BR112018072889B1 - Composição de polipropileno, uso de uma composição de polipropileno, e, artigo - Google Patents

Abstract

Composição de polipropileno compreendendo (A) 60 a 95% em peso de um polipropileno heterofásico (HECO) compreendendo 10 a 30% em peso de fase dispersa com a fase dispersa tendo um teor de comonômero de 30 a 45% em peso e o HECO tendo uma vazão em fusão MFRPP na faixa de 12 a 200 g/10 min e sendo preparada na presença de um catalisador Ziegler Natta (ZN-C),(B) 0 a 15% em peso de um ou mais elastômeros, (C) 5 a 20% em peso de pelo menos uma carga em que a composição de polipropileno atende à inequação (1) enevoamento =0,02 MFRComp + 0,3. A composição permite a combinação bem equilibrada de um bom equilíbrio de impacto/rigidez, uma boa resistência a arranhões, baixas emissões VOC e de FOG e valores excepcionalmente bons de enevoamento.

Description

[001] A presente invenção é dirigida a uma composição de poliproleno compreendendo um polipropileno heterofásico e pelo menos uma carga com um desempenho melhorado de enevoamento por uma ampla faixa de taxas MFR. Ela se refere adicionalmente ao uso da composição de polipropileno inventiva para a produção de artigos extrudados, moldados por sopro ou moldados por injeção, aos artigos e artigos de interior automotivo produzidos compreendendo a composição de polipropileno inventiva.

[002] Peças de interior automotivo, como painéis de controle, revestimentos de portas, acabamentos etc., são comumente feitas a partir de polímeros; especialmente resinas à base de propileno com cargas. Devido à sua resistência química e térmica, elas são amplamente usadas para estas aplicações. No entanto, as demandas são desafiadoras, já que muitas propriedades dos polímeros estão diretamente ou indiretamente inter- relacionadas, isto é, o aperfeiçoamento de uma propriedade específica pode ser realizado apenas em detrimento de outra propriedade. Por exemplo, rigidez aumentada de um material de polímero é acompanhada com uma fragilidade maior resultando, assim, em baixas propriedades de impacto. Portanto, materiais à base de propileno heterofásico carregados são preferidos para aplicações em interior automotivo devido ao seu melhor equilíbrio de impacto-rigidez. Uma exigência importante adicional para aplicações em automóveis é manter a percepção de alta qualidade até o término da vida útil do carro, o que significa que o polímero deve fornecer alta resistência a arranhões, por exemplo, de chaves, unhas dos dedos, anéis etc. A fim de alcançar uma boa resistência a arranhões do produto final, com muito frequência substâncias auxiliares, como, por exemplo, HDPE e/ou agentes de deslizamento são adicionados ao polímero. Além disso, em anos recentes, para aplicações em automóveis, baixas emissões, bem como baixas quantidades de compostos orgânicos voláteis, baixo enevoamento, redução de odor e propriedades organolépticas melhoradas dos materiais de polímero se tornaram problemas principais adicionais, abreviados, com frequência, pela sigla em inglês EFO (“EMISSION, FOG, ODOUR”). Emissões e odores se originam principalmente da polimerização primária e produtos da degradação de diferente comprimento de cadeia, bem como de aditivos, e eles também ocorrem em temperaturas atmosféricas normais nos produtos finais de interior automotivo.

[003] Do ponto de vista químico, emissões são alcanos leves de cadeia curta em oligômeros. A emissão total de carbono orgânico de alcanos muito leves com um comprimento de cadeia de C3 - C10 é medida de acordo com VDA 277:1995. Compostos orgânicos voláteis (VOC) são definidos como emissões de alcanos muito leves a leves com um comprimento de cadeia de C4 a C20; eles são medidos de acordo com VDA 278:2002. O valor de névoa (FOG) é definido como emissões de aditivos, alcanos e oligômeros com um comprimento de cadeia de C16 a C32; ele também é medido de acordo com VDA 278:2002. Algumas das substâncias voláteis emitidas podem formar precipitados leitosos chamados “embaçadores” no para-brisa que têm uma influência negativa na visibilidade e, assim, afetam a segurança do motorista e passageiros. O termo “enevoamento” indica a emissão de aditivos e oligômeros alifáticos com um comprimento de cadeia de > C30. Ele designa liberações de gás a partir de materiais individuais que, então, se precipitam e podem formar uma película gordurosa sobre o para-brisa. Estes elementos condensáveis podem ser medidos através de um teste gravimétrico de enevoamento, que determina o aumento no peso devido à condensação. Devido ao fato de que, para o valor de enevoamento, diferentes substâncias daquelas para VOC e para FOG são responsáveis, não é possível concluir, a partir de VOC e de FOG de um material, seu valor de enevoamento. Além disso, como o enevoamento é com frequência aumentada pelos aditivos que são adicionados a fim de alcançar as propriedades mecânicas requeridas, valores reduzidos de enevoamento são um grande desafio na indústria de polímeros.

[004] Na técnica anterior são encontrados muitos documentos disponíveis que tratam do problema de EFO de composições de polímero para aplicações em interior automotivo.

[005] Os documentos EP 3 015 503, EP 3 015 504 e WO 2016/066453 descrevem composições de polipropileno heterofásico (HECOs) compreendendo uma matriz cristalina de homopolímero de propileno e um copolímero de propileno amorfo com etileno e/ou uma α-olefina com 4 a 10 átomos de carbono estando presente na matriz como partículas dispersas. Opcionalmente, um copolímero de etileno cristalino está presente na composição como inclusões das partículas dispersas; e opcionalmente um agente de a-nucleação está presente na matriz de homopolímero. As composições de polipropileno heterofásico são produzidas na presença de um catalisador Ziegler Natta e elas mostram um equilíbrio melhorado de impacto/rigidez e baixos valores de VOC e FOG. No entanto, o documento não descreve composições cheias compreendendo os HECOs.

[006] O documento US 7 935 766 descreve um copolímero de impacto de propileno compreendendo um polímero à base propileno, um copolímero de propileno/etileno disperso no polímero à base de propileno e um diéster aromático de fenileno substituído. O último faz parte da composição de catalisador Ziegler-Natta que está presente durante a etapa de polimerização para produzir o copolímero de impacto de propileno. O produto final fornece um alto fluxo em fusão e baixo teor de voláteis (VOC). Os copolímeros de impacto podem compreender agentes nucleantes e podem ser constituídos com vários aditivos, como antioxidantes. O documento não descreve composições cheias compreendendo os copolímeros de impacto de propileno.

[007] O documento EP 2 154 190 descreve composições de polipropileno cheias com talco para aplicações automotivas que contêm substâncias específicas como estabilizadores de luz de amina impedida a fim de alcançar um baixo teor de voláteis, de acordo com VDA 277, e baixos valores de VOC e FOG, de acordo com VDA 278. As composições de polipropileno podem ser copolímeros de propileno heterofásico com os comonômeros sendo etileno ou α-olefinas C4 a C10 e são preparadas na presença de catalisadores Ziegler Natta ou de sítio único. No entanto, as composições com bons valores de VOC e FOG são à base de homopolímeros de polipropileno e o documento é completamente silencioso a cerca de enevoamento e propriedades mecânicas das composições.

[008] O documento EP 2 530 116 A1 descreve uma composição de polipropileno apropriada para aplicações em interior automotivo compreendendo um copolímero de propileno heterofásico, uma carga de talco, um derivado de triazina e um antioxidante fenólico. A composição e os artigos feitos a partir da mesma têm quantidades reduzidas de voláteis de acordo com VDA 277. No entanto o documento é silencioso sobre os valores de enevoamento da composição de polipropileno resultante.

[009] O documento US 5 756 567 sugere adicionar uma combinação de aditivos de monoestearato de glicerila mais dialcanolamida de ácido graxo em uma razão de mistura na faixa de 1:1 a 3:1 e uma quantidade total de até 1,5% em peso para um copolímero em bloco de propileno reforçado com talco a fim de receber uma combinação de bons valores antiestáticos e de bom enevoamento. No entanto, no exemplo inventivo, um HECO com um MFI de 7 g/10 min, 5% em peso de uma borracha EPM com 48% em peso de teor de etileno é usado e um valor de enevoamento de 0,92 mg é alcançado com a composição tendo um valor de MFI de 7,5 g/ 10 min. Composições com valores de taxa MFR mais altos não são descritas.

[0010] O documento WO 2009/124753 descreve uma composição de polipropileno heterofásico com baixas quantidades de voláteis (VOC) e FOG, de acordo com VDA 278, e boas propriedades mecânicas como uma boa resistência aos arranhões. A composição compreende um homopolímero de propileno, que foi misturado com um copolímero de etileno com um ou mais comonômeros selecionados dentre α-olefinas com 4 a 12 átomos de carbono como modificador de impacto. Opcionalmente a composição de polímero contém adicionalmente um homopolímero de etileno e/ou até 20% em peso de pelo menos um material de carga. O homopolímero de propileno é produzido na presença de um catalisador de sítio único ou um Ziegler Natta; o copolímero de etileno é produzido na presença de um catalisador de metaloceno de sítio único. Pode ser visto, a partir dos exemplos, que composições com valores satisfatórios VOC e de FOG estão limitadas ao uso de materiais de homopolímero de propileno produzidos com catalisadores de metaloceno. O documento é completamente silencioso sobre o valor de enevoamento.

[0011] Embora muito trabalho de desenvolvimento tenha sido feito no campo de composições de polipropileno heterofásico, até agora não foi possível encontrar uma composição de polímero bem equilibrada que combine todas as exigências mencionadas para uma ampla faixa de taxa MFR. A esse respeito deve ser observado que bons valores mecânicos e/ou de emissão e enevoamento nos polímeros de base (HECOs) não garantem igualmente bons valores nas composições de polímeros constituídas finais. De fato, durante a etapa de composição, existem diferentes materiais adicionados como, por exemplo, elastômeros, cargas, aditivos, agentes de deslizamento, modificadores de impacto ou similares a fim de receber composições personalizadas. Todos aqueles materiais podem ter impactos negativos sobre as propriedades dos produtos finais de polímero e especialmente valores de enevoamento são cruciais a esse respeito. Além do mais, é conhecido que quanto maior a taxa MFR de um composto pior é o valor de enevoamento o que significa que é um desafio obter bons valores de enevoamento ao longo de toda a faixa de taxas de MFR relevantes de um composto de polipropileno.

[0012] Portanto, ainda existe uma necessidade de uma composição de polipropileno heterofásico que, embora mantendo um equilíbrio aceitável de impacto/rigidez (baixa temperatura), uma boa resistência a arranhões, bem como baixas emissões VOC e de FOG, apresente valores baixos de enevoamento por uma ampla faixa de taxas MFR.

[0013] Assim, é um objeto da presente invenção fornecer tal material.

Sumário da invenção

[0014] A presente invenção é baseada na descoberta de que os objetivos mencionados acima podem ser alcançados por uma composição de polipropileno particular compreendendo (A) 60 a 95% em peso, com base no peso total da composição de polipropileno final de um polipropileno heterofásico (HECO) compreendendo 10 a 30% em peso de fase dispersa com base no peso total do HECO com a fase dispersa tendo um teor de comonômero de 30 a 45% em peso e o HECO tendo uma vazão em fusão MFRPP na faixa de 12 a 200 g/10 min e sendo preparada na presença de um catalisador Ziegler Natta (ZN-C), (B) 0 a 15% em peso de um ou mais elastômeros com base no peso total da composição de polipropileno final, (C) 5 a 20% em peso de pelo menos uma carga, com base no peso total da composição de polipropileno final (D) que a composição de polipropileno atende à inequação (1) enevoamento < 0,02 MFRComp + 0,3 com a fase dispersa sendo medida como fração solúvel em xileno frio (XCS) a 25°C, de acordo com ISO 16152, (E) teor de comonômero da fase dispersa sendo medido com RMN, (F) MFRComp e a MFRPP sendo medidas a 230°C e a uma carga de 2,16 kg de acordo com ISO 1133 e o enevoamento sendo medido gravimetricamente de acordo com ISO 75201, método B.

[0015] Esta composição especial atendendo à inequação (1) e compreendendo os componentes (A) e (C) permite, surpreendentemente, uma combinação bem equilibrada de bom equilíbrio de impacto/rigidez também a baixas temperaturas, uma boa resistência a arranhões, baixas emissões VOC e de FOG e valores excepcionalmente bons de enevoamento por uma ampla faixa MFR, como pode ser visto pelos exemplos abaixo.

[0016] Em uma primeira modalidade da presente invenção, a composição de polipropileno, bem como o componente polipropileno heterofásico (A), é isento de ésteres de ácido ftálico, bem como seus produtos respectivos da decomposição; preferivelmente a composição de polipropileno, bem como o componente polipropileno heterofásico (A) são isentos de compostos ftálicos, bem como seus produtos respectivos da decomposição.

[0017] De acordo com a presente invenção o termo “compostos ftálicos” se refere a ácido ftálico (CAS No. 88-99-3), seus mono e diésteres com álcoois alifáticos, alicíclicos e aromáticos, bem como anidrido ftálico.

[0018] O termo “isento de” ésteres de ácido ftálico, preferivelmente compostos ftálicos, no sentido da presente invenção, se refere a uma composição de polipropileno heterofásico em que nenhum éster de ácido ftálico, bem como nenhum produto de decomposição respectivo, preferivelmente nenhum composto ftálico, bem como nenhum produto de decomposição respectivo, de todo, se originando do catalisador Ziegler Natta (ZN-C), são detectáveis.

[0019] Em um aspecto adicional a invenção está relacionada ao uso da composição de polipropileno de acordo com a invenção para a produção de artigos extrudados, moldados por sopro ou moldados por injeção tais como bolsas e sacos, tubos e guarnições, recipientes de acondicionamento para transporte, bem como componentes para interiores e exteriores de carros, como painéis de controle, revestimentos de porta, consoles, para-choques e acabamentos de decoração, e aos artigos produzidos.

[0020] Em ainda outro aspecto a invenção é dirigida a um artigo compreendendo a composição de polipropileno inventiva com o artigo sendo um artigo de interior automotivo.

Descrição Detalhada

[0021] A seguir, os componentes individuais da composição de polipropileno de acordo com a invenção são definidos em maiores detalhes.

Composição

[0022] A composição de polipropileno da presente invenção compreende pelo menos (A) 60 a 95% em peso, com base no peso total da composição de polipropileno final de um polipropileno heterofásico (HECO) e (C) 5 a 20% em peso de pelo menos uma carga, com base no peso total da composição de polipropileno final e ela atende à inequação (1) enevoamento < 0,02 MFRComp + 0,3 (1) preferivelmente, a composição de polipropileno da presente invenção atende à inequação (2) enevoamento < 0,02 MFRComp + 0,28 (2) ainda mais preferivelmente a composição de polipropileno da presente invenção atende à inequação (3) enevoamento < 0,02 MFRComp + 0,26 (3)

[0023] Em uma modalidade preferida, a composição de polipropileno da presente invenção além dos componentes (A) HECO e (C) carga compreende um ou mais elastômeros (B) em uma quantidade de até 15% em peso, com base no peso total da composição de polipropileno final.

[0024] Também é importante que as propriedades mecânicas da composição de polipropileno final atenda às exigências relevantes, como a resistência ao impacto a -20°C sendo > 2 kJ/m2 e o modulo de tração sendo >1600 MPa. É conhecido na técnica que as propriedades mecânicas da composição de polímero final são fortemente influenciadas pela etapa de composição na qual a composição de polímero é produzida a partir do polímero de base. Pela mesma razão, boas propriedades mecânicas de um polímero de base não significam, necessariamente, que as composições de polímero feitas a partir deste polímero também mostrem automaticamente boas propriedades mecânicas. Portanto são adicionados, frequentemente, elastômeros durante a composição a fim de garantir os valores mecânicos desejados das composições finais.

[0025] Portanto, em uma modalidade preferida, a composição de polipropileno da presente invenção compreende adicionalmente 5 a 15% em peso e em uma modalidade especialmente preferida compreende 10 a 15% em peso de um ou mais elastômeros (B), com base no peso total da composição de polipropileno final.

[0026] Em uma opção preferida a composição de polipropileno de acordo com a invenção compreende adicionalmente até 5% em peso de aditivos como agentes nucleantes e antioxidantes, bem como agentes de deslizamento e opcionalmente até 5% em peso de mistura padrão colorida, com base no peso total da composição de polipropileno final. Em uma opção mais preferida, a composição de polipropileno compreende adicionalmente até 4 % em peso, especialmente preferido até 3% em peso de aditivos e opcionalmente até 3% em peso, especialmente preferido até 2% em peso de uma mistura padrão colorida, com base no peso total da composição de polipropileno final. Em uma modalidade ainda mais preferida, a composição de polipropileno compreende adicionalmente até 3% em peso de aditivos e até 2% em peso de uma mistura padrão colorida, com base no peso total da composição de polipropileno final.

[0027] Adicionalmente, é notado que a composição de polipropileno de acordo com a presente invenção tem uma MFRComp medida a 230°C e a uma carga de 2,16 kg, de acordo com ISO 1133, na faixa de 5 a 90 g/10 min, preferivelmente na faixa de 5 a 80 g/10 min, mais preferivelmente na faixa de 10 a 70 g/10 min, mais preferivelmente na faixa de 10 a 35 g/10 min.

[0028] A composição de polímero da presente invenção pode ser preparada por qualquer método apropriado conhecido na técnica, como pela mistura do componente polipropileno heterofásico (A) com outros componentes ou diretamente, por exemplo, em uma extrusora, de modo que a mesma extrusora é usada para produzir o produto acabado, ou por mistura em pré-fusão em uma extrusora ou misturador separado. Para mistura, um aparelho convencional de composição ou mistura, por exemplo, um misturador Banbury, um moinho de borracha de 2 roletes, coamassador Buss ou uma extrusora de parafuso duplo podem ser usados.

Componente heterofásico PP (A)

[0029] O polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido em uma composição de polipropileno de acordo com a presente invenção compreende uma matriz (M) sendo um homopolímero de propileno (H-PP). A matriz (M) contém uma fase dispersa com a fase dispersa compreendendo um copolímero de propileno elastomérico (EC). Assim, a matriz (M) contém inclusões (finamente) dispersas não sendo parte da matriz (M) e referidas inclusões contêm o copolímero de propileno elastomérico (EC). O termo “inclusão” de acordo com esta invenção deve indicar preferivelmente que a matriz e a inclusão formam diferentes fases no polipropileno heterofásico (HECO), referidas inclusões são, por exemplo, visíveis por microscopia de alta resolução, como microscopia eletrônica ou microscopia de força atômica ou por análise termo-dinâmica-mecânica (DMTA). Especialmente em DMTA a presença de uma estrutura de múltiplas fases pode ser identificada pela presença de pelo menos duas temperaturas de transição vítrea distintas.

[0030] Preferivelmente, o polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) de acordo com desta invenção compreende como componentes do polímero apenas a matriz de polímero (M) isto é, o homopolímero de propileno (H-PP) e o copolímero de propileno elastomérico (EC) compreendidos na fase dispersa. Em outras palavras, o polipropileno heterofásico (HECO) pode conter aditivos adicionais, mas nenhum outro polímero em uma quantidade excedendo 5,0% em peso, mais preferivelmente excedendo 3,0% em peso, como excedendo 1,0% em peso, com base no polipropileno heterofásico total (HECO). Um polímero adicional que pode estar presente em tais baixas quantidades é um polietileno que é um produto da sub-reação obtido pela preparação do polipropileno heterofásico (HECO).

[0031] Como mencionado acima, a matriz de polímero (M) do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) da presente invenção é um homopolímero de propileno (H-PP). A expressão “homopolímero de propileno” como usada do início ao fim da presente invenção se refere a um polipropileno que consiste substancialmente, isto é, de igual ou acima de 99,0% em peso, mais preferivelmente de igual ou acima de 99,5% em peso, como igual ou acima de 99,8 % em peso, de unidades de propileno. Em uma modalidade preferida apenas unidades de propileno no homopolímero de propileno são detectáveis. A matriz de polímero (M) pode consistir de um único polímero, como um homopolímero de propileno, mas também pode compreender uma mistura de (dois) polímeros de propileno diferentes, como diferentes homopolímeros de propileno. Idealmente, no entanto um único polímero, como um único homopolímero de propileno (H-PP), está presente.

[0032] O polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, além de propileno também compreende comonômeros. Preferivelmente, o polipropileno heterofásico (HECO) além de propileno compreende monômeros copolimerizáveis com propileno tais como, por exemplo, etileno e/ou α-olefinas C4 a C10. Consequentemente, o polipropileno heterofásico dentro do significado desta invenção é entendido como um polipropileno compreendendo, preferivelmente consistindo de, unidades deriváveis de propileno e etileno e/ou α-olefinas C4 a C10. Os monômeros copolimerizáveis com propileno (comonômeros), em particular etileno e/ou α-olefinas C4 a C10, por exemplo, 1-buteno e/ou 1-hexeno estão contidos no copolímero de propileno elastomérico (EC) na fase dispersa do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A).

[0033] Assim, é preferido que a fase dispersa do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) compreenda um copolímero de propileno elastomérico (EC) com etileno e/ou α-olefinas C4 a C10.

[0034] Preferivelmente, o polipropileno heterofásico (HECO) de componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com desta invenção, compreende monômeros copolimerizáveis com propileno (comonômeros) do grupo consistindo de etileno, 1-buteno e 1-hexeno. Mais especificamente, o polipropileno heterofásico (HECO) compreende - além de propileno - unidades deriváveis de etileno e/ou 1-buteno. Em uma modalidade preferida, o polipropileno heterofásico (HECO) compreende apenas unidades deriváveis de etileno e propileno. Consequentemente, o copolímero de propileno elastomérico (EC) na fase dispersa é preferivelmente uma borracha de etileno e propileno (EPR). Consequentemente, em uma modalidade específica o comonômero na fase dispersa do polipropileno heterofásico (HECO) é apenas etileno.

[0035] O polipropileno heterofásico (HECO) de componente (A) contido na composição de polipropileno de acordo com a presente invenção compreende 10 a 30% em peso, preferivelmente 10 a 20% em peso, mais preferivelmente 12 a 18% em peso de fase dispersa com base no peso total do HECO.

[0036] O compartilhamento da fase dispersa no polipropileno heterofásico (HECO) é também indicado como “fração solúvel em xileno frio (XCS) do polipropileno heterofásico (HECO)”. Em outras palavras, os termos “fase dispersa”, “fração solúvel em xileno frio (XCS) do polipropileno heterofásico (HECO)”, “copolímero de propileno elastomérico (EC)” e “borracha de etileno-propileno (EPR)” denotam o mesmo, isto é, são intercambiáveis.

[0037] A fase dispersa do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, tem um teor de comonômero de 30 a 45% em peso, preferivelmente de 35 a 45% em peso, medido com RMN. A quantidade percentual de teor de α-olefina C2 e/ou C4 a C10 da fração solúvel em xileno frio (XCS), assim da fase dispersa, corresponde ao teor de comonômero da fração solúvel em xileno frio (XCS) do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A). Como de acordo com a modalidade específica mencionada acima, o comonômero na fase dispersa é apenas etileno, o teor de comonômero da fração XCS do HECO do componente (A) corresponde ao teor de C2 da fração XCS (C2/XCS).

[0038] Consequentemente, em uma modalidade muito preferida, a composição de polipropileno da presente invenção compreende componentes (A), (B) e (C), como especificado na reivindicação 1, com o teor de comonômero da fase dispersa correspondendo ao teor de C2 da fração solúvel em xileno frio (XCS) (C2/XCS).

[0039] O polipropileno heterofásico (HECO) de componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, é distinguido por uma vazão em fusão moderada. Consequentemente, o polipropileno heterofásico (HECO) tem uma vazão em fusão MFRPP na faixa de 12 a 200,0 g/10 min. Em uma modalidade preferida, o polipropileno heterofásico (HECO) tem uma vazão em fusão MFRPP na faixa de 12 a 120 g/10 min, ainda mais preferida na faixa de 12 a 100 g/10 min, medida a 230°C e a uma carga de 2,16 kg de acordo com ISO 1133.

[0040] A fração solúvel em xileno frio (XCS) e, assim, a fase dispersa do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, é especificada além disso por sua viscosidade intrínseca (IV). Um baixo valor de viscosidade intrínseca (IV) reflete um baixo peso molecular médio ponderal. Para a presente invenção, é preferido que a fração solúvel em xileno frio (XCS) do polipropileno heterofásico (HECO) tenha uma viscosidade intrínseca (IV) na faixa de 1,5 a 6,0 dl/g, mais preferivelmente na faixa de 2,0 - 4,0 dl/g, ainda mais preferivelmente na faixa de 2,2 - 3,0 dl/g em que a viscosidade intrínseca (IV) é medida em decalina a 135°C, de acordo com DIN ISO 1628/1, outubro de 1999.

[0041] O polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, foi preparado na presença de um catalisador Ziegler Natta (ZN-C). A natureza do catalisador influencia em particular a microestrutura do polímero. Por exemplo, polipropilenos preparados usando um determinado catalisador Ziegler Natta (ZN-C) fornecem uma microestrutura diferente comparado a polipropilenos preparados usando um catalisador Ziegler Natta diferente (ZN- C), já que a incorporação do comonômero na fase dispersa ocorre mais em bloco em uma determinada extensão (que é expressa pela distribuição da tríade). Assim, para a preparação do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) na presente invenção, um catalisador Ziegler Natta específico (ZN-C) é usado.

[0042] Preferivelmente, o catalisador usado na presente invenção é um catalisador Ziegler Natta (ZN-C), que compreende compostos de um metal de transição do grupo 4 a 6 de IUPAC, como titânio, um composto de metal do grupo 2, como um magnésio, e um doador interno sendo um composto não ftálico, preferivelmente um éster de ácido não ftálico éster e/ou um diéter não ftálico, o éster sendo mais preferivelmente um diéster de ácidos dicarboxílicos não ftálicos, o diéter sendo mais preferivelmente um 1,3-diéter como descrito em maiores detalhes abaixo. Assim, o catalisador é completamente isento de compostos ftálicos indesejados. Adicionalmente, o catalisador é um catalisador sólido que é isento de qualquer material de suporte externo, como sílica ou MgCl2, mas o catalisador é auto-suportado. Preferivelmente o metal do grupo 2 é magnésio. O composto de metal de transição do grupo 4 a 6 é preferivelmente um composto de titânio (TC), mais preferivelmente um halogeneto de titânio, como TiCl4.

[0043] O catalisador Ziegler Natta (ZN-C) pode ser definido adicionalmente pelo modo que ele é obtido; tipicamente o catalisador Ziegler Natta (ZN-C) pode ser obtido através de um método de precipitação ou através de um método de emulsão-solidificação. Em ambos os métodos a química do catalisador é mesma.

[0044] O doador interno não ftálico, usado na preparação do catalisador usado na presente invenção, é selecionado preferivelmente dentre (di)ésteres de (di)ácidos carboxílicos não ftálicos, diéteres tais como 1,3- diéteres, derivados e misturas dos mesmos; no caso de misturas é preferido que a razão molar entre o doador de (di)éster e o doador de diéter esteja na faixa de 50 a 0,02, mais preferivelmente na faixa de 30 a 0,1. Especialmente preferido como doador interno são diésteres de ácidos dicarboxílicos mono- insaturados e 1,3-diéteres, derivados e misturas dos mesmos. É especialmente preferido para a preparação da composição de polipropileno de acordo com a presente invenção que o doador interno seja selecionado dentre o grupo compreendendo malonatos, maleatos, succinatos, citraconatos, glutaratos, ciclo-hexeno-1,2-dicaarboxilatos, benzoatos e 1,3-diéteres, e quaisquer derivados e/ou misturas dos mesmos.

[0045] O catalisador Ziegler Natta (ZN-C) finalmente obtido está desejavelmente na forma de partículas tendo geralmente uma faixa de tamanho médio de partícula de 5 a 200 μm, preferivelmente 10 a 100 μm. Tipicamente a quantidade de Ti é 1 a 6% em peso, Mg 10 a 20% em peso e doador interno 10 a 40% em peso da composição de catalisador.

[0046] Catalisadores apropriados, que podem ser usados na presente invenção, são conhecidos na técnica e são, por exemplo, descritos nos documentos WO99/571560, WO2012/049204, WO2012/139897, EP2594593, EP2610273, WO2016/066446, EP3015504, WO2016/066453. Catalisadores apropriados estão disponíveis também no mercado como, por exemplo, os catalisadores Avant ZN180M, Avant ZN168M, Avant ZN127M da Lyondell Basell.

[0047] O catalisador Ziegler Natta (ZN-C) presente durante a preparação do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno da presente invenção é usado preferivelmente em associação com um cocatalisador e opcionalmente doadores externos.

[0048] É preferido que, durante a preparação do polipropileno heterofásico (HECO) contido na composição de polipropileno da presente invenção, um doador externo esteja presente. Doadores externos apropriados incluem certos silanos, éteres, ésteres, aminas, cetonas, compostos heterocíclicos e misturas destes. É especialmente preferido o uso de um silano; doadores externos ainda mais preferidos são o doador diciclopentil dimetóxi silano (doador D) ou o doador ciclo-hexilmetil dimetóxi silano (doador C).

[0049] Além do catalisador Ziegler Natta (ZN-C) e do doador externo opcional, um cocatalisador pode ser usado. O cocatalisador é preferivelmente um composto do grupo 13 da tabela periódica (IUPAC), por exemplo, organo alumínio, tal como um composto de alumínio, como alquil alumínio, halogeneto de alumínio ou composto de halogeneto de alquil alumínio. Consequentemente, em uma modalidade específica o cocatalisador é um trialquilalumínio, como trietilalumínio (TEAL), cloreto de dialquil alumínio ou dicloreto de alquil alumínio ou misturas dos mesmos. Em uma modalidade específica o cocatalisador é trietilalumínio (TEAL).

[0050] Preferivelmente, a razão entre o cocatalisador (Co) e o doador externo (ED) [Co/ED] e/ou a razão entre o cocatalisador (Co) e o metal de transição(TM) [Co/TM] é/são cuidadosamente escolhida(s). Consequentemente, a razão molar de cocatalisador (Co) para doador externo (ED) [Co/ED] deve estar na faixa de 5 a 45, preferivelmente está na faixa de 5 a 35, mais preferivelmente está na faixa de 5 a 25; e opcionalmente a razão molar de cocatalisador (Co) para composto de titânio (TC) [Co/TC] deve estar na faixa de acima de 80 a 500, preferivelmente está na faixa de 100 a 350, ainda mais preferivelmente está na faixa de 120 a 300.

[0051] Uma descrição detalhada de doadores externos, cocatalisadores e a razão entre o cocatalisador (Co) e o doador externo (ED) [Co/ED] e/ou a razão entre o cocatalisador (Co) e o metal de transição (TM) [Co/TM] é descrita em EP 3 015 503, EP 3 015 504, WO 2016/066453, que são incorporados aqui por referência.

[0052] O polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno de acordo com a presente invenção é, assim, preferivelmente, produzido na presença de (a) um catalisador Ziegler Natta (ZN-C) compreendendo compostos de um metal de transição do grupo 4 a 6 de IUPAC, um composto de metal do grupo 2 e um doador interno, em que referido doador interno é um composto não ftálico, preferivelmente é um éster de ácido não ftálico e/ou um diéter não ftálico, e ainda mais preferivelmente o éster sendo um diéster de ácidos dicarboxílicos não ftálicos, e o diéter mais preferivelmente sendo um 1,3-diéter; (b) opcionalmente um cocatalisador (Co), e (c) opcionalmente um doador externo (ED).

[0053] O polipropileno heterofásico (HECO) de componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, é produzido preferivelmente em um processo de múltiplos estágios compreendendo pelo menos dois reatores, preferivelmente pelo menos três reatores, conectados em série. Em tal processo a matriz de polímero (M) é produzida primeiro e em uma etapa subsequente o copolímero de propileno elastomérico (EC) formando a fase dispersa é produzido na presença da matriz (M). Assim o copolímero de propileno elastomérico (EC) compreendido na fase dispersa do polipropileno heterofásico (HECO) é produzido IN SITU. Isto permite uma boa distribuição e uma boa homogeneidade da fase dispersa na matriz de polímero (M) e assim, constitui uma diferença estrutural comparada aos polipropilenos heterofásicos (HECOs) produzidos misturando a matriz de polímero (M) após a polimerização com um copolímero de propileno elastomérico (EC) produzido separadamente.

[0054] Consequentemente, o polipropileno heterofásico (HECO) de componente (A) contido na composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, é produzido pela polimerização (I) propileno a fim de formar a matriz de polímero (M) sendo um homopolímero de propileno (H-PP) e subsequentemente polimerização (II) propileno e etileno e/ou uma α-olefina C4 a C10 diferente de propileno, preferivelmente etileno, preferivelmente na fase gás, a fim de formar o copolímero de propileno elastomérico (EC) compreendido na fase dispersa em referida matriz (M) em que preferivelmente ambas as etapas (I) e (II) ocorrem na presença do mesmo catalisador Ziegler Natta sólido (ZN-C), preferivelmente um catalisador como definido acima.

[0055] Preferivelmente o polipropileno heterofásico (HECO) é obtido por um processo de polimerização em sequência compreendendo as etapas de (a) polimerizar em um primeiro reator propileno obtendo assim uma primeira fração de homopolímero de propileno, (b) transferir referida primeira fração de homopolímero de propileno em um segundo reator, (c) polimerizar em referido segundo reator na presença da primeira fração de homopolímero de propileno, propileno obtendo uma segunda fração de homopolímero de propileno, referida primeira fração de homopolímero de propileno e referida segunda fração de homopolímero de propileno formam a matriz de polímero (M), por exemplo, o homopolímero de propileno (H-PP), (d) transferir referida matriz de polímero (M) em um terceiro reator, (e) polimerizar em referido terceiro reator na presença da matriz de polímero (M) propileno e etileno e/ou α-olefina C4 a C10 obtendo um copolímero de propileno elastomérico (EC), referida matriz de polímero (M) e referido copolímero de propileno elastomérico (EC) compreendidos na fase dispersa formam o copolímero de propileno heterofásico (HECO) do componente (A) da presente invenção, em que preferivelmente as etapas acontecem na presença do mesmo catalisador Ziegler Natta sólido (ZN-C), preferivelmente um catalisador como descrito acima.

[0056] O termo “processo de polimerização em sequência” indica que o polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno de acordo com a presente invenção é produzido em pelo menos dois, como três ou quatro reatores conectados em série. Consequentemente, o presente processo compreende pelo menos um primeiro reator, um segundo reator, e opcionalmente um terceiro e quarto reatores. O termo “processo de polimerização” deve indicar que a polimerização principal acontece. Assim, no caso em que o processo consiste de quatro reatores de polimerização, esta definição não exclui a opção de que o processo total compreende, por exemplo, uma etapa de pré-polimerização em um reator de pré-polimerização.

[0057] O primeiro reator é preferivelmente um reator de pasta fluida e pode ser qualquer reator de tanque de batelada agitado, simples ou contínuo ou reator de tipo circuito operando em massa ou pasta fluida. Em massa significa uma polimerização em um meio de reação que compreende pelo menos 60% em peso de monômero. De acordo com a presente invenção um reator de pasta fluida é preferivelmente um reator tipo de circuito (massa). O segundo reator pode ser ou um reator de pasta fluida, como de tipo de circuito ou um reator de fase gás (GPR). O terceiro e quarto reatores (se presentes) são preferivelmente reatores da fase gás (GPR). Tais reatores da fase gás podem ser qualquer um de reatores de leito fluido ou mecanicamente misturados. Preferivelmente, os reatores de fase gás compreendem um reator de leito fluido agitado mecanicamente com velocidades de gás de pelo menos 0,2 m/s. Assim, é notado que o reator de fase gás é um reator do tipo leito fluidizado preferivelmente com um agitador mecânico.

[0058] Em uma modalidade preferida, o primeiro e o segundo reatores são reatores de circuito, de pasta fluida, enquanto o terceiro e opcionalmente o quarto reator são reatores de fase gás (GPR).

[0059] Consequentemente para o presente processo, pelo menos três, preferivelmente três reatores de polimerização, isto é, primeiro reator de pasta fluida, como reator tipo de circuito, um segundo reator de pasta fluida, como reator tipo de circuito e um reator de fase gás (GPR), conectados em série, são usados. Se necessário, antes do primeiro reator de pasta fluida é colocado um reator de pré-polimerização.

[0060] Um processo de pasta fluida-fase gás apropriado é o processo Spheripol® de Basell.

[0061] Um processo de múltiplos estágios apropriado adicional é um processo “tipo de circuito-fase gás, como desenvolvido por Borealis (conhecido como tecnologia BORSTAR®) descrito, por exemplo, na literatura de patente, como nos documentos EP 0 887 379, WO 92/12182 WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479, WO 00/68315. Processos apropriados também são descritos em EP 3 015 503, EP 3 015 504, WO2016/066453.

[0062] Preferivelmente, para produzir o polipropileno heterofásico (HECO) de componente (A) contido na composição de polipropileno de acordo com a presente invenção, as condições para os reatores de pasta fluida como reatores de circuito, por exemplo, o primeiro e opcionalmente o segundo reator, podem ser como a seguir: - a temperatura está dentro da faixa de 50°C a 110°C, preferivelmente entre 60°C e 100°C, mais preferivelmente entre 65 e 95°C, - a pressão está dentro da faixa de 20 bar a 80 bar, preferivelmente entre 40 bar a 70 bar, - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de um modo conhecido por si.

[0063] Preferivelmente, para produzir o polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno de acordo com a presente invenção, as condições para os reatores da fase gás (GPR), por exemplo, o segundo e/ou terceiro e quarto reatores (se presentes), são como a seguir: - a temperatura está dentro da faixa de 50°C a 130°C, preferivelmente entre 60°C e 100°C, - a pressão está dentro da faixa de 5 bar a 50 bar, preferivelmente entre 10 bar a 35 bar, - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de um modo conhecida por si.

[0064] O tempo de residência pode variar nos reatores individuais.

[0065] Em uma modalidade do processo para produzir o polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A), o tempo de residência no reator de pasta fluida (massa), por exemplo, reator tipo de circuito está na faixa de 0,1 a 3,5 horas, por exemplo, 0,15 a 3,0 horas e o tempo de residência no reator de fase gás será geralmente 0,2 a 6,0 horas, como 0,3 a 5,0 horas.

[0066] Se desejado, a polimerização pode ser efetuada de uma maneira conhecida sob condições supercríticas no primeiro e opcionalmente no segundo reator, isto é, no reator de pasta fluida, como no reator tipo de circuito, e/ou como um modo condensado nos reatores da fase gás.

[0067] De acordo com a invenção, o polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) contido na composição de polipropileno da presente invenção foi produzido na presença de um catalisador Ziegler Natta (ZN-C).

[0068] Portanto, preferivelmente, o processo para produzir o polipropileno heterofásico (HECO) compreende também uma pré- polimerização com um sistema de catalisador compreendendo um procatalisador Ziegler Natta, um doador externo e opcionalmente um cocatalisador.

[0069] Em uma modalidade preferida, a pré-polimerização é conduzida como polimerização de pasta fluida em massa em propileno líquido, isto é, a fase líquida compreende principalmente propileno, com uma quantidade menor de outros reagentes e opcionalmente componentes inertes dissolvidos ali. A reação de pré-polimerização é conduzida tipicamente a uma temperatura de 10 a 60°C, preferivelmente de 15 a 50°C, e mais preferivelmente, de 15 a 35°C. A pressão no reator de pré-polimerização não é crítica, mas deve ser suficientemente alta para manter a mistura de reação na fase líquida. Assim, a pressão pode ser de 20 a 100 bar, por exemplo, de 30 a 70 bar.

[0070] Os componentes do catalisador são todos preferivelmente introduzidos para a etapa de pré-polimerização. No entanto, onde o componente do catalisador sólido e o cocatalisador podem ser alimentados separadamente é possível que apenas uma parte do cocatalisador seja introduzida no estágio de pré-polimerização e a parte restante em estágios subsequentes de polimerização. é possível adicionar outros componentes também para o estágio de estágio de pré-polimerização. Assim, hidrogênio pode ser adicionado no estágio de pré-polimerização para controlar o peso molecular do pré-polímero como é conhecido na técnica. Adicionalmente, aditivo antiestático pode ser usado para evitar a aderência das partículas umas nas outras ou nas paredes do reator.

[0071] O controle preciso das condições de pré-polimerização e parâmetros de reação estão de acordo com as especialidades técnicas.

Componente de elastômero (B)

[0072] Opcionalmente, a composição de polipropileno da presente invenção compreende um ou mais elastômeros em uma quantidade de até 15% em peso, preferivelmente em uma quantidade de 5% em peso a 15% em peso, ainda mais preferivelmente em uma quantidade de 10% em peso a 15% em peso, com base no peso total da composição de polipropileno final (componente B).

[0073] Elastômeros são adicionados geralmente em uma composição de polímero a fim de alcançar as propriedades mecânicas desejadas; normalmente a adição é feita durante a composição dos componentes individuais. Assim, o(s) elastômero(s) do componente (B) na composição de polipropileno da presente invenção foi/foram produzido(s) separadamente.

[0074] Preferivelmente, o(s) elastômero(s) do componente (B) na composição de polipropileno da presente invenção é/são um elastômero de etileno-α-olefina superior com a α-olefina superior tendo 4 a 12 átomos de carbono, mais preferivelmente tendo 4 a 8 átomos de carbono. Portanto, copolímeros de etileno-1-buteno a etileno-1-octeno são preferidos como elastômero(s) do componente (B) na presente invenção. Alternativamente, uma borracha de etileno-propileno (EPR) ou um monômero de etileno- propileno-dieno (EPDM) podem ser usados como elastômero(s) do componente (B) na presente invenção. Exemplos de elastômeros possíveis são os tipos Queo® distribuídos por Borealis ou Engage® produtos da Dow.

[0075] Em uma modalidade preferida, a densidade do(s) elastômero(s) do componente (B) na composição de polipropileno da presente invenção está abaixo de 935 kg/m3, preferivelmente a densidade está na faixa de 850 a 900 kg/m3, mais preferivelmente na faixa de 860 a 880 kg/m3, tal como, por exemplo, cerca de 870 kg/m3. É importante que a densidade do(s) elastômero(s) do componente (B) não seja muito alta, assim, está abaixo de 935 kg/m3, caso contrário a composição final de polímero se torna muito quebradiça. A densidade é medida de acordo com ISO 1183-1. A preparação da amostra foi executada de acordo com ISO 1872-2 (moldagem por compressão).

[0076] O elastômero é normalmente adicionado à composição de polímero pela obtenção do mesmo com o polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) por qualquer método apropriado conhecido na técnica, como pela mistura do(s) elastômero(s) do componente (B) com outros componentes ou diretamente, por exemplo, em uma extrusora de modo que a mesma extrusora é usada para produzir o produto acabado, ou por mistura em pré-fusão em um misturador ou extrusora separada. Para misturar, um aparelho convencional de composição ou mistura, por exemplo, um misturador Banbury, um moinho de borracha de 2 roletes, coamassador Buss ou extrusora de parafuso duplo podem ser usados.

Componente (C) Carga; Aditivos

[0077] A composição de polipropileno, de acordo com a presente invenção, contém 5 a 20% em peso de pelo menos uma carga, com base no peso total da composição de polipropileno final.

[0078] Como cargas qualquer carga mineral pode ser usada na presente invenção. No entanto, é preferido que a carga mineral seja um filossilicato, mica ou volastonita. De modo ainda mais preferido, a carga mineral é selecionada dentre o grupo consistindo de mica, volastonita, caulinita, esmectita, montmorilonita e talco. A carga inorgânica mais preferida é talco. Preferivelmente, a carga mineral tem um tamanho médio de partícula d50 [porcentagem em massa] igual a ou abaixo de 10 μm, mais preferivelmente abaixo de 5,0 μm, como abaixo 3,0 μm. A carga mineral preferivelmente tem um tamanho de corte de partícula d95 [porcentagem em massa] igual a ou abaixo de 20,0 μm, mais preferivelmente abaixo de 10,0 μm, como abaixo de 8,0 μm. Tipicamente a carga mineral tem uma área de superfície menor do que 50 m2/g, mais preferivelmente menor do que 30 m2/g, ainda mais preferivelmente menor do que 25 m2/g. Cargas minerais que atendem a estas exigências são preferivelmente cargas minerais anisotrópicas, como talco, mica e volastonita.

[0079] Em uma opção preferida, a composição de polipropileno de acordo com a invenção compreende adicionalmente 5% em peso de aditivos e opcionalmente até 5% em peso de uma mistura padrão colorida, com base no peso total da composição de polipropileno final.

[0080] Aditivos possíveis são, por exemplo, agentes de deslizamento, agentes nucleantes, antioxidantes, estabilizadores de UV, lubrificantes, misturas padrão de silício ou similares. Agentes de deslizamento apropriados são, por exemplo, os que são amidas de ácido graxo insaturado. A quantidade de átomos de carbono dos ácidos graxos está preferivelmente na faixa de 10 a 25. Um agente de deslizamento preferido é (Z)-docos-13-enamida (Erucamida), CAS No. 112-84-5 com o nome comercial: Crodamida ER - BE-(HU), da Croda.

[0081] Aditivos e cargas apropriados são bem conhecidos na técnica e podem encontrados, por exemplo, em “Additives for Plastics” Handbook, J. Murphy, Elsevier, 2a edição, 2001. Os aditivos podem ser adicionados como agentes puros ou como misturas padrão, como, por exemplo, como mistura padrão de silício. Estes métodos também são bem conhecidos na técnica.

[0082] Em um aspecto adicional, a invenção está relacionada ao uso da composição de polipropileno de acordo com a invenção para a produção de artigos extrudados, moldados por sopro ou moldados por injeção tais como bolsas e sacos, tubos e guarnições, recipientes de acondicionamento para transporte, bem como componentes de interiores e exteriores de carro, como painéis de controle, revestimentos de portas, consoles, para-choques e acabamentos decorativos e os artigos produzidos. Preferivelmente, a composição de polipropileno é usada para a produção de artigos automotivos, como artigos automotivos moldados, por exemplo, artigos automotivos moldados por injeção.

[0083] Em ainda um aspecto adicional, a invenção é dirigida a um artigo compreendendo a composição de polipropileno inventiva com o artigo sendo um artigo de interior automotivo.

[0084] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, artigos de interior automotivo compreendendo a composição de polipropileno da presente invenção são painéis de controle, painéis de instrumento, revestimentos de portas, apoios de braços, hastes de engrenagem, puxadores de alavanca de mudança de marcha, tapetes, películas revestimentos de interiores, revestimentos de malas traseiras, ou acabamentos de decoração de interiores.

[0085] Em uma modalidade preferida, os artigos, como os artigos de interior automotivo mencionados acima, compreendem a composição de polipropileno de acordo com a invenção em pelo menos 60% em peso, preferivelmente pelo menos 80% em peso, mais preferivelmente pelo menos 95% em peso e, mais preferivelmente, consistem da composição de polipropileno inventiva.

[0086] Considerando que as composições de polipropileno da presente invenção mostram uma combinação muito bem equilibrada de valores bons de impacto/rigidez em baixa temperatura, baixos valores de VOC e FOG, uma boa resistência a arranhões e valores de enevoamento excepcionalmente bons, as composições são especialmente apropriadas para, por exemplo, aplicações em interior automotivo com suas múltiplas exigências. Devido ao fato de que boas propriedades são alcançáveis em uma ampla faixa de taxas MFR é possível, além disso, usar uma grande variedade de materiais de matriz para produzir os artigos e, assim, cobrir vários campos de aplicação.

[0087] A seguir, a presente invenção é ilustrada adicionalmente por meio de exemplos, sem estar limitada aos mesmos.

EXEMPLOS

[0088] As definições seguintes de termos e métodos de determinação se aplicam à descrição geral acima da invenção, bem como aos exemplos abaixo, salvo definido em contrário.

1. Métodos de Medição

[0089] Fração solúvel em xileno a frio (XCS% em peso): A quantidade do polímero solúvel em xileno é determinada a 25°C de acordo com ISO 16152; 5a. ed.; 2005-07-01.

[0090] Teor de comonômero da fase dispersa do HECO por espectroscopia de RMN: A espectroscopia de ressonância magnética nuclear quantitativa (RMN) foi usada adicionalmente para quantificar o teor de comonônero e distribuição de sequência de comonômero dos polímeros. Espectros quantitativos de RMN 13C {1H} foram registrados no estado de solução usando um espectrômetro de RMN Broker Advance III 400 operando a 400,15 e 100,62 MHz para 1H e 13C, respectivamente. Todos os espectros foram registados usando uma cabeça de prova de temperatura estendida de 10 mm otimizada de 13C a 125°C, usando gás nitrogênio para todos pneumáticos. Aproximadamente 200 mg de material foram dissolvidos em 3 ml de 1,2- tetracloroetano-D2 (TCE-D2) junto com acetilacetonato de cromo (III) (Cr (acac)3) resultando em uma solução 65 mM de agente de relaxamento em solvente (Singh, G., Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). Para assegurar uma solução homogênea, após a preparação inicial da amostra em um bloco de calor, o tubo de RMN foi ainda aquecido em um forno giratório durante pelo menos 1 hora. Após a inserção no ímã, o tubo foi centrifugado a 10 Hz. Esta configuração foi escolhida primariamente para a alta resolução e quantitativamente necessária para uma quantificação precisa do teor de etileno. Excitação padrão de pulso único foi empregada sem NOE, usando um ângulo de ponta otimizado, um atraso de reciclo de 1 s e um esquema de desacoplamento WALTZ16 de dois níveis (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson. 187 (2007) 225; Busico, V., Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 1128). Um total de 6144 transientes (6k) foi adquirido por espectro.

[0091] Espectros quantitativos de RMN 13C {1H} foram processados, integrados e propriedades quantitativas relevantes determinadas a partir das integrais usando programas de computador proprietários. Todos os deslocamentos químicos foram indiretamente referidos para o grupo metileno central do bloco de etileno (EEE) a 30,00 ppm usando o deslocamento químico do solvente. Essa abordagem permitiu a obtenção de referências comparáveis mesmo quando esta unidade estrutural não estava presente. Sinais característicos correspondendo à incorporação de etileno foram observados Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950).

[0092] Com sinas característicos correspondendo a 2,1 eritro regio- defeitos observados (como descrito em L. Resconi, L. Cavallo, A. Fait, F. Piemontesi, Chem. Rev. 2000, 100 (4), 1253, em Cheng, H. N., Macromolecules 1984, 17, 1950, e em W-J. Wang e S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157), a correção para a influência dos regio-defeitos em determinadas propriedades foi requerida. Sinais característicos correspondendo a outros tipos de regio-defeitos não foram observados.

[0093] A fração de comonômero foi quantificada usando o método de Wang et. al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157) através da integração de múltiplos sinais em toda a região espectral nos espectros 13C {1H}. Este método foi escolhido devido à sua natureza robusta e capacidade de contabilizar a presença de regio-defeitos, quando necessário. As regiões integrais foram levemente ajustadas para aumentar a aplicabilidade através de toda a faixa de teores de comonômeros encontrados.

[0094] Para sistemas onde apenas etileno isolado em sequências de PPEPP foi observado, o método de Wang et al. al. foi modificado para reduzir a influência de integrais não zero de sítios que são conhecidos por não estarem presentes. Esta abordagem reduziu a superestimativa do teor de etileno para tais sistemas e foi obtida por redução do número de sítios usados para determinar o teor de etileno absoluto para:

[0095] Através do uso deste conjunto de sítios, a equação integral correspondente se torna: E = 0,5(IH +IG + 0,5(IC + ID)) usando a mesma notação usada no artigo de Wang et. al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). Equações usadas para o teor absoluto de propileno não foram modificadas.

[0096] A incorporação de comonômero em porcentagem molar foi calculada a partir da fração em mols:

[0097] A incorporação de comonômero em porcentagem em peso foi calculada a partir da fração em mols:

[0098] A distribuição de sequência de comonômero no nível de tríade foi determinada usando o método de análise de Kakugo et al. (Kakugo, M., Naito, Y., Mizunuma, K., Miyatake, T. Macromolecules 15 (1982) 1150). Este método foi escolhido por sua natureza robusta e região de integração levemente ajustadas para aumentar aplicabilidade em uma faixa mais ampla de teores de comonômero.

[0099] MFRPP, MFRComp, MFRMatriz (230°C; 2.16 kg): A vazão em fusão é medida como MFRPP (HECO) respectivamente MFRComp (composição) e MFRMatriz (Matriz) a 230°C e a uma carga de 2,16 kg para polipropileno de acordo com ISO 1133. A MFR é uma indicação da escoabilidade e, assim, da processabilidade do polímero. Quanto maior a vazão em fusão, menor a viscosidade do polímero.

[00100] Densidade (Elastômero): A densidade do elastômero é medida de acordo com ISO 1183-1. A preparação da amostra é executada de acordo com ISO 1872-2, (moldagem por compressão).

[00101] Viscosidade intrínseca (IV) de fase dispersa de HECO: Os valores de IV por exemplo, da fração XCS, são medidos a 135°C em decalina de acordo com DIN ISO 1628/1, outubro de 1999. O valor de IV aumenta com o peso molecular de um polímero.

[00102] Resistência a impacto com entalhe Charpy: Impacto com entalhe Charpy é medido de acordo com ISO 179/1eA a +23°C e a -20°C usando uma amostra de teste moldada por injeção (80 x 10 x 4 mm) como produzida de acordo com ISO 1873.

[00103] Módulo de tração, resistência à tração, deformação em tração em resistência à tração, alongamento em ruptura: As propriedades de tração são determinadas de acordo com ISO 527-1 e 2 em amostra moldada por injeção, tipo 1B. A moldagem por injeção é realizada de acordo com ISO 1873.

[00104] Resistência aos arranhões: Para determinar a visibilidade do arranhão, foi usado um cortador de linhas cruzadas Modelo 420P, fabricado pela Erichsen. Para os testes, placas de tamanho 70x70x4 mm foram cortadas de uma placa de grãos moldada de tamanho 140x200x4 mm (parâmetros de grão: tamanho médio de grão = 1 mm, profundidade de grão = 0,12 mm, conicidade = 6°). O período entre a moldagem por injeção das amostras e o teste de arranhar foi de 7 dias.

[00105] Para o teste, as amostras devem ser fixadas em um aparelho apropriado, como descrito acima. Arranhões foram aplicados a uma força de 10 N usando uma caneta de metal cilíndrica com uma extremidade em forma de esfera (raio = 0,5 mm ± 0,01). Foi usada uma velocidade de corte de 1000 mm/min.

[00106] Um mínimo de 20 arranhões paralelos um ao outro foi levado a uma carga de 10 N com uma distância de 2 mm. A aplicação dos arranhões foi repetida de modo perpendicular um ao outro, de modo que o resultado foi uma tela com arranhões. A direção de arranhar deve ser unidirecional.

[00107] A visibilidade do arranhão é relatada como a diferença da luminância, ΔL, das áreas não arranhadas e das arranhadas. Valores de ΔL foram medidos usando um espectrofotômetro que atende aos requisitos de DIN 5033.

[00108] Uma descrição detalhada de teste do método de teste (método de cortador de linhas cruzadas Erichsen) pode ser encontrada no artigo “Evaluation of scratch resistance in multiphase PP blends” por Thomas Koch e Doris Machl, publicado em Polymer Testing, 26 (2007), p. 927-936.

[00109] VOC: é determinado de acordo com VDA 278:2002 a partir de grânulos. VOC de acordo com VDA 278 é a soma de todos os compostos de alto e médio teor volátil. Ele é calculado como equivalente tolueno (TE). VOC de acordo com VDA 278 representa todos os compostos orgânicos na faixa de ponto de ebulição e de eluição de até a C20 (n-eicosano).

[00110] FOG: é determinado de acordo com VDA 278:2002 a partir de grânulos. FOG de acordo com VDA 278 é a soma de todos os compostos orgânicos de baixa volatilidade, que tem um tempo de eluição maior do que ou igual a n-hexadecano. FOG é calculado como equivalente hexadecano (HD). FOG de acordo com VDA 278 representa compostos orgânicos na faixa de ponto de ebulição de n-alcanos C16 a C32.

[00111] Padrões de VDA são estabelecidos por “Verband der Automobilindustrie”. Os padrões de VDA usados aqui são disponíveis de “Dokumentation Kraftfahrwesen (DKF); Ulrichstrasse 14, D-74321 Bietigheim-Bissingen, Alemanha ou podem ser encontrados em seu website (www.dkf-ev.de).

[00112] Enevoamento: Enevoamento é medido de acordo com ISO 75201, método B em amostras moldadas por compressão (diâmetro de 80 mm +/- 1 mm, espessura de 2 mm) recortadas de uma placa moldada por injeção. O enevoamento significa a evaporação de materiais voláteis de materiais de acabamento de veículos. Este método avalia a volatilidade de constituintes orgânicos por medições gravimétricas. As amostras foram secadas a temperatura ambiente durante 24 h usando sílica gel em um dessecador. O teste foi feito a 100°C. As provetas precisam ser fechadas usando folhas finas de alumínio com tara (diâmetro de 103 mm, espessura de 0,03 mm) e placas de vidro e as placas de resfriamento no topo. Após o tempo de teste (16 h a 100°C) as placas de vidro precisam ser removidas (não são mais úteis neste método), as folhas de alumínio são removidas e pesadas de novo. O valor de enevoamento gravimétrico “G” (%) deve ser determinado pela seguinte equação: G = peso da folha de alumínio após o teste de enevoamento - tara da folha fina de alumínio, em mg Amostra G = Média em mg das 2 folhas finas usadas para cada amostra

2. Exemplos

[00113] Para a preparação do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) dos exemplos inventivos IE1 a IE4 foi usado um catalisador Lyondell Basell Avant ZN180M. A polimerização foi realizada em uma instalação Spheripol, compreendendo um reator de pré-polimerização, dois reatores de circuito (R1, R2) e um reator de fase gás (GPR).

[00114] As condições de polimerização são indicadas na tabela 1. Tabela 1: Polimerização dos polipropilenos heterofásicos (HECOs) dos exemplos inventivos IE1 a IE4

[00115] Para a preparação do polipropileno heterofásico (HECO) do componente (A) dos exemplos comparativos CE1 eCE2, foi usado um catalisador, como o descrito em EP 591 224 ou EP 586 390 ou como os preferidos de acordo com EP 491 566. A polimerização foi realizada em uma instalação Spheripol, compreendendo um reator de pré-polimerização, dois reatores de circuito (R1, R2) e um reator de fase gás (GPR).

[00116] As condições de polimerização são indicadas na tabela 2. Tabela 2: Polimerização do polipropileno heterofásico (HECO) dos exemplos _ comparativos CE1 e CE2 .

[00117] A partir das tabelas 1 e 2 pode ser visto que os polipropilenos heterofásicos do exemplo inventivo IE1 (HECO IE1e exemplos comparativos CE1 (HECO CE1), respectivamente do exemplo inventivo IE4 (HECO IE4) e exemplo comparativo CE2 (HECO CE2), foram produzidos com as mesmas condições de polimerização exceto que foi usado um catalisador diferente.

[00118] As composições de polipropileno finais foram preparadas pela mistura em fusão dos respectivos polipropilenos heterofásicos (HECO) do componente (A), o talco como componente de carga (C) e opcionalmente o componente elastômero (B), os aditivos e a mistura padrão colorida a fim de obter as composições de polipropileno inventivas IE1, IE2, IE3, IE4 respectivamente as composições de polipropileno comparativas, CE1, CE2. A composição foi realizada em uma extrusora de parafuso duplo co-giratória, com um projeto de parafuso padrão recomendado para dispersão de talco.

[00119] As quantidades dos componentes individuais, bem como as propriedades mecânicas e EFO das composições finais de polímero dos exemplos inventivos IE1 a IE4 e exemplos comparativos CE1 e CE2 estão listadas na tabela 3. Tabela 3: Propriedades de composições de polipropileno dos exemplos inventivos IE1 a IE4 e exemplos comparativos CE1, CE2

[00120] Como carga de talco, foram usados os produtos comerciais Steamic T1CA e Jetfine 3CA da Imerys.

[00121] Como elastômero, foi usado o produto comercial Engage 8200 da DOW Chemicals (densidade = 0,87 g/cm3, MFR (190°C; 2.16 kg) = 5 g/10min).

[00122] Songnox 1010 de Songwon e Kinox 68G (Tris(2,4-di- terc.butilfenil)fosfito) da HPL Additives Limited foram usados como antioxidantes.

[00123] NA11UH é um agente nucleante de Adeka Palmarole.

[00124] Crodamida ER é um agente de deslizamento da Croda.

[00125] Sabostab UV119 da Sabo and Hilite 77G (2,2,6,6-tetrametil-4- piperidinil éster de ácido sebácico) de HPL Additives Limited foram usados como estabilizadores de UV.

[00126] Como uma mistura padrão colorida, foi usado Plasblak PE4103 da Cabot Plastics.

[00127] A partir da tabela 3, pode ser visto que a composição inventiva IE1 e a composição comparativa CE1, respectivamente a composição inventiva IE4 e a composição comparativa CE2, diferem principalmente com relação ao catalisador que foi usado durante a polimerização dos polipropilenos heterofásicos de acordo (HECO), ver tabelas 1, 2. Assim, IE1 e CE1, respectivamente IE4 e CE2, podem ser comparados diretamente com relação às suas propriedades. Consequentemente, é evidente a partir da tabela 3 que as composições inventivas IE1 e IE4 têm um valor melhorado de enevoamento em relação às composições comparativas CE1 e CE2, enquanto mantendo um bom equilíbrio de impacto/rigidez com baixa resistência a arranhões e bons valores de VOC e FOG.

[00128] Além disso, as composições inventivas IE1 a IE4 atendem à inequação (1) o que significa que o desempenho melhorado de enevoamento é alcançado por uma ampla faixa de MFR. Isto também é evidente da Figura 1, que mostra os valores de enevoamento pela MFRComp de ambas as composições de polipropileno da presente invenção e as dos exemplos comparativos. Enquanto os valores de enevoamento das composições inventivas IE1 a IE4 estão na ou abaixo da linha na Figura 1 e, assim, atendem à inequação (1), os valores dos exemplos comparativos CE1 e CE2 estão acima da linha e, assim, não atendem à inequação (1).

Claims (13)

1. Composição de polipropileno, caracterizada pelo fato de que compreende (A) 60 a 95% em peso, com base no peso total da composição de polipropileno final de um polipropileno heterofásico (HECO) compreendendo 10 a 30% em peso de fase dispersa com base no peso total do HECO com a fase dispersa tendo um teor de comonômero de 30 a 45% em peso e o HECO tendo uma vazão em fusão MFRPP na faixa de 12 a 200 g/10 min e sendo preparada na presença de um catalisador Ziegler Natta (ZN-C), (B) 0 a 15% em peso de um ou mais elastômeros com base no peso total da composição de polipropileno final, (C) 5 a 20% em peso de pelo menos uma carga, com base no peso total da composição de polipropileno final, a carga sendo selecionada do grupo que consiste em mica, volastonita, caulinita, esmectita, montmorilonita e talco e tendo um tamanho médio de partícula d50 [porcentagem em massa] igual a ou abaixo de 5 μm; em que a composição de polipropileno atende à inequação (1) enevoamento < 0,02 MFRcomp + 0,3 (1) com a fase dispersa sendo medida como fração solúvel em xileno frio (XCS) a 25°C de acordo com ISO 16152, o teor de comonômero da fase dispersa sendo medido com RMN, a MFRComp e a MFRPP sendo medidas a 230°C e a uma carga de 2,16 kg de acordo com ISO 1133 e o enevoamento sendo medido gravimetricamente de acordo com ISO 75201, método B.

2. Composição de polipropileno de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende 5 a 15% em peso de um ou mais elastômeros (B).

3. Composição de polipropileno de acordo com a reivindicação 1, ou 2 caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente até 5% em peso de aditivos e opcionalmente até 5% em peso de uma mistura padrão colorida, com base no peso total da composição de polipropileno final.

4. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a MFRComp está na faixa de 5 a 90 g/10min medida a 230°C e a uma carga de 2,16 kg de acordo com ISO 1133.

5. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a fase dispersa compreende um copolímero de propileno elastomérico (EC) com etileno e/ou α-olefinas C4 a C10.

6. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que polipropileno heterofásico (HECO) tem uma MFRPP na faixa de 12 a 120 g/10min, medida a 230°C e uma carga de 2,16 kg de acordo com ISO 1133.

7. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a fração solúvel em xileno frio (XCS) tem uma viscosidade intrínseca (IV) na faixa de 1,5 a 6,0 dl/g, medida em decalina a 135°C de acordo com DIN ISO 1628/1.

8. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o catalisador Ziegler Natta (ZN-C) compreende compostos de um metal de transição do grupo 4 a 6 de IUPAC, um composto de metal do grupo 2 e um doador interno sendo um composto não ftálico, preferivelmente um éster de ácido não ftálico e/ou um diéter não ftálico.

9. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que referido doador interno é selecionado dentre o grupo que compreende malonatos, maleatos, succinatos, citraconatos, glutaratos, ciclo-hexeno-1,2-dicarboxilatos, benzoatos e 1,3-diéteres, e quaisquer derivados e/ou misturas dos mesmos.

10. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o elastômero (B) é um elastômero de α-olefina superior de etileno com a α-olefina superior tendo 4 a 12 átomos de carbono, preferivelmente tendo 4 a 8 átomos de carbono.

11. Composição de polipropileno de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a densidade do elastômero está abaixo de 935 kg/m3, preferivelmente está na faixa de 850 a 900 kg/m3.

12. Uso de uma composição de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de ser para a produção de artigos extrudados, moldados por sopro ou moldados por injeção.

13. Artigo compreendendo a composição de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o artigo é um artigo de interior automotivo.

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