BR112014025301B1

BR112014025301B1 - Composição de mistura de poliolefina, artigo e processo para produzir uma composição

Info

Publication number: BR112014025301B1
Application number: BR112014025301-3A
Authority: BR
Inventors: Kim L. Walton; Guang Ming Li; Colin LiPiShan; Raymond L. Laakso Jr.; Walter J. Brown
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2020-12-15
Also published as: TW201402679A; KR102044767B1; US9982122B2; JP6170134B2; CN104395395B; TWI586741B; US20160083571A1; JP2015512998A; EP2836547B1; KR20140144286A; EP2836547A1; WO2013154860A1; CN104395395A

Abstract

composição de mistura de poliolefina, artigo e processo para produzir uma composição. [064] a presente invenção provê uma composição de mistura de poliolefina, processo para sua produção e artigos preparados com a mesma. a composição de mistura de poliolefina, de acordo com a presente invenção, compreende: (a) de 75 a 97 por cento em peso de um ou mais copolímeros de propileno aleatórios tendo um ponto de fusão dsc na faixa de 120ºc a 160ºc, e uma taxa de fluxo de fundido (mfr) variando de 1 a 120g/10 minutos; (b) de 3 a 25 por cento em peso de um ou mais copolímeros de etileno/ ? -olefina tendo um índice de fusão (i 2 ) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, uma densidad e na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm 3 , e um peso molecular (m w ) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que dito copo límero de etileno/ ? -olefina é copolímero homogeneamente ramificado e sendo que dito copolímero de etileno/ ? -olefina é copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que dito copolímero de etileno/ ? -olefina é linear ou substancialmente linear; (c) opcionalmente de 5 a 15 por cento em peso de um ou mais de um ou mais de interpolímero de propileno/ ? -olefina tendo um ponto de fusão dsc na faixa inferior a 110ºc, um calor de fusão na faixa inferior a 50 joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80g/10 minutos.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção se refere a uma composição de mistura de poliolefina, processo para sua produção e artigos fabricados com a mesma.

Histórico da Invenção

[002] Os polipropilenos são úteis em vários artigos do dia a dia, tais como, por exemplo, recipientes de armazenamento, baldes e recipientes para sorvetes. Porém, a desvantagem do uso de homopolímeros de polipropileno e/ou de copolímeros de polipropileno aleatórios (RCP) em tais aplicações de uso final é sua temperatura de transição vítrea relativamente alta, de cerca de aproximadamente 0°C. Essa temperatura de transição vítrea relativamente alta tornar esses materiais frágeis, especialmente a temperaturas abaixo de zero. O RCP é tipicamente o material de escolha para recipientes transparentes moldados por injeção. Devido à alta cristalinidade e alta temperatura de transição vítrea de RCP, os artigos moldados por injeção preparados com RCP possuem tipicamente resistência insatisfatória ao impacto, requerendo, assim, modificação no impacto. Por exemplo, a faixas de baixa temperatura, por exemplo, inferiores a aproximadamente 0°C, a baixa resistência ao impacto de artigos de RCP moldados por injeção, causa tipicamente falha significativa no produto durante transporte e manuseio. A adição de um plastificante e/ou elastômero, como um ou mais modificadores de impacto, a tais materiais é uma forma de melhorar suas propriedades, como por exemplo, resistência ao impacto e tenacidade. Porém, com a adição de modificadores de impacto, a transparência dos artigos moldados pode ser severamente comprometida, podendo torná-los muito opacos. Tradicionalmente, elastômeros tais como modificadores de impacto à base de etileno alfa-olefina utilizados em aplicações de transparência, apresentam índice de refração combinante com o RCP, sendo restritos à faixa de 0,90g/cc.

[003] Apesar dos esforços de pesquisa para melhorar as propriedades de tais artigos moldados por injeção, existe ainda a necessidade de uma composição que possa proporcionar tanto transparência melhorada como tenacidade em artigos moldados por injeção.

Sumário da Invenção

[004] A presente invenção provê uma composição de mistura de poliolefina, processo para sua produção e artigos preparados com a mesma.

[005] Em uma concretização, a presente invenção provê uma composição de mistura de poliolefina compreendendo: (a) de 75 a 97 por cento em peso de um ou mais copolímeros de propileno aleatórios (RCP) tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) variando de 1 a 120g/10 minutos; (b) de 3 a 25 por cento em peso de um ou mais copolímeros de etileno/α-olefina tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que dito copolímero de etileno α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é linear ou substancialmente linear; (c) opcionalmente de 5 a 15 por cento em peso de um ou mais de um ou mais de interpolímero de propileno/α-olefina tendo um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, um calor de fusão na faixa inferior a 50 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80.

[006] Em uma concretização alternativa, a presente invenção provê ainda um processo para produzir uma composição de mistura de poliolefina compreendendo: (1) selecionar um ou mais copolímeros de propileno aleatórios (RCP) tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) na faixa de 1 a 120 g/10 minutos; (2) selecionar um ou mais copolímeros de etileno/α-olefina tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que dito copolímero de etileno α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é linear ou substancialmente linear; (3) opcionalmente selecionar um ou mais interpolímeros opcionais de propileno/α-olefina tendo um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, um calor de fusão na faixa inferior a 50 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80; (5) contatar dito um ou mais copolímeros de propileno aleatórios, dito um ou mais copolímeros de etileno α-olefina, e opcionalmente dito um ou mais interpolímeros de propileno/α-olefina; e (6) produzindo assim dita composição de mistura de poliolefina.

[007] Em outra concretização alternativa, a presente invenção provê ainda um artigo compreendendo a composição de mistura de poliolefina, conforme anteriormente descrito.

[008] Em uma concretização alternativa, a presente invenção provê um uma composição de mistura de poliolefina, método para sua produção, e artigos preparados com a mesma, de acordo com qualquer uma das concretizações anteriormente citadas, com exceção de que a composição de mistura de poliolefina é caracterizada por uma ou mais das seguintes propriedades: (a) opacidade na faixa inferior a 55 por cento, sendo que dita composição é formada em uma placa tendo uma espessura de pelo menos 2 mm; (b) uma resistência ao impacto normalizada, medida a 23°C, na faixa superior a 5 kJ/m2; (c) junta de solda normalizada na faixa superior a 100 lbf; e/ou (d) alongamento na ruptura da junta de solda maior que 1,5 por cento.

Descrição detalhada da Invenção

[009] A presente invenção provê uma composição de mistura de poliolefina, processo para sua produção, e artigos preparados com a mesma. A composição de mistura de poliolefina, de acordo com a presente invenção, compreende: (a) de 75 a 97 por cento em peso de um ou mais copolímeros de propileno aleatórios tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) variando de 1 a 120g/10 minutos; (b) de 3 a 25 por cento em peso de um ou mais copolímeros de etileno/α-olefina tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é linear ou substancialmente linear; (c) opcionalmente de 5 a 15 por cento em peso de um ou mais de um ou mais de interpolímero de propileno α-olefina tendo um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, um calor de fusão na faixa inferior a 50 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80 g/10 minutos. A composição de mistura de poliolefina, de acordo com a presente invenção, é caracterizada por uma ou mais das seguintes propriedades: (a) opacidade na faixa inferior a 55 por cento, por exemplo, de 10 a 55 por cento, ou de 15 a 45 por cento, ou de 20 a 40 por cento, quando dita composição é formada em uma placa tendo uma espessura de pelo menos 2 mm; (b) uma resistência ao impacto normalizada, medida a 23°C, na faixa superior a 5 kJ/m2, por exemplo de 5 a 60 kJ/m2 ou de 5 a 30 kJ/m2, ou de 5 a 30 kJ/m2; (c) uma junta de solda normalizada na faixa superior a 100 lbf, por exemplo, de 100 a 300 lbf, ou de 100 a 250 lbf ou de 100 a 200 lbf e/ou (d) um alongamento na ruptura da junta de solda maior que 1,5 por cento.

Componente RCP

[010] A composição de mistura de poliolefina, de acordo com a presente invenção, compreende: (a) de 75 a 97 por cento, por exemplo, de 81 a 94 por cento, ou alternativamente, de 85 a 91 por cento em peso de um ou mais copolímero de propileno aleatórios, tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, de 130°C a 160°C, ou de 141°C a 159°C e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) na faixa de 1 a 120 g/10 minutos, por exemplo, de 5 a 120 g/10 minutos, ou de 11 a 99g/10minutos, ou de 19 a 84g/10 minutos, medida de acordo com ASTM D 1238, (230°C/2,16 kg). Tais materiais RCP estão disponíveis no mercado sob a marca Braskem PP R7021-50RNA da Braskem America Inc., ou Formolene 7320A da Formosa Plastics Corporation, USA.

Componente de Copolímero(s) de Etileno α-olefina

[011] A composição de mistura de poliolefina, de acordo com a presente invenção, compreende (b) de 3 a 25 por cento, por exemplo, de 6 a 19 por cento, ou de 9 a 15 por cento em peso de um ou mais de copolímeros de etileno α-olefina, tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, por exemplo, de 201 a 1250 g/10 minutos, ou de 450 a 1050 g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, por exemplo, de 0,865 a 0,910 g/cm3, ou de 0,868 a 0,905 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, por exemplo, de 15.000 a 45.000 g/mol, ou de 17.000 a 35.000 g/mol, sendo que o copolímero de etileno α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que o copolímero de etileno α-olefina é linear ou substancialmente linear (patente 236 a 272). Um interpolímero de etileno/α- olefina substancialmente linear (SLEP) é um polímero homogeneamente ramificado e conforme descrito nas patentes americanas Nos. 5.272.236; 5.278.272; 6.054.544; 6.335.410 e 6.723.810; cada qual incorporado por referência.Os interpolímeros de etileno/α-olefina substancialmente lineares possuem ramificação de cadeia longa. As ramificações de cadeia longa possuem a mesma distribuição de comonômero como a cadeia principal polimérica, e podem ter aproximadamente a mesma extensão da cadeia principal polimérica. “Substancialmente linear” se refere a um polímero que é substituído, em média, com “0,01 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos” a “3 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos”. A extensão de uma ramificação de cadeia longa é maior que a extensão de carbono de uma ramificação de cadeia curta, formada a partir da incorporação de um comonômero na cadeia principal polimérica.

[012] Alguns polímeros podem ser substituídos com 0,01 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos totais a 3 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos totais, mais preferivelmente de 0,05 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos totais a 2 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos totais, e especialmente de 0,3 ramificações de cadeia longa por 1000 carbonos totais a 1 ramificação de cadeia longa por 1000 carbonos totais.

[013] O um ou mais copolímeros de etileno α-olefina, individualmente ou combinados, possuem uma Viscosidade Brookfield na faixa de 3.000 a 60.000 mPa-s, por exemplo, de 5.000 a 30.000 mPa-s, medida a 177°C, fuso 31.

[014] Os copolímeros de etileno α-olefina compreende mais de 50 moles por cento em peso de unidades derivadas de etileno.Os copolímero de etileno α-olefina de 5 a 20 moles por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de α-olefina.Tais comonômeros de α-olefina tipicamente não possuem mais que 20 átomos de carbono. Por exemplo, os comonômeros de α-olefina podem preferivelmente ter de 3 a 10 átomos de carbono, e mais preferivelmente de 3 a 8 átomos de carbono. Comonômeros de α-olefina representativos incluem, embora não se restrinjam a propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, e 4-metil-1-penteno. O um ou mais comonômeros de α-olefina podem, por exemplo, ser selecionados do grupo consistindo de propileno, 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno; ou alternativamente, do grupo consistindo de 1-hexeno e 1- octeno.

[015] Tais copolímeros de etileno α-olefina podem ser um elastômero de poliolefina, por exemplo, o disponível sob a marca ENGAGETM da The Dow Chemical Company ou um plastômero de poliolefina sob a marca AFFINITYTM da The Dow Chemical Company.

Componente de Interpolímero de Propileno α-Olefina

[016] A composição de mistura de poliolefina, de acordo com a presente invenção, compreende opcionalmente de 2 a 15 por cento, por exemplo, de 4 a 12 por cento em peso de um ou mais interpolímeros de propileno α-olefina tendo um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, por exemplo de 0 a 100°C ou de 20 a 79°C, um calor de fusão na faixa inferior a 50 Joules/grama, por exemplo de 5 a 45 Joules/grama, ou de 10 a 40 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento, por exemplo, de 1 por cento a 40 por cento, ou de 5 a 30 por cento, ou de 7 a 27 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80g/10 minutos, por exemplo, de 2 a 50g/10 minutos, ou de 5 a 30 g/10 minutos.

[017] Em certas outras concretizações, o interpolímero de propileno α-olefina é, por exemplo, um polímero semicristalino, tendo um ponto de fusão inferior a 110°C.Em outra concretização, o ponto de fusão é de 25 a 100°C.Em outra concretização, o ponto de fusão situa-se entre 40 e 85°C.

[018] Em uma concretização específica, o interpolímero de propileno α-olefina é um copolímero de propileno/α-olefina, que é caracterizado por ter sequências de propileno substancialmente isotáticas. “Sequências de propileno substancialmente isotáticas” significa que as sequências possuem uma tríade isotática (mm) medida através de 13C NMR maior que cerca de 0,85; alternativamente, maior que cerca de 0,90; alternativamente, maior que 0,921; e alternativamente, maior que cerca de 0,93. Tríades isotáticas são bastante conhecidos no estado da técnica e descritos, por exemplo, na patente americana No. 5.504.172 e na publicação internacional WO 00/01745, que se referem à sequência isotática em termos de uma unidade triádica na cadeia molecular do copolímero determinada por espectros 13C NMR.

[019] Em uma concretização, o interpolímero de propileno/alfa-olefina é um copolímero de propileno/alfa- olefina, por exemplo, copolímero de propileno/etileno, podendo ter uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80g/10 minutos, por exemplo, de 0,1 a 25g/10 minutos, medida de acordo com ASTM D-1238 (a 230°C/2,16 kg). Todos os valores e subfaixas individuais de 0,1 a 25g/10 minutos estão aqui incluídos e descritos; por exemplo, a taxa de fluxo de fundido pode situar-se de um limite mínimo de 0,1g/10 minutos, 0,2g/10 minutos, 0,5g/10 minutos, 2g/10 minutos, 4g/10 minutos, 5g/10 minutos, 10g/10 minutos, ou 15g/10 minutos a um limite máximo de 25g/10 minutos, 20g/10 minutos, 18g/10 minutos, 15g/10 minutos, 10g/10 minutos, 8g/10 minutos, ou 5g/10 minutos. Por exemplo, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma taxa de fluxo de fundido na faixa de 0,1 a 20g/10 minutos; ou de 0,1 a 18g/10 minutos; ou de 0,1 a 15g/10 minutos; ou de 0,1 a 12g/10 minutos; ou de0,1 a 10g/10 minutos; ou de 0,1 a 5g/10 minutos.

[020] O copolímero de propileno/alfa-olefina tem uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama) a 30 por cento em peso (um calor de fusão menor que 50 Joules/grama). Todos os valores e subfaixas individuais de 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama) a 30 por cento em peso (um calor de fusão menor que 50 Joules/grama) estão aqui incluídos e descritos; por exemplo, a cristalinidade pode situar-se de um limite mínimo de 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama), 2,5 por cento (um calor de fusão de pelo menos 4 Joules/grama) ou 3 por cento (um calor de fusão de pelo menos 5 Joules/grama) a um limite máximo de 30 por cento em peso (um calor de fusão menor que 50 Joules/grama), 24 por cento em peso (um calor de fusão menor que 40 Joules/grama), 15 por cento em peso (um calor de fusão menor que 24,8 Joules/grama) ou 7 por cento em peso (um calor de fusão menor que 11 Joules/grama). Por exemplo, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama) a 24 por cento em peso (um calor de fusão menor que 40 Joules/grama); ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama) a 15 por cento em peso (um calor de fusão menor que 24,8 Joules/grama); ou alternativamente, o copolímero de etileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama) a 7 por cento em peso (um calor de fusão menor que 11 Joules/grama); ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joules/grama) a 5 por cento em peso (um calor de fusão menor que 8,3 Joules/grama). A cristalinidade é medida via calorimetria diferencial exploratória (DSC). O copolímero de propileno/alfa-olefina compreende unidades derivadas de unidades poliméricas e de propileno derivadas de um ou mais comonômeros de alfa- olefina. Comonômeros representativos utilizados na fabricação do copolímero de propileno/alfa-olefina são alfa-olefinas C2 e C4 a C10; por exemplo, alfa-olefinas C2, C4, C6 e C8.

[021] O copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 1 a 40 por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa-olefina. Todos os valores e subfaixas individuais de 1 a 40 por cento em peso estão aqui incluídos e descritos; por exemplo, a porcentagem em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa-olefina pode variar de um limite mínimo de 1, 3, 4, 5, 7 ou 9 por cento em peso a um limite máximo de 40, 35, 30, 27, 20, 15, 12 ou 9 por cento em peso. Por exemplo, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 1 a 35 por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa- olefina; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa- olefina compreende de 1 a 30 por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa-olefina; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 3 a 27 por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa-olefina; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 3 a 20 por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa-olefina; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 3 a 15 por cento em peso de unidades derivadas de um ou mais comonômeros de alfa-olefina.

[022] O copolímero de propileno/alfa-olefina tem uma distribuição de peso molecular (MWD), definida como o peso molecular médio ponderal dividido pelo peso molecular médio numérico (Mw/Mn) de 3,5 ou menos; alternativamente de 3,0 ou menos; ou em outra alternativa, de 1,8 a 3,0.

[023] Tais copolímeros de propileno/alfa-olefina são ainda descritos em detalhes nas patentes americanas Nos. 6.960.635 e 6.525.157, aqui incorporadas por referência. Tais copolímeros de propileno/alfa-olefina são comercializados pela The Dow Chemical Company, sob a marca VERSIFYTM ou pela ExxonMobil Chemical Company, sob a merca VISTAMAXXTM.

[024] Em uma concretização, os copolímeros de propileno/alfa-olefina são também caracterizados como compreendendo (A) entre 60 e menos de 100, preferivelmente entre 80 e 99 e mais preferivelmente entre 85 e 99 por cento em peso das unidades derivadas de propileno, e (B) entre mais de zero e 40, preferivelmente entre 1 e 20, mais preferivelmente entre 4 e 16 e ainda mais preferivelmente entre 4 e 15 por cento em peso de unidades derivadas de pelo menos um de etileno e/ou uma α-olefina C4-10; e contendo uma média de pelo menos 0,001, preferivelmente uma média de pelo menos 0,005 e mais preferivelmente uma média de pelo menos 0,01 ramificações de cadeia longa/1000 carbonos totais, sendo que o termo ramificação de cadeia longa, conforme aqui utilizado em relação a copolímeros de propileno/alfa-olefina, se refere à extensão de cadeia de pelo menos (1) um carbono a mais que uma ramificação de cadeia curta, e ramificação de cadeia curta, conforme aqui utilizada se refere a uma extensão de cadeia de dois (2) carbonos a menos que o número de carbonos no comonômero. Por exemplo, um interpolímero de propileno/1-octeno tem cadeias principais com ramificações de cadeia longa com pelo menos sete (7) carbonos de extensão, embora essas cadeias principais também tenham ramificações de cadeia curta de apenas seis (6) carbonos de extensão. O número máximo de ramificações de cadeia longa tipicamente não ultrapassa 3 ramificações de cadeia longa/1000 carbonos totais. Esses copolímeros de propileno/alfa-olefina são também descritos em detalhes no pedido provisório de patente americana No. 60/988.999 e pedido de patente internacional No. PCT/US08/082599, cada qual aqui incorporado por referência.

[025] Em uma concretização, o copolímero de propileno/alfa- olefina é composto por 15 por cento ou menos em peso de um homopolímero de propileno tendo relação de fluxo de fundido na faixa de 1 a 50g/10 minutos, e um ponto de fusão DSC de 160 a 170°C, um copolímero de propileno aleatório (RCP) tendo uma relação de fluxo de fundido na faixa de 1 a 50g/10 minutos e um ponto de fusão DSC de 140 a 160°C, e/ou um copolímero de etileno/alfa-olefina tendo uma densidade na faixa de 0,890 a 0,910 g/cm3, e um índice de fusão na faixa de 1 a 20g/10 minutos.

Componentes Adicionais

[026] A composição de mistura de poliolefina pode ainda compreender componentes adicionais, tais como aditivos. Tais aditivos incluem, embora não se restrinjam a agentes antiestáticos, intensificadores de cor, corantes, lubrificantes, cargas, como por exemplo, talco, pigmentos, antioxidantes primários, antioxidantes secundários, auxiliares de processamento, estabilizantes UV, agentes antideslizantes, agentes antibloqueadores, e suas combinações. A composição de mistura de poliolefina da invenção pode conter qualquer quantidade de um ou mais desses aditivos. A composição de mistura de poliolefina da invenção pode compreender de cerca de 0 a cerca de 10 por cento em peso combinado de tais aditivos, com base no peso da composição de mistura de poliolefina, incluindo tais aditivos.

Processo para Produzir a Composição de Mistura de Poliolefina

[027] No processo para produzir a composição de mistura de poliolefina, os componentes podem ser misturados a seco e então formados em artigos moldados, ou alternativamente, os componentes podem ser misturados sob fusão, e então formados em artigos moldados, ou alternativamente, os componentes podem ser misturados e continuamente formados em artigos moldados. Dispositivos de mistura são conhecidos no estado da técnica, e incluem, embora não se restrinjam a misturadores a seco, extrusoras, misturador em batelada, moinho de cilindros, misturadores Banbury. Em uma concretização, os componentes são misturados a seco no funil de alimentação durante o processo de moldagem, por exemplo, processo de moldagem por injeção, significando assim uma melhora na dispersão do componente de copolímero de etileno/alfa-olefina e opcionalmente do interpolímero de propileno/alfa-olefina na matriz RCP. Como resultado a dispersão do componente de copolímero de etileno/alfa-olefina e opcionalmente do componente de interpolímero de propileno/alfa-olefina na matriz RCP são dispersões finas com domínios (o eixo mais curto) na faixa inferior a 150 nm.

[028] Em uma concretização, o processo para produzir a composição de mistura de poliolefina compreende: (1) selecionar um ou mais copolímeros de propileno aleatório tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) na faixa de 1 a 120g/10 minutos;(2) selecionarum ou maiscopolímeros de etileno/alfa-olefina tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que o copolímero de etileno/alfa-olefina é copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que o copolímero de etileno/alfa-olefina é linear ou substancialmente linear; (3) opcionalmente selecionar um interpolímero de propileno/alfa-olefina opcional tendo um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, um calor de fusão na faixa inferior a 45 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80;(5) contatar dito copolímero de propilenoaleatório, dito copolímero de etileno/alfa-olefina e opcionalmente dito interpolímero de propileno/alfa-olefina; e (6) produzindo assim dita composição de mistura de poliolefina.

Aplicações de Uso Final

[029] A composição de mistura de poliolefina da presente invenção pode ser formada em vários artigos, inclusive, embora não restrito a dispositivo de armazenamento, como por exemplo, sacolas e conteiner de transporte; tampas; películas; folhas; brinquedos; copos; baldes; e/ou outros artigos rígidos e duráveis. Pelo menos uma porção de tais artigos moldados tem uma espessura na faixa de 1mm a 5mm.

[030] A composição de mistura de poliolefina da presente invenção pode ser formada em vários artigos através de diversos processos de fabricação, inclusive, embora não restritos a processo de moldagem por injeção, processo de moldagem por compressão, processo de extrusão, processo de calandragem, processo de extrusão em perfil; processo de extrusão em filme soprado, processo de termoformação, processo de moldagem rotativa, e/ou processo em filme plano.

Exemplos

[031] Os exemplos a seguir ilustram a presente invenção, embora não se restrinjam a seu escopo.

[032] Os Componentes de Formulação são reportados na Tabela 1. Tabela 1

[033] Os componentes de formulação, conforme reportados nas Tabelas 1 e 2, foram misturados a seco em tambor rotativo para formar composições de mistura comparativas A-D e composições de mistura inventivas 1-7 Tabela 2

[034] As composições de mistura comparativas A-D e as composições de mistura inventivas 1-7 foram formadas em amostras moldadas por injeção, amostras comparativas A-D e amostras inventivas 1-7, respectivamente, com base no processo e condições seguintes reportados na Tabela 3.

[035] As composições de mistura comparativas A-D e as composições de mistura inventivas 1-7 foram moldadas por injeção utilizando uma máquina de moldagem por injeção Krasuss Maffei KM 110-390/390, equipada com uma base de molde de disparo único. Tabela 3

[036] As amostras comparativas A-D e as amostras inventivas 1-7 foram testadas quanto a várias propriedades que são reportadas nas Tabelas 4 e 5.Tabela 4

Tabela 5

Métodos de Teste

[037] Os métodos de teste incluem os seguintes:

Opacidade/Transparência

[038] Amostras de chip para o teste de opacidade/transparência (placas de 60 x 60 x 2) são moldadas com insertos de molde Axxicon.

[039]Inserto B. Placa de 60 x 60 x 2 mm

[040]Inserto A. Inserto Aim Mirror.N0/N1 polido (SPI-SPE1-2) de acordo com ISO 1302.

[041] A transparência e opacidade das amostras de chip de 2 mm de espessura foram medidas utilizando aparelho BYK Gardner Haze-gard, conforme especificado em ASTM D1746 e ASTM D1003 e condicionadas por pelo menos 40 horas a aproximadamente 23°C antes do teste.

Propriedades de Tração

[042] As amostras para ensaio de Tração (barra de tração ASTM D 638 Tipo I) são moldadas com insertos de molde Axxicon.

[043] Inserto B. ASTM D 638 Tração Tipo I. 165(6,5”) x 13(0,5”) x 3,2 (0,125”)mm

[044] Inserto A. Inserto Aim Mirror.N0/N1 Polido (SPI-SPE 1-2) de acordo com ISO 1302.

[045] As propriedades de tração são determinadas de acordo com ASTM D 638. O comportamento de tensão-deformação da amostra é determinado alongando-se o corpo de prova e medindo-se a carga por ele carregada a uma velocidade de 2”/min; foram testadas pelo menos 5 corpos de prova para cada amostra e condicionados por pelo menos 40 horas a uma temperatura aproximada de 23°C antes do teste.

Resistência o Impacto Izod

[046] A resistência ao impacto sob entalhe Izod é medida de acordo com ASTM D 256 A em várias temperaturas utilizando aparelho de ensaio de impacto Tinius Olsen Modelo 92T. Os corpos de prova retangulares foram cortados de barras de tração ASTM D 638 Tipo I (63,5mm x 12,7 mm x 3mm). O entalhe para os corpos de prova para impacto Izod era um entalhe estriado e confirmado de acordo com ASTM D256. As amostras foram entalhadas com entalhador, produzindo uma profundidade de entalhe de 2,54 +/- 0,05 mm. Cinco corpos de prova de cada amostra foram testados utilizando ASTM D256 à temperatura ambiente, 23°C, 0°C e -20°C e condicionados por pelo menos 40 horas à temperatura ambiente antes do teste.

Módulo de Flexão

[047] Os módulos de flexão e secante a 1% são medidos de acordo com ASTM D-790. As amostras são preparadas moldando-se por injeção barras de tração (aproximadamente 16,5 mm x 19 mm x 3 mm) e condicionadas por pelo menos 40 horas a uma temperatura aproximada de 23°C.

Resistência à Tração em Junta de Solda

[048] As amostras para o ensaio de tração em junta de solda são Tração em Linha de Solda ASTM D 638 Tipo I e moldadas com insertos de molde Axxicon.

[049] Inserto B. ASTM D 638 Tração em Junta de Solda Tipo I. 165(6,5”) x 13(0,5”) x 3,2 (0,125”)mm

[050] Inserto A. Inserto Aim Mirror.N0/N1 Polido (SPI-SPE 1-2) de acordo com ISO 1302.

[051] A resistência à tração em junta de solda é determinada de acordo com ASTM D 638. A resistência em junta de solda foi determinada alongando-se o corpo de prova e medindo-se a carga de pico e deformação na ruptura carregada pelo corpo de prova a uma velocidade de 2”/min. Cinco corpos de prova foram testado para cada amostra.

[052] A resistência à flexão em junta de solda foi medida de acordo com ASTM D790.A carga de pico foi registrada para caracterizar a resistência em junta de solda de vários exemplos.

Taxa de Fluxo de Fundido (MFR) e Índice de Fusão (I2)

[053] A Taxa de Fluxo de Fundido (MFR) em g/10 min para polímeros à base de propileno é medida utilizando-se ASTM D 1238, condição 230°C/2,16 kg. O índice de fusão (I2) em g/10 min para polímeros à base de etileno é medido utilizando ASTM D 1238, condição 190°C/2,16 kg.

Densidade

[054] As amostras para medição de densidade são preparadas de acordo com ASTM D1928. As medições são feitas utilizando- se ASTM D792-B.

Método DSC Padrão

[055] Os resultados de Calorimetria Diferencial Exploratória são determinados utilizando-se um DSC modelo Q1000 da TA Instruments com um acessório de resfriamento RCS e um amostrador automático. Utiliza-se um fluxo de gás de purga de nitrogênio de 50 ml/min. A amostra é prensada em película fina e fundida na prensa a cerca de 175°C e então resfriada ao ar à temperatura ambiente (25°C) . 3-10 mg de material é então cortado em disco de 6mm de diâmetro, pesado com precisão, colocado em recipiente de alumínio leve (ca 50 mg), e então fechado por compressão. O comportamento térmico da amostra é investigado com o perfil de temperatura a seguir citado. A amostra é rapidamente aquecida a 180°C e mantida isotérmica por 3 minutos para remover qualquer histórico térmico prévio. A amostra é então resfriada a -90°C a uma velocidade de resfriamento de 10°C/min e mantida a -90°C por 3 minutos. A amostra é então aquecida a 180°C a uma velocidade de aquecimento de 10°C/min. As curvas de resfriamento e segunda curva de aquecimento são registradas.

[056] A temperatura de pico de fusão DSC é medida como a máxima em taxa de fluxo de calor (W/g) em relação à linha de referência linear traçada entre -30°C e o final da fusão. O calor de fusão é medido como a área sob a curva de fusão entre -30°C e o final da fusão, utilizando-se uma linha de referência linear. Para materiais à base de etileno, a cristalinidade percentual total é igual a entalpia 100* de amostra/entalpia de cristal de PE, onde a entalpia de um cristal de polietileno perfeito é igual a 292 J/g conforme relatado em Macromolecular Physics, Vol. 1, Academic Press, New York, 1973, p.154. Para os materiais à base de propileno, a cristalinidade percentual total é igual a uma entalpia 100* de amostra/entalpia de cristal PP, onde a entalpia de um cristal de polipropileno perfeito é igual a 165 J/g conforme relatado por P. Edward, J. R. Moore, Polypropylene Handbook, Hanser Publisher, Cincinnati, 1996.

Cromatografia de Permeação em Gel (GPC)

[057] O sistema cromatográfico de permeação em gel consiste de um instrumento modelo PL-210 ou modelo PL-220 da Polymer Laboratories.Os compartimentos de coluna e carrossel são operados a 140°C.São utilizadas três colunas Mistas-B de 10 mícrons da Polymer Laboratories. O solvente é 1,2,4- triclorobenzeno. As amostras são preparadas a uma concentração de 0,1 grama de polímero em 50 mililitros de solvente contendo 200 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT). As amostras são preparadas agitando-se levemente por 2 horas a 160°C. O volume de injeção utilizado é de 100 microlitros e a taxa de fluxo de 1,0 ml/minuto.

[058] A calibração do conjunto de coluna GPC é conduzida com 21 padrões de poliestireno com distribuição de peso molecular estreita com pesos moleculares variando de 580 a 8.400.000, dispostos em 6 misturas tipo "coquetel" com pelo menos uma dezena de separações entre os pesos moleculares individuais. Os padrões são adquiridos da Polymer Laboratories (Shropshire, UK). Os padrões de poliestireno são preparados a 0,025 gramas em 50 mililitros de solvente para pesos moleculares iguais ou maiores que 1.000.000 e 0,05 gramas em 50 mililitros de solvente para pesos moleculares inferiores a 1.000.000. Os padrões de poliestireno são dissolvidos a 80°C com leve agitação por 30 minutos. As misturas de padrões estreitos são operadas em primeiro lugar e na ordem decrescente de componente com o peso molecular mais alto para minimizar a degradação. Os pesos moleculares de pico de padrão de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno utilizando a Equação seguinte (conforme descrito em Williams e Ward, J. Polym. Sci. Polym. Let., 6, 621 (1968)):

[059] Mpolietileno = 0,645 (Mpoliestireno). Os pesos moleculares de pico padrão de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno utilizando a seguinte equação (descrita em Williams e Ward, J. Polym. Sci. Polym. Let., 6, 621 (1968)):

[060] Mpolietileno = 0,431 (Mpol iestireno).

[061] Os cálculos de peso molecular equivalente de polipropileno e polietileno são realizados utilizando a versão 3.0 de software TriSEC Viscotek, dependendo do tipo de polímero analisado.

Viscosidade

[062] A viscosidade de fusão foi medida utilizando-se viscosímetro Brookfield Modelo DV-II equipado com um sistema Brookfield ThermoselTM.A viscosidade de fundido pode ser determinada de acordo com ASTM D1084 medida a 177°C utilizando fuso 31.

[063] A presente invenção pode ser concretizada de outras formas sem fugir de seu espírito e atributos essenciais, e, consequentemente, faz-se referência às reivindicações em anexo, em vez de ao relatório anteriormente citado, como indicativas do escopo da invenção.

Claims

1.Composição de mistura de poliolefina, caracterizada pelo fato de compreender: (a)de 75 a 97 por cento em peso de um ou mais copolímeros de propileno aleatórios tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) na faixa de 5 a 120g/10 minutos; (b)de 3 a 25 por cento em peso de um ou mais copolímeros de etileno/α-olefina tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que dito copolímero de etileno α-olefina é copolímero homogeneamente ramificado e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é linear ou substancialmente linear; (c)opcionalmente de 5 a 15 por cento em peso de um ou mais interpolímeros de propileno/α-olefina tendo um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, um calor de fusão na faixa inferior a 50 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80.

2.Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser ter uma ou mais das seguintes propriedades: (a)opacidade na faixa inferior a 55 por cento, sendo que dita composição é formada em uma placa tendo uma espessura de pelo menos 2 mm; (b)uma resistência ao impacto Izod, medida a 23°C, de acordo com ASTM D256A, na faixa superior a 5 kJ/m2; (c)uma resistência a tensão na junta de solda, como determinada de acordo com ASTM D638, na faixa superior a 445 N (100 lbf); ou (d)um alongamento na ruptura da junta de solda maior que 1,5 por cento.

3.Artigo, caracterizado pelo fato de compreender dita composição, conforme definida na reivindicação 1.

4.Artigo,de acordo com areivindicação3,caracterizado pelo fato de ser um artigo moldado.

5.Artigo,de acordo com areivindicação4,caracterizado pelo fato de pelo menos uma porção de dito artigo moldado ter uma espessura na faixa de 1 mm a 5 mm.

6.Processo para produzir uma composição, caracterizado pelo fato de compreender: -selecionar um copolímero de propileno aleatório tendo um ponto de fusão DSC na faixa de 120°C a 160°C, e uma taxa de fluxo de fundido (MFR) na faixa de 5 a 120 g/10 minutos; -selecionar um ou mais copolímeros de etileno/α-olefina tendo um índice de fusão (I2) na faixa de 100 a 1500 g/10 minutos, uma densidade na faixa de 0,860 a 0,910 g/cm3, e um peso molecular (Mw) na faixa de 10.000 a 50.000 g/mol, sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é um copolímero homogeneamente ramificado, e sendo que dito copolímero de etileno/α-olefina é linear ou substancialmente linear; -opcionalmente selecionar um ou mais interpolímeros de propileno/α-olefina com um ponto de fusão DSC na faixa inferior a 110°C, um calor de fusão na faixa inferior a 50 Joules/grama, e uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento a 40 por cento em peso, e uma taxa de fluxo de fundido na faixa inferior a 80; -contatar dito copolímero de propileno aleatório, dito copolímero de etileno/α-olefina, e opcionalmente dito interpolímero de propileno/α-olefina; e - produzir assim dita composição.