a por debajo de 40°C, preferiblemente desde -5 hasta 30°C. Gotitas de la fase dispersada de la emulsión forman la composición de catalizador activo. La solidificación (etapa c) de las gotitas se lleva a cabo de manera adecuada calentando la emulsión hasta una temperatura de 70 a 150°C, preferiblemente hasta de 80 a 110°C. En la presente invención se usa preferiblemente el catalizador preparado mediante el método de emulsión -solidificación.
En una realización preferida, en la etapa a) se usa la disolución de a2) o a3), es decir una disolución de (Ax') o una disolución de una mezcla de (Ax) y (Bx).
Preferiblemente, el metal del grupo 2 (MC) es magnesio.
Los compuestos de alcoxi-magnesio (Ax), (Ax') y (Bx) pueden prepararse in situ en la primera etapa del procedimiento de preparación de catalizador, la etapa a), haciendo reaccionar el compuesto de magnesio con el/los alcohol(es) tal como se describió anteriormente, o dichos compuestos de alcoxi-magnesio pueden ser compuestos de alcoxi-magnesio preparados por separado o pueden incluso estar comercialmente disponibles como compuestos de alcoxi-magnesio listos y usarse como tales en el procedimiento de preparación de catalizador de la invención.
Ejemplos ilustrativos de alcoholes (A) son monoéteres de alcoholes dihidroxilados (monoéteres de glicol). Alcoholes (A) preferidos son monoéteres de glicol C2 a C4, en los que los restos éter comprenden desde 2 hasta 18 átomos de carbono, preferiblemente desde 4 hasta 12 átomos de carbono. Ejemplos preferidos son 2-(2-etilhexiloxi)etanol, 2-butiloxietanol, 2-hexiloxietanol y monobutil éter de 1,3-propilen-glicol, 3-butoxi-2-propanol, prefiriéndose particularmente 2-(2-etilhexiloxi)etanol y monobutil éter de 1,3-propilen-glicol, 3-butoxi-2-propanol.
Alcoholes monohidroxilados (B) ilustrativos tienen la fórmula ROH, siendo R un residuo alquilo C6-C10 de cadena lineal o ramificado. El alcohol monohidroxilado más preferido es 2-etil-1-hexanol u octanol.
Preferiblemente, se usan una mezcla de compuestos de alcoxi-Mg (Ax) y (Bx) o mezcla de alcoholes (A) y (B), respectivamente, y se emplean en una razón molar de Bx:Ax o B:A de desde 8:1 hasta 2:1, más preferiblemente de 5:1 a 3:1.
El compuesto de alcoxi-magnesio puede ser un producto de reacción de alcohol(es), tal como se definió anteriormente, y un compuesto de magnesio seleccionado de dialquil-magnesios, alcóxidos de alquil-magnesio, dialcóxidos de magnesio, haluros de alcoxi-magnesio y haluros de alquil-magnesio. Los grupos alquilo pueden ser un alquilo C1-C20 similar o diferente, preferiblemente alquilo C2-C10. Compuestos de alquil-alcoxi-magnesio típicos, cuando se usan, son butóxido de etil-magnesio, pentóxido de butil-magnesio, butóxido de octil-magnesio y octóxido de octil-magnesio. Preferiblemente, se usan los dialquil-magnesios. Los dialquil-magnesios más preferidos son butil-octil-magnesio o butiletil-magnesio.
También es posible que el compuesto de magnesio pueda reaccionar, además de con el alcohol (A) y el alcohol (B), también con un alcohol polihidroxilado (C) de fórmula R”(OH)m para obtener dichos compuestos de alcóxido de magnesio. Alcoholes polihidroxilados preferidos, si se usan, son alcoholes, en los que R” es un residuo de hidrocarburo C2 a C10 de cadena lineal, cíclico o ramificado, y m es un número entero de 2 a 6.
Por tanto, los compuestos de alcoxi-magnesio de la etapa a) se seleccionan del grupo que consiste en dialcóxidos de magnesio, diariloxi-magnesios, haluros de alquiloxi-magnesio, haluros de ariloxi-magnesio, alcóxidos de alquilmagnesio, alcóxidos de aril-magnesio y arilóxidos de alquil-magnesio. Además, puede usarse una mezcla de dihaluro de magnesio y un dialcóxido de magnesio.
Los disolventes que van a emplearse para la preparación del presente catalizador pueden seleccionarse de hidrocarburos aromáticos y alifáticos, de cadena lineal, ramificados y cíclicos, con de 5 a 20 átomos de carbono, más preferiblemente de 5 a 12 átomos de carbono, o mezclas de los mismos. Los disolventes adecuados incluyen benceno, tolueno, cumeno, xilol, pentano, hexano, heptano, octano y nonano. Se prefieren particularmente hexanos y pentanos. El compuesto de Mg se proporciona normalmente como una disolución a del 10 al 50% en peso en un disolvente tal como se indicó anteriormente. El compuesto de Mg comercialmente disponible típico, especialmente disoluciones de dialquil-magnesio, son disoluciones al 20 - 40% en peso en tolueno o heptanos.
La reacción para la preparación del compuesto de alcoxi-magnesio puede llevarse a cabo a una temperatura de 40° a 70°C. La temperatura más adecuada se selecciona dependiendo del compuesto de Mg y el/los alcohol(es) usados. El compuesto de metal de transición del grupo 4 a 6 es preferiblemente un compuesto de titanio, lo más preferiblemente un haluro de titanio, tal como TiCk
El donador interno (ID) usado en la preparación del catalizador usado en la presente invención se selecciona preferiblemente de (di)ésteres de ácidos (di)carboxílico no ftálicos, 1,3-diéteres, derivados y mezclas de los mismos. Donadores especialmente preferidos son diésteres de ácidos dicarboxílicos monoinsaturados, en particular ésteres pertenecientes a un grupo que comprende malonatos, maleatos, succinatos, citraconatos, glutaratos, ciclohexeno-1,2-dicarboxilatos y benzoatos, y cualquier derivado y/o mezcla de los mismos. Ejemplos preferidos son, por ejemplo, maleatos y citraconatos sustituidos, lo más preferiblemente citraconatos.
En el método en emulsión, el sistema en dos fases líquido-líquido puede formarse mediante simple agitación y opcionalmente añadiendo disolvente(s) y aditivos (adicionales), tales como el agente de minimización de las turbulencias (TMA) y/o los agentes emulsionantes y/o estabilizantes de la emulsión, tales como tensioactivos, que se usan de una manera conocida en la técnica para facilitar la formación de y/o estabilizar la emulsión. Preferiblemente, los tensioactivos son polímeros acrílicos o metacrílicos. Se prefieren particularmente (met)acrilatos C12 a C20 no ramificados tales como poli(metacrilato de hexadecilo) y poli(metacrilato de octadecilo) y mezclas de los mismos. El agente de minimización de las turbulencias (TMA), si se usa, se selecciona preferiblemente de polímeros de a-olefina de monómeros de a-olefina con 6 a 20 átomos de carbono, tales como poliocteno, polinoneno, polideceno, poliundeceno o polidodeceno o mezclas de los mismos. Lo más preferiblemente es polideceno.
El producto particulado sólido obtenido mediante el método de precipitación o de emulsión - solidificación puede lavarse al menos una vez, preferiblemente al menos dos veces, lo más preferiblemente al menos tres veces con un hidrocarburo aromático y/o alifático, preferiblemente con tolueno, heptano o pentano. Además, el catalizador puede secarse, tal como mediante evaporación o purga con nitrógeno, o puede suspenderse en un líquido oleoso sin ninguna etapa de secado. El catalizador de Ziegler-Natta finalmente obtenido está de manera deseable en forma de partículas que tienen generalmente un intervalo de tamaño de partícula promedio de 5 a 200 |jm, preferiblemente de 10 a 100. Las partículas son compactas con baja porosidad y tienen un área de superficie por debajo de 20 g/m2 , más preferiblemente por debajo de 10 g/m2. Normalmente, la cantidad de Ti es del 1 al 6% en peso, Mg del 10 al 20% en peso y donador del 10 al 40% en peso de la composición de catalizador.
Una descripción detallada de la preparación de catalizadores se da a conocer en los documentos WO 2012/007430, EP2610271, EP 261027 y EP2610272 que se incorporan en el presente documento como referencia.
El catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) se usa preferiblemente en asociación con un cocatalizador de alquil-aluminio y opcionalmente donadores externos.
Como componente adicional en el presente procedimiento de polimerización preferiblemente está presente un donador externo (ED). Los donadores externos (ED) adecuados incluyen determinados silanos, éteres, ésteres, aminas, cetonas, compuestos heterocíclicos y combinaciones de los mismos. Se prefiere especialmente usar un silano. Lo más preferido es usar silanos de la fórmula general
RapRbqSi(ORc)(4-p-q)
en la que Ra, Rb y Rc designan un radical de hidrocarburo, en particular un grupo alquilo o cicloalquilo, y en la que p y q son números que oscilan entre 0 y 3 siendo su suma p q igual o inferior a 3. Ra , Rb y Rc pueden elegirse independientemente unos de otros y pueden ser iguales o diferentes. Ejemplos específicos de tales silanos son (tercbutil)2Si(OCH3)2 , (ciclohexil)(metil)Si(0CH3)2 , (fenil)2Si(OCH3)2 y (ciclopentil)2Si(OCH3)2 , o de fórmula general Si(OCH2CH3)3(NR3R4)
en la que R3 y R4 pueden ser iguales o diferentes y representan un grupo de hidrocarburo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono.
R3 y R4 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en grupo de hidrocarburo alifático lineal que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupo de hidrocarburo alifático ramificado que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y grupo de hidrocarburo alifático cíclico que tiene de 1 a 12 átomos de carbono. Se prefiere en particular que R3 y R4 se seleccionen independientemente del grupo que consiste en metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, octilo, decanilo, iso-propilo, iso-butilo, isopentilo, terc-butilo, terc-amilo, neopentilo, ciclopentilo, ciclohexilo, metilciclopentilo y cicloheptilo.
Más preferiblemente, tanto R1 como R2 son iguales, aún más preferiblemente tanto R3 como R4 son un grupo etilo. Donadores externos (ED) especialmente preferidos son el donador de pentil-dimetoxi-silano (donador D) o el donador de ciclohexilmetil-dimetoxi-silano (donador C), prefiriéndose especialmente este último.
Además del catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) y el donador externo opcional (ED) puede usarse un cocatalizador. El cocatalizador es preferiblemente un compuesto del grupo 13 de la tabla periódica (IUPAC), por ejemplo organoaluminio, tal como un compuesto de aluminio, tal como compuesto de alquil-aluminio, haluro de aluminio o haluro de alquil-aluminio. Por consiguiente, en una realización específica, el cocatalizador (Co) es un trialquilaluminio, tal como trietilaluminio (TEAL), cloruro de dialquil-aluminio o dicloruro de alquil-aluminio o mezclas de los mismos. En una realización específica, el cocatalizador (Co) es trietilaluminio (TEAL).
Ventajosamente, el trietil-aluminio (TEAL) tiene un contenido en hidruro, expresado como AlH3 , de menos del 1,0% en peso con respecto al trietil-aluminio (TEAL). Más preferiblemente, el contenido en hidruro es de menos del 0,5% en peso, y lo más preferiblemente el contenido en hidruro es de menos del 0,1% en peso.
Preferiblemente, la razón entre el cocatalizador (Co) y el donador externo (ED) [Co/ED] y/o la razón entre el cocatalizador (Co) y el metal de transición (TM) [Co/TM] debe elegirse cuidadosamente.
Por consiguiente,
(a) la razón molar de cocatalizador (Co) con respecto a donador externo (ED) [Co/ED] debe estar en el intervalo de 5 a 45, preferiblemente está en el intervalo de 5 a 35, más preferiblemente está en el intervalo de 5 a 25; y opcionalmente (b) la razón molar de cocatalizador (Co) con respecto a un compuesto de titanio (TC) [Co/TC] debe estar en el intervalo de por encima de 80 a 500, preferiblemente está en el intervalo de 100 a 350, todavía más preferiblemente está en el intervalo de 120 a 300.
El artículo
La presente invención se refiere además a un artículo que comprende el material textil no tejido (NF) tal como se describió anteriormente.
Por tanto, la presente invención también se refiere a un artículo seleccionado del grupo que consiste en medio de filtración (filtro), pañal, toalla higiénica, salvaslip, producto para la incontinencia para adultos, prendas protectoras, talla quirúrgica, bata quirúrgica y prendas quirúrgicas, que comprende el material textil no tejido (NF) de la invención.
A continuación se ilustra adicionalmente la presente invención por medio de ejemplos.
Ejemplos
A. Métodos de medición
Las siguientes definiciones de términos y métodos de determinación se aplican para la descripción general anterior de la invención incluyendo las reivindicaciones así como a los siguientes ejemplos a menos que se defina lo contrario.
Cuantificación de microestructura mediante espectroscopía de RMN
Se usó espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) cuantitativa para cuantificar la isotacticidad y regioregularidad de los homopolímeros de propileno.
Se registraron espectros de 13C{1H}-RMN cuantitativos en el estado en disolución usando un espectrómetro de RMN Bruker Advance III 400 que funcionaba a 400,15 y 100,62 MHz para 1H y 13C, respectivamente. Todos los espectros se registraron usando una cabeza de sonda de temperatura extendida de 10 mm optimizada para 13C a 125°C usando gas nitrógeno para todas las partes neumáticas.
Para homopolímeros de propileno se disolvieron aproximadamente 200 mg de material en 1,2-tetracloroetano-d2 (TCE- d 2). Para garantizar una disolución homogénea, tras la preparación de la muestra inicial en un bloque térmico, se calentó adicionalmente el tubo de RMN en un horno rotatorio durante al menos 1 hora. Tras la inserción en el imán, se centrifugó el tubo a 10 Hz. Esta configuración se eligió principalmente por la alta resolución necesaria para la cuantificación de la distribución de la tacticidad (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V.; Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251). Se empleó excitación de pulso individual convencional usando el esquema de desacoplamiento NOE y WALTZ 16 de dos niveles (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson. 187 (2007) 225; Busico, V., Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 11289). Se adquirieron un total de 8192 (8 k) transitorios por espectro.
Se procesaron espectros de 13C{1H}-RMN cuantitativa, se integraron y se determinaron las propiedades cuantitativas relevantes a partir de las integrales usando programas informáticos privados.
Para los homopolímeros de propileno todos los desplazamientos químicos tienen referencia interna a la pentada isotáctica de metilo (mmmm) a 21,85 ppm.
Se observaron señales características correspondientes a regiodefectos (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253; Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157; Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950) o comonómero.
Se cuantificó la distribución de tacticidad mediante integración de la región de metilo entre 23,6-19,7 ppm, corrigiendo para compensar cualquier sitio no relacionado con las secuencias estéreo de interés (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V., Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251).
Específicamente, se corrigió la influencia de regiodefectos y comonómero sobre la cuantificación de la distribución de tacticidad mediante sustracción de integrales representativas de regiodefectos y comonómeros a partir de las regiones integrales específicas de las secuencias estéreo.
Se determinó la isotacticidad a nivel de pentada y se notificó como porcentaje de secuencias de pentadas isotácticas (mmmm) con respecto a todas las secuencias de pentadas:
[mmmm] % = 100*(mmmm / suma de todas las pentadas)
La presencia de regiodefectos eritro 2,1 se indicó mediante la presencia de los dos sitios de metilo a 17,7 y 17,2 ppm y se confirmó mediante otros sitios característicos. No se observaron señales características correspondientes a otros tipos de regiodefectos (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253).
La cantidad de regiodefectos eritro 2,1 se cuantificó usando la integral promedio de los dos sitios de metilo característicos a 17,7 y 17,2 ppm:
Psic-(Trf Ls) ¡ 2
La cantidad de propeno insertado de manera primaria en 1,2 se cuantificó basándose en la región de metilo con corrección realizada para sitios incluidos en esta región no relacionados con la inserción primaria y para sitios de inserción primaria excluidos de esta región:
Pl2 Icil.r Pl2e
La cantidad total de propeno se cuantificó como la suma de propeno insertado de manera primaria y todos los demás regiodefectos presentes:
Figure imgf000027_0001
El porcentaje en moles de regiodefectos eritro 2,1 se cuantificó con respecto a todo propeno: [21e]% en moles = 100 * (P21e / Ptotal)
MFR2 (230°C) se mide según la norma ISO 1133 (230°C, carga de 2,16 kg)
Peso molecular promedio en número (Mn), peso molecular promedio en peso (Mw) y distribución de pesos moleculares (MWD)
Los promedios de peso molecular (Mw, Mn), y la distribución de pesos moleculares (MWD), es decir Mw/Mn (en la que Mn es el peso molecular promedio en número y Mw es el peso molecular promedio en peso), se determinaron mediante cromatografía de permeación en gel (GPC) según las normas ISO 16014-4:2003 y ASTM D 6474-99. Se usó un instrumento de GPC PolymerChar, equipado con detector de infrarrojos (IR), con 3 x columnas Olexis y 1x precolumna Olexis de Polymer Laboratories y 1,2,4-triclorobenceno (TCB, estabilizado con 2,6-di-terc-butil-4-metil-fenol 250 mg/l) como disolvente a 160°C y a una velocidad de flujo constante de 1 mL/min. Se inyectaron 200 |jl de disolución de muestra por análisis. Se calibró el conjunto de columna usando calibración universal (según la norma ISO 16014-2:2003) con al menos 15 patrones de poliestireno (PS) de MWD estrecha en el intervalo de 0,5 kg/mol a 11.500 kg/mol. Las constantes de Mark Houwink para PS, PE y PP usadas son tal como se describe según la norma ASTM D 6474-99. Todas las muestras se prepararon disolviendo 5,0 - 9,0 mg de polímero en 8 mL (a 160°C) de TCB estabilizado (igual que la fase móvil) durante 2,5 horas para PP o 3 horas para PE a un máx. de 160°C con agitación suave continua en el inyector automático del instrumento de GPC.
La fracción soluble en xileno a temperatura ambiente (XS, % en peso): la cantidad del polímero soluble en xileno se determina a 25°C según la norma ISO 16152; 5a edición; 2005-07-01.
Análisis de DSC, temperatura de fusión (Tf) y calor de fusión (Hf), temperatura de cristalización (Tc) y calor de cristalización (Hc): se miden con un dispositivo de calorimetría diferencial de barrido (DSC) Q200 de TA Instrument en muestras de 5 a 7 mg. Se realiza DSC según la norma ISO 11357 / parte 3 /método C2 en un ciclo de calor / frío / calor con una velocidad de barrido de 10°C/min en el intervalo de temperatura de -30 a 225°C. La temperatura de cristalización (Tc) y el calor de cristalización (Hc) se determinan a partir de la etapa de enfriamiento, mientras que la temperatura de fusión (Tf) y el calor de fusión (Hf) se determinan a partir de la segunda etapa de calentamiento.
La temperatura de transición vítrea Tg se determina mediante análisis mecánico dinámico según la norma ISO 6721-7. Las mediciones se realizan en modo de torsión en muestras moldeadas por compresión (40x10x1 mm3) a entre -100°C y 150°C con una tasa de calentamiento de 2°C/min y una frecuencia de 1 Hz.
El módulo de tracción se midió según la norma ISO 527-2 (velocidad de cruceta = 1 mm/min; velocidad de prueba de 50 mm/min a 23°C) usando muestras moldeadas por inyección tal como se describe en la norma EN ISO 1873-2 (forma de hueso de perro, 4 mm de grosor). La medición se realiza después de un tiempo de acondicionamiento de la muestra de 96 h.
Gramaje de la banda
El peso unitario (gramaje) de las bandas en g/m2 se determinó según la norma ISO 536:1995.
Diámetro de fibra promedio en la banda
El diámetro de fibra promedio en número se determinó usando microscopía electrónica de barrido (SEM). Se seleccionó una parte representativa de la banda y se registró una micrografía de s Em de aumento adecuado, después se midió el diámetro de 20 fibras y se calculó el promedio en número.
Altura hidrostática
La altura hidrostática o resistencia al agua tal como se determina mediante una prueba de presión hidrostática se determina según la prueba de la norma de WSP (socios estratégicos mundiales) WSP 80.6 (09) tal como se publicó en diciembre de 2009. Esta norma de la industria se basa a su vez en la norma ISO 811:1981 y usa muestras de 100 cm2 a 23°C con agua purificada como líquido de prueba y una tasa de aumento de la presión de agua de 10 cm/min.
Permeabilidad al aire
La permeabilidad al aire se determinó según la norma DIN ISO 9237.
B. Ejemplos
El catalizador usado en el procedimiento de polimerización para el homopolímero de propileno (PP2) para la capa de filamentos continuos (S) del ejemplo de la invención (IE) se preparó de la siguiente manera:
Productos químicos usados:
Disolución al 20% en tolueno de butil-etil-magnesio (Mg(Bu)(Et), BEM), proporcionada por Chemtura
2- Etilhexanol, proporcionado por Amphochem
3- Butoxi-2-propanol (DOWANOL™ PnB), proporcionado por Dow
Citraconato de bis(2-etilhexilo), proporcionado por SynphaBase
TiCl4, proporcionado por Millenium Chemicals
Tolueno, proporcionado por Aspokem
Viscoplex® 1-254, proporcionado por Evonik
Heptano, proporcionado por Chevron
Preparación de un compuesto de alcoxi-Mg
Se preparó una disolución de alcóxido de Mg añadiendo, con agitación (70 rpm), en 11 kg de una disolución al 20% en peso en tolueno de butil-etil-magnesio (Mg(Bu)(Et)), una mezcla de 4,7 kg de 2-etilhexanol y 1,2 kg de butoxipropanol en un reactor de acero inoxidable de 20 l. Durante la adición, se mantuvo el contenido del reactor por debajo de 45°C. Después de completarse la adición, se continuó el mezclado (70 rpm) de la mezcla de reacción a 60°C durante 30 minutos. Después de enfriar hasta temperatura ambiente, se añadieron 2,3 kg g del donador citraconato de bis(2-etilhexilo) a la disolución de alcóxido de Mg manteniendo la temperatura por debajo de 25°C. Se continuó el mezclado durante 15 minutos con agitación (70 rpm).
Preparación de componente de catalizador sólido
Se añadieron 20,3 kg de TiCU y 1,1 kg de tolueno en un reactor de acero inoxidable de 20 l. Con mezclado a 350 rpm y manteniendo la temperatura a 0°C, se añadieron 14,5 kg del compuesto de alcoxi-Mg preparado en el ejemplo 1 durante 1,5 horas. Se añadieron 1,7 l de Viscoplex® 1-254 y 7,5 kg de heptano y después de 1 hora de mezclado a 0°C se aumentó la temperatura de la emulsión formada hasta 90°C dentro del plazo de 1 hora. Después de 30 minutos se detuvo el mezclado, se solidificaron gotitas de catalizador y se dejaron sedimentar las partículas de catalizador formadas. Después de sedimentar (1 hora), se extrajo el líquido sobrenadante con sifón. Después se lavaron las partículas de catalizador con 45 kg de tolueno a 90°C durante 20 minutos seguido por dos lavados con heptano (30 kg, 15 min). Durante el primer lavado con heptano, se redujo la temperatura hasta 50°C y, durante el segundo lavado, hasta temperatura ambiente.
El catalizador así obtenido se usó con trietil-aluminio (TEAL) como cocatalizador y diciclopentil-dimetoxi-silano (donador D) como donador para el ejemplo IE1 y ciclohexilmetil-dimetoxi-silano (donador C) como donador para el ejemplo IE2, respectivamente.
El catalizador usado en el procedimiento de polimerización para el homopolímero de propileno (PP1) para la capa ablandada por soplado (M) de los ejemplos de la invención (IE3) es el catalizador comercial ZN180M de Lyondell Basell usado junto con ciclohexilmetil-dimetoxi-silano (donador C) como donador.
La razón de aluminio con respecto a donador, la razón de aluminio con respecto a titanio y las condiciones de polimerización se indican en la tabla 1.
Tabla 1: preparación de polímero de base PP1 (IE3) y PP2 (IE1, IE2)
Figure imgf000028_0001
____ ____
Figure imgf000029_0003
___________ ___________ ____ ____
Como ejemplo comparativo CE1 para la capa de filamentos continuos (S), se usó HG455FB que es una calidad comercial de Borealis que tiene una MFR de 27 g/10 min. Los detalles se indican en la tabla 2.
Como ejemplo comparativo CE2 para la capa ablandada por soplado (M), se usó HL508FB que es una calidad comercial de Borealis que tiene una MFR de 800 g/10 min. Las propiedades básicas se indican en la tabla 2.
Se mezclaron los polímeros IE1, IE2, IE3, CE1 y CE2 con 400 ppm estearato de calcio (n.° CAS 1592-23-0) y 1.000 ppm de Irganox 1010 suministrado por BASF AG, Alemania (tetrakis(3-(3',5'-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propionato de pentaeritritilo, n.° CAS 6683-19-8).
En una segunda etapa, se sometieron los homopolímeros de propileno IE1, IE2, IE3, CE1 y CE2 a reducción de la viscosidad usando una prensa extrusora de doble husillo corrotatorios a 200-230°C y usando una cantidad apropiada de (terc-butilperoxi)-2,5-dimetilhexano (Trigonox 101, distribuido por Akzo Nobel, Países Bajos) para lograr la MFR2 objetivo. Las propiedades de los homopolímeros de propileno después de la reducción de la viscosidad se resumen en la tabla 2.
Tabla 2: propiedades de los ejemplos de la invención y comparativos después de la reducción de la viscosidad
Figure imgf000029_0001
Tabla 3: condiciones de procesamiento para la producción y propiedades de los materiales textiles no tejidos
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Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Material textil no tejido (NF), que comprende una estructura de múltiples capas que comprende
i) al menos una capa ablandada por soplado (M) que comprende fibras ablandadas por soplado (MBF) que comprenden un primer polímero de propileno (PP1) que tiene una isotacticidad de pentadas (mmmm) de más del 94,1%, y ii) al menos una capa de filamentos continuos (S) que comprende fibras de filamentos continuos (SBF) que comprenden un segundo polímero de propileno (PP2) que tiene
a) una isotacticidad de pentadas (mmmm) inferior al 93,7%,
b) una temperatura de fusión Tf por debajo de 164°C,
en el que el segundo polímero de propileno (PP2) está caracterizado por una cantidad de regiodefectos eritro 2,1 igual o inferior al 0,4% en moles, y en el que el segundo polímero de propileno (PP2) está libre de ésteres de ácido ftálico así como sus productos de descomposición respectivos.
2. Material textil no tejido (NF) según la reivindicación 1, en el que el primer polímero de propileno (PP1) y/o el segundo polímero de propileno (PP2) son homopolímeros de propileno.
3. Material textil no tejido (NF) según la reivindicación 1 o 2, en el que el primer polímero de propileno (PP1) y/o el segundo polímero de propileno (PP2) presentan viscosidad reducida.
4. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer polímero de propileno (PP1) y/o el segundo polímero de propileno (PP2) cumplen la inecuación (I)
MFRjf inal ) > 5 (|)
MFR(inicial) ( '
en la que MFR(final) es la velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 después de la reducción de la viscosidad y MFR(inicial) es la velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 antes de la reducción de la viscosidad.
5. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer polímero de propileno (PP1) tiene una velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma ISO 1133 después de la reducción de la viscosidad de al menos 400 g/10 min.
6. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo polímero de propileno (PP2) tiene una velocidad de flujo del fundido MFR (230°C) determinada según la norma iSo 1133 después de la reducción de la viscosidad de al menos 21 g/10 min.
7. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer polímero de propileno (PP1) tiene un contenido en productos solubles en xileno (XCS) inferior al 3,1% en peso.
8. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
(i) el primer polímero de propileno (PP1) tiene una distribución de pesos moleculares finales Mw(final)/Mn(final) después de la reducción de la viscosidad de al menos 2,7, y/o
(ii) el segundo polímero de propileno (PP2) tiene una distribución de pesos moleculares finales Mw(final)/Mn(final) después de la reducción de la viscosidad de al menos 3,0.
9. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo polímero de propileno (PP2) se ha polimerizado en presencia de
a) un catalizador de Ziegler-Natta (ZN-C2) que comprende compuestos (TC) de un metal de transición del grupo 4 a 6 de IUPAC, un compuesto de metal (MC) del grupo 2 y un donador interno (ID), en el que dicho donador interno (ID) es un compuesto no ftálico, preferiblemente es un éster de ácido no ftálico;
b) opcionalmente un cocatalizador (Co), y
c) opcionalmente un donador externo (ED).
10. Material textil no tejido (NF) según la reivindicación 9, en el que
a) el donador interno (ID) se selecciona de malonatos, maleatos, succinatos, glutaratos, ciclohexeno-1,2-dicarboxilatos, benzoatos y derivados y/o mezclas de los mismos opcionalmente sustituidos, preferiblemente el donador interno (ID) es un citraconato;
b) la razón molar de cocatalizador (Co) con respecto a donador externo (ED) [Co/ED] es de 5 a 45.
11. Material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material textil no tejido se obtiene mediante
a) producir la primera capa de filamentos continuos (S1) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar,
b) opcionalmente producir al menos una capa de filamentos continuos (S) adicional depositando fibras de filamentos continuos (SBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) a través de al menos una tobera para hilar adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende dos o más, tal como dos o tres, capas de filamentos continuos (S) en secuencia,
c) producir la primera capa ablandada por soplado (M1) depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa de filamentos continuos (S1) obtenida en la etapa a) o sobre la capa de filamentos continuos (S) más externa obtenida en la etapa b) a través de una prensa extrusora, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) y una capa ablandada por soplado (M) en secuencia,
d) opcionalmente producir al menos una capa ablandada por soplado (M) adicional depositando fibras ablandadas por soplado (MBF) sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa c) a través de al menos una prensa extrusora adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) y dos o más, tal como dos o tres, capas ablandadas por soplado (M) en secuencia,
e) producir la segunda capa de filamentos continuos (S2) depositando fibras de filamentos continuos (SBF) a través de una tobera para hilar sobre la primera capa ablandada por soplado (M1) obtenida en la etapa c) o sobre la capa ablandada por soplado (M) más externa obtenida en la etapa d), obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S), una o más, tal como una, dos o tres, capas ablandadas por soplado (M), y una capa de filamentos continuos (S) en secuencia, y
f) opcionalmente producir al menos una capa de filamentos continuos (S) adicional depositando fibras de filamentos continuos (SBF) sobre la segunda capa de filamentos continuos (S2) obtenida en la etapa e) a través de al menos una tobera para hilar adicional, obteniendo de ese modo una estructura de múltiples capas que comprende una o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S), una o más, tal como una, dos o tres, capas ablandadas por soplado (M), y dos o más, tal como una, dos o tres, capas de filamentos continuos (S) en secuencia.
12. Artículo, que comprende el material textil no tejido (NF) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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