MXPA02007902A

MXPA02007902A - Composiciones de extrusion con flujo de fusion mejorada.

Info

Publication number: MXPA02007902A
Application number: MXPA02007902A
Authority: MX
Inventors: Chun D Lee
Original assignee: Equistar Chem Lp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2003-02-10
Also published as: WO2001060871A1; ATE284923T1; EP1268574A4; DE60107824D1; AU2001234729A1; EP1268574A1; CA2400436A1; US6326434B1; EP1268574B1

Abstract

Se exponen composiciones de extrusion que tienen estabilidad de fusion mejorada y adecuadas para utilizarse en operaciones de cubierta de extrusion de alta velocidad. Las composiciones son una mezcla dinamicamente modificada d e un primer componente polimerico que es una mezcla elaborada por reactor o fisicamente mezclada de polipropileno y un copolimero de etileno - propileno, un segundo componente polimerico el cuales un copolimero u homopolimero de etileno de indice de fusion fraccional.

Description

DE EXTRUSIÓN CON FLUJO 08 PtlSJÓ ME ORAD Campo de la Invención La invención se refiere a composiciones útiles pera la cubierta S de extrusión de alambre y cables. Más específicamente, ias composiciones de la invención que exhiben flujo de fusión mejorado bajo cizallara ¡ento elevado comprenden una mezcla de una proporción importante de un primer componente polimérico que es una mezcla de hofwopolímero de polipropileno cristalino y copolímero de etileno-propileno 0 semi-cristalino o amorfo y una proporción menor de un segundo componente de polímero que es un polímero de etileno de índice de fusión fr?Ccional, modificada dinámicamente dicha mezcla en presencia de un petéxído orgánico 5 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las resinas de poliolefina se utilizan ampliamente para la construcción de productos de alambre y cables aislados. Para la extrusión a velocidad elevada de aislamiento de alambres y cables, la composición de aislamiento debe tener un índice de flujo de fusión de aproximadamente 1 ? ásta 5 g/10 min y, más preferentemente de 1 .5 hasta 3.5 g/10 min para mejores resultados. Aunque las resinas de polipropileno (PP) generalmente tienen mejores propiedades dieléctricas y resistencia a la abrasión que las resinas de polietileno (PE), los problemas de pr #esab?'h ad han limitado su uso en cubierta de extrusión de productos de alambres y cables. particularmente molesto el fenómeno Mamado fractura . de fusión. Este fenómeno puede observarse con virtualmente todas las resinas de poliol- eftfta, incluyendo los polietilenos tales como polietíleno de baja densidad lineal (LLDPE) y po etileno de alta densidad (H DPE); sin ertfeargo, es más pronunciado y menos fácilmente controtado con resinas de PP. La fractura de fusión da como resultado la distorsión observada con extruídos obtenidos cuando las resinas se extruyen a través de bo uillas anulares y capilaridades a velocidades de flujo por encima de ciertos límites críticos En primer lugar, aparece co o ondulado o asperezas superficiales pero, a medida que las velocidades de flujo se erémentan, da como resultado la formación de extruidos helicoidales y, finalmente, la fractura de fusión gruesa. La fractura de fusión severa durante la cubierta de extrusión de conductores eléctricos da como resultado un grosor no uniforme del aislamiento alrededor del conductor, es decir, excentricidad. La falla que tiene el conductor colocado de manera consistente en el centro geométrico de la construcción, es decir, concéntrica, puede dar como resultado un deaempef ) y diafonía de señal disminuidos. Además, aquellas áreas dof?de el grosor de la capa de aislamiento es inadecuado son más pftSjpensas a orificios y fisuras a partir de la curvatura o abrasión A m nuda que los fabricantes de cables continúan presionando por mayores velocidades lineales, la excentricidad se vuelve uno de los principales factores limitantes. La fractura de fusión y su efecto sobre fa excentricidad conductora se describe en un artículo de J .S. Borke titulado "Flujo Oscilatorio de Polipropileno y su Efecto sobre Excentricidad -* **%9* H p tional Wire and Cable Symposiywi, 47. 294-298 (1998). Es altamente deseable tener composiciones de PP dentro del «SH@o de flujo de fusión deseado adecuado para el aislamiento de ai?nbres y cables que exhiben flujo de fusión mejorado durante la cubierta de extrusión, minimizando así la excentricidad dentro del artículo aislado, terminado. Es más ventajoso si las composiciones son capaces de «tuzarse a elevadas velocidades lineales para la producción de chapas laminadas aisladamente de telecomunicación. La Patente de E.U. No 4,375,531 de Ross expone La Patente de E.U. No. 4,375,531 de Ross expone mezclas de propíleno y ©Oüponentes de polímero de etileno que experimentan craqueo de atto i p lo, ya sea por tratamiento químico o térmico. Aún cuando en t na mortalidad Ross expone que las composiciones pueden elaborarse por reactor o ser mezclas físicamente mezcladas de PP y copolímero aleato io de propileno y etíleno con un polímero de etileno, tal como HDPE, ia relfrencia no expone el uso de tas mezclas craqueadas para la cubierta de extrusión de cables y alambres. De manera más importante, Ross no ex one ni sugiere siquiera remotamente que mediante selección juiciosa de tos componentes de polímero, pueden obtenerse las composiciones de e!e«a4o índice de flujo de fusión con flujo de fusión significativamente ?e ©rado para extrusión a velocidad elevada de cables y alambres.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo a la presente invención, se proporciona una • G R osicf?n dinámicamente modificada, adecuada para (a cubierta de extrusión de cables a velocidad elevada y que exWbe un flujo de fuslfn mejorado bajo oí2a"tamíento elevado, que comprende (a) aptoxi adamefáé 80 hasta 97 5 por ciento en peso, en base al peso total de if § ©Qfttpsnentes de polímero, de un primer componente potireéiff© sefctccionado a partir del grupo que consiste en (i) mezclas íntimas ' el^&oradas por reactor de homopolímero de polipropileno cristalino que tiene un índice de isotacticidad de más de 80 por ciento y un índice de fltifo de fusión desde 0.1 hasta 10 g/10 min y copolímero de etíleno* propiieno amorfo o semi-cristalino que tiene un contenido de etileno de 20 hasta 60 por ciento en peso y una viscosidad compleja logarítmica a 0.1 radiseg y 210°C de 5.7 o mayor y (ii) mezclas de post-reactor de hot?iopolímero de polipropileno cristalino que tienen un índice de isotacticidad mayor de 80 por ciento y un índice de flujo dß fusión desde 0.1 hasta 10 g/10 min y caucho de etiteno-propileno que tiene un contenido de etileno de 50 hasta 80 por ciento en peso y viscosidad compleja logarítmica de 0 1 rad/seg y 210°C de 5.3 o mayor; (b) 2.5 hasta 20 por cielito en peso, en base al peso total de los componentes de polímero, de un segundo componente de polímero que es un homopolímero o eofFlímero de etiieno de índice de fusión fraccional que tiene una densidad mayor de 0.935 g/cm3; y (c) 100 hasta 1000 ppm, en base al peso total de los componentes de polímero, de un peróxido orgánico que tiene u? temperatura de descomposición de menos de 230°C. En una modalidad particularmente útil de la invención, fa composición de extrusión está comprendida de 85 hasta 95 por ciento en ?m primer componente de polímero en donde ei PP y EP se presentan en una proporción de peso de 5 1 hasta 1 : 1 y eJ PP tiene ufta ¡sofacticídad de 90 hasta 98 por ciento, el segundo componente poiímért O & fi ho opolímero o copolímero de PE que tiene una densidad -de§ e 0.940 hasta 0 958 y un índice de fusión desde 0. 1 hasta 0 & g/10 min; y el pse xido orgánico tiene una vida útil mayor de un minuto a 160°C y se presenta en una cantidad desde 100 hasta 600 ppm, en base al peso total del primer y segundo componentes poliméricos En una modalidad incluso más preferida, el peróxido orgánico es 2, 5-dimetil-2,5-di{ t-butilperoxi)* he ano. La invención también proporciona artículos cubiertos por extrusión que comprenden un alambre o cable que se cubre substancialmente de manera uniforme con una capa de 10 hasta 50 mil de grosor de la composición de cubierta de extrusión arriba definida Los artfoulos de cable y alambre cubiertos pueden adaptarse para ser «titeados como conductores eléctricos o para la transmisión de luz. Son particularmente útiles los cables y alambres aislados, obtenidos mediante ciubierta de extrusión de alambre de cobre de 20 hasta 26 AWG con una capa de 7 hasta 10 mil de grosor de la composición de extrusión .

DESCRIPCIÓN DETALLADA Las composiciones de extrusión de la presente invención que ext?íben fiujo de fusión mejorado bajo cizallarmento elevado, adecuadas papa utilizarse en líneas de extrusión de velocidad elevada, son mezclas dinámicamente modificadas de homopolímero de polipropileno isotáctico, cristalino, con copofímeros de etileno específicos que tienen un polímero de etileno cristalino de fase amorfa o elástica y peróxido. La isotacticidad del PP será de 80 por ciento o mayor. Más específicamente, lo® ? composiciones mejoradas de la invención comprenden (a) una p#| ->orción importante de un primer componente de polímero que se encuentra en una mezcla producida en el reactor o de post-reactor de homopolímero de PP cristalino y un copolímero de etileno-propileno (EP) atw-irfo o semi-cristalino de elevado peso molecular, (b) una proporción menor de un segundo componente de polímero que es un homopolímero o copofímero de etileno de densidad media a elevada que tiene un índice de fusión fraccional y (c) un peróxido orgánico. El primer componente poMmérico puede producirse directamente en el(los) reactor(es) de polimerización o puede ser una mezcla de post-reactor. La modificación dinámica abarca el calentamiento de la mezcla bajo condiciones de cizallamiento y a una temperatura suficiente para fWfdir los polímeros y descomponer el peróxido orgánico. Ya que se sabe que los polímeros de propíleno experimentan craqueo y los polímeros de eü eno experimentan reacciones de extensión en cadena en presencia de peróxidos bajo estas condiciones, se cree que las mezclas de la invención tienten una estructura en red compleja, única, como resultado de asociaciones entre las diversas especies moleculares formadas durante el proceso. Se cree que estas asociaciones imparten el comportamiento reológico mejorado, específicamente, los extruídos libres de fractura de fusión durante la extrusión. El primer componente polimérico utilizado para obtener las 3 -4. - Iones de la invención contiene fases tanto amorfas como cristalinas Tales mezclas de polímero comprenden el constituyente principal de la composición de extrusión y, por consiguiente, son referidos •alf nas veces en la presente como la resina base Las mezclas pueden directamente, es decir, elaborarse por reactor, u obtenerle mediante mezcla de post-reactor de dos o más polímeros obtenidos de diferentes procesos de polimerización En cualquier caso, el componente a?brfo de copolímero de etileno-propileno debe tener un peso molecular por encima de límites arriba especificados, según se determina mediante «teáios reológicos. El homopolímero de PP cristalino tendrá típicamente un ímíice de flujo de fusión desde 0 1 hasta 10 g/10 mm y 80 hasta 98 por ciento de isotacticidad. Cuando se sintetiza directamente, es decir, se elafeora por reactor, el copolímero de EP tendrá un valor de viscosidad compleja dinámica logarítmica <?*) medido en 0.1 rad/seg y 210°C de 5.7 o por encima, mientras que cuando se mezcla en post-reactor mediante la meßcla física de un copolímero de EP con un homopolímero de PP, el co ¡©límero de EP tendrá una viscosidad compleja logarítmica a 0 1 rad/seg y 210°C de 5.3 de viscosidad logarítmica o mayor. Toda referencia a viscosidad compleja logarítmica en la presente se realiza en base 10 (en «¡püsSición al logaritmo natural) La proporción en peso de PP respecto a E P variará desde 9: 1 hasta 0.15 1 y, más preferentemente, será desde 5:1 hasta 1 : 1 . Las resinas base elaboradas por reactor que son mezclas íntimas de homopolímero de PP y copolímero de EP amorfo o se j-cristalino se producen mediante la utilización de tecnología conocida en e las polimerizaciones se llevan a cabo en reactores dobles conectados en serie. Se conoce el uso de reactores dobles o en cascaba de ia copolimerizactón de propíleno y etileno para producir Copolímeros de ímjlacto (ver Ross, Patente de E. U. No. 4,375,531 ) ß De manera similar, también se conocen las polimerizaciones de fase gaseosa que utilizan perlas fijas, agitadas, comprendidas de pequeñas partículas de polímero. Para información adicional con respecto a las polimerizaciones de fase gaseosa y a un diagrama de flujo esquemático del proceso, puede hacerse referencia al artículo de Ross, ef 0 &L * en Ind. Eng. Chem. Prod. Res Dev. , 1985, 24: 194-154. Aunque @s más ventajoso conducir ambas polimerizaciones en la fase gaseosa, ya sen el primer o el segundo reactor pueden operarse en un modo diferente a ia fase gaseosa. En un primer reactor, el propíleno se homopolimeriza $ típicamente a una temperatura desde 50?C hasta 100°C y una presión desid-e 250 psig hasta 650 psig, utilizando un catalizador de titanio y un coOatalizador de organoaluminío. Más preferentemente, la temperatura en el primer reactor será desde 50°C hasta 90°C y la presión variará desde 300 psig hasta 450 psig 0 Ei homopolímero de PP altamente isotáctico producido en el primer reactor se alimenta directamente a un segundo reactor mantenido a 25°O hasta 80°O y 100 psig hasta 500 psig, donde el propileno y el etileno se ¡ßopol ime rizan en presencia del homopolímero. Se emplea una cantidad e tileno en el segundo reactor a fin de producir un copolímero de EP con 5 características similares al caucho y contenido de etileno desde 20 hasta por ciento en peso. Los copolímeros de EP que tienen contenidos ie etileno desde 25 hista 60 por ciento son particul^s ente ventajosos. La lerización en el segundo reactor generalmente se lleva a cabo sin llizador adicional; sin embargo, puede ser ventajoso introducir más catalizador al segundo reactor. Si se emplea más catalizador, puede ser el mismo o un catalizador diferente al utilizado en la primer polimerización. Referentemente, el segundo reactor de polimerización se opera a 40°C basta 70°C y 100 psig hasta 350 psig. Los productos elaborados por reactor, producidos de la maitera arriba descrita, son mezclas íntimas del homopolímero de PP altamente isotáctico y el copolímero de EP amorfo o semi-cristalino. El contenido de etiieno de las mezclas íntimas elaboradas por reactor puede variar desde 20 por ciento en peso hasta 65 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad de etíleno será desde 25 hasta 60 por ciento en peso. Si se desea, pueden incluirse otras alfa-olefinas que contienen dessde 4 hasta 8 átomos de carbono en la polimerización e incorporarse. E fi no-1 , hexeno-1 y octeno- son comonómeros útiles para este prepósito. En una modalidad alterna, el primer componente polimérico pí-ffifle obtenerse mediante mezcla de post-reactor. Esto se lleva a cabo al mejielar físicamente un homopolímero de PP y un caucho de copolímero de ER (EPR) obtenidos de reactores de polimerización separados. El PP y el EN? se combinan y mezclan subsecuentemente, tal como medíante mezcla de fusión en una mezcladora Banbury, mezcladora extrusora o lo similar, para obtener una mezcla homogénea Ei PP y los EPRs empleados para l s" mezclas de post-reactor, atote#j-ié s de esta manera, son reswas cowiercialmente disponibles producidas mediante el uso de procedtmien^f ? convencionales de polimerización. La cantidad de PP y copolí ero de EW? utilizada para obtener las mezclas de post-reactor útil en ia invención variará dependiendo de las características de los polímeros individuales, por ejemplo, isotacticidad del PP y carácter elástico del copolímero de EP, lo cual es una función del contenido de etileno del copolímero Los EPRs útiles para la formación de mezclas de post-reactor tendrán contenidos de et?ieno desde 40 hasta 85 por ciento y, más preferentemente, desde 50 hasta 80 por ciento Un segundo componente polimérico se utiliza necesariamente con las mezclas de PP/EP elaboradas por reactor o de post-reactor arriba descritas con objeto de obtener composiciones que tienen flujo de fusión mejorado bajo cizallamiento elevado, tal como puede encontrarse durante operaciones de cubierta de extrusión a velocidad elevada. El segundo cot-iponente, el cual constituye una proporción menor del peso total de los componentes de polímero que comprende la composición, es un how opolímero o copolímero de etiieno de índice de fusión fraccional que tiene una densidad mayor a 0.935 g/cm3. Los homopolímeros y copolímeros de etileno que tienen índices de fusión fraccional, es decir, índices de fusión de menos de 1 g/10 min y densidades mayores de 0 935 g/cm3 se encuentran co?ttercialmente disponibles con proveedores comerciales y generalmente son referidos como polietilenos de densidad mediana y elevada Los copolímeros contendrán cantidades menores de atfa-oleftnas C3-8, tale c€W»o propileno, buteno-1 , f?exeno-1 y octeno 1. Los copolímeros de etileno y buteno-1 y etileno y hexeno- 1 son ar-^i-tfEgrmetitte ventajosßjs, ß§ densidades pueden variar tan alto como 0.96 g/cma o por encima pero, iftÉ$ típicamente, serán desde 0.940 g/cm3 hasta 0.958 g/cm3. Los índice? de fusión pueden ser tan bajos como 0.05 g/10 min pero, más coü-únmente, son desde 0.1 hasta 0.8 g/10 min. Para las composiciones mejoradas de ia invención, el primer componente poiimérico, es decir, la resina base, constituirá desde 80 hasta 97.5 por ciento en peso de los componentes de polímero totales y, más preferentemente, desde 85 hasta 95 por ciento en peso, El segundo componente de polímero, el cual se presenta en una cantidad menor, típlgamente varía desde 2.5 hasta 20 por ciento en peso, en base al peso tot;-»! de los componentes de polímero y, más preferentemente, desde 5 hasta 15 por ciento. Una pequeña cantidad de peróxido orgánico se incluye con el prlüer y segundo componentes de polímero durante la modificación dinámica con objeto de obtener composiciones que exhiben flujo olfatorio reducido. Puede emplearse hasta 1000 ppm de peróxido, en base at peso total de los componentes de polímero. Más comúnmente, la cantidad de peróxido varía desde 75 hasta 1000 ppm y, más preferentemente, desde aproximadamente 100 hasta 600 ppm. El peróxido ciánico útil generalmente tiene temperaturas de descomposición de menos de 230°C. El peróxido puede inyectarse directamente en la mezcladora o extrusor para la modificación dinámica o puede adsorberse físicamente sobre ya sea el primer o el segundo componentes de polímero materiales inertes, tales como sílice» e introducirse de esta manera. de tos peróxidos orgánicos conocidos comúnmente ululados para generar radicales libres puede utilizarse, pero se prefiere utífear peróxidos que tienen descomposición por debajo de 120°C y un v¡4®, útil mayor de un minuto a 160°C. Los peróxidos adecuados incluyen di«{t-butil>peróxido, dicumilperóxido, 2,5-dimetil-2,5-di{t-butiJperox?)- hexano, 2,5-dimetil-2, 5-di-(t-butilperoxi)-hexino-3, butil-4,4-bis(t-butil pe#oxivalerato), cumil hidroperóxido, 1 , 1-bis-{t-butüperoxi)3-3,5- triüefifc i cío hexano, 1 ,3-dí-(t-butilperoxi)di-isopropilbenzeno, peróxido de bßfizoilo, hídroperóxido de t-butilo, peroxibenzoato de t-butiío, hi4#operóxido de cumeno, peróxido de iauroilo, peroxiacetato de t-butiio, pefóxido de t-butilo, peróxido de etilacetona de metilo, peróxido de cumiio de t-butilo, (t-butilperoxi)-butirato y lo similar. Un peróxido preferido es 2,5«dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano. Como se mencionó previamente, el peróxido orgánico puede adsorberse sobre un material de relleno adecuado, tal como talco o sílice, para facilitar la introducción. Esto es particularmente ventajoso cuando se utilizan polvos en el reactor. La cantidad de peróxido orgánico en el material de relleno puede variar pero se encuentra generalmente entre aproximadamente 5 y 30 por ciento en peg^. En una modalidad altamente útil, aproximadamente 7 hasta 25 por ciento en peso de 2,5-dimetil-2,5-di-(t-butilperoxi)-hexano se adsorbe sobre sílice. Para obtener las propiedades reológicas mejoradas, es decir, el flujo de fusión libre de fractura, mejorado, con las composiciones de la onentes polí érícos y et peró> #o orgánico se combinan y modifican dinámicamente. La modificaeifn dinámica se lleva a cabo típicamente como parte de una operación de f&?Wación de granulos por mezcla (fusión-mezcla). Las composiciones conformadas en granulos, producidas de esta manera, pueden transportarse convenientemente y utilizarse directamente en equipo de procesamiento de (co)extrusión convencional. De manera alternativa, todos los componentes pueden mezclarse en seco y modificarse dinámicamente como una de las operaciones en la línea de extrusión de los procesadores. Las composiciones producidas de acuerdo con la descripción precedente tienen índices de flujo de fusión desde aproximadamente 1 hasta 5 g/10 min y, más preferentemente, desde 1.5 hasta 3.5 g/10 min y exhiben estabilidad de fusión mejorada. Como resultado, son capaces de extruirse a velocidades elevadas. Son particularmente útiles para la cubierta de extrusión de alambres y cables de múltiples o de un solo filamento a fin de proporcionar una capa de grosor uniforme de 10 hasta 50 mil de aislamiento alrededor del alambre o cable, el cual puede ser un conductor de metal o material de fibra óptica. La habilidad para eliminar el flujo oscilatorio a velocidades de extrusión elevadas y minimizar la excentricidad es particularmente ventajosa donde se aplican alambres de diámetro pequeño y/o capas de aislamiento delgadas, tal como para la ela-boracíón de chapas laminadas aisladamente de teléfono. Las chapas ladinas aisladamente de teléfono generalmente tienen una capa de aislamiento de 7 hasta 10 mil, cubierta sobre un cable de cobre de un solo e 20 hasta 26 AWG. Además de su habilidad para extruirseía velocidades elevadas, las composiciones de la invención tienen un buen equilibrio de propiedades físicas. Por ejemplo, las resinas representativas adecuaéfs para aplicaciones de aislamiento de alambres y cables tendrán densidades desde aproximadamente 0.900 g/cm3 e índices de flujo de fusión en el rango de 1 hasta 5 g/10 min. Las resistencias representativas al rendimiento a la tracción y alargamientos a la ruptura pueden variar desde 2800 hasta 3300 psi y 300 hasta 600 por ciento, respectivamente, según se -determina por el Método de Prueba de ASTM D 638. El coeficiente de resistencia a la flexión (1 % secante; ASTM D 790) y la dureza de Orilla D (ASTM D 2240) pueden variar desde 100000 hasta 140000 psi y 65 hasta 75, respectivamente. Aunque las composiciones son particularmente muy adecuadas para la extrusión a velocidad elevada sobre cables y alambres, también p?§ den utilizarse en otros procesos de extrusión tal como para aplicaciones de alambres y cables de revestimiento de espuma, elaboración de válvulas separadoras para cables de fibra óptica y la producción de películas de mono- o de múltiples capas. Pueden cubrirse por extrusión sobre diversos substratos rígidos o flexibles tales como vidrio, tela, hoja, madera, papel, materiales compuestos y lo similar. Cuando se co-extruyen pueden aplicarse con una o más resinas tepwoplásticas diferentes o mezclas de resina termoplástica. También pueden incluirse aditivos convencionales con las presentes composiciones. Los aditivos pueden incluir antioxidantes, e fS-l uffífíz adores de UV, auxiliares de procesamiento, agentes nucleanfees, argentes de espumación, colorantes, pigmentos, desactívadares de metal y io similar. Tales aditivos se conocen en la materia y generalmente se presentan en niveles bajos en base a fa composición total. Los aditivos ue en incorporarse ya sea en el primer o el segundo componentes poliméricos o agregarse a una mezcla de los dos. Pueden incorporarse utilizando técnicas convencionales de mezcla básica. Los siguientes ejemplos ilustran la invención de manera más completa. A menos que se establezca de otro modo, todas las partes y porcentajes reportados en los ejemplos se encuentran sobre una base de peso La viscosidad compleja, que proporciona una medición de peso molecular y procesabilidad, se determinó en polímeros fundidos sobre un rango de temperaturas mediante técnicas de vibración forzada no resonantes, de acuerdo con los Métodos de Prueba de ASTM D 4065 y D 4440 utilizando un reómetro RHEOMETRICS RDA II equipado con placas paralelas de 25 mm de diámetro y operado a 210°C con una oscilación de frecuencia desde 398 hasta 0.0398 rad/seg y tensión de 15 por ciento. Las viscosidades complejas reportadas en la presente se encuentran a una frecuencia de 0.1 rad/seg. Las densidades se determinaron de acuerdo con el Método de Prueba de ASTM D 1505. El Método de Prueba de ASTM D 1238 se utilizó para determinar el índice de flujo de fusión (MFR) y el índice de fusión.

EJEMPLO 1 Para demostrar los resultados mejorados, obtenidos con las '^ ^t posiciones de la invención, se preparó una formulación medíante 4a utilización de una mezcla de post-reactor de homopolímero de PP y ?c-fg?olímero de EPR. La resina de homopolímero de PP es una resina comercial (PP 51507A elaborada por Equistar Chemicals, LP) que tiene un l#RR de 0.6 g/10 min e isotacticidad de 95 por ciento. El EPR es un có§- *>límero comercialmente disponible, EPR 878, elaborado por Exxon Ctemical Company. El copolímero de EPR contuvo 60 por ciento de etiteno, tuvo una viscosidad Mooney de 53 y una viscosidad compleja logarítmica de 5.56. El PP y el EPR se mezclaron en seco a una proporción en peso de 3: 1 , respectivamente y una pequeña porción de la mezcla resultante se combinó con 2,5-dimetil-2,5-di-(t~butilperox¡)~hexano (LttPERSOL 101) en un tarro de vidrio sobre un rodillo triturador de bolas mientras se calentaba suavemente a 70°C durante 5 horas hasta adsorber póf completo el peróxido en los granulos. El concentrado resultante, que cofliiene 2 por ciento en peso de peróxido, se combinó entonces con la ensión restante de la mezcla de PP/EPR y un HDPE de índice de fusión fra-ccíonal (PETROTHENE LR 732 elaborado por Equístar Chemicals, LP; densidad 0.956 g/cm3; índice de fusión de 0.2 g/10 min) a fin de que la composición del producto final fuera la siguiente: 69% PP 25% EPR 6% HDPE 150 ppm de peróxido. La mezcla se modificó dinámicamente mediante mezcla de fm ?><n y se conformó en granulos mediante el *§ ?«d un extrusor de dable tornillo Leistritz (1.5 pulgadas de diámetro de4^ $g$Ho configurado como sigtfe. Zona 1 152°C Zona 2 1 52°C Zona 3 163°C Zona 4 177°C Zona 5 204°C Zona 6 221 °C Zona 7 221 °C Zona 8 232°C Boquilla 232°C La mezcla de resina conformada en granulos resultante tuvo un M - FR de 2,9 g/10 min. La estabilidad de fusión de la composición se evaluó para determinar la velocidad de tornillo crítica (CSS) al inicio de la díSiorsión por fusión. Para esta prueba, se empleó un extrusor de un sofo tomillo de 2.5 pulgadas Davis-Standard ajustado con una cabeza de bolilla de geometría angular única de 0.04 pulgadas Genca. El perfil de temperatura del extrusor fue el siguiente: Zona 1 204°C Zona 2 218°C Zona 3 232°C Zona 4 246°C Adaptador 249°C Boquilla 1 254°C Boquilla 2 260°C A medida que la velocidad del tornillo se incrementó, el inició de la distorsión por fusión se determinó medíante inspección visual del e ?ruído y la anotación de la primer evidencia de aspereza superficial tei exfruído. Esto se reportó como el CSS. El CSS para la composición arriba preparada de la invención fue de 52 rpm. La importancia de este resultado es aparente cuando se compara con valores de CSS obtenidos con d@s co?posiciones similares que se prepararon y evaluaron de manera idéntica. La primer formulación, que utilizó el mismo PP y EPR en la misma proporción de peso y ei mismo tipo y cantidad de peróxido pero que no contuvo HDPE, tuvo un CSS de solamente 30 rpm. Una segunda composición, idéntica a la de la invención excepto que la viscosidad coßipieja logarítmica del EPR utilizado fue de solamente 5.08, tuvo un CSS de solamente 25 rpm La mejora obtenida con la composición de la invención se ilustró además por la extrusión de las composiciones sobre alambre de cobre. Para estas extrusiones, la velocidad del tornillo extrusor se inclemente desde 30 hasta 47 rpm para observar la manera en que este cambio afecta la excentricidad. Existió el mismo perfil de temperatura y Davis-Standard para cubrir el alambre de cobre (0.0201 pulgadas de diámetro) 24 AWG a una velocidad lineal de 1200 pies/mín. La ex*©§ntr ¡cidad se determinó a partir de micrografías ópticas de aislamiento criogénicamente cortadas de muestras de alambre cubierto después dei retiro del alambre de cobre. La excentricidad porcentual se calculó mediante el uso de la siguiente ecuación: mmMS-Bs 1J % de excentricidad = a-b x 100 a+b dOttde a es el máximo grosor de aislamiento observado y b es el míni tjo QFf$or de aislamiento observado. La excentricidad porcentual obtenida 5 cofl ei cable producido medíante el uso de las composiciones de ia invención a 30 y 47 rpm fue de 2.5% y 3.5%, respectivamente. La excentricidad obtenida mediante el uso de la segunda composición comparativa arriba descrita fue de 5 7% (30 rpm) y 15.3% (47 rpm). Aunque la excentricidad porcentual es significativamente mayor, es decir, 10 más escasa, para el cable producido mediante et uso de la formulación comparativa en ambas velocidades de tornillo, es incluso más significativa qu la excentricidad porcentual se incrementó 16S% cuando la velocidad destornillo se incrementó solamente 17 rpm. El mismo incremento en rpm de tornillo con las composiciones de la invención produjo solamente un 15 incremento del 40% en excentricidad.

EJEMPLO 2 A fin de demostrar la habilidad para variar las composiciones de la invención, se preparó la siguiente formulación de aislamiento y se 20 evniuó respecto a CSS de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 1 El primer y segundo componentes políméricos y el peróxido orgánico utilizados fueron iguales excepto que la composición final fue la siguiente: 65% PP 25% EPR 25 10% H DPE --&s- 200 ppm de peróxido. La composición dinámicamente modtfi jjti tuvo un MFR de 2.9 g/-$© min y excelente estabilidad de fusión. Cuando se evaluó en la prueba de OSS, no se observó distorsión por fusión alguna del extruído hasta 90 rpm - el límite de rpm del extrusor. Un CSS mayor de 90 rpm representa un Incremento de más de cuatro veces la estabilidad de fusión sobre el cable de polímero de prop?leno y las resinas de aislamiento de cafc|e disponibles hasta el momento.

EJEMPLO COMPARATIVO A Aunque es posible producir composiciones de resina de polipropileno con índices de flujo de fusión adecuados para extrusión én aplicaciones de cable y alambre en otras maneras, la estabilidad de fusión de estas resinas ha sido deficiente, limitando asó la habilidad para utilizar estas resinas en aplicaciones de extrusión a velocidad elevada. Esto se emu stra por el siguiente ejemplo en donde se preparó una composición de propileno que tiene un índice de flujo de fusión comparable con el de laa. composiciones inventivas. Esto se llevó a cabo al combinar el fooüopolímero de polipropileno y peróxido utilizados en el Ejemplo 1 en ausencia del EP y HDPE y craqueo del PP hasta un índice de flujo de fusión de 4.2 g/10 min, utilizando el mismo extrusor y condiciones. El hoá*opolímero de polipropileno craqueado se combinó entonces con 25 por ci nto en peso del copolímero de EPR (EPF 876) y 6 por ciento en peso de HT E (PETROTH EN E LR 732) pero sin peróxido. La composición de resina resultante tuvo un índice de flujo de fusión de 2.8 g/10 min; sin ^a o, cuando el producto se evaluó en la prueba de CSS, solamente fu& posible que el extrusor funcionara a 19 rpttf del inicio de la por fusión.

EJEMPLO 3 Se preparó una composición de extrusión medíante la ulifcación de una mezcla íntima producida en reactor de homopolímero de PR cristalino con un copolímero de EP aleatorio amorfo como el primer componente polimérico. Ya que la mezcla se obtuvo como un polvo de reactor, los componentes de PP y EP de ta mezcla se aislaron con objeto de Caracterizar los polímeros. Esto se llevó a cabo al fraccionar la mezcla mediante et uso de fraccionamiento de levigacíón por elevación de ießferatura (TREF), un procedimiento reconocido para separar especies de polímero en base a diferencias en capacidad de cristalización de acuerdo con el procedimiento de Witd, et al. , (1992), "Desarrollo de TREF de Alto Desempeño para Análisis de Poliolefina", Proceeding of Am. Chem. SastB.. Div. Of Poiym. Mat. Sci. And Eng. , 67: 153. El homopolímero de PP tuvo una isotacticidad de 93 por ciento y MFR de 0.4 g/10 min. El coffi-ponente elástico de EP de la mezcla íntima en reactor tuvo un contenido de etileno de 56 por ciento y una viscosidad compleja logürítmica de 5.97. El por ciento en peso aproximado del copolímero de EP en la mezcla fue de 23 por ciento. La composición de extrusión se preparó mediante mezcla en seco del HDPE (PETROTHENE LR 732) y peróxido orgánico (LUPERCO 101-P20; 20 por ciento de 2,5-dimetil-2,5-di-(t-butilperoxi)-hexano adsorbido sobre sílice) con el polvo de reactor en las >orciones adecuadas paü?-*pr?duc?r una cóm^ssición que contuvo $$ por ciento de PP, 20 por ciento de EP, 10 por cIl to de HOPE y 520 ppra del* Componente de peróxido orgánico activo, es decir, excluyendo el adsorbente de sílice. La composición se modificó dinámicamente medíante mezcla por fusión y se conformó en granulos se describe en el Ejemplo 1. La resina resultante tuvo un índice de flujo de fusión de 2.9 g/10 min y el CSS excedió los límites del extrusor utilizado para la prueba, es decir, más de 90 rpm EJEMPLO 4 El Ejemplo 3 se repitió excepto que la cantidad de peróxido orginico activo utilizada se incrementó hasta 550 ppm. El MFR de la composición de extrusión resultante fue de 2.8 g/10 min y el CSS fue mayor de 90 rpm.

EJEMPLO 5 El Ejemplo 3 se repitió excepto que la cantidad de peróxido orgánico activo se disminuyó hasta 450 ppm. La composición dinámicamente modificada tuvo un MFR de 2.8 g/10 min y CSS de 55 rpm .

EJEMPLO COMPARATIVO B El Ejemplo 3 se repitió mediante la utilización de un polvo producido en reactor fuera de los límites prescritos de la invención aunque el componente de PP de la mezcla en el reactor fue esencialmente el mismo que el del Ejemplo 3, el componente de copolímero de EP tuvo un contenido de etileno de 56 por ciento y una viscosidad compleja logarítmica de 5.5. Cuando se combinaron con iv sas resinas de HDPE a f?ivelßs de peróxido variantes y se modificaron dinámicamente de acuerdo con el procedimiento de mezcla por fusión/conformación de granulos arriba descrito, se obtuvieron MFRs aceptables que varían desde 2.7 hasta 2.9 g/10 min pero el CSS máximo que podía obtenerse fue de solamente 35 rpm. Este CSS es significativamente inferior al observado' con cualquiera de tos productos inventivos de los Ejemplos 3-5 que hacen notablemente evidente una estabilidad de fusión inferior.

Claims

IONES 1. Una composición de extrusión polimérica dinámicamente modificada, caracterizada porque tiene un índice de flujo de Fusión deSée ap$ ximadamente 1 hasta 5 g/10 min y la cual exhibe un flujo de fusiétr efprado bajo cizallamiento elevado, que comprende- (a) aproximadamente 80 hasta 97.5 por ciento en peso, en base al peso total de los componentes de polímero, de un primer componente polimérico seleccionado a partir del grupo que consiste en (i) meadas íntimas elaboradas en reactor de homopolímero de polipropileno cfistalíno que tienen un índice de isotacticidad mayor de 80 por ciento e índice de flujo de fusión desde 0.1 hasta 10 g/10 min y copolímero de etileno-propileno amorfo o semi-cristalino que tiene un contenido de etíleno de 20 hasta 65 por ciento en peso y viscosidad compleja logarítmica a 0 1 rad/seg y 210°C de 5.7 o mayor y (ii) mezclas de post-reactor de homopolí ero de polipropileno cristalino que tienen un índice de Isotacticidad mayor de 80 por ciento e índice de flujo de fusión desde 0.1 hasta 10g/10 min y caucho de etileno-propileno que tiene un contenido de etileno de 40 hasta 85 por ciento en peso y viscosidad compleja logarítmica de 0.1 rad/seg y 210°C de 5.3 o mayor; (b) 2.5 hasta 20 por ciento en peso, en base al peso total de los componentes de polímero, de un segundo componente de poti- ero el cual es un homopolímero o copolímero de etileno de índice de fusión fraccional que tiene una densidad mayor de 0.935 g/cm3; y (c) 75 hasta 1000 ppm, en base al peso total de los componentes de polímero de un peróxido orgánico que tiene una ! ~£ . .•r? i -fe$§j->eratura de descomposición de menos de 230°C 2 La composicióft ííigún la reivindicación 1 , caracterizada isq e tiene un índice de flujo de fusión de aproximadamente 1 .5 has?a ?Ag/10 mín. 3 La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque el homopotímero de polipropileno cristalino del primer componente paünérico tiene una isotacticidad desde 80 hasta 98 por ciento. 4. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque la proporción en peso del homopolímero de polipropileno y co Flímero de etíleno-propileno del primer componente polimérico se ertüíentra en el rango de 9: 1 hasta 0.5.1 5. La composición según la reivindicación 4, caracterizada porque la proporción en peso de homopolímero de polipropileno respecto a copolímero de etileno-propileno es desde 5: 1 hasta 1 : 1. 6. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque el segundo componente de polímero tiene una densidad desde 0.940 hasta 0.958 g/cm3. 7. La composición según la reivindicación 6, caracterizada pofque el índice de fusión del segundo componente polimérico es desde 0.1 hasta 0.8 g/10 min. 8. La composición según la reivindicación 7, caracterizada porque el segundo componente polimérico es un copoíímero de etileno con una cantidad menor de una alfa-olefina C3-s 9. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque el primer componente de polímero es una mezcla íntima elaborada pm" reactor de homopolímero de polipropileno cristalino y un copolímero de etileno-propileno que tiene un contenido de etílens-f desde 25 hasta 60 ppr cteßto. 10. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada pO que el primer componente polimérico es una mezcla de post-reactor de homopolímero de polipropileno cristalino y un caucho de etileno-propilénO que tiene un contenido de etíleno desde 50 hasta 80 por ciento en peso. 1 1. La composición según fa reivindicación 1 , caracterizada porque el peróxido orgánico tiene una vida útil mayor de un minuto a 160°C. 12. La composición según la reivindicación 11 , caracterizada porque el peróxido orgánico se presenta en una cantidad desde 100 hasta 600 ppm, en base al peso total del primer y segundo componentes poürné ricos. 13. La composición según la reivindicación 12, caracterizada porque el peróxido orgánico es 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano. 14. La composición según la reivindicación 13, caracterizada ponqué el peróxido orgánico se adsorbe sobre sílice o talco. 15. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque el primer componente polimérico se presenta en una cantidad desde 85 hasta 95 por ciento en peso, en base al peso total de los coßtponentes de polímero. 16. Un artículo cubierto por extrusión, caracterizado porque cofuprenden un alambre o cable cubierto substancialmente de manera uniforme con una capa de 10 hasta 50 mil de grosor de la composición de cierta de extrusión según la reivindicación 1. 17. El artículo según la reivindicación 16, caracterizado pojque la composición de cubierta de extrusión tiene un índice de flujo de ft*S§6n de 1.5 hasta 3.5 g/10 min; el primer componente de polímero es un hO?opolímero de polipropileno que tiene una isotacticidad de 90 hasta 98 por ciento y la proporción en peso de homopolímero de polipropileno respecto a copolímero de etileno-propileno es desde 5: 1 hasta 11 ; la secunda composición polimérica tiene una densidad de 0.940 hasta 0.958 g/Sm3 y un índice de fusión desde 0.1 hasta 0 8 g/10 min; y el peróxido orgánico tiene una vida útil mayor de un minuto a 160°C y se presenta en ?mm cantidad desde 100 hasta 600 ppm, en base al peso total det primer y segundo componentes poliméricos. 18. El artículo según la reivindicación 17, caracterizado porque se encuentra adaptado como un conductor eléctrico. 19, Et artículo según la reivindicación 17, caracterizado po que se encuentra adaptado para la transmisión de luz. 20. El artículo según la reivindicación 18, caracterizado porque el cable de cobre de 20 hasta 26 AWG se cubre con una capa de 7 hasta 10 mil de grosor de la composición de cubierta de extrusión.