ES2231218T3 - Composicion poliolefinica con propiedades de resistencia a impactos mejorada. - Google Patents

Composicion poliolefinica con propiedades de resistencia a impactos mejorada.

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Abstract

Una composición que comprende un copolímero de impacto de propileno acoplado formado por la reacción de un agente de acoplamiento con un copolímero de impacto de propileno que comprende una mezcla en el reactor de una fase continua de polipropileno y una fase elastomérica dispersa.

Description

Composición poliolefínica con propiedades de resistencia a impactos mejorada.
Para mejorar las propiedades de impacto de los homopolímeros de polipropileno (y copolímeros aleatorios), se añade típicamente un componente elastomérico, o bien por medio de la producción de una mezcla en el reactor de un polímero de propileno y un componente elastomérico (un copolímero de impacto de propileno) o por medio de la composición de un polímero de propileno y un componente elastomérico. En el primer método, el polímero de propileno y el componente elastomérico se producen en uno o más reactores del mismo procedimiento.
Ambos métodos de mejora del impacto del polipropileno no contribuyen significativamente a aumentar la resistencia de masa fundida del copolímero de impacto de polipropileno resultante.
Y aunque ambos métodos dan por resultado un polímero de propileno con propiedades de impacto mejoradas (cuando se forma en artículos), estas propiedades de impacto muestran a menudo un desequilibrio entre el impacto de corte probado en paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero del producto moldeado por inyección, y el impacto de corte probado en perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero del producto moldeado por inyección. El impacto de corte probado en muestras cortadas en perpendicular a la dirección de orientación (que es perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero), con el corte en la dirección de orientación (paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero), es típicamente mucho menor. La dirección de flujo de inyección del polímero es la dirección o línea a lo largo de la que se introduce el polímero en un molde, o la dirección o línea a lo largo de la que se extruye el polímero.
Polímeros tales como polímeros de propileno tenderán a orientarse a lo largo de esta línea de dirección.
Lo que se desea es una resina de polímero que proporcione propiedades de impacto equilibradas direccionalmente para artículos hechos a partir de la resina, mientras que tienen simultáneamente resistencia de masa fundida aumentada. Adicionalmente, sería deseable proporcionar una resina de polímero, que sea fácil de fabricar en artículos y exhiba una temperatura de transición de dúctil a frágil de 0ºC o inferior.
Como se emplean en esta memoria, los siguientes términos tendrán los siguientes significados:
"Agente de acoplamiento" está relacionado con un compuesto químico que contiene al menos dos grupos reactivos que son cada uno capaces de formar un grupo carbeno o nitreno, que son capaces de insertar en los enlaces carbono hidrógeno de los grupos CH, CH2 o CH3, tanto alifáticos como aromáticos, de una cadena de polímero. Los grupos reactivos juntos pueden acoplar cadenas de polímeros. Sería necesario activar un agente de acoplamiento con calor, energía sónica, radiación u otra energía química de activación, para que el agente de acoplamiento fuera eficaz para acoplar cadenas de polímeros. Ejemplos de compuestos químicos que contienen un grupo reactivo capaz de formar un grupo carbeno incluyen, por ejemplo, diazoalcanos, grupos metileno sustituidos geminalmente, y metalocarbenos. Ejemplos de compuestos químicos que contienen grupos reactivos capaces de formar grupos nitreno, incluyen, pero no están limitados a, por ejemplo, fosfacen-azidas, sulfonil-azidas, formil-azidas y azidas.
"Copolímeros de impacto de propileno" están comercialmente disponibles y son bien conocidos dentro de la experiencia de la técnica, por ejemplo, como se describe por E.P. Moore, Jr en Polypropylene Handbook, Hanser Publishers, 1996, página 220-221 y las Patentes de EE.UU. 3.893.989 y 4.113.802. La terminología "copolímero de impacto de propileno" se usa aquí para referirse a copolímeros heterofásicos de propileno donde el polipropileno es la fase continua y una fase elastomérica está dispersa en ella. Los expertos en la técnica reconocen que esta fase elastomérica también puede contener regiones cristalinas que, para los fines de la presente invención, se consideran parte de la fase elastomérica. Los copolímeros de impacto de propileno resultan de un procedimiento en el reactor. Normalmente los copolímeros de impacto de propileno se forman en un procedimiento dual o multietapa, que implica opcionalmente un sólo reactor con al menos dos etapas de procedimiento que tienen lugar en él, u opcionalmente reactores múltiples.
"Propiedades de impacto" está relacionado con propiedades de artículos tales como resistencia de impacto, que se mide por cualquier medio dentro de la experiencia en la técnica, por ejemplo, energía de impacto Izod como se mide de acuerdo con ASTM D 256, Energía de Impacto de Pico MTS (impacto dardo) como se mide de acuerdo con ASTM D 3763-93, y Energía de Impacto Total MTS como se mide de acuerdo con ASTM D-3763. La temperatura de transición de dúctil a frágil (DBTT) es además una propiedad de impacto de un artículo hecho a partir de un polímero. La temperatura de transición de dúctil a frágil define, para un conjunto de condiciones dadas, la temperatura a la que un objeto transita de un modo de fallo predominantemente dúctil a un modo de fallo predominantemente frágil. La temperatura de transición de dúctil a frágil puede calcularse usando técnicas conocidas por un experto en la técnica.
Sumario de la invención
La invención incluye una composición que comprende un copolímero de impacto de propileno acoplado. El copolímero de impacto de propileno acoplado se forma por la reacción de un agente de acoplamiento, tal como una bis(sulfonil-azida), con un copolímero de impacto de propileno. Ventajosamente, los copolímeros de impacto de propileno usados para la invención tienen al menos 5 por ciento en peso, preferiblemente al menos 9 por ciento en peso, más preferiblemente al menos 13 por ciento en peso, de una fase elastomérica en base al peso total del copolímero de impacto de propileno. Preferiblemente, la fase elastomérica es menor que 45 por ciento en peso, más preferiblemente menor que 40 por ciento en peso, lo más preferible menor que 35 por ciento en peso, del peso total del copolímero de impacto de propileno.
Cuando la fase continua del copolímero de impacto de propileno es un polímero de homopolímero de propileno y la fase elastomérica consta de un copolímero o terpolímero que contiene unidades de monómero derivadas de etileno, el copolímero de impacto de propileno contiene preferiblemente al menos 5 por ciento en peso, más preferiblemente al menos 7 por ciento en peso, lo más preferiblemente al menos 9 por ciento en peso de unidades -CH2CH2- derivadas del monómero de etileno en base al peso total del copolímero de impacto de propileno. Preferiblemente, dicho copolímero de impacto de propileno contiene menos que 30 por ciento en peso, más preferiblemente menos que 25 por ciento en peso, lo más preferiblemente menos que 20 por ciento en peso de unidades -CH2CH2- derivadas del monómero de etileno en base al peso total del copolímero de impacto de propileno.
La invención incluye también un método para acoplar un copolímero de impacto de propileno usando un agente de acoplamiento, tal como una bis(sulfonil-azida). El método mejora las propiedades de impacto del copolímero de impacto de propileno y aumenta además la resistencia de masa fundida de la resina de copolímero de impacto de propileno acoplado resultante a un nivel de al menos 1,25 veces, preferiblemente al menos 1,5 veces, que de un copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable. Todos los valores para "resistencia de masa fundida" se determinan por el método como se propone en los Ejemplos. Un copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable es el mismo polímero usado para hacer el copolímero de impacto de propileno acoplado, pero no se ha acoplado. Preferiblemente, las resinas de copolímero de impacto de propileno acoplado tienen una resistencia de masa fundida de al menos 8 cN, más preferiblemente una resistencia de masa fundida de al menos 15cN, más preferiblemente además, una resistencia de masa fundida de al menos 30 cN, lo más preferiblemente una resistencia de masa fundida de al menos 50 cN y en algunos casos, una resistencia de masa fundida de al menos 60 cN.
Ejemplos de propiedades de impacto que se mejoran en el copolímero de impacto de propileno acoplado de la invención comparado con los copolímeros de impacto de propileno no acoplados comparables, incluyen: mayor resistencia de impacto a bajas temperaturas como se exhibe por los artículos formados a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado y una mejora en la temperatura de transición de dúctil a frágil, que se reduce en los artículos formados a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado de la invención.
Además, en todos los aspectos, los artículos formados a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado de la invención exhiben una mejora en el equilibrio direccional de las propiedades de impacto comparado con los artículos formados a partir de un copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable. (Esto es, una reducción del desequilibrio entre las propiedades de impacto medidas en paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero frente a en perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero. Esta reducción en el desequilibrio direccional de las propiedades de impacto se indica por una reducción en la diferencia entre las temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas en paralelo y en perpendicular a la dirección del flujo de inyección del polímero para un artículo fabricado a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado de la invención, comparado con la diferencia entre las temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas en paralelo y en perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo fabricado a partir de un copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
En algunos aspectos de la invención, la reducción en la DBTT para artículos formados a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado de la actual invención frente a los artículos formados a partir de copolímeros de impacto de propileno no acoplados comparables (como se calcula a partir de los valores de corte Izod medidos de acuerdo con ASTM D-256 con el corte perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero) serán al menos 10ºC, preferiblemente al menos 15ºC, más preferiblemente al menos 20ºC y en algunos casos al menos 25ºC.
En otro aspecto de la invención, los artículos formados a partir de los copolímeros de impacto de propileno acoplados de la actual invención exhiben una DBTT como se calcula a partir de valores de corte Izod medidos de acuerdo con ASTM D-256, con el corte perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero, de -5ºC o menor, preferiblemente de -10ºC o menor, más preferiblemente de -15ºC o menor, lo más preferiblemente -20ºC o menor.
Para todas las realizaciones de la invención, los artículos a probar para determinar la DBTT deberían ser placas moldeadas por injección de entrada lateral que tienen una sola dirección de flujo de inyección de polímero. Para todas las realizaciones, los valores Izod se miden de acuerdo con ASTM D-256, y los valores para la DBTT se calculan de acuerdo con técnicas conocidas para un experto habitual de la técnica.
En una realización más preferida, los artículos hechos a partir de los copolímeros de impacto de propileno acoplado exhiben mejoras en el equilibrio direccional de las propiedades de impacto junto con mejoras en la DBTT y una reducción de la DBTT comparado con copolímeros de impacto de propileno no acoplado comparables.
Además, los artículos formados a partir de las resinas de copolímero de impacto de propileno acoplado de la presente invención mantienen ventajosamente la rigidez del copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
Descripción detallada de la invención
El procedimiento para producir este copolímero de impacto de propileno mejorado implica acoplar el copolímero de impacto de propileno usando un agente de acoplamiento. La reacción de acoplamiento se lleva a cabo por medio de extrusión reactiva o cualquier otro método que sea capaz de mezclar el agente de acoplamiento con el copolímero de impacto de propileno y añadir suficiente energía para provocar una reacción de acoplamiento entre el agente de acoplamiento y el copolímero de impacto de propileno. Preferiblemente, el procedimiento se lleva a cabo en un solo recipiente tal como un mezclador de masa fundida o un extrusor de polímero, tal como se describe en la patente internacional WO 99/10424 publicada el 4 de Marzo de 1999. El término extrusor intenta incluir su más amplio significado e incluye dispositivos tales como un dispositivo que extruye pellets, así como un extrusor que produce el extrudado para conformarlo en películas, artículos moldeados por soplado, artículos de perfiles y láminas extruidas, espumas y otros artículos.
Como se trata anteriormente, los copolímeros de impacto de propileno tienen una fase continua, que está comprendida por un polímero de propileno, y una fase elastomérica. El polímero de propileno de la fase continua será típicamente un polímero de homopolímero de propileno o un copolímero aleatorio de propileno, más típicamente un polímero de homopolímero de propileno. El polímero de propileno puede obtenerse usando un catalizador de Ziegler-Natta, un catalizador de geometría restringida, un catalizador de metaloceno, o cualquier otro sistema catalizador adecuado. Cuando el polímero de propileno obtenido de la fase continua es un polímero de homopolímero de propileno, la cristalinidad del polímero de propileno, según se determina por calorimetría de barrido diferencial, es preferiblemente de al menos 50 por ciento, más preferiblemente de al menos 55 por ciento, lo más preferiblemente de al menos 62 por ciento. Los métodos para determinar el porcentaje de cristalinidad usando una calorimetría de barrido diferencial son conocidos por un experto en la técnica.
La fase elastomérica puede obtenerse usando un catalizador de geometría restringida, un catalizador de Ziegler-Natta, un catalizador de metaloceno, o cualquier otro catalizador adecuado.
El agente de acoplamiento preferido es una poli(sulfonil-azida), más preferiblemente una bis(sulfonil-azida). Ejemplos de poli(sulfonil-azidas) útiles para la invención se describen en la patente internacional WO 99/10424. Las poli(sulfonil-azidas) incluyen compuestos tales como 1,5-pentan-bis(sulfonil-azida), 1,8-octan-bis(sulfonil-azida), 1,10-decan-bis(sulfonil-azida), 1,10-octadecan-bis(sulfonil-azida), 1-octil-2,4,6-bencen-tris(sulfonil-azida), 4,4'-difeniléter-bis-(sulfonil-azida), 1,6-bis(4'-sulfonazidofenil)hexano, 2,7-naftalen-bis(sulfonil-azida), y sulfonil-azidas mixtas de hidrocarburos alifáticos clorados que contienen una media de 1 a 8 átomos de cloro y de 2 a 5 grupos sulfonil-azida por molécula, y sus mezclas. Las poli(sulfonil-azidas) preferidas incluyen oxi-bis(4-sulfonil-azidobenceno), 2,7-naftalen-bis(sulfonil-azido), 4,4'-bis(sulfonil-azido)bifenilo, 4,4'-difeniléter-bis(sulfonil-azida) y bis(4-sulfonil-azidofenil)metano y sus mezclas.
Las sulfonil-azidas están comercialmente disponibles o se preparan convenientemente mediante la reacción de azida de sodio con el cloruro de sulfonilo correspondiente, aunque se ha usado la oxidación de las sulfonil-hidracinas con diversos reactivos (ácido nitroso, tetróxido de dinitrógeno, y tetrafluoroborato de nitrosonio).
En la práctica de la invención, se usa preferiblemente suficiente agente de acoplamiento para crear artículos hechos a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado resultante para exhibir una reducción en la diferencia entre las temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas en paralelo y en perpendicular a la dirección del flujo de inyección del polímero comparado con la diferencia entre las temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas en paralelo y en perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo fabricado a partir de un copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable. Cuando se usa una bis(sulfonil-azida) para el agente de acoplamiento, se usa preferiblemente al menos 100 ppm of azida para acoplar el copolímero de impacto de propileno, en base al peso total del copolímero de impacto de propileno, se usa más preferiblemente al menos 150 ppm of azida, lo más preferiblemente al menos 200 ppm of azida. En algunos casos, tales como donde es deseable una gran reducción en la temperatura de transición de dúctil a frágil comparada con el copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable base, se usa al menos 300 ppm de bis(sulfonil-azida), preferiblemente al menos 450 ppm of bis(sulfonil-azida) en base al peso total del copolímero de impacto de propileno para acoplar el copolímero de impacto de propileno. Es importante en la elección del copolímero de impacto de propileno a acoplar, que se elija un polímero que tenga un caudal de masa fundida suficientemente alto, para que después del acoplamiento con la cantidad deseada de agente de acoplamiento, el copolímero de impacto de propileno acoplado tenga un caudal de masa fundida suficientemente alto para ser procesado fácilmente.
En un aspecto preferido de la invención, el copolímero de impacto de propileno acoplado de la invención puede caracterizarse por la siguiente fórmula:
X = [(A-C) /(B-D)] \leq 0,75 e Y \geq 1,25 y A \leq B-10,
en la que
A = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de los valores de corte Izod (Medidos de acuerdo con ASTM D-256) medida con el corte perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de impacto de propileno acoplado.
B = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de los valores de corte Izod (Medidos de acuerdo con ASTM D-256) medida con el corte perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
C = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de los valores de corte Izod (Medidos de acuerdo con ASTM D-256) medida con el corte paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de impacto de propileno acoplado.
D = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de los valores de corte Izod (Medidos de acuerdo con ASTM D-256) medida con el corte paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
Y = la relación de la resistencia de masa fundida de la resina de copolímero de impacto de propileno acoplado a la resistencia de masa fundida de la resina de copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable. Preferiblemente, en este aspecto, Y es al menos 1,5; más preferiblemente, Y es al menos 2; lo más preferiblemente, Y es al menos 5; y en algunos casos, Y es al menos 10.
Preferiblemente, en este aspecto, X es menor que 0,5, más preferiblemente menor que 0,33, lo más preferiblemente menor que 0,25.
Para propósitos de esta invención: el valor anterior para A puede estar referido a veces como la "temperatura de transición de dúctil a frágil en paralelo" para un artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado; el valor anterior para B puede estar referido a veces como la "temperatura de transición de dúctil a frágil en paralelo" para un artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable; el valor anterior para C puede estar referido a veces como la "temperatura de transición de dúctil a frágil en perpendicular" para un artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado; y el valor anterior para D puede estar referido a veces como la "temperatura de transición de dúctil a frágil en perpendicular" para un artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
Ejemplos
El copolímero de impacto de polipropileno C105-02, disponible a partir de The Dow Chemical Company, es un copolímero de alto impacto de propileno con un caudal de masa fundida de 1,5 g/10 min y se usó un contenido en etileno de 16 por ciento en peso para generar los resultados para el Ejemplo Comparativo 1. C105-02 se acopló con 450 ppm (en base al peso total de los polímeros presentes) de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)-benceno ("DPO-BSA") para producir el material usado para generar los resultados mostrados para el Ejemplo 1. C105-02 se acopló con 200 ppm de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)-benceno (en base al peso total de los polímeros presentes) para producir el material usado para generar los resultados mostrados para el Ejemplo 3.
El copolímero de impacto de polipropileno DC111, disponible a partir de The Dow Chemical Company, es un copolímero de impacto medio de propileno con un caudal de masa fundida de 0,8 g/10 min y se usó un contenido en etileno de 9 por ciento en peso para generar los resultados para el Ejemplo Comparativo 2. DC111 se acopló con 200 ppm de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)-benceno (en base al peso total de los polímeros presentes) para producir el material usado para generar los resultados mostrados para el Ejemplo 2.
La preparación de los materiales antes de la extrusión fue como sigue:
Para el Ejemplo 1: la resina base C105-02 se volcó con 2000 ppm de aceite mineral durante 30 minutos en toneles, seguido por la adición de 1000 ppm de tetrakis-[metilen-(3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinnamato)], que está disponible a partir de The Ciba Specialty Chemicals Corporation bajo la marca registrada Irganox^{1} 1010, 1000 ppm de Irgafos^{2} 168 y la cantidad deseada de 4,4'-oxi- bis-(sulfonilazido)benceno. Esta mezcla se volcó después durante otros 30 minutos. Esta mezcla se extruyó después a través de un extrusor de tornillo gemelo de barrera 11 ZSK40 Werner&Pfleiderer a una velocidad de alimentación de 250 lbs/hr, una velocidad de tornillo de 300 rpm y con un perfil de temperatura de blanco de 180/190/200/200/210/220/230/240/230/240/240ºC (desde la entrada de alimentación a la boquilla).
Para el Ejemplo 2: Un concentrado de 5 por ciento en peso de DPO-BSA en AFFINITY EG8200 (un copolímero de etileno-octeno con un índice de masa fundida de 5,0 g/min a 190ºC, densidad de 0,87 cm^{3} disponible a partir de The Dow Chemical Company). Este concentrado se alimentó simultáneamente con el DC111 en la tolva de alimentación del extrusor descrito en el Ejemplo 1. Se alimentó suficiente concentrado para añadir 200 ppm de DPO-BSA (en base al peso total de los polímeros presentes) al material a extruir. La mezcla se extruyó como se describe para el Ejemplo 1, anteriormente.
Para el Ejemplo 3: Una mezcla maestra de DPO-BSA en Profax 6501 (un homopolímero de propileno 4 MFR disponible a partir de Montell USA INC.) con 1000 ppm de Irganox 1010 y 1000 ppm de Irgafos 168 se preparó volcando juntos los componentes. Esta mezcla maestra se alimentó simultáneamente con el C105-02 en la tolva de alimentación del extrusor descrito en el Ejemplo 1. La mezcla maestra formó el 5 por ciento en peso del material total alimentado en el extrusor y la cantidad de DPO-BSA añadida fue suficiente para añadir 200 ppm de DPO-BSA (en base al peso total de los polímeros presentes) al material a extruir. La mezcla se extruyó como se describe para el Ejemplo 1, anteriormente.
Las resinas para el Ejemplo Comparativo 1 y el Ejemplo Comparativo 2, y las resinas obtenidas a partir de los Ejemplos 1, 2 y 3, se probaron para los Izod de corte a las temperaturas como se proponen en las Tablas 1 y 2 siguiendo el Método ASTM D-256 (como se describe en The annual book of ASTM standards, Section 8: Plastics 1997).
Se moldearon por inyección placas de entrada lateral, de las que se cortaron las muestras de prueba requeridas en paralelo y en perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero. Después de cortar, las muestras se probaron con la orientación del corte respectivamente en perpendicular y en paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero.
Los resultados de la prueba de impacto se muestran en las tablas posteriores, en las que los números llamativos indican una ruptura dúctil. Los datos se analizaron usando técnicas conocidas por un experto en la técnica para determinar las DBTT para las resinas de polímero de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 y los Ejemplos 1-3. Estos valores para DBTT junto con otra información se enumera en la TABLA 3. Los datos interpretados muestran claramente que las propiedades de impacto de los artículos hechos a partir de las resinas de copolímero de impacto de propileno acoplado de los Ejemplos 1, 2, y 3 están más equilibradas direccionalmente que las propiedades de impacto de los artículos hechos a partir de las resinas de copolímero de impacto de propileno no acoplado comparables respectivas de los Ejemplos Comparativos.
TABLA 1
1
TABLA 2
2
TABLA 3
3
El caudal de masa fundida (MFR) para todas las muestras se midió a 230ºC con un peso de 2,16 kg según el método de ASTM D1238.
La resistencia de masa fundida para todas las muestras se midió usando un reómetro capilar ajustado con una boquilla 20:1 de 2,1 mm de diámetro con un ángulo de entrada de aproximadamente 45 grados. Después de equilibrar las muestras a 190ºC durante 10 minutos, se pasó el pistón a una velocidad de 1 pulgada/minuto. La temperatura patrón de ensayo es 190ºC. La muestra se arrastra uniaxialmente a un conjunto de espacios entre rodillos de aceleración localizados 100 mm por debajo de la boquilla, con una aceleración de 2,4 mm/s^{2}. La resistencia de tracción requerida se graba como una función de la velocidad de enrollado de los rodillos de arrastre. La máxima resistencia de tracción alcanzada durante la prueba se define como la resistencia de masa fundida. En el caso de masa fundida de polímero que exhibe resonancia de atracción, la resistencia de tracción antes del comienzo de la resonancia de atracción se tomó como resistencia de masa fundida. Para el polímero del Ejemplo 1, la resistencia de masa fundida fue 64 cN y la resistencia de masa fundida del polímero del Ejemplo Comparativo 1 fue 5 cN.
El copolímero de impacto de propileno acoplado de la invención puede mezclarse ventajosamente con otros polímeros de propileno, incluyendo polímeros de homopolímero de propileno, copolímeros aleatorios de propileno y otros polímeros de impacto de propileno o con otras poliolefinas para hacer olefinas termoplásticas (TPO) o elastómeros termoplásticos (TPE); acoplándose opcionalmente los otros polímeros de propileno o poliolefinas con agentes de acoplamiento.
Esta invención es útil además para sistemas de polipropileno rellenos, es decir, con rellenos minerales tales como talco o carbonato cálcico. Adicionalmente, se cree que en algunos casos pueden utilizarse preferiblemente agentes nucleantes con la práctica de la invención. Estos agentes nucleantes aumentan la velocidad a la que cristalizan las resinas y, en algunos casos, pueden ayudar a disminuir la DBTT de artículos formados a partir de las resinas de polímero resultantes. Sin embargo, en algunos casos, la presencia de un agente nucleante en un copolímero de impacto de propileno acoplado, puede reducir el equilibrio de las propiedades de impacto de un artículo formado a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado. Ejemplos de agentes nucleantes que pueden usarse son NA-11, que está disponible a partir de ASAHI DENKA Corporation.
Los copolímeros de impacto de propileno acoplado de la invención son útiles para la fabricación de artículos por medio de moldeo por soplado (extrusión o inyección), moldeo por inyección, rotomoldeo, extrusión de perfil, extrusión de lámina, extrusión de tubería, termoconformado y espumado. Estos artículos de fabricación exhibirán propiedades de impacto mejoradas, incluyendo, propiedades de impacto mejoradas direccionalmente equilibradas, comparados con artículos hechos a partir de copolímeros de impacto de propileno no acoplado comparables.
Los copolímeros de impacto de propileno acoplado de la invención pueden conformarse además en película moldeada y soplada y puede usarse para revestimiento de extrusión. Estos copolímeros de impacto de propileno acoplado se procesan más fácilmente en películas en un más amplio intervalo de condiciones de procesado que los copolímeros de propileno no acoplado comparables.

Claims (15)

1. Una composición que comprende un copolímero de impacto de propileno acoplado formado por la reacción de un agente de acoplamiento con un copolímero de impacto de propileno que comprende una mezcla en el reactor de una fase continua de polipropileno y una fase elastomérica dispersa.
2. La composición según la reivindicación 1, en la que la fase elastomérica está presente en una cantidad de al menos aproximadamente 9 por ciento en peso del copolímero de impacto de propileno acoplado.
3. La composición según la reivindicación 1, en la que el agente de acoplamiento comprende una poli(sulfonil-azida).
4. La composición según la reivindicación 3, en la que el agente de acoplamiento comprende una bis(sulfonil-azida).
5. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que un artículo formado a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado exhibe propiedades de impacto mejoradas direccionalmente equilibradas comparado con un artículo formado a partir de un copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
6. La composición según la reivindicación 1, en la que el copolímero de impacto de propileno acoplado está caracterizado por la siguiente fórmula:
X = [(A-C)/(B-D)] \leq 0,75 e Y \geq 1,25 y A \leq B-10,
en la que:
A = una temperatura de transición de dúctil a frágil en paralelo para un artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado;
B = una temperatura de transición de dúctil a frágil en paralelo para un artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable;
C = una temperatura de transición de dúctil a frágil en perpendicular para el artículo hecho a partir del copolímero de impacto de propileno acoplado;
D = una temperatura de transición de dúctil a frágil en perpendicular para el artículo hecho a partir de la resina de copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable; y
Y = una relación de una resistencia de masa fundida del copolímero de impacto de propileno acoplado a la resistencia de masa fundida del copolímero de impacto de propileno no acoplado comparable.
7. La composición según la reivindicación 6, en la que Y es al menos aproximadamente 1,5.
8. La composición según la reivindicación 6, en la que Y es al menos aproximadamente 3.
9. La composición según la reivindicación 6, en la que Y es al menos aproximadamente 5.
10. La composición según la reivindicación 6, en la que X es menor que aproximadamente 0,5.
11. La composición según la reivindicación 6, en la que X es menor que aproximadamente 0,33.
12. La composición según la reivindicación 6, en la que X es menor que aproximadamente 0,25.
13. Un artículo de fabricación que comprende la composición de cualquiera de las reivindicaciones 6-12, en el que el artículo de fabricación se selecciona a partir de un artículo extruido, un artículo moldeado por inyección, un artículo moldeado por soplado, una botella, una botella moldeada por soplado, un artículo rotomoldeado, un artículo de perfil extruido, una lámina extruida, una extrusión de tubería, un artículo termoconformado, una espuma o una de sus combinaciones.
14. Un artículo de fabricación que comprende la composición de cualquiera de las reivindicaciones 6-12, en el que el artículo de fabricación es una película.
15. El uso de un agente de acoplamiento, para mejorar las propiedades direccionales de una composición de copolímero de propileno resistente al impacto, haciendo reaccionar el agente de acoplamiento con un copolímero de impacto de propileno que tiene una fase continua de polipropileno y una fase dispersa elastomérica, dispersa en ella, preparándose el copolímero de impacto de propileno por un procedimiento en el reactor.
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