ES2984829T3 - Composición automotriz - Google Patents

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ES2984829T3 ES20190810T ES20190810T ES2984829T3 ES 2984829 T3 ES2984829 T3 ES 2984829T3 ES 20190810 T ES20190810 T ES 20190810T ES 20190810 T ES20190810 T ES 20190810T ES 2984829 T3 ES2984829 T3 ES 2984829T3
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Markus Gahleitner
Klaus Bernreitner
Pauli Leskinen
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Abstract

Una composición que comprende (A) 40 a 80 % en peso de una primera composición heterofásica (HECO1); (B) 7 a 30 % en peso de una segunda composición heterofásica (HECO2); (C) 0 a 12 % en peso de un HDPE; (D) 2 a 12 % en peso de un plastómero; y (E) 7 a 25 % en peso, de talco; en donde HECO1 tiene una Tm de 150 a 159 °C, un MFR2 de 20,0 a 120 g/10 min, una fracción cristalina CRYSTEX de 79,0 a 91,0 % en peso, una fracción soluble CRYSTEX de 9,0 a 21,0 % en peso, y un contenido de etileno de 1,5 a 6,5 % en moles; HECO2 tiene un MFR2 de 2,0 a 10,0 g/10 min, una fracción cristalina CRYSTEX de 70,0 a 82,0 % en peso, una fracción soluble CRYSTEX de 18,0 a 30,0 % en peso y un contenido de etileno de 9,0 a 20,0 % en moles; siendo el plastómero un C2/C8 o un Copolímero C2/C4 con una densidad de 850 a 900 kg/m 3 . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición automotriz
La presente invención se refiere a una nueva composición adecuada para artículos automotrices, especialmente artículos automotrices interiores, que comprenden un copolímero heterofásico de propileno con bajo contenido de etileno producido con un catalizador de metaloceno, un copolímero heterofásico de propileno adicional con mayor contenido de etileno, un plastómero y talco. La invención se refiere además a artículos automotrices que comprenden dicha composición, y al copolímero heterofásico de propileno con bajo contenido de etileno producido con un catalizador de metaloceno.
Se conoce bien el uso de copolímeros heterofásicos de propileno en la industria automotriz debido principalmente a su bajo peso específico y buen rendimiento (véanse los documentos EP 2423257 A1 o EP 3124537). En algunas áreas específicas, como para aplicaciones en interiores de vehículos, la baja emisión es un problema importante. El inconveniente esencial de las actuales soluciones a la venta es que tienen una emisión bastante alta, esencialmente impulsada por los componentes del polipropileno. Normalmente, los copolímeros heterofásicos de propileno se caracterizan por cantidades bastantes altas de oligómeros, que son responsables principalmente de valores bastante altos de emisión de compuestos de carbono, al igual que altos valores de VOC o valores de FOG. Los valores pueden ser reducidos de algún modo debido a etapas de lavado problemáticas, que son, sin embargo, poco respetuosas con el medioambientalmente. Ya se conocen algunos copolímeros heterofásicos de propileno, que tienen valores de emisión bastante bajos, pero padecen una baja temperatura de fusión y/o baja rigidez.
Así, el objeto de la presente invención es proporcionar un copolímero heterofásico de propileno que sea apto para reducir los valores de emisión de composiciones aplicable para artículos automotrices, especialmente artículos automotrices interiores, pero que no comprometa el rendimiento mecánico, especialmente la rigidez y el impacto. Además, la composición debe tener resistencia al rayado bastante alta.
El hallazgo de la presente invención es proporcionar una composición que comprenda dos copolímeros heterofásicos de propileno, siendo uno de ellos producido con un catalizador de metaloceno y tiene bajo contenido total de etileno, un plastómero, talco y opcionalmente un polietileno de alta densidad (HDPE).
Un copolímero heterofásico de propileno que tiene como matriz un homopolímero de propileno y que se produce en presencia de un catalizador de metaloceno se caracteriza por una temperatura de fusión inferior a 160 °C, pero superior a 152 °C. Además, un copolímero heterofásico de propileno que tiene como matriz un homopolímero de propileno y que se produce en presencia de un catalizador de metaloceno comprende 2,1 regiodefectos. A diferencia de esto, los copolímeros heterofásicos de propileno que tienen como matriz un homopolímero de propileno y que se producen en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta tienen una temperatura de fusión mucho más alta, es decir, superior a 160 °C, y no muestran 2,1 regiodefectos.
Por consiguiente, la presente invención se refiere a una composición que comprende
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un plastómero (P); y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) a soluble fracción (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0%en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2); y
(v) opcionalmente una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g, preferentemente en el intervalo de 5,00 a 9,00 dl/g;
- siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 850 a 900 kg/m3.
Alternativamente, la invención se refiere a una composición que comprende
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido M<f>R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2); y
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g;
- siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad medida según ISO 1183-1 en el intervalo de 850 a 900 kg/m3.
Por tanto la presente invención se refiere especialmente a una composición que comprende
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 25 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P);
y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2); y
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g;
- siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad medida según ISO 1183-1 en el intervalo de 850 a 900 kg/m3;
- el talco que tiene una mediana del tamaño de partículas d50 en el intervalo de 0,3 a 3,0 pm y un tamaño de partículas de corte superior dg5 medida según ISO 13317-3 en el intervalo de 0,5 a 10,0 pm.
Realizaciones preferidas adicionales de la composición inventiva se definen en las reivindicaciones dependientes.
Además, la presente invención se refiere a un artículo automotriz, especialmente un artículo automotriz, que comprende al menos el 90 % en peso, preferentemente que consiste en, de una composición que comprende (A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P);
y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde opcionalmente el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos en el intervalo del 0,05 al 0,90 % determinado por RMN 13C, y (b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2); y
(v) opcionalmente una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g;
- siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad medida según ISO 1183-1 en el intervalo de 850 a 900 kg/m3.
A continuación, la invención se describe con más detalle.
La composición
Como se ha establecido anteriormente, la composición inventiva debe comprenden la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el plastómero (P), el talco (T) y opcionalmente el polietileno de alta densidad (HDPE). Se prefiere especialmente que la composición inventiva consista en los componentes y opcionalmente aditivos adicionales antes mencionados. Sin embargo, la composición inventiva no debe contener preferentemente polímeros adicionales.
Por consiguiente, la composición inventiva preferentemente comprende
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P);
y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso, preferentemente al menos el 95,0 % en peso, de la composición total.
Por consiguiente, se prefiere especialmente que la composición inventiva comprenda
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P);
y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso, preferentemente al menos el 95 % en peso, de la composición total.
Todavía más preferentemente, la composición inventiva consiste en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de aditivos (A).
Todavía aún más preferentemente la composición inventiva consiste en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de aditivos (A).
Preferentemente, la composición según la presente invención tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2.16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10,0 a 30,0 g/10 min.
Por lo tanto, se prefiere que la composición inventiva tenga una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2.16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10,0 al 30,0 g/10 min y comprenda
(A) 40 al 80 % en peso, más preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, más preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 2 al 12 % en peso, más preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, más preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); y
(E) 7 al 25 % en peso, más preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
- la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total
y
- opcionalmente la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HeCO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5.
Aún más preferentemente, la composición inventiva tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10 a 30 g/10 min y consiste en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de aditivos (A);
en donde opcionalmente la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HECO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5.
Todavía aún más preferentemente, la composición inventiva comprende
(A) 40 al 80 % en peso, más preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, más preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 2 al 12 % en peso, más preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, más preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); y
(E) 7 al 25 % en peso, más preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); en donde
- la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total,
y
- la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HECO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5,
en donde además la composición tiene
- una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10,0 a 30,0 g/10 min;
- un módulo de flexión medido según ISO 178 en el intervalo de 1600 a 2100 MPa;
- una resistencia al impacto con probeta entallada de Charpy (NIS) medida según ISO 1791 eA a 23 °C en el intervalo de 7,0 a 75 kJ/m2, preferentemente 8,0 a 60 kJ/m2; y
- una resistencia al impacto con probeta entallada de Charpy (NIS) medida según ISO 179 1 eA a -20 °C en el intervalo de 2,2 a 15,0 kJ/m2, preferentemente 2,5 a 10,0 kJ/m2
Se prefiere en particular que la composición de la presente invención consista en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de aditivos (A);
en donde la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HECO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5,
en donde además la composición tiene
- una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10 a 30 g/10 min;
- un módulo de flexión medido según ISO 178 en el intervalo de 1600 a 2100 MPa;
- una resistencia al impacto con probeta entallada de Charpy (NIS) medida según ISO 1791 eA a 23 °C en el intervalo de 7,0 a 75 kJ/m2, preferentemente 8,0 a 60 kJ/m2; y
- una resistencia al impacto con probeta entallada de Charpy (NIS) medida según ISO 179 1 eA a -20 °C en el intervalo de 2,2 a 15,0 kJ/m2, preferentemente 2,5 a 10,0 kJ/m2
La composición según la presente invención se puede preparar por incorporación mediante mezclado de los componentes dentro de dispositivos de mezcla del fundido adecuados para preparar compuestos poliméricos, que incluyen en particular prensas extrusoras, como prensas extrusoras de un solo husillo, así como prensas extrusoras de doble husillo co- o contrarrotativas. Otros dispositivos de mezcla del fundido adecuados incluyen prensas extrusoras planetarias y coamasadoras de un solo husillo. Especialmente se prefieren prensas extrusoras de doble husillo corrotativas que incluyen secciones de mezcla y amasado de alta intensidad. Temperaturas de fusión adecuadas para preparar las composiciones están en el intervalo de 170 a 300 °C, preferentemente en el intervalo de 200 a 260 °C.
A continuación, los componentes presentes en la composición inventiva se describen con más detalle.
El primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1)
El primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) es un sistema heterofásico como entiende el experto en la técnica. Es decir, el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) comprende una matriz que es un homopolímero de propileno en el que se dispersa un caucho de etileno-propileno. En otras palabras, la expresión "heterofásico" indica que un caucho de etileno-propileno se dispersa (finamente) en la matriz. En otras palabras, el caucho de etileno-propileno forma inclusiones en la matriz. Por lo tanto, la matriz contiene inclusiones (finamente) dispersaas que no son parte de la matriz y dichas inclusiones son el caucho de etileno-propileno. El término "inclusión" según la presente invención debe indicar preferentemente que la matriz y la inclusión forman fases diferentes dentro del copolímero heterofásico de propileno, dichas inclusiones son, por ejemplo, visibles por microscopia de alta resolución, como microscopía electrónica o microscopia de fuerza de barrido.
El primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) según la presente invención se ha producido por un catalizador de metaloceno, especialmente por un catalizador de metaloceno como se define más abajo en más detalle. Por consiguiente, el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) según la presente invención tiene una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C, preferentemente en el intervalo de 153 a 158 °C, y/o 2,1 regiodefectos en la matriz, es decir, el homopolímero de propileno, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, preferentemente en el intervalo del 0,25 al 0,85, determinados por RMN 13C.
Además, el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) según la presente invención se caracteriza por un contenido de etileno bastante bajo. El etileno es el único comonómero en el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1). Por consiguiente, el contenido total de etileno del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis<c>R<y>S<t>EX, está en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, más preferentemente en el intervalo del 1,7 al 6,0 % en moles, como en el intervalo del 1,9 al 5,8 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1).
Además, el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) según la presente invención se caracteriza además por una cantidad bastante baja de caucho de etileno-propileno, que se refleja por la cantidad bastante baja de fracción soluble (SF) medida por el análisis CRYSTEX. Es decir, el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) según la presente invención tiene
(a) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, preferentemente en el intervalo del 80,5 al 90,5 % en peso, como en el intervalo del 81,0 al 90,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(b) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, preferentemente en el intervalo del 9,5 al 19,5 % en peso, como en el intervalo del 10,0 al 19,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1).
La fracción cristalina (CF) está dominada por la matriz, es decir, por el homopolímero de propileno de la primera composición heterofásica (HECO1), mientras que la fracción soluble (SF) está dominada por el componente de caucho, es decir, por el caucho de etileno-propileno, de la primera composición heterofásica (HECO1). Por consiguiente, se prefiere que la primera composición heterofásica (HECO1) comprenda
(a) 79,0 al 91,0% en peso, más preferentemente 80,5 al 90,5% en peso, basado en la primera composición heterofásica (HECO1) total, del homopolímero de propileno; y
(b) 9,0 al 21,0% en peso, más preferentemente 9,5 al 19,5% en peso, basado en la primera composición heterofásica (HECO1) total, del caucho de etileno-propileno.
Además, la primera composición heterofásica (HECO1) tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min.
Además, se prefiere que el contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, esté en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles, más preferentemente en el intervalo del 25,0 al 35,0 % en moles.
Todavía más, el contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles, más preferentemente en el intervalo del 0,0 al 0,5 % en moles.
Se prefiere además que la matriz y el caucho, es decir, la fracción cristalina (CF) y la fracción soluble (SF) tenga un peso molecular específico. Por consiguiente, se prefiere que
(i) la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), esté en el intervalo de 1,80 a 3,20 dl/g, más preferentemente en el intervalo de 2,00 a 3,00 dl/g, como en el intervalo de 2,20 a 2,80 dl/g;
(ii) la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), esté en el intervalo de 0,80 a 1,80 dl/g, más preferentemente en el intervalo de 1,00 a 1,60 dl/g; y
(iii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] de la primera composición heterofásica (HECO1) esté en el intervalo de 1,50 a 2,80, más preferentemente en el intervalo de 1,60 a 2,70, como en el intervalo de 1,70 a menos de 2,60.
Por consiguiente, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles.
En una realización preferida, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles;
(vi) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles, y opcionalmente
(vii) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles.
En una realización todavía más preferida, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles;
(viii) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles, y opcionalmente
(ix) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles.
En una realización aún más preferida, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(v) la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 1,80 a 3,20 dl/g;
(vi) la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1) está en el intervalo de 0,80 a 1,80 dl/g;
(vii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] de la primera composición heterofásica (HECO1) está en el intervalo de 1,50 a 2,80;
(viii) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles, y opcionalmente
(x) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles.
En todavía una realización aún más preferida, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(v) la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 1,80 a 3,20 dl/g;
(vi) la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 0,80 a 1,80 dl/g;
(vii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] de la primera composición heterofásica (HECO1) está en el intervalo de 1,50 a 2,80;
(viii) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles, y opcionalmente
(x) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles.
En una realización específica, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(v) la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 1,80 a 3,20 dl/g;
(vi) la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 0,80 a 1,80 dl/g;
(vii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] de la primera composición heterofásica (HECO1) está en el intervalo de 1,50 a 2,80;
(viii) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles, y opcionalmente
(x) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles.
En una realización muy específica, la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 153 a 158 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 80,5 al 90,5 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,5 al 19,5% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(v) la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 2,30 a 2,80 dl/g;
(vi) la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 1,00 a 1,40 dl/g;
(vii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] de la primera composición heterofásica (HECO1) está en el intervalo de 1,65 a 2,65;
(viii) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,7 al 4,5 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 25,0 al 35,0 % en moles, y opcionalmente
(x) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR)Espectroscopía infrarroja durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,5 % en moles.
A continuación, la polimerización de la primera composición heterofásica (HECO1) se describe con detalle.
La primera composición heterofásica (HECO1) según la presente invención se puede producir en una cascada de reactores de dos o más reactores, preferentemente tres reactores. Los procesos de polimerización adecuados para producir la primera composición heterofásica (HECO1) según la presente invención se conocen en el estado de la técnica. Comprenden al menos dos etapas de polimerización, donde la polimerización se lleva a cabo normalmente en disolución, suspensión, a granel o fase gaseosa. Normalmente, el proceso de polimerización comprende etapas o reactores de polimerización adicionales. En una realización particularmente preferida, el proceso de polimerización comprende al menos un reactor a granel y opcionalmente al menos dos reactores de fase gaseosa dispuestos en ese orden. El proceso puede comprender además pre- y posrreactores. Los prerreactores comprenden normalmente reactores de prepolimerización. En este tipo de procesos, se prefiere el uso de mayores temperaturas de polimerización para lograr propiedades específicas del polímero. Las temperaturas típicas en estos procesos son 65 °C o superiores, preferentemente 75 °C o superiores. Se pueden aplicar las temperaturas de polimerización más altas que se mencionaron antes en algunos o todos los reactores de la cascada de reactores, preferentemente en el primer reactor de fase gaseosa.
Un proceso multietapa preferido es un proceso de "fase gaseosa en bucle", tal como el desarrollado por Borealis (conocido como la tecnología BORSTAR®) descrito, por ejemplo, en la bibliografía de patentes, tal como en los documentos de patente EP 0 887 379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 o en WO 00/68315. Un proceso en suspensión-fase gaseosa adecuado adicional es el proceso Spheripol® de Basell.
Como se ha mencionado anteriormente, la primera composición heterofásica (HECO1) según la presente invención se obtiene especialmente en un proceso de polimerización usando un catalizador de metaloceno que tiene la fórmula (I)
en donde cada R1 son independientemente iguales o pueden ser diferentes y son hidrógeno o un grupo alquilo C1-C6 lineal o ramificado, por lo que al menos un R1 por grupo fenilo no es hidrógeno,
R' es un grupo hidrocarbilo C1-C10, preferentemente un grupo hidrocarbilo C1-C4 y más preferentemente un grupo metilo y
X es independientemente un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, grupo alcoxi C1-C6, grupo alquilo C1-C6, grupo fenilo o bencilo.
Lo más preferentemente, X es cloro, bencilo o un grupo metilo. Preferentemente, ambos grupos X son iguales. Las opciones más preferidas son dos cloruros, dos grupos metilo o dos bencilo, especialmente dos cloruros.
Catalizadores de metaloceno preferidos específicos de la invención incluyen:
dicloruro de rac-antidimetilsilanodiil[2-metil-4,8-bis-(4'-terc-butilfenil)-1,5,6,7-tetrahidro-s-indacen-1-il][2-metil-4-(3’,5'-dimetil-fenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden-1-il]circonio
dicloruro de rac-antidimetilsilanodiil[2-metil-4,8-bis-(3',5'-dimetilfenil)-1,5,6,7-tetrahidro-s-indacen-1-il][2-metil-4-(3',5'-dimetilfenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden-1-il]circonio
dicloruro de rac-antidimetilsilanodiil[2-metil-4,8-bis-(3',5'-dimetilfenil)-1,5,6,7-tetrahidro-s-indacen-1-il] [2-metil-4-(3',5'-diterc-butil-fenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden-1-il]circonio
o sus análogos de dimetilo de circonio correspondientes.
El catalizador más preferido es dicloruro de rac-antidimetilsilanodiil[2-metil-4,8-bis-(3',5'-dimetilfenil)-1,5,6,7tetrahidros-indacen-1-il] [2-metil-4-(3',5'-dimetilfenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden-1-il]circonio
Los ligandos requeridos para formar los complejos y, por tanto, los catalizadores de la invención se pueden sintetizar por cualquier proceso y el químico orgánico experto sería capaz de idear diversos protocolos sintéticos para la fabricación de los materiales de ligando necesarios. Por ejemplo, el documento de patente WO2007/116034 desvela la química necesaria. Los protocolos sintéticos también se pueden encontrar, en general, en los documentos de patente WO 2002/02576, WO 2011/135004, WO 2012/084961, WO 2012/001052, WO 2011/076780, WO 2015/158790 y WO 2018/122134. Especialmente se hace referencia al documento de patente WO 2019/179959 en el que se describe el catalizador más preferido de la presente invención. La sección de ejemplos también proporciona al experto orientación suficiente.
Cocatalizador
Para formar una especie catalítica activa, normalmente es necesario emplear un cocatalizador como se conoce bien en la técnica.
Según la presente invención, se usa un sistema de cocatalizador que comprende un cocatalizador que contiene boro y/o un cocatalizador de aluminoxano en combinación con el complejo de catalizador de metaloceno anteriormente definido.
El cocatalizador de aluminoxano puede ser uno de la fórmula (III):
donde n es normalmente de 6 a 20 y R tiene el significado que sigue.
Los aluminoxanos se forman en la hidrólisis parcial de compuestos de organoaluminio, por ejemplo los de la fórmula AlR3, AlR2Y y AhRaYa donde R puede ser, por ejemplo, alquilo C1-C10, preferentemente alquilo C1-C5, o cicloalquilo C3-C10, aril C7-C-i2-alquilo o alquil C7-C12-arilo y/o fenilo o naftilo, y donde Y puede ser hidrógeno, halógeno, preferentemente cloro o bromo, o alcoxi C1-C10, preferentemente metoxi o etoxi. Los aluminoxanos que contienen oxígeno resultantes no son generalmente compuestos puros, sino mezclas de oligómeros de la fórmula (III).
El aluminoxano preferido es el metilaluminoxano (MAO). Puesto que los aluminoxanos usados según la invención como cocatalizadores no son, debido a su modo de preparación, compuestos puros, la molaridad de las disoluciones de aluminoxano se basa en lo sucesivo en su contenido de aluminio.
Según la presente invención, también se puede usar un cocatalizador que contiene boro en lugar del cocatalizador de aluminoxano o se puede usar el cocatalizador de aluminoxano en combinación con un cocatalizador que contiene boro.
El experto apreciará que donde se empleen cocatalizadores basados en boro, es normal alquilar previamente el complejo por reacción del mismo con un compuesto de aluminio-alquilo, tal como TIBA. Este procedimiento se conoce bien y se puede usar cualquier aluminio-alquilo adecuado, por ejemplo Al(alquil C1-C6)3. Los compuestos de aluminio-alquilo preferidos son trietilaluminio, triisobutilaluminio, tri-isohexilaluminio, tri-n-octilaluminio y triisooctilaluminio.
Alternativamente, cuando se usa un cocatalizador de borato, el complejo de catalizador de metaloceno está en su versión alquilada, es decir, por ejemplo, se puede usar un complejo de catalizador de dimetil- o dibencilmetaloceno.
Los cocatalizadores basados en boro de interés incluyen los de la fórmula (IV)
BY3 (IV)
en donde Y son iguales o diferentes y es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de desde 1 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono, un grupo arilo de desde 6 hasta aproximadamente 15 átomos de carbono, alquilarilo, arilalquilo, haloalquilo o haloarilo, teniendo cada uno de 1 a 10 átomos de carbono en el radical alquilo y de 6-20 átomos de carbono en el radical arilo o flúor, cloro, bromo o yodo. Los ejemplos preferidos de Y son metilo, propilo, isopropilo, isobutilo o trifluorometilo, grupos insaturados tales como arilo o haloarilo como fenilo, tolilo, grupos bencilo, p-fluorofenilo, 3,5-difluorofenilo, pentaclorofenilo, pentafluorofenilo, 3,4,5-trifluorofenilo y 3,5-di(trifluorometil)fenilo. Las opciones preferidas son trifluoroborano, trifenilborano, tris(4-fluorofenil)borano, tris(3,5-difluorofenil)borano, tris(4-fluorometilfenil)borano, tris(2,4,6-trifluorofenil)borano, tris(penta-fluorofenil)borano, tris(tolil)borano, tris(3,5-dimetil-fenil)borano, tris(3,5-difluorofenil)borano y/o tris (3,4,5-trifluorofenil)borano.
Se da preferencia particular al tris(pentafluorofenil)borano.
Sin embargo, se prefiere que se usen boratos, es decir, compuestos que contienen un ion borato 3+. Dichos cocatalizadores iónicos contienen preferentemente un anión no de coordinación, tal como tetraquis(pentafluorofenil)borato y tetrafenilborato. Contraiones adecuados son derivados protonados de amina o anilina, tales como metilamonio, anilinio, dimetilamonio, dietilamonio, N-metilanilinio, difenilamonio, N,N-dimetilanilinio, trimetilamonio, trietilamonio, tri-n-butilamonio, metildifenilamonio, piridinio, p-bromo-N,N-dimetilanilinio o p-nitro-N,N-dimetilanilinio.
Compuestos iónicos preferidos que se pueden usar según la presente invención incluyen:
tetra(fenil)borato de trietilamonio,
tetra(fenil)borato de tributilamonio,
tetra(tolil)borato de trimetilamonio,
tetra(tolil)borato de tributilamonio,
tetra(pentafluorofenil)borato de tributilamonio,
tetra(dimetilfenil)borato de tripropilamonio,
tetra(trifluorometilfenil)borato de tributilamonio,
tetra(4-fluorofenil)borato de tributilamonio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de N,N-dimetilciclohexilamonio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de N,N-dimetilbencilamonio,
tetra(fenil) borato de N,N-dimetilanilinio,
tetra(fenil)borato de N,N-dietilanilinio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de N,N-dimetilanilinio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de N,N-di(propil)amonio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de di(ciclohexil)amonio,
tetraquis(fenil)borato de trifenilfosfonio,
tetraquis(fenil)borato de trietilfosfonio,
tetraquis(fenil)borato de difenilfosfonio,
tetraquis(fenil)borato de tri(metilfenil)fosfonio,
tetraquis(fenil)borato de tri(dimetilfenil)fosfonio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de trifenilcarbenio,
o tetraquis(pentafluorofenil)borato de ferrocenio.
Se da preferencia a tetraquis(pentafluorofenil) borato de trifenilcarbenio,
tetraquis(pentafluorofenil)borato de N,N-dimetilciclohexilamonio o
tetraquis(pentafluorofenil)borato de N,N-dimetilbencilamonio.
Se ha descubierto sorprendentemente que ciertos cocatalizadores de boro son especialmente preferidos. Por lo tanto, los boratos preferidos de uso en la invención comprenden el ion tritilo. Así, por lo tanto, se favorece especialmente el uso de tetraquispentafluorofenilborato de N,N-dimetilamonio y Ph3CB(PhF5)4 y análogos.
Según la presente invención, los cocatalizadores preferidos son aluminoxanos, más preferentemente metilaluminoxanos, combinaciones de aluminoxanos con Al-alquilos, cocatalizadores de boro o borato, y combinación de aluminoxanos con cocatalizadores basados en boro.
Cantidades adecuadas del cocatalizador serán bien conocidas por el experto.
La relación molar entre boro e ion metálico del metaloceno puede estar en el intervalo 0,5:1 a 10:1 mol/mol, preferentemente 1:1 a 10:1, especialmente 1:1 a 5:1 mol/mol.
La relación molar entre el Al en el aluminoxano y el ion metálico del metaloceno puede estar en el intervalo 1:1 a 2000:1 mol/mol, preferentemente 10:1 a 1000:1, y más preferentemente 50:1 a 500:1 mol/mol.
El catalizador se puede usar en forma soportada o sin soportar, preferentemente en forma soportada. El material de soporte en partículas usado preferentemente es un material orgánico o inorgánico, tal como sílice, alúmina o zirconia, o un óxido mixto, tal como sílice-alúmina, en particular sílice, alúmina o sílice-alúmina. Se prefiere el uso de un soporte de sílice. El experto conoce los procedimientos requeridos para soportar un catalizador de metaloceno. Especialmente preferentemente, el soporte es un material poroso de manera que el complejo se pueda cargar en los poros del soporte, por ejemplo usando un proceso análogo a los descritos en los documentos de patente WO94/14856 (Mobil), WO95/12622 (Borealis) y WO2006/097497.
El tamaño de partículas promedio del soporte de sílice puede ser normalmente de 10 a 100 pm. Sin embargo, ha resultado que se pueden obtener ventajas especiales si el soporte tiene un tamaño de partículas promedio de 15 a 80 pm, preferentemente de 18 a 50 pm.
El tamaño de poro promedio del soporte de sílice puede estar en el intervalo 10 a 100 nm y el volumen de poros de 1 a 3 ml/g.
Ejemplos de materiales de soporte adecuados son, por ejemplo, ES757 producido y comercializado por PQ Corporation, Sylopol 948 producido y comercializado por Grace o sílice SUNSPERA DM-L-303 producida por AGC Si-Tech Co. Los soportes pueden ser opcionalmente calcinados antes de su uso en la preparación del catalizador para alcanzar un contenido óptimo de grupos silanol.
El uso de estos soportes es rutinario en la técnica.
El segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2)
El segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2), al igual que el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1), comprende una matriz que es un homopolímero de propileno en la que se dispersa un caucho de etileno-propileno. En otras palabras, la expresión "heterofásico" indica también para el segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2) que un caucho de etileno-propileno se dispersa (finamente) en la matriz. En otras palabras, el caucho de etileno-propileno forma inclusiones en la matriz. Por lo tanto, la matriz contiene inclusiones (finamente) dispersas que no son parte de la matriz y dichas inclusiones son el caucho de etilenopropileno. Al igual que se mencionó para el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1), dichas inclusiones son, por ejemplo, visibles para microscopía de alta resolución, como microscopía electrónica o microscopía de fuerza de barrido.
El primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) y el segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2) se diferencian entre sí. Por ejemplo, el contenido total de etileno del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2) es superior al contenido total de etileno del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) y la velocidad de flujo del fundido MFR2 del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2) es inferior a la velocidad de flujo del fundido MFR2 del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1). Además, se prefiere que el segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2) se haya producido por un catalizador de Ziegler-Natta. Como consecuencia, el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene una temperatura de fusión Tm que es superior a y/o 2,1 regiodefectos que es inferior al del primer copolímero heterofásico de propileno. Por consiguiente, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido Mf R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2); y
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2).
Preferentemente, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido M<f>R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0%en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g; y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2).
Todavía más preferentemente, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido M<f>R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C; y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
opcionalmente en donde además no se detectan 2,1 regiodefectos por RMN 13C para el homopolímero de propileno de la segunda composición heterofásica (HECO2).
Aún más preferentemente, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido M<f>R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C;
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g; y
(vi) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
opcionalmente en donde además no se detectan 2,1 regiodefectos por RMN 13C para el homopolímero de propileno de la segunda composición heterofásica (HECO2).
Todavía aún más preferentemente, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido Mf R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g;
(v) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 25,0 al 39,0 % en moles; y (vi) un contenido total de etileno, medido por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTlR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2).
Se prefiere especialmente que la segunda composición heterofásica (HECO2) comprenda
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido Mf R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g;
(v) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C;
(vi) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 25,0 al 39,0 % en moles; (vii) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 5,0 % en moles; y (viii) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
opcionalmente en donde además no se detectan 2,1 regiodefectos por RMN 13C para el homopolímero de propileno de la segunda composición heterofásica (HECO2).
En una realización específica, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido M<f>R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 4,50 a 10,00 dl/g;
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,60 a 2,60 dl/g;
(vi) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) (IV(SF)/IV(CF)) en el intervalo de 3,00 a 4,00;
(vii) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C;
(viii) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 25,0 al 39,0 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 1,5 al 5,0 % en moles; y
(x) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
opcionalmente en donde además no se detectan 2,1 regiodefectos por RMN 13C para el homopolímero de propileno de la segunda composición heterofásica (HECO2).
En una realización muy específica, la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido Mf R2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iv) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 5,00 a 9,00 dl/g;
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,70 a 2,50 dl/g;
(vi) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) (IV(SF)/IV(CF)) en el intervalo de 3,00 a 3,80;
(vii) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C;
(viii) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 25,0 al 39,0 % en moles; (ix) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 5,0 % en moles; y (x) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
en donde además
la relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1) y la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la segunda composición heterofásica (HECO2) está en el intervalo de 0,22 a 0,40.
Al igual que la primera composición heterofásica (HECO1), el segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2) según la presente invención se puede producir en una cascada de reactores de dos o más reactores, preferentemente cuatro reactores. Los procesos de polimerización adecuados para producir la segunda composición heterofásica (HECO2) según la presente invención se conocen en el estado de la técnica. Comprenden al menos dos etapas de polimerización, donde la polimerización se lleva a cabo normalmente en disolución, suspensión, a granel o fase gaseosa. Normalmente, el proceso de polimerización comprende etapas o reactores de polimerización adicionales. En una realización particular, el proceso contiene al menos una zona de reactor a granel y opcionalmente al menos una zona de reactor de fase gaseosa, comprendiendo cada zona al menos un reactor y estando todos los reactores dispuestos en cascada. En una realización particularmente preferida, el proceso de polimerización comprende al menos un reactor a granel y opcionalmente al menos tres reactores en fase gaseosa dispuestos en ese orden. El proceso puede comprender además pre- y posrreactores. Los prerreactores comprenden normalmente reactores de prepolimerización. En este tipo de procesos, se prefiere el uso de mayores temperaturas de polimerización para lograr propiedades específicas del polímero. Las temperaturas típicas en estos procesos son 65 °C o superiores, preferentemente 75 °C o superiores. Se pueden aplicar las temperaturas de polimerización más altas que se mencionaron antes en algunos o todos los reactores de la cascada de reactores.
Un proceso multietapa preferido es un proceso de "fase gaseosa en bucle", tal como el desarrollado por Borealis (conocido como la tecnología BORSTAR®) descrito, por ejemplo, en la bibliografía de patentes, tal como en los documentos de patente EP 0 887 379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 o en WO 00/68315. Un proceso en suspensión-fase gaseosa adecuado adicional es el proceso Spheripol® de Basell.
El catalizador adecuado para la preparación del copolímero heterofásico de propileno (HECO2) puede ser o un catalizador de metaloceno o un catalizador de Ziegler-Natta. Se prefiere usar un catalizador de Ziegler-Natta. Se puede usar cualquier catalizador de Ziegler-Natta, pero se usó más preferentemente un catalizador de polipropileno de Ziegler-Natta soportado en MgCh de alto rendimiento transesterificado que comprende ftalato de dietilo como donante interno. Se usó trietil-aluminio (TEAL) como cocatalizador y se usó diciclo pentil dimetoxi silano (donante D) como donante externo. El componente de catalizador y su concepto de preparación se describen generalmente, por ejemplo, en las publicaciones de patente EP 491566, EP 591224 y EP 586390.
El plastómero
La composición según la presente invención comprende adicionalmente un plastómero que es un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 850 a 900 kg/m3, preferentemente en el intervalo de 860 a 890 kg/m2.
Preferentemente, el plastómero tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 1,5 a 15,0 g/10 min, preferentemente en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min.
Se prefiere especialmente que el plastómero sea un copolímero de etileno-1-octeno que tiene una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 850 a 900 kg/m3 y una velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 1,5 a 15,0 g/10 min.
Según una realización, el plastómero es un copolímero de etileno-1-octeno que tiene una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 860 a 890 kg/m3 y una velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min.
En una realización preferida, el plastómero se prepara con al menos un catalizador de metaloceno. El plastómero también se puede preparar con más de un catalizador de metaloceno o puede ser una mezcla de múltiples elastómeros preparados con diferentes catalizadores de metaloceno. En algunas realizaciones, el plastómero es un polímero de etileno sustancialmente lineal (SLEP). Los SLEP y otros plastómeros catalizados por metaloceno se conocen en la técnica, por ejemplo, del documento de patente US 5.272.236. Estas resinas también están comercialmente disponibles, por ejemplo, como plastómeros QueoTM disponibles de Borealis, resinas plastómeras ENGAGETM disponibles de Dow Chemical Co. o polímeros EXACTTM de Exxon o polímeros TAFMER™ de Mitsui.El polietileno de alta densidad (HDPE)
Según una realización preferida de la presente invención, la composición comprende además un polietileno de alta densidad (HDPE).
El polietileno de alta densidad (HDPE) tiene preferentemente una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 940 a 970 kg/m3.
Además, se prefiere que el polietileno de alta densidad (HDPE) tenga una velocidad de flujo del fundido bastante baja. Por consiguiente, la velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, del polietileno de alta densidad (HDPE) está preferentemente en el intervalo de 1,0 a 30,0 g/10 min, más preferentemente en el intervalo de 2,0 a 20,0 g/10 min.
Preferentemente, el polietileno de alta densidad (HDPE) según la presente invención es un polietileno de alta densidad conocido en la técnica. En particular, se prefiere que el polietileno de alta densidad (HDPE) sea el homopolímero de etileno comercial "HE9621-PH" de Borealis a G.
El talco
Un componente esencial adicional de la presente invención es el talco (T). Se prefiere que el talco (T) tenga una mediana del tamaño de partículas (d50) en el intervalo de 0,3 a 3,0 pm y un tamaño de partículas de corte superior (dg5) en el intervalo de 0,5 a 10,0 pm medido según ISO 13317-3.
Según una realización, el talco (T) tiene una mediana del tamaño de partículas (d50) en el intervalo de 0,5 a 2,5 pm y un tamaño de partículas de corte superior (dgs) en el intervalo de 1,0 a 8,0 pm medido según ISO 13317-3.
Según la presente invención, el talco (F) no pertenece a la clase de los agentes de alfa-nucleación y aditivos (A). El talco (T) es estado de la técnica y un producto comercialmente disponible.
Los aditivos (A)
La composición inventiva puede comprender además aditivos (A). Los aditivos típicos son secuestrantes de ácidos, agentes de nucleación, antioxidantes, colorantes, fotoestabilizadores, agentes deslizantes, agentes antirrayado, agentes dispersantes, adyuvantes de procesamiento, lubricantes, pigmentos, mezcla madre con negro de carbono y similares.
Dichos aditivos están disponibles comercialmente y se describen, por ejemplo, en "Plastic Additives Handbook", 6.a edición 2009 de Hans Zweifel (páginas 1141 a 1190).
Los aditivos se proporcionan normalmente en forma de una mezcla madre. Una mezcla madre es una composición en la que un aditivo o una mezcla de aditivos en cantidad bastante alta se dispersa en un polímero. Por consiguiente, el término "aditivo" según la presente invención también incluye materiales portadores, en particular materiales poliméricos portadores, en los que se dispersa el "aditivo activo" o la "mezcla de aditivos activos".
El artículo automotriz
La presente invención se refiere además a un artículo automotriz que comprende al menos 90%en peso, preferentemente al menos 95 % en peso, de la composición según la invención. La presente invención se refiere especialmente a un artículo automotriz interior que comprende al menos 90 % en peso, preferentemente al menos el 95 % en peso, de la composición según la invención. Aún más preferentemente, la presente invención se refiere a un artículo automotriz interior que consiste en la composición según la invención. Los ejemplos de dichos artículos automotrices interiores son salpicaderos, consolas centrales, revestimientos de puertas y embellecedores del montante.
Realizaciones especialmente preferidas
La invención se refiere especialmente a una composición que tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2.16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10,0 a 30,0 g/10 min y que consiste en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de aditivos (A);
en donde la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HECO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 153 a 158 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, con respecto al peso total del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2); y
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad medida según ISO 1183-1 en el intervalo de 850 a 900 kg/m3.
La invención se refiere en particular a una composición que tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2.16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10,0 a 30,0 g/10 min y que consiste en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12%en peso, preferentemente 3 al 10%en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de aditivos (A);
en donde la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HECO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 153 a 158 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, con respecto al peso total del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 2,00 a 3,00 dl/g; (vi) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,00 a 1,50 dl/g; (vii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] de la primera composición heterofásica (HECO1) está en el intervalo de 1,50 a 2,80;
(viii) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 0,0 al 0,7 % en moles; y
(x) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del segundo copolímero heterofásico de propileno (HECO2); y
(iv) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 5,00 a 9,00 dl/g;
(v) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,60 a 2,60 dl/g;
(vi) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) (IV(SF)/IV(CF)) en el intervalo de 3,00 a 3,80;
(vii) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C;
(viii) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 25,0 al 39,0 % en moles;
(ix) un contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 5,0 % en moles; y
(x) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0%en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
en donde además no se detectan 2,1 regiodefectos por RMN 13C para el homopolímero de propileno de la segunda composición heterofásica (HECO2);
- siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad medida según ISO 1183-1 en el intervalo de 850 a 900 kg/m3 y una velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 1,5 a 15,0 g/10 min;
- teniendo el polietileno (HDPE) una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 940 a 970 kg/m3 y una velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 1,0 a 30,0 g/10 min;
- teniendo el talco (T) una mediana del tamaño de partículas d50 medida según ISO 13317-3 en el intervalo 0,3 a 3,0 |jm y un tamaño de partículas de corte superior dg5 medido según ISO 13317-3 en el intervalo 0,5 a 10,0 jm;
en donde además
- la relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1) y la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la segunda composición heterofásica (HECO2) está en el intervalo de 0,22 a 0,40.
A continuación se describirá la invención a modo de ejemplos.
Ejemplos
Velocidad de flujo del fundido
La velocidad de flujo del fundido (MFR2) se determina según ISO 1133 y se indica en g/10 min. La MFR2 del copolímero heterofásico de propileno se determina a una temperatura de 230 °C y bajo una carga de 2,16 kg, mientras que la MFR2 del plastómero y del HDPE se determina a una temperatura de 190 °C y bajo una carga de 2,16 kg.
Temperatura de fusión Tm y temperatura de cristalización Tc
La temperatura de fusión Tm se determina por calorimetría diferencial de barrido (DSC) según ISO 11357-3 con un 2920 Dual-Cell de TA-Instruments con aparato de refrigeración RSC y estación de datos. Se aplica una velocidad de calentamiento y enfriamiento de 10°C/min en un ciclo de calentamiento/enfriamiento/calentamiento entre 23 y 210 °C. La temperatura de cristalización (Tc) se determina a partir de la etapa de enfriamiento, mientras que la temperatura de fusión (Tm) y la entalpía de fusión (Hm) se determinan en la segunda etapa de calentamiento.
Análisis Crystex
Método de fracciones cristalinas y solubles
La fracción cristalina (CF) y la fracción soluble (SF) de los copolímeros heterofásicos de propileno, el contenido final de comonómero de los copolímeros heterofásicos de propileno, el contenido de comonómero de las fracciones respectivas, así como las viscosidades intrínsecas de las fracciones respectivas, se analizaron por CRYSTEX QC, Polymer Char (Valencia, España) basándose en ISO 6427 Anexo B: 1992 (E). Una representación esquemática del instrumento de CRYSTEX Qc se muestra en la figura 1a. Se separan las fracciones cristalinas y amorfas mediante ciclos de temperatura de disolución en 1,2,4-triclorobenceno (1,2,4-TCB) a 160 °C, cristalización a 40 °C y redisolución en 1,2,4-TCB a 160 °C como se muestra en la figura 1b. La cuantificación de SF y CF y la determinación del contenido de etileno (C2) se logran por medio de un detector de infrarrojos (IR4) y se usa un viscosímetro de 2 capilares en línea para la determinación de la viscosidad intrínseca (IV). El detector IR4 es un detector de múltiples longitudes de onda que mide la absorbancia de IR en dos bandas diferentes (vibración de tensión de CH3 (centrada en aprox. 2960 cirr1) y vibración de tensión de CHx (2700-3000 cirr1) que se puede usar para determinar la concentración y el contenido de etileno en copolímeros de etileno-propileno (Copolímeros EP). El detector IR4 se calibra con series de 8 copolímeros de etileno-propileno con contenido conocido de etileno en el intervalo del 2 % en peso al 69 % en peso (determinado por RMN 13C) y cada uno a diversas concentraciones, en el intervalo de 2 a 13 mg/ml. Para explicar ambas características, la concentración y el contenido de etileno al mismo tiempo para las diversas concentraciones de polímero esperadas para los análisis Crystex, se aplicaron las siguientes ecuaciones de calibración:
Ecuación 1:
Conc = a b*Abs(CH) c*(Abs(CHx))2 d*Abs(CH3) e*(Abs(CH3))2 f*Abs(CHx)*Abs(CH3)Ecuación 2:
CH3/1000C = a b*Abs(CHx) c*Abs(CH3) d*(Abs(CH3)/Abs(CHx)) e*(Abs(CH3)/Abs(CHx))2 Las constantes a a e para la ecuación 1 y a a f para la ecuación 2 se determinaron usando el análisis de regresión por mínimos cuadrados.
Ecuación 3:
CH3/1000C se convierte en el contenido de etileno en % en peso usando la siguiente relación:
% en peso de (Etileno en Copolímeros EP) = 100 - CH3 / 1000TC * 0,3 La cantidad de fracción soluble (SF) y fracción cristalina (CF) se correlacionan mediante la calibración de XS con la fracción "soluble en xileno frío" (XCS) y la fracción "insoluble en xileno frío" (XCI), respectivamente, determinada según el método gravimétrico estándar según ISO16152. La calibración de XS se logra probando diversos copolímeros de EP con contenido soluble en xileno frío (XCS) en el intervalo del 2 al 31 % en peso. La calibración de XS determinada es lineal.
(Ecuación 4):
% en peso de XCS = 1,01 * % en peso de SF
Se determinan la viscosidad intrínseca (IV) del copolímero heterofásico de propileno parental y su fracción soluble (SF) y fracción cristalina (CF) con un uso de un viscosímetro de 2 capilares en línea y se correlacionan con IV correspondientes determinadas por el método convencional en decalina según ISO 1628-3. La calibración se logra con diversos copolímeros EP con IV = 2 a 4 dl/g. La curva de calibración determinada entre Vsp, medida en CRYSTEX QC y normalizada por la concentración (c), y la IV es lineal
(Ecuación 5):
IV (dl/g) = a*Vsp/c
con una pendiente de a = 16,2. Una muestra del copolímero heterofásico de propileno a analizar se pesa en concentraciones de 10 mg/ml a 20 mg/ml. Después del llenado automatizado del vial con 1,2,4-TCB que contenía 250 mg/l de 2,6-terc-butil-4-metilfenol (BHT) como antioxidante, la muestra se disolvió a 160 °C hasta que se logró la disolución completa, normalmente durante 60 min, con agitación constante de 400 rpm. Para evitar la degradación de muestras, la disolución de polímero se cubrió con atmósfera de N2 durante la disolución.
Como se muestra en una figura 1a y b, se inyecta un volumen definido de la disolución de muestra en la columna rellena de soporte inerte donde está teniendo lugar la cristalización de la muestra y la separación de la fracción soluble de la parte cristalina. Este proceso se repite dos veces. Durante la primera inyección, toda la muestra se mide a alta temperatura, determinándose la IV [dl/g] y C2 [% en peso] del copolímero heterofásico de propileno. Durante la segunda inyección, se miden la fracción soluble (SF; a baja temperatura, 40 °C) y la fracción cristalina (CF; a alta temperatura, 160 °C) con el ciclo de cristalización (% en peso de SF, % en peso de C2 de SF, IV de SF).
Determinación del contenido de C2 basada en espectroscopia de RMN13C para los patrones de calibraciónSe registraron los espectros cuantitativos de 13C{1H} RMN en el estado en disolución usando un espectrómetro de RMN Bruker Avance III 400 que funcionaba a 400,15 y 100,62 MHz para 1H y 13C, respectivamente. Todos los espectros se registraron usando un cabezal de sonda de temperatura extendido 10 mm optimizado para 13C a 125 °C usando gas nitrógeno para toda la neumática. Se disolvieron aproximadamente 200 mg de material en 3 ml de 1,2-tetracloroetano-d2 (TCE-ck) junto con acetilacetonato de cromo (III) (Cr(acac)3) dando como resultado una disolución 65 mM de agente de relajación en disolvente (Singh, G., Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). Para garantizar una disolución homogénea, después de la preparación inicial de muestras en un bloque térmico, el tubo de RMN se calentó adicionalmente en un horno rotatorio durante al menos 1 hora. Tras la inserción en el imán, el tubo se centrifugó a 10 Hz. Esta configuración se eligió principalmente para la alta resolución y cuantitativamente necesitó una cuantificación precisa de contenido de etileno. Se empleó excitación estándar de un solo impulso sin NOE, usando un ángulo de inclinación optimizado, retraso de recirculación de 1 s y un esquema de desacoplamiento de dos niveles WALTZ16 (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, 1128). Se adquirieron un total de 6144 (6k) transitorios por espectro. Se procesaron los espectros cuantitativos de 13C{1H} RMN, se integraron y se determinaron las propiedades cuantitativas relevantes a partir de las integrales. Todos los desplazamientos químicos se referenciaron indirectamente al grupo de metileno central del bloque de etileno (EEE) en 30,00 ppm usando el desplazamiento químico del disolvente. Este enfoque permitió la referenciación comparable incluso cuando esta unidad estructural no estaba presente. Se observaron señales características correspondientes a la incorporación de etileno (Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950 ) y la fracción de comonómero se calculó como la fracción de etileno en el polímero con respecto a todo el monómero en el polímero:
fE = (E / (P E))
La fracción de comonómero se cuantificó usando el método de Wang et. al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157) mediante la integración de múltiples señales a través de toda la región espectral en los espectros de 13C{1H}. Este método se eligió por su naturaleza robusta y capacidad para explicar la presencia de regiodefectos cuando se necesitara. Las regiones integrales se ajustaron ligeramente para aumentar la aplicabilidad a través de todo el intervalo de contenidos de comonómeros encontrados. Para sistemas con contenido de etileno muy bajo donde solo se observó etileno aislado en secuencias de PPEPP, el método de Wang et al. se modificó, reduciendo la influencia de la integración de sitios que ya no están presentes. Este enfoque redujo la sobreestimación del contenido de etileno para dichos sistemas y se logró mediante la reducción del número de sitios usados para determinar el contenido de etileno absoluto a
E = 0,5(Spp SpY Sp8 0,5(Sap SaY))
Durante el uso de este conjunto de sitios, la ecuación integral correspondiente se convierte en
E = 0,5(I<h>+ I<g>+ 0,5(I<c>+ I<d>))
que usa la misma notación usada en el artículo de Wang et. al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). No se modificaron las ecuaciones usadas para el contenido absoluto de propileno. El porcentaje en moles de incorporación de comonómero se calculó a partir de la fracción molar:
E [% en moles] = 100 * fE.
El porcentaje en peso de la incorporación de comonómero se calculó a partir de la fracción molar:
E [% en moles] = 100 * (fE * 28,06) / (fE * 28,06) ((1-fE) * 42,08))
Cuantificación de la microestructura por espectroscopia de RMN
Se usó espectroscopia cuantitativa de resonancia magnética nuclear (RMN) para cuantificar la isotacticidad y regiorregularidad del componente de matriz de los copolímeros heterofásicos (HECO1 y HECO2) en muestras tomadas después del primer reactor en fase gaseosa (GPR1). Los espectros cuantitativos de RMN 13C{1H} se registraron 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 un cabezal de sonda de temperatura extendido 10 mm optimizado para 13C a 125 °C usando gas nitrógeno para toda la neumática. Para homopolímeros de propileno, se disolvieron aproximadamente 200 mg de material en 1,2-tetracloroetano-d2 (TCE-d2). Para garantizar una disolución homogénea, después de la preparación inicial de muestras en un bloque térmico, el tubo de RMN se calentó adicionalmente en un horno rotatorio durante al menos 1 hora. Tras la inserción en el imán, el tubo se centrifugó a 10 Hz. Esta configuración se eligió principalmente para la alta resolución necesaria para la cuantificación de la distribución de 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 estándar de un solo impulso utilizando NOE y el esquema de desacoplamiento de dos niveles de WALTZ16 (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 adquirió un total de 8192 (8k) transitorios por espectro.
Se procesaron los espectros cuantitativos de 13C{1H} RMN, se integraron y se determinaron las propiedades cuantitativas relevantes a partir de las integrales usando programas informáticos patentados. Para homopolímeros de propileno, todos los desplazamientos químicos se referencian internamente a la péntada isotáctica de metilo (mmmm) en 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.
La distribución de tacticidad se cuantificó mediante la integración de la región de metilo entre 23,6-19,7 ppm corrigiendo para cualquier sitio no relacionado con las estereosecuencias 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, la influencia de regiodefectos y comonómero sobre la cuantificación de la distribución de tacticidad se corrigió restando el regiodefecto representativo y las integrales de comonómero de las regiones específicas de integrales de las estereosecuencias. La isotacticidad se determinó al nivel de péntada y se informó como el porcentaje de secuencias de péntadas isotácticas (mmmm) con respecto a todas las secuencias de péntadas:
[mmmm] % = 100 * (mmmm / suma de todas las péntadas)
La presencia de 2,1 eritro-regiodefectos se indicó por la presencia de los dos sitios de metilo en 17,7 y 17,2 ppm y se confirmó por 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 2,1 eritro-regiodefectos se cuantificó usando la integral promedio de los dos sitios de metilo característicos en 17,7 y 17,2 ppm:
P21e = (Ie6 Ie8) / 2
La cantidad de 1,2 propeno insertado primario se cuantificó basándose en la región de metilo con corrección realizada para sitios incluidos en esta región no relacionadas con la inserción primaria y para los sitios de inserción primaria excluidos de esta región:
P12 = ICH3 P21e
La cantidad total de propeno se cuantificó como la suma de propeno insertado primario y todos los otros regiodefectos presente:
Ptotal = P12 P21e
El porcentaje en moles de 2,1 eritro-regiodefectos se cuantificó con respecto a todo el propeno:
[21e] % en moles = 100 * (P21e / Ptotal)
Viscosidad intrínseca
La viscosidad intrínseca (IV) se mide en analogía a DIN ISO 1628/1, octubre de 1999, en decalina a 135 °C.
Densidad
La densidad se mide según ISO 1183-1. La preparación de muestras se hace por moldeo por compresión según ISO 1872-2:2007.
Distribución del tamaño de partículas
La mediana del tamaño de partículas d50 y el tamaño de partículas de corte superior dg5 se miden por sedimentación líquida gravitacional según ISO 13317-3.
Módulo de flexión
El módulo de flexión se determinó en la flexión de 3 puntos a 23 °C según ISO 178 en barras de prueba de 80 x 10 x 4 mm3 moldeadas por inyección en línea con<e>N ISO 1873-2.
Resistencia al impacto con probeta entallada (NIS)
La resistencia al impacto con probeta entallada de Charpy (NIS) se midió según ISO 179 1 eA a - 20 °C y 23 °C, usando especímenes de prueba de barras moldeadas por inyección de 80 x 10 x 4 mm3 preparadas según ISO 294 1: 1996.
Valores de VOC, valores de FOG
Preparación de muestras
Se midieron los valores de VOC y los valores de FOG como se describe a continuación, después de la preparación de muestras que consisten en placas de moldeo por inyección según EN ISO 19069-2:2016. Estas placas se envasaron en láminas de material compuesto de aluminio inmediatamente después de la producción y las láminas se sellaron.
Para el análisis de termodesorción según VDA 278 (octubre de 2011), las muestras se almacenaron sin tapar a temperatura ambiente (23 °C máx.) durante 7 días directamente antes del comienzo del análisis.
Se registraron la fecha de producción de las placas moldeadas por inyección, la hora cuando la muestra llegó al laboratorio, así como la fecha de análisis.
VOC y FOC según VDA278
Se determinó el valor de VOC según VDA 278 de octubre de 2011 a partir de placas moldeadas por inyección. VDA 278 de octubre de 2011, Thermal Desorption Analysis of Organic Emissions for the Characterization of Non-Metallic Materials for Automobiles, VDA Verband der Automobilindustrie. Según la VDA 278 de octubre de 2011, el valor de VOC se define como "el total de sustancias de fácilmente volátiles a medianamente volátiles. Se calcula como equivalente de tolueno. El método descrito en esta recomendación permite determinar y analizar sustancias en el intervalo de ebullición / elución hasta n-pentacosano (C25)". El valor de FOG se determina según VDA 278 de octubre de 2011 a partir de placas moldeadas por inyección. Según la VDA 278 de octubre de 2011, el valor de FOG se define como "el total de sustancias con baja volatilidad, que eluyen a partir del tiempo de retención de ntetradecano (incluido)". Se calcula como equivalente de hexadecano. Las sustancias en el intervalo de ebullición de los n-alcanos "C14" a "C32" se determinan y analizan.
1. Preparación de copolímeros heterofásicos de propileno (HECO1) y (HECO2)
a) Preparación del sistema de catalizador de un único sitio 1
Complejo de catalizador
Se lavó con nitrógeno un reactor de acero equipado con un agitador mecánico y una red de filtro y la temperatura del reactor se estableció a 20 °C. A continuación se añadió sílice de calidad DM-L-303 de AGC Si-Tech Co, precalcinada a 600 °C (5,0 kg) de un tambor de alimentación, seguido de la cuidadosa presurización y despresurización con nitrógeno usando válvulas manuales. Entonces se añadió tolueno (22 kg). La mezcla se agitó durante 15 min. A continuación se añadió 30% en peso de disolución de MAO en tolueno (9,0 kg) de Lanxess mediante la línea de alimentación en la parte superior del reactor en 70 min. La mezcla de reacción se calentó entonces hasta 90 °C y se agitó a 90 °C durante dos horas adicionales. Se dejó que la suspensión sedimentara y las aguas madres se separaron por filtración. El catalizador se lavó dos veces con tolueno (22 kg) a 90 °C, seguido de sedimentación y filtración. El reactor se enfrió hasta 60 °C y el sólido se lavó con heptano (22,2 kg). Finalmente, se secó el SiO2 tratado con MAO a 60 °C bajo flujo de nitrógeno durante 2 horas y a continuación durante 5 horas a vacío (-0,5 barg) con agitación. El soporte tratado con MAO se recogió como un polvo blanco fluido que se encontró que contenía 12,2 % de Al en peso.
Preparación del sistema de catalizador de un único sitio 1
Se añadió 30 % en peso de MAO en tolueno (0,7 kg) a un reactor de acero cubierto con nitrógeno mediante una bureta a 20 °C. A continuación se añadió tolueno (5,4 kg) con agitación. Se añadió el complejo de metaloceno como se ha descrito anteriormente en 2a) (93 g) de un cilindro metálico, seguido de lavado con 1 kg de tolueno. La mezcla se agitó durante 60 minutos a 20 °C. A continuación se añadió tetraquis(pentafluorofenil)borato de tritilo (91 g) de un cilindro metálico, seguido de un lavado con 1 kg de tolueno. La mezcla se agitó durante 1 h a temperatura ambiente. La disolución resultante se añadió a una torta con agitación de soporte de MAO-sílice preparado como se ha descrito anteriormente durante 1 hora. Se dejó que la torta permaneciera durante 12 horas, seguido de secado bajo un flujo de N2 a 60 °C durante 2 h y adicionalmente durante 5 h a vacío (-0,5 barg) con agitación.
Se tomaron muestras del catalizador secado en forma de polvo fluido libre que contenía 13,9 % de Al y 0,11 % de Zr.
Preparación del sistema de catalizador de Ziegler-Natta 2
Se ha usado un sistema de catalizador de Ziegler-Natta
El componente de catalizador se preparó del siguiente modo: primero, se suspendieron 0,1 moles de MgCh x 3 EtOH en condiciones inertes en 250 ml de decano en un reactor a presión atmosférica.
La disolución se enfrió hasta -15 °C y se añadieron 300 ml de TiCU frío mientras se mantenía la temperatura a dicha temperatura. A continuación, la temperatura de la suspensión aumentó lentamente hasta 20 °C. A esta temperatura, se añadieron 0,02 moles de dioctilftalato (DOP) a la suspensión. Después de la adición del ftalato, la temperatura aumentó hasta 135 °C durante 90 minutos y la suspensión se dejó reposar durante 60 minutos. A continuación se añadieron otros 300 ml de TiCl4 y la temperatura se mantuvo a 135 °C durante 120 minutos. Después de esto, el catalizador se filtró del líquido y se lavó seis veces con 300 ml de heptano a 80 °C. A continuación, el componente de catalizador sólido se filtró y se secó.
El catalizador así obtenido se usó junto con trietil-aluminio (TEAL) como cocatalizador y diciclo pentil dimetoxi silano (donante D) como donante. La relación usada fue:
TEAL/Ti: 200 mol/mol
TEAL/Donante: 6 mol/mol
Tabla 2: Pro iedades de HECO1 HECO2 HECO3 HECO4
____ ____
"HECO3"es el copolímero heterofásico de propileno comercial "BJ400HP" de Borealis AG, Austria (véase la tabla 2 para propiedades);
"HECO4"es el copolímero heterofásico de propileno comercial "EF015AE" de Borealis AG, Austria (véase la tabla 2 para propiedades);
"Plastómero"es el copolímero de etileno-1-octeno comercial "Engage 8200" de Dow Chemical Company, EE. UU., que tiene una densidad de 870 kg/m3 y velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg) de 5,0 g/10 min;"HDPE1"es el polietileno de alta densidad comercial "MB7541" de Borealis AG, Austria, que tiene una densidad de 954 kg/m3 y velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg) de 4,0 g/10 min;
"HDPE2"es el polietileno de alta densidad comercial "HE9621-PH" de Borealis AG, Austria, que tiene una densidad de 964 kg/m3 y velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg) de 12,0 g/10 min;
Talcoes el talco comercial "Jetfine 3 CA" de Imerys, Reino Unido, que tiene una mediana del tamaño de partículas d50 de 1,2 |jm y un tamaño de partículas de corte superior dg5 de 3,3 jm;
"Aditivos"es una mezcla de los siguientes componentes:
- 15,5 % en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", de la resina epoxi sólida de peso molecular medio comercial "NPES 902" de Nan Ya Plastics Corp. (República de China),
- 8,9%en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", de la erucamida comercial "Finawax-E" de Fine Organics (Reino Unido);
- 7,8 % en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", del agente de nucleación comercial "NA-21" de Adeka (Francia), una mezcla de hidroxi-bis[2,2'-metileno-bis(4,6-di-t-butilfenil)fosfato] de aluminio y miristato de litio, 7,8 % en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", del fotoestabilizador Cyasorb UV-3808PP5 de Solvay, una mezcla madre de 25% en peso de n-hexadecil-3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzoato y 25% en peso de ésteres de 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinol y ácidos grasos superiores (principalmente ácido esteárico), siendo el último comercialmente disponible como Cyasorb UV-3853 de Solvay, en homopolímero PP,
- 5,8 % en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", el fenol estéricamente impedido comercial 3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de octadecilo "Songnox 1076" de Songwon (República de Corea), - 3,9 % en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", el antioxidante basado en fósforo comercial tris(2,4-di-t-butilfenil)fosfito "Irgafos 168" de BASF SE (Alemania),
- 50,3 % en peso, basado en el peso total de los "Aditivos", de una mezcla madre de negro de carbón Plasblak 10 PPP6331 de Cabot Corporation (Alemania).

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Composición que comprende
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de una primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 10 al 25 % en peso, basado en la composición total, de una segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 0 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, de un polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P);
y
(E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, de talco (T);
en donde
la primera composición heterofásica (HECO1), la segunda composición heterofásica (HECO2), el polietileno de alta densidad (HDPE), el plastómero (P) y el talco (T) constituyen juntos al menos el 90 % en peso de la composición total;
en donde además
- la primera composición heterofásica (HECO1) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 150 a 159 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0 % en peso, con respecto al peso total del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1);
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0 % en peso, con respecto al peso total del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1); y
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la primera composición heterofásica (HECO1);
- la segunda composición heterofásica (HECO2) comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO2) tiene
(i) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10,0 g/10 min;
(ii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 70,0 al 82,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2);
(iii) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 18,0 al 30,0 % en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno (HECO2); y
(iv) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 9,0 al 20,0 % en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la segunda composición heterofásica (HECO2);
- siendo el plastómero un copolímero de etileno-1-octeno o un copolímero de etileno-1-buteno que tiene una densidad medida según ISO 1183-1 en el intervalo de 850 a 900 kg/m3.
2. Composición según la reivindicación 1, en donde el homopolímero de propileno del primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene 2,1 regiodefectos, determinados por<r>M<n>13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %.
3. Composición según la reivindicación 1 o 2, en donde el primer copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 153 a 158 °C.
4. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde
(a) el contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles; y
(b) opcionalmente el contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)) de la primera composición heterofásica (HECO1), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 0,0 al 0,7%en moles.
5. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera composición heterofásica (HECO1) tiene
(i) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,80 a 3,20 dl/g;
(ii) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 0,80 a 1,80 dl/g; y
(iii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) [IV(SF)/IV(CF)] en el intervalo de 1,50 a 2,80.
6. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde
(i) el contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)) de la segunda composición heterofásica (HECO2), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 25,0 al 39,0 % en moles; y
(ii) el contenido de etileno de la fracción cristalina (C2(CF)) de la segunda composición heterofásica (HECO2), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, está en el intervalo del 1,5 al 5,0 % en moles.
7. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la segunda composición heterofásica (HECO2), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), está en el intervalo de 5,00 a 9,00 dl/g.
8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda composición heterofásica (HECO2) tiene
(i) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,70 a 2,50 dl/g; y
(ii) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (SF) y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (CF) (IV(SF)/IV(CF)) en el intervalo de 3,00 a 3,80.
9. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda composición heterofásica (HECO2) tiene una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10°C/min), en el intervalo de 162 a 170 °C y opcionalmente no se detectan 2,1 regiodefectos por RMN 13C para el homopolímero de propileno de la segunda composición heterofásica (HECO2).
10. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde
(i) la relación ponderal entre la primera composición heterofásica (HECO1) y la segunda composición heterofásica (HECO2) [(HECO1)/(HECO2)] está en el intervalo de 1,9 a 5,5; y
(ii) la relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la primera composición heterofásica (HECO1) y la viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)) de la segunda composición heterofásica (HECO2) está en el intervalo de 0,22 a 0,40.
11. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el plastómero es un copolímero de etileno-1-octeno que tiene
(a) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 10.0 g/10 min; y
(b) una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 860 a 890 kg/m2.
12. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición comprende 2 al 12 % en peso, basado en la composición total, del polietileno de alta densidad (HDPE) y en donde el polietileno de alta densidad (HDPE) tiene
(a) una densidad, medida según ISO 1183-1, en el intervalo de 940 a 970 kg/m3; y
(b) velocidad de flujo del fundido MFR2 (190 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 2,0 a 20.0 g/10 min.
13. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que consiste en
(A) 40 al 80 % en peso, preferentemente 40 al 60 % en peso, basado en la composición total, de la primera composición heterofásica (HECO1);
(B) 7 al 30 % en peso, preferentemente 25 al 60 % en peso, basado en la composición total, de la segunda composición heterofásica (HECO2);
(C) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del polietileno de alta densidad (HDPE);
(D) 2 al 12 % en peso, preferentemente 3 al 10 % en peso, basado en la composición total, del plastómero (P); (E) 7 al 25 % en peso, preferentemente 10 al 20 % en peso, basado en la composición total, del talco (T); y (F) 1 al 5 % en peso, basado en la composición total, de los aditivos (A).
14. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el talco (T) tiene una mediana del tamaño de partículas d50 medida según ISO 13317-3 en el intervalo de 0,5 a 2,5 |jm y un tamaño de partículas de corte superior dg5 medido según ISO 13317-3 en el intervalo 1,0 a 8,0 jm.
15. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que tiene una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 10,0 a 30,0 g/10 min.
16. Artículo automotriz que comprende al menos 95% en peso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
17. Copolímero heterofásico de propileno (HECO1) que comprende
(a) un homopolímero de propileno como matriz, en donde el homopolímero de propileno tiene 2,1 regiodefectos, determinados por RMN 13C, en el intervalo del 0,05 al 0,90 %, y
(b) un caucho de etileno-propileno que está disperso en dicha matriz,
en donde el copolímero heterofásico de propileno (HECO1) tiene
(i) una temperatura de fusión Tm, medida por DSC según ISO 11357-3 (velocidad de calentamiento y enfriamiento 10 °C/min), en el intervalo de 153 a 158 °C;
(ii) una velocidad de flujo del fundido MFR2 (230 °C, 2,16 kg), medida según ISO 1133, en el intervalo de 20,0 a 120 g/10 min;
(iii) una fracción cristalina (CF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 79,0 al 91,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno;
(iv) una fracción soluble (SF), determinada según el método CRYSTEX QC de ISO 6427 Anexo B, presente en una cantidad en el intervalo del 9,0 al 21,0% en peso, con respecto al peso total del copolímero heterofásico de propileno;
(v) un contenido total de etileno, medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 1,5 al 6,5% en moles, en donde el etileno es el único comonómero en la composición heterofásica (HECO1);
(vi) un contenido de etileno de la fracción soluble (C2(SF)), medido por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) durante el análisis CRYSTEX, en el intervalo del 22,0 al 39,0 % en moles; (vii) una viscosidad intrínseca de la fracción soluble (IV(SF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 2,00 a 3,00 dl/g;
(viii) una viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(CF)), medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina), en el intervalo de 1,00 a 1,60 dl/g; y
(ix) una relación entre la viscosidad intrínseca de la fracción soluble y la viscosidad intrínseca de la fracción cristalina (IV(SF)/IV(CF)) en el intervalo de 1,60 a 2,70.
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