BR112019000684B1

BR112019000684B1 - Composição compatibilizante, composição de poliolefina termoplástica, método de fabricação de uma peça moldada por injeção, e artigo

Info

Publication number: BR112019000684B1
Application number: BR112019000684-2A
Authority: BR
Inventors: Ryan Kramb; Jeanine A. Smith; Fabio Ceccarani
Original assignee: Equistar Chemicals, Lp
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2022-08-30
Also published as: US20180015647A1; EP3484955B1; WO2018017392A1; BR112019000684A2; ES2943564T3; CN109476889B; US10723049B2; CN109476889A; EP3484955A1

Abstract

Esta revelação fornece composições compatibilizantes que são úteis na formulação de polipropilenos e copolímeros elastoméricos de etileno para aplicações de moldagem por injeção. O compatibilizan-te inclui uma combinação de: O Componente A de homopolímeros de polipropileno ou copolímeros de polipropileno contendo pequenas quantidades de etileno; e o Componente B de bipolímeros de propileno com etileno e/ou outros comonômeros de ^-olefina, em que o bipolí-mero tem uma proporção relativamente alta de partes de propileno, por exemplo, 50 a 75% de propileno. Em comparação com formulações de compatibilizantes conhecidas ou convencionais, o Componente B bi-polimérico é relativamente rico propileno e geralmente pode ser usado na composição de moldagem por injeção em concentrações inferiores.

Description

Referência cruzada a pedidos relacionados

[001] Este pedido reivindica o benefício da prioridade para o Pedido Provisório sob n° U.S. 62/363.704, depositado em 18 de julho de 2016, cujo conteúdo está incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

Campo da técnica

[002] Esta revelação refere-se a composições compatibilizantes que são úteis na formulação de polipropilenos e copolímeros à base de etileno para aplicações de moldagem por injeção.

Antecedentes da invenção

[003] Polipropileno e polietileno têm desfrutado de amplo sucesso comercial devido às suas excelentes características de desempenho e custo. Devido à sua resistência ao impacto e à capacidade de resistir a extremos climáticos, as mesclas de plastômeros e elastômeros de copolímeros de etileno-a-olefina e polipropileno têm encontrado uso particular em estruturas moldadas por injeção, como para-choques e painéis automotivos, painéis internos e outras partes.

[004] Peças relativamente grandes, como para-choques de automóveis, apresentam desafios especiais em sua fabricação e na capacidade de transmitir a rigidez e o equilíbrio no impacto necessários à peça moldada por injeção em particular. Por exemplo, a capacidade de adaptar a rigidez/equilíbrio no impacto desejado a um composto e sua parte moldada por injeção pode exigir o uso de "compatibilizantes" entre o polipropileno e os copolímeros à base de etileno usados nas formulações do composto. Outros problemas de moldagem por injeção, como fluxo a frio, rajada de tigre e formação de gel também devem ser abordados, o que também pode exigir vários aditivos. Por exemplo, pequenos pontos ou "géis" podem aparecer na superfície do artigo final devido à fraca dispersão dos componentes poliméricos. No entanto, as composições de poliolefinas que foram desenvolvidas para reduzir o fluxo a frio, a rajada de tigre e os problemas de gel, muitas vezes não são adequadas como compatibilizantes para fornecer rigidez e equilíbrio no impacto melhorado ou aprimorado.

[005] Por conseguinte, existe uma necessidade continuada de composições de poliolefinas novas ou melhoradas que possam ser misturadas ou combinadas com vários outros materiais de poliolefina, para fornecer compostos finais que exibam um bom equilíbrio de propriedades físicas e de superfície. Seria vantajoso se as novas composições de poliolefinas pudessem ser usadas como um compatibilizante que poderia ser adicionado a uma ampla variedade de compostos de poliolefinas que estão prontos para um processo de moldagem por injeção. Esta necessidade não atendida inclui a necessidade de métodos associados que se relacionem com a preparação e ao uso de quaisquer novas composições que possam conferir um equilíbrio de boas propriedades físicas e superficiais ao composto final.

Sumário da invenção

[006] Esta revelação fornecer uma composição compatibilizante de poliolefinas que pode ser usada para preparar um composto poliolefínico adequado para moldagem por injeção em artigos de qualquer formato e tamanho, e especialmente em artigos relativamente grandes. Em algumas modalidades, o composto poliolefínico pode ser moldado por injeção em objetos grandes que exibem propriedades mecânicas melhoradas, um módulo de flexão particularmente elevado e uma elevada resistência ao impacto sem defeitos superficiais ou géis. Portanto, a nova composição compatibilizante conferiu melhorias inesperadas tanto na rigidez quanto na resistência ao impacto e aparência à peça moldada por injeção.

[007] Esta revelação descreve ainda a composição compatibilizante como consistindo em dois componentes principais, Componentes A e B. Para maior clareza, o componente de copolímero de polipropileno ou homopolímero de polipropileno é geralmente referido como Componente A, que pode incluir pequenas quantidades de etileno ou um comonômero de C4-C10 α-olefina. O segundo componente é referido geralmente como Componente B, ou como o bipolímero ou o componente bipolímero de propileno, que inclui propileno e uma fração de peso maior de etileno ou comonômero de C4C10 α-olefina do que o Componente A. Em certas modalidades, a presente combinação de homopolímeros ou copolímeros de polipropileno (Componente A) combinados com bipolímeros (Componente B) são úteis como composições compatibilizantes entre um homopolímero de polipropileno e/ou copolímero de impacto e elastômeros e plastômeros à base de etileno usados para peças moldadas por injeção. Também para clareza, o termo "composição" geralmente se refere à composição compatibilizante, enquanto o termo "composto" geralmente se refere à combinação da composição compatibilizante, os polímeros de polipropileno e plastômero a serem compatibilizados, e quaisquer componentes adicionais como auxiliares de processo, antioxidantes e similares.

[008] Em comparação com composições conhecidas ou convencionais usadas dessa maneira, o componente bipolímero de polipropileno (Componente B) das composições compatibilizantes é relativamente rico em propileno, por exemplo, o Componente B pode conter de cerca de 50% em peso a cerca de 75% em peso de propileno, em que o restante é etileno e/ou pelo menos um comonômero de C4C10 α-olefina (exceto se especificado em contrário, todos os percentuais estão em peso). O etileno é particularmente útil como um comonômero. Além disso, o componente B também difere do bipolímero correspondente em muitas composições conhecidas ou convencionais. Em algumas modalidades, o componente B também tem um peso molecular que é alto o suficiente para alcançar uma boa compatibilização, mas baixo o suficiente para reduzir a formação de gel. O peso molecular do componente bipolímero pode ser avaliado pela viscosidade intrínseca da porção do polímero que é solúvel em xileno à temperatura ambiente (XSIV). Portanto, para conseguir uma boa compatibilização e poucos géis, a XSIV pode estar entre cerca de 4 e cerca de 7,5 dl/g. A própria composição compatibilizante pode incluir uma proporção mais elevada de bipolímero do que a utilizada em muitas composições conhecidas ou convencionais, e verificou-se que é necessária uma concentração comparativamente menor de compatibilizante para alcançar as melhorias observadas em rigidez e impacto.

[009] Em um aspecto, a presente revelação se refere a uma composição compatibilizante contendo (por cento em peso): A) de 30% a menos que 70% de um componente de polipropileno semicristalino (Componente A) que tem uma distribuição de peso molecular monomodal selecionada do grupo que consiste em um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de etileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, e qualquer combinação dos mesmos; e B) de mais que 30% a 70% de um componente bipolimérico (Componente B) de propileno e pelo menos um comonômero selecionado de etileno e/ou C4-C10 α-olefinas, o bipolímero contendo de 50% a 75% de propileno, em que o bipolímero é solúvel em xileno à temperatura ambiente e tem uma viscosidade intrínseca [n] de 4 a 7,5 dl/g (em decalina); em que a composição compatibilizante é caracterizada por uma taxa de fluxo de material fundido (MFR), um percentual em peso de partes de etileno, e outros parâmetros e recursos.

[010] Como um exemplo e de acordo com um aspecto adicional, esta revelação também fornece uma composição compatibilizante que contém (por cento em peso): A) de 35% a 65% de um componente de polipropileno semicristalino (Componente A) que tem uma distribuição de peso molecular monomodal selecionada do grupo que consiste em um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de etileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, e qualquer combinação dos mesmos; em que Componente A tem uma taxa de fluxo de material fundido (MFR) de 1 g/10 min a 500 g/10 min; e B) de 35% a 65% de um componente bipolimérico (Componente B) de propileno e pelo menos um comonômero selecionado de etileno e/ou C4-C10 α-olefinas, em que o Componente B é solúvel em xileno à temperatura ambiente e tem: i) de 30% em peso a cerca de 45% em peso etileno ou partes de C4-C10 α-olefina; e ii) uma viscosidade intrínseca à temperatura ambiente de 4 dl/g a 7,5 dl/g (em decalina); em que a composição compatibilizante é caracterizada por uma taxa de fluxo de material fundido (MFR), um percentual em peso de partes de etileno, e outras propriedades.

[011] Nesse aspecto, o Componente B pode ser ainda caracterizado por uma taxa de fluxo de material fundido (MFR) menor que cerca de 0,15 g/10 min.

[012] Em um outro aspecto, esta revelação se refere a um composto de poliolefina termoplástica que compreende qualquer composição compatibilizante conforme revelado no presente documento e pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante. Por exemplo, o composto de poliolefina pode incluir: A) de 0,1 a 20% de uma composição compatibilizante conforme revelado no presente documento, como as composições compatibilizantes apresentadas imediatamente acima; e B) de 80% a 99,9% de pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante, com base nas quantidades combinadas desses componentes poliméricos, independentemente de qualquer componente opcional ser usado. Portanto, esse composto pode conter outros componentes ou aditivos não poliméricos opcionais, se desejado. O pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante pode ser selecionado do grupo que consiste em: a) homopolímeros de propileno; b) copolímeros aleatórios e/ou copolímeros de impacto de propileno, incluindo copolímeros aleatórios de polipropileno e/ou copolímeros heterofásicos de polipropileno, com pelo menos um dentre etileno e um comonômero de C4-C10 α-olefina, em que o teor de comonômero total se encontra na faixa de 0,05 a 50% em peso em relação ao peso do copolímero; c) homopolímeros e copolímeros de etileno com pelo menos um dentre C3-C10 α-olefinas; d) copolímeros elastoméricos de etileno ou propileno com pelo menos uma C2-C10 α-olefina, opcionalmente contendo quantidades menores de um dieno (por exemplo, menos que 6% em peso); e) uma composição elastomérica termoplástica que compreende pelo menos um dos homopolímeros de propileno e os copolímeros do item b) e uma parte termoplástica que compreende pelo menos um dos copolímeros do item d), contendo a parte termoplástica em quantidades de 5 a 80% em peso; e f) mesclas de quaisquer dois ou mais dos polímeros ou composições dos itens a) a e).

[013] Aditivos não poliméricos adicionais que podem ser usados nesse composto incluem, sem limitação, cargas, auxiliares de processamento, lubrificantes, estabilizantes, pigmentos, antioxidantes, plastificantes, agentes antiestáticos, e quaisquer combinações adequadas dos mesmos. Outros aditivos ou outros componentes que podem ser usados nesse composto incluem, sem limitação, um material de poliolefina reciclado. Quando presentes, os componentes opcionais combinados podem estar presentes de mais que ou cerca de 0% em peso (mas presente) até cerca de 20% em peso da composição total.

[014] Esta revelação também fornece um método de aprimoramento da rigidez e da resistência ao impacto de um composto de poliolefina termoplástica para aplicações moldadas por injeção que compreende combinar uma composição compatibilizante e pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante, para fornecer um composto de poliolefina termoplástica, em que a composição compatibilizante compreende ou é selecionada de qualquer composição compatibilizante revelada no presente documento. Composições, artigos e métodos relacionados são englobados por esta divulgação; por exemplo, é fornecido um método para fabricar uma peça moldada por injeção que compreende: A) fornecer um composto polimérico que compreende qualquer composição compatibilizante conforme revelado no presente documento e pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante conforme revelado no presente documento; e B) moldar por injeção uma peça com o composto. São fornecidas peças moldadas por injeção ou outros artigos feitos por este método.

[015] Independentemente do Componente A e do Componente B da composição compatibilizante e do composto de poliolefina para moldagem por injeção que inclui a composição compatibilizante, cada um dos mesmos pode independentemente compreender, pode consistir essencialmente em, ou pode consistir nos componentes recitados. Em um aspecto adicional, o Componente A e o Componente B da composição compatibilizante e o composto de poliolefina que inclui a composição compatibilizante, cada um dos mesmos independentemente pode estar ausente de quaisquer outros componentes de poliolefina não citados, mesmo quando o composto compatibilizante geral ou o composto de moldagem por injeção final puder compreender componentes adicionais. De acordo com um outro aspecto, o Componente A, o Componente B, ou os Componentes A e B podem compreender ou podem ser selecionados do polímero, copolímero ou bipolímero citado.

[016] Esses e vários outros aspectos e modalidades desta revelação estão ilustrados nos desenhos, exemplos, dados e descrição detalhada a seguir.

Breve descrição das figuras

[017] A figura mostra um gráfico de teia de aranha que ilustra propriedades físicas selecionadas de compostos poliméricos moldados por injeção preparados de acordo com esta revelação. São mostrados dados para compostos contendo 28% em peso de teor de borracha e apresentado na Tabela 5. As propriedades ilustradas são: 1) Módulo Flexural ISO (2 mm/min, PMa); 2) ISO Notched Izod Impact (23 °C, kJ/m2); 3) ISO Notched Izod Impact (-30 °C, kJ/m2); 4) ASTM MAII (Multiaxial Instrumental Impact a -10 °C, 2,2 m/s, % maleável); e 5) ASTM MAII (Multiaxial Instrumental Impact a -20 °C, 2,2 m/s, % maleável). Valores plotados são mostrados em relação ao composto de controle, ilustrado como o gráfico mais interno (azul).

Descrição detalhada de modalidades preferenciais

[018] As composições compatibilizantes fornecidas no presente documento conferem melhorias inesperadas tanto na rigidez como na resistência ao impacto para a peça moldada por injeção quando usadas de acordo com esta revelação. De modo geral, composições de lote- mestre ou compatibilizantes convencionais podem incluir um componente bipolimérico que é comparativamente pobre em propileno. Em contrapartida, as composições compatibilizantes reveladas incluem um componente bipolimérico (Componente B) que é relativamente rico em propileno e pode conter, por exemplo, entre cerca de 50% em peso e cerca de 75% em peso de grupos propileno. Constatou-se que a nova composição compatibilizante confere melhorias inesperadas tanto na rigidez como na resistência ao impacto quando adicionada a compostos de homopolímero de polipropileno e/ou copolímero de impacto e um plastômero e/ou elastômero à base de etileno ou propileno e usado para peças moldadas por injeção.

[019] A composição compatibilizante pode conter pelo menos dois componentes referidos como Componente A e Componente B conforme definido no presente documento, ou alternativamente, a composição compatibilizante pode conter apenas esses dois componentes. O Componente A é um componente de polipropileno semicristalino selecionado do grupo que consiste em um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de etileno, e um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, que é caracterizada por uma distribuição de peso molecular monomodal. O Componente A pode estar presente na composição compatibilizante de 30% a menos que 70% em peso. Todos os percentuais estão em peso, exceto se especificado em contrário. Alternativamente, o Componente A pode estar presente na composição compatibilizante de 35% a 65% em peso, de 40% a 60% em peso, de 40% a 55% em peso, ou de 45% a 60% em peso. Em um aspecto, o Componente A pode estar presente na composição compatibilizante em percentuais em peso de cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, ou menos que 70%, incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais.

[020] O Componente A, que forma o componente de polipropileno semicristalino que tem uma distribuição de peso molecular monomodal, pode ser um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% em peso (por exemplo, 0,2% a 6%) de etileno, ou um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% em peso (por exemplo, 1% a 8%), de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, que tem a fórmula CH2=CHR, em que R é um radical alquila linear ou ramificado C2-8 ou um radical arila como fenila, tolila e xilila. C4-C10 α- olefinas ilustrativas incluem, por exemplo, 1-buteno, 1-penteno, 1- hexeno, 4-metil-1-penteno e 1-octeno. Os copolímeros de propileno contendo até 8% de etileno e/ou pelo menos uma C4-C10 α-olefina, podem conter o etileno e/ou a α-olefina em cerca de 0,1% a 7% (percentuais em peso totais), cerca de 0,2% a 6%, ou cerca de 0,3% a 5%. Por exemplo, os copolímeros de propileno contendo até 8% de etileno ou pelo menos uma C4-C10 α-olefina, podem conter o etileno e/ou a α-olefina em (percentual em peso total) de cerca de 0,1%, cerca de 0,2%, cerca de 0,3%, cerca de 0,4%, cerca de 0,5%, cerca de 0,6%, cerca de 0,7%, cerca de 0,8%, cerca de 0,9%, cerca de 1%, cerca de 1,2%, cerca de 1,4%, cerca de 1,6%, cerca de 1,8%, cerca de 2%, cerca de 2,2%, cerca de 2,4%, cerca de 2,6%, cerca de 2,8%, cerca de 3%, cerca de 3,2%, cerca de 3,4%, cerca de 3,6%, cerca de 3,8%, cerca de 4%, cerca de 4,5%, cerca de 5%, cerca de 5,5%, cerca de 6%, cerca de 6,5%, cerca de 7%, cerca de 7,5%, ou cerca de 8%, incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais.

[021] O Componente B é um bipolímero de propileno e pelo menos um dentre etileno e/ou uma C4-C10 α-olefina, e esse Componente B bipolimérico pode estar presente a uma concentração de mais que 30% a 70% na composição compatibilizante. Alternativamente, o Componente B pode estar presente na composição compatibilizante de 35% a 65% em peso, de 40% a 60% em peso, de 45% a 60% em peso, ou de 40% a 55% em peso. Em um aspecto, o Componente B pode estar presente na composição compatibilizante em percentuais em peso maior que 30%, cerca de 35%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, ou cerca de 70%, incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais. Embora o Componente A (componente de polipropileno) tenha uma distribuição de peso molecular monomodal, a distribuição em peso molecular do Componente B não é limitada e geralmente pode ser monomodal, bimodal ou multimodal.

[022] De acordo com um outro aspecto, o percentual em peso de partes de propileno no componente bipolimérico pode ser de cerca de 50% a 75% (em peso) com o restante sendo pelo menos um comonômero de etileno, uma C4-C10 α-olefina, ou uma combinação dos mesmos. Portanto, o termo "bipolímero" aplicado ao Componente B é usado independentemente de o Componente B ser um polímero de propileno e etileno, propileno e pelo menos uma C4-C10 α-olefina, ou propileno, etileno, pelo menos uma C4-C10 α-olefina, abrangendo assim terpolímeros e maiores. Portanto, o percentual em peso total de partes de etileno e/ou pelo menos uma C4-C10 α-olefina no componente bipolimérico pode ser de cerca de 25% a cerca de 50% (em peso). Constatou-se que o etileno é útil como um comonômero. Quando presente, a pelo menos uma C4-C10 α-olefina tem a fórmula CH2=CHR, em que R é um radial C2-8 alquila linear ou ramificado ou um radical arila como fenila, tolila e xilila. C4-C10 α-olefinas ilustrativas usadas no componente bipolimérico (Componente B) incluem, sem limitação, 1- buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno e 1-octeno. Geralmente, quantidades menores de um dieno não são usadas no componente bipolimérico. Alternativamente, o percentual em peso de partes de etileno e/ou C4-C10 α-olefina no Componente B bipolimérico pode ser de cerca de 28% em peso a cerca de 48% em peso; alternativamente, de cerca de 30% em peso a cerca de 45% em peso; alternativamente, de cerca de 33% em peso a cerca de 45% em peso; alternativamente, ou de cerca de 35% em peso a cerca de 43% em peso. De modo mais alternativo, o teor de etileno do Componente B bipolimérico pode ser de 30% a 48%, ou alternativamente, de 35% a 45%. Em um aspecto adicional, o percentual em peso de partes de etileno no componente bipolimérico pode ser cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, ou cerca de 50% em peso, incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais.

[023] Dessa forma, as composições compatibilizantes para uso de acordo com esta revelação incluem uma composição compatibilizante que pode compreender (por cento em peso): A) de 30% a menos que 70% de um componente de polipropileno semicristalino (Componente A) que tem uma distribuição de peso molecular monomodal selecionada do grupo que consiste em um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de etileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, e qualquer combinação dos mesmos; e B) de mais que 30% a 70% de um componente bipolimérico (Componente B) de propileno e pelo menos um comonômero selecionado de etileno e/ou C4-C10 α-olefinas, o bipolímero contendo de 50% a 75% de propileno, em que o bipolímero é solúvel em xileno à temperatura ambiente e tem uma viscosidade intrínseca [n] de 4 a 7,5 dl/g (em decalina);

[024] Outras composições compatibilizantes adequadas de acordo com esta revelação incluem uma composição compatibilizante que pode compreender (por cento em peso): A) de 35% a 65% de um componente de polipropileno semicristalino (Componente A) que tem uma distribuição de peso molecular monomodal selecionada do grupo que consiste em um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de etileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, e qualquer combinação dos mesmos; em que Componente A tem uma taxa de fluxo de material fundido (MFR) de 1 g/10 min a 500 g/10 min; e B) de 35% a 65% de um componente bipolimérico (Componente B) de propileno e pelo menos um comonômero selecionado de etileno e/ou C4-C10 α-olefinas, em que o Componente B é solúvel em xileno à temperatura ambiente e tem: i) de 33% em peso a cerca de 45% em peso etileno ou partes de C4-C10 α-olefina; e ii) uma viscosidade intrínseca à temperatura ambiente de 4 dl/g a 7,5 dl/g (em decalina).

[025] De modo geral, o Componente B de bipolímero de etileno é solúvel em xileno à temperatura ambiente. Em um aspecto, a viscosidade intrínseca da fração bipolimérica solúvel em xileno (XSIV) do Componente B à temperatura ambiente pode ser ajustada em certas faixas para alcançar os resultados revelados. Por exemplo, a XSIV à temperatura ambiente do componente bipolimérico pode ser de 4 dl/g a 7,5 dl/g; alternativamente, de 4,5 dl/g a 6 dl/g; ou alternativamente de 4,7 a 5,8 dl/g. Em um aspecto adicional, a XSIV à temperatura ambiente do componente bipolimérico pode ser cerca de 4 dl/g, cerca de 4,1 dl/g, cerca de 4,2 dl/g, cerca de 4,3 dl/g, cerca de 4,4 dl/g, cerca de 4,5 dl/g, cerca de 4,6 dl/g, cerca de 4,7 dl/g, cerca de 4,8 dl/g, cerca de 4,9 dl/g, cerca de 5 dl/g, cerca de 5,1 dl/g, cerca de 5,2 dl/g, cerca de 5,3 dl/g, cerca de 5,4 dl/g, cerca de 5,5 dl/g, cerca de 5,6 dl/g, cerca de 5,7 dl/g, cerca de 5,8 dl/g, cerca de 5,9 dl/g, cerca de 6 dl/g, cerca de 6,1 dl/g, cerca de 6,2 dl/g, cerca de 6,3 dl/g, cerca de 6,4 dl/g, cerca de 6,5 dl/g, cerca de 6,6 dl/g, cerca de 6,7 dl/g, cerca de 6,8 dl/g, cerca de 6,9 dl/g, cerca de 7 dl/g, cerca de 7,1 dl/g, cerca de 7,2 dl/g, cerca de 7,3 dl/g, cerca de 7,4 dl/g, ou cerca de 7,5 dl/g. Além disso, quaisquer faixas entre qualquer um desses valores de XSIV individuais também são reveladas. Embora não pretendendo ser limitado pela teoria, pensa-se que um componente bipolimérico de alta viscosidade intrínseca também melhora o desempenho mecânico.

[026] Ademais, a viscosidade intrínseca [n] da fração solúvel em xileno da própria composição compatibilizante pode ser de 4 dl/g a 6 dl/g (em decalina). Alternativamente, a viscosidade intrínseca [n] da fração solúvel em xileno da composição compatibilizante pode ser cerca de 4 dl/g, cerca de 4,1 dl/g, cerca de 4,2 dl/g, cerca de 4,3 dl/g, cerca de 4,4 dl/g, cerca de 4,5 dl/g, cerca de 4,6 dl/g, cerca de 4,7 dl/g, cerca de 4,8 dl/g, cerca de 4,9 dl/g, cerca de 5 dl/g, cerca de 5,1 dl/g, cerca de 5,2 dl/g, cerca de 5,3 dl/g, cerca de 5,4 dl/g, cerca de 5,5 dl/g, cerca de 5,6 dl/g, cerca de 5,7 dl/g, cerca de 5,8 dl/g, cerca de 5,9 dl/g, ou cerca de 6 dl/g (em decalina), incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores de XSIV individuais revelados.

[027] Em algumas modalidades, a taxa de fluxo de material fundido (MFR) do componente de polipropileno (Componente A) pode ser de cerca de 1 g/10 min a cerca de 500 g/10 min. Alternativamente, a (MFR) do componente homopolimérico de polipropileno (C3) pode ser cerca de, em unidades de g/10 min, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330,340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470,480, 490, ou cerca de 500 g/10 min, incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais.

[028] Em um aspecto adicional, a taxa de fluxo de material fundido (MFR) da própria composição compatibilizante, conforme medido de acordo com ASTM 1238, condição L, pode encontrar-se na faixa de cerca de 0,,1 g/10 min a cerca de 10 g/10 min. Em alguns aspectos, a MFR da composição compatibilizante pode encontrar-se na faixa de cerca de 0,15 g/10 min a cerca de 7 g/10 min; alternativamente, de cerca de 0,2 g/10 min a cerca de 5 g/10 min; ou alternativamente de cerca de 0,25 g/10 min a cerca de 4 g/10 min. A MFR da composição compatibilizante também pode ser 0,1 g/10 min, cerca de 0,15 g/10 min, 0,2 g/10 min, cerca de 0,25 g/10 min, 0,3 g/10 min, cerca de 0,35 g/10 min, cerca de 0,4 g/10 min, cerca de 0,45 g/10 min, cerca de 0,5 g/10 min, cerca de 0,55 g/10 min, cerca de 0,6 g/10 min, cerca de 0,65 g/10 min, cerca de 0,7 g/10 min, cerca de 0,75 g/10 min, cerca de 0,8 g/10 min, cerca de 0,85 g/10 min, cerca de 0,9 g/10 min, cerca de 0,95 g/10 min, cerca de 1 g/10 min, cerca de 1,5 g/10 min, cerca de 2 g/10 min, cerca de 2,5 g/10 min, cerca de 3 g/10 min, cerca de 3,5 g/10 min, cerca de 4 g/10 min, cerca de 4,5 g/10 min, cerca de 5 g/10 min, cerca de 5,5 g/10 min, cerca de 6 g/10 min, cerca de 6,5 g/10 min, cerca de 7 g/10 min, cerca de 7,5 g/10 min, cerca de 8 g/10 min, cerca de 8,5 g/10 min, cerca de 9 g/10 min, cerca de 9,5 g/10 min, ou cerca de 10 g/10 min, incluindo quaisquer faixas entre esses valores individuais.

[029] Um recurso ou aspecto adicional desta revelação fornece certos percentuais em peso de partes de etileno na composição compatibilizante global. Por exemplo, em algumas modalidades e aspectos, o percentual em peso de partes de etileno na composição compatibilizante pode ser de cerca de 7,5% em peso a cerca de 38% em peso; alternativamente, de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso; de cerca de 12% em peso a cerca de 30% em peso; ou de cerca de 15% em peso a cerca de 23% em peso. O percentual em peso de partes de etileno na composição compatibilizante também pode ser cerca de 7,5% em peso, cerca de 8% em peso, cerca de 9% em peso, cerca de 10% em peso, cerca de 11% em peso, cerca de 12% em peso, cerca de 13% em peso, cerca de 14% em peso, cerca de 15% em peso, cerca de 16% em peso, cerca de 17% em peso, cerca de 18% em peso, cerca de 19% em peso, cerca de 20% em peso, cerca de 21% em peso, cerca de 22% em peso, cerca de 23% em peso, cerca de 24% em peso, cerca de 25% em peso, cerca de 26% em peso, cerca de 27% em peso, cerca de 28% em peso, cerca de 29% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 31% em peso, cerca de 32% em peso, cerca de 33% em peso, cerca de 34% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 36% em peso, cerca de 37% em peso, ou cerca de 38% em peso, incluindo quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais.

[030] Um aspecto adicional da revelação fornece um certo percentual em peso da fração solúvel em xileno da composição compatibilizante global. Por exemplo, em algumas modalidades e aspectos, o percentual em peso da fração solúvel em xileno da composição compatibilizante global pode ser de cerca de 25% em peso a cerca de 67% em peso, cerca de 30% em peso a cerca de 65% em peso, cerca de 35% em peso a cerca de 60% em peso, cerca de 40% em peso a cerca de 58% em peso, cerca de 42% em peso a cerca de 57% em peso, cerca de 45% em peso a cerca de 55% em peso, ou cerca de 46% a cerca de 54%. Em exemplos adicionais, o percentual em peso da fração solúvel em xileno do componente bipolimérico pode ser cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso, cerca de 55% em peso, cerca de 60% em peso, cerca de 65% em peso, ou cerca de 67% em peso, ou quaisquer faixas entre qualquer um desses valores individuais.

[031] Um outro aspecto desta revelação fornece um método de aprimoramento da rigidez e da resistência ao impacto de um composto de poliolefina termoplástica para aplicações moldadas por injeção que compreende combinar uma composição compatibilizante e pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante e componente adicional (ou vários componentes adicionais) se desejado, para fornecer um composto de poliolefina termoplástica que pode ser moldado por injeção. Por exemplo, o método de aprimoramento da rigidez e da resistência ao impacto de um composto de poliolefina termoplástica para aplicações moldadas por injeção pode compreender: a) obter ou fornecer um composto polimérico que compreende a combinação do pelo menos um polímero de olefina do componente 1) acima; a composição compatibilizante do componente 2) acima; e qualquer um dos ingredientes opcionais do componente 3) acima; e b) moldar por injeção uma peça com o composto polimérico.

[032] Um exemplo de um composto polimérico para aplicações moldadas por injeção inclui um composto polimérico que pode compreender: a) de 30% em peso a 70% em peso de um ou mais de um polipropileno (C3) homopolímero e/ou copolímero de impacto; b) de 10% em peso a 30% em peso de um ou mais copolímeros elastoméricos de etileno ou propileno com pelo menos um componente selecionado de propileno e uma C2-C10 α-olefina; c) de 5% em peso a 30% em peso de uma carga; e d) de 3% em peso a 20% em peso da composição compatibilizante conforme revelado no presente documento.

[033] Em certas modalidades, um dieno não é empregado na preparação da composição compatibilizante desta revelação. Isto é, o Componente A, o Componente B ou tanto o Componente A como o Componente B podem carecer de qualquer dieno. Um dieno pode ser usado como um componente opcional no polímero de olefina diferente da composição compatibilizante que é útil no preparo da composição polimérica mesclada usada para moldagem por injeção. Nesse caso, o dieno pode ser usado a uma concentração de cerca de 0,1 % a cerca de 6%, alternativamente menos que ou cerca de 6%, menos que ou cerca de 5%, menos que ou cerca de 4%, menos que ou cerca de 3%, menos que ou cerca de 2%, menos que ou cerca de 1%, ou menos que ou cerca de 0,5%.

[034] Em um aspecto, a composição compatibilizante revelada pode ser preparada por pelo menos uma polimerização sequencial de duas etapas, na quais os componentes A e B são preparados em etapas subsequentes separadas, operando em cada etapa, exceto na primeira etapa, na presença do polímero formado e o catalisador usado na etapa precedente. O catalisador é geralmente adicionado apenas na primeira etapa, entretanto, sua atividade é tal que o mesmo ainda esteja ativo para todas as etapas subsequentes. Dessa forma, pelo menos na primeira etapa de polimerização, os monômeros relevantes são polimerizados para formar o Componente A, e na outra etapa (ou etapas), uma mistura de propileno e etileno ou C4-C10 α-olefina(ou C4C10 α-olefinas) é polimerizada para formar o Componente B. A polimerização sequencial é realizada com o uso de um catalisador Ziegler-Natta estereoespecífico que tem a capacidade de produzir polipropileno que tem um índice de isotacticidade maior que 90%, ou alternativamente, maior que 95%. De acordo com um aspecto, o catalisador é suficientemente sensível aos reguladores de peso molecular (particularmente hidrogênio) que podem produzir polipropileno com valores de MFR menores que 1 g/10 min até 1.000 g/10 min ou mais.

[035] Os catalisadores Ziegler-Natta úteis que possuem estas propriedades geralmente contêm: (i) um componente de catalisador sólido que compreende um composto de titânio tendo pelo menos uma ligação de titânio-halogênio e um composto doador de elétrons, ambos suportados em um halogeneto de magnésio na forma ativa; (ii) um componente de cocatalisador que compreende um composto de organoalumínio, como um composto alquil de alumínio; e, opcionalmente, (iii) um composto doador de elétrons externo. Exemplos de tais catalisadores são bem conhecidos pelos versados na técnica, sendo tais catalisadores revelados, por exemplo, nas Patentes n° U.S. 4.399.054 e 4.472.524, cujas descrições são aqui incorporadas por referência em sua totalidade.

[036] O componente catalítico sólido do catalisador Ziegler-Natta atua como um doador de elétrons interno, e pode ser um composto selecionado do grupo que consiste de éteres, cetonas, lactonas, compostos contendo átomos N, P e/ou S, e ésteres de ácidos mono- e dicarboxílicos. Os compostos dadores de elétrons podem ainda incluir, sem limitação, ésteres de ácido ftálico, como ftalato de diisobutila, dioctila, difenila e benzilbutila. Doadores de elétrons adicionais para uso na presente revelação são 1,3-diéteres da seguinte fórmula:

em que RI e RII são iguais ou diferentes e são radicais C1-18 alquila, C3-18 cicloalquila ou C7-C18 arila; RIII e RIV são iguais ou diferentes e são radicais C1-C4 alquila; ou são os 1,3-diéteres nos quais o átomo de carbono na posição 2 pertence a uma estrutura cíclica ou policíclica constituída de 5, 6 ou 7 átomos de carbono e contendo dois ou três sítios de insaturação. Éteres desse tipo são descritos, por exemplo, nos Pedidos de Patente Publicada EP 0361493 e 0728769, cada um dos quais incorporado ao presente documento na parte pertinente. Exemplos representativos desses diéteres incluem 2-metil- 2-isopropil-1,3-dimetoxipropano, 2,2-diisobutil-1,3-dimetoxipropano, 2- isopropil-2-ciclopentil-1,3-dimetoxipropano, 2-isopropil-2-isoamil-1,3-dimetoxipropano e 9,9-bis (metoximetil) fluoreno.

[037] O componente de catalisador sólido pode ser preparado de acordo com vários métodos. Por exemplo, um adutor de MgChmROH (por exemplo, sob a forma de partículas esferoidais), em que n é geralmente de 1 a 3 e ROH é etanol, butanol ou isobutanol, pode ser alcançado com um excesso de TiCl4 contendo o composto doador de elétron. A temperatura de reação é geralmente de 80 °C a 120 °C. O sólido, então, é isolado e reagido mais uma vez com TiCl4, na presença ou ausência do composto doador de elétron, após o que é separado e lavado com alíquotas de um hidrocarboneto até que todos os íons de cloro tenham sido removidos.

[038] No componente catalisador sólido, o composto de titânio, expressado como Ti, está geralmente presente em uma quantidade de 0,5 a 10%, em peso. A quantidade de composto doador de elétron que permanece fixada no componente catalisador sólido geralmente é de 5 a 20%, em moles, em relação ao dialeto de magnésio. Os compostos de titânio que podem ser usados para a preparação do componente de catalisador sólido são, por exemplo, halogenetos de titânio e alcoolatos de halogênio titânio, como o tetracloreto de titânio.

[039] As reações descritas acima resultam na formação de um haleto de magnésio na forma ativa. Outras reações que provocam a formação de haleto de magnésio na forma ativa são conhecidas na literatura, iniciando-se a partir de compostos de magnésio diferentes de haletos, tais como carboxilatos de magnésio. A forma ativa do halogeneto de magnésio no componente de catalisador sólido pode ser reconhecida pelo fato de, no espectro de raios X do componente catalisador, a reflexão de intensidade máxima aparecer no espectro do halogeneto de magnésio não ativado (tendo uma área superficial menor que 3 m2/g) já não está presente, mas em seu lugar há um halo com a intensidade máxima deslocada em relação à posição da reflexão de intensidade máxima do di-haleto de magnésio não ativado, ou pelo fato de que a reflexão de intensidade máxima mostra uma largura a meio- pico pelo menos 30% maior do que a da reflexão de intensidade máxima que aparece no espectro do haleto de magnésio não ativado. As formas mais ativas são aquelas em que o halo mencionado acima aparece no espectro de raios X do componente de catalisador sólido. Entre os haletos de magnésio, o cloreto de magnésio é geralmente muito útil. No caso das formas mais ativas de cloreto de magnésio, o espectro de raios X do componente catalítico sólido mostra um halo em vez de uma reflexão que, no espectro do cloreto não ativado, aparece a 2,56 Â.

[040] Os compostos Al-alquila usados como cocatalisadores conforme revelado no presente documento podem compreender Al- trialquilas, como Al-trietila, Al-triisobutila, Al-tri-n-butila, e compostos de Al-alquila lineares ou cíclicos que contêm dois ou mais átomos de Al ligados entre si por meio de átomos de O ou N, ou grupos SO4 ou SO3. O composto Al-alquila é geralmente usado em uma quantidade que a razão Al/Ti possa ser de 1 a 1.000.

[041] Os compostos doadores de elétrons que podem ser usados como doadores externos incluem ésteres de ácido aromático tais como benzoatos de alquila, incluindo compostos de silício que contêm pelo menos uma ligação Si-OR, em que R é um radical hidrocarboneto. Exemplos úteis de compostos de silício incluem, sem limitação, (terc- butil)2Si(OCH3)2, (cicloexil)(metil)Si (OCH3)2, (fenila)2Si(OCH3)2 e (ciclopentila)2Si(OCH3)2. Ademais, 1,3-diéteres que têm as fórmulas descritas acima também podem ser vantajosamente usados. Caso o doador interno seja um desses diéteres, os doadores externos podem ser omitidos, se desejado.

[042] O peso molecular dos polímeros pode ser regulado com o uso de reguladores de peso molecular conhecidos, como, por exemplo, hidrogênio. Por meio da dosagem adequada da concentração do regulador de peso molecular na etapa (ou etapas) de polimerização relevante, podem ser obtidos os valores MFR e [n] anteriormente descritos. Por exemplo, para preparar o Componente A, a razão de alimentação de hidrogênio H2/C3 (mol) pode encontrar-se na faixa de cerca de 0,0001 a cerca de 1,5, enquanto a razão de H2/C2 (mol) para preparar o Componente B bipolimérico pode encontrar-se na faixa de cerca de 0,0001 a cerca de 0,02.

[043] Todo o processo de polimerização, que pode ser contínuo ou descontínuo, pode ser realizado de acordo com técnicas conhecidas e operando em fase líquida, opcionalmente na presença de um diluente inerte, ou na fase gasosa, ou por técnicas de líquido-gás misturados. A realização da polimerização na fase gasosa pode ser particularmente útil, e geralmente não há necessidade de etapas intermediárias, exceto para a possível desgaseificação de monômeros não reagidos. O tempo de reação, pressão e temperatura em relação às duas etapas não são críticos, no entanto, pode ser vantajoso se a temperatura for de cerca de 20°C a cerca de 100°C. A pressão pode ser atmosférica ou superior.

[044] Se desejado, o catalisador pode ser pré-contatado com uma pequena quantidade de olefina em uma etapa de pré-polimerização com o uso de técnicas e aparelhos que são bem conhecidos pelos versados na técnica.

[045] A quantidade de composição compatibilizante presente no composto de poliolefina geralmente se encontra na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 20% em peso; alternativamente, de cerca de 0,5% a cerca de 18% em peso; alternativamente, de cerca de 1% a cerca de 17% em peso; alternativamente, de cerca de 2% a cerca de 16% em peso; ou alternativamente, de cerca de 3% a cerca de 15% em peso, com base no tempo total do composto de poliolefina. Em um aspecto, a composição compatibilizante está presente em uma quantidade suficiente para que pelo menos cerca de 3% em peso do Componente B esteja presente, com base no tempo total do composto.

[046] A composição compatibilizante e/ou o composto poliolefínico também podem conter aditivos vulgarmente empregados na técnica, como, por exemplo, antioxidantes, estabilizadores de luz, estabilizadores de calor, agentes de nucleação, corantes, cargas e aditivos relacionados. O composto poliolefínico pode ser fabricado misturando a composição compatibilizante e aditivos com outros polímeros de olefina diferentes da composição compatibilizante como descrito acima, extrudando a mistura e peletizando o composto resultante com o uso de técnicas e aparelhos conhecidos. Em aspectos ou modalidades alternativos, o composto de poliolefina pode ser preparado sem o uso de um compatibilizante. Em vez disso, os componentes do compatibilizante podem ser individualmente preparados e misturados ou combinados com os outros componentes do composto de poliolefina, simultaneamente ou em qualquer sequência desejada.

[047] Os compostos de poliolefinas descritos nesta revelação podem ser usados para preparar artigos acabados ou semiacabados tendo um desejável equilíbrio de propriedades, incluindo sem limitação, um módulo de flexão, resistência ao impacto e brilho. Em algumas modalidades, o composto de poliolefina tem uso na produção de artigos moldados por injeção devido ao equilíbrio rigidez/impacto resultante e à falta de géis.

[048] Aspectos adicionais dos compostos de poliolefinas revelados são apresentados nos seguintes Exemplos. Esses exemplos são apenas ilustrativos e não devem limitar o escopo da revelação.

Exemplos

[049] Procedimentos Experimentais Gerais O seguinte procedimento geral, detalhes experimentais e métodos analíticos foram usados no desenvolvimento da revelação e caracterização das composições aqui preparadas.

[050] MFR (Taxa de Fluxo de Fusão). A MFR foi medida de acordo com a norma ISO 1133, Padrão Internacional, Plásticos - Determinação da taxa de fluxo de massa em fusão (MFR) e da taxa de vazão volumétrica (MVR) de termoplásticos, ISO, Genebra, Suíça.

[051] Teor de C2. Os percentuais relatados de C2 (etileno) nos valores divididos de bipolímero e de bipolímero são calculados com o uso de cálculos de equilíbrio de massa, que usam MFR, XS e percentual de % C2 total medidos como entradas. O percentual de C2 pode ser medido diretamente na resina final e na porção solúvel em xileno (XS) e na porção insolúvel em xileno (XI), por exemplo, de acordo com o ITM 20061 - Determinação Espectrofotométrica de Infravermelho do Teor de Etileno em Copolímeros Semicristalinos de Propileno-Etileno.

[052] Fração de XS. Norma Internacional ISO 16152, Plásticos Determinação de matéria solúvel em xileno em polipropileno. A fração solúvel em xileno e a fração insolúvel em xileno são determinadas devido ao fato de que o percentual em peso de polímero insolúvel em xileno à temperatura ambiente é considerado uma medida do índice de isotacticidade do polímero determinado pela extração com n-heptano em ebulição, que constitui o índice de isotacticidade do polipropileno.

[053] XSIV. Norma Internacional ISO 1628-1, Plásticos -Determinação da viscosidade de polímeros em solução diluída usando viscosímetros capilares.

[054] Teste de Gel. Para a avaliação na Tabela 1, os resultados do teste de gel foram obtidos de um teste qualitativo de inspeção visual onde um composto contendo uma pequena quantidade (5 a 12%) das composições compatibilizantes foi moldado por injeção em uma placa de fluxo espiral e o número de pontos de defeitos contados e comparados com uma amostra aceitável conhecida. Neste caso, a amostra 3F é a amostra conhecida. A nomenclatura de avaliação, como Boa, significa melhor que 3F, enquanto Pobre significa pior que 3F. Na Tabela 5, foi usado um teste de gel diferente, em que os candidatos de compatibilizante foram misturados a 5% em peso com um grau de película comercial (Adflex™ Q100F) e fundidos em uma película fina. Aqui, os pontos de defeitos de diferentes tamanhos foram contados quantitativamente por uma câmera de varredura óptica.

[055] Teste de Impacto. Esta avaliação baseou-se em uma combinação qualitativa dos resultados do teste ISO 200 Izod Impact e dos resultados do teste de ductilidade ASTM D3763 Multiaxial Instrumental Impact (MAII). As medições de Izod foram realizadas a 23 °C e -30 °C e com quantidades diferentes de borracha total no composto final (20 a 30%), portanto os resultados são relativos a outras amostras nas mesmas condições. Como exemplo, a 24% de borracha total e 23 ° C, os resultados encontram-se na faixa de 11 a 18 kJ/m2, enquanto a -30 °C, os resultados foram de 2,5 a 3,3 kJ/m2 (onde valores mais altos mostram melhor desempenho de impacto). Os testes de ductilidade medem se a amostra falha de maneira dúctil (boa) ou de maneira quebradiça (ruim) quando uma placa é perfurada. O percentual de falhas dúcteis foi usado para avaliar o material e depende da quantidade de borracha (20 a 30%) e da temperatura (40 °C a 23 °C). A 23 °C, qualquer coisa menor que cerca de 100% é geralmente considerada de baixo impacto. A -30 °C, tipicamente, qualquer coisa acima de cerca de 0% é considerada um bom desempenho de impacto.

[056] Teste de Rigidez. O módulo de flexão foi medido pelo teste de módulo de flexão ISO 178 realizado nos compostos. Este teste foi novamente uma avaliação relativa com o uso de vários resultados em diferentes níveis de borracha para obter uma classificação geral de desempenho. Com 24% de borracha, a faixa do módulo de flexão foi de cerca de 1.750 MPa a cerca de 1.950 MPa, enquanto que a 30% de borracha, a faixa do módulo de flexão foi de cerca de 1.650 MPa a 1.800 MPa (em que valores mais altos mostram melhor rigidez).

Exemplo 1. Amostras de composições compatibilizantes potenciais

[057] Um teste de produção de compatibilizador foi realizado como aqui revelado para produzir oito amostras de composição, cada uma contendo aproximadamente 1.000 kg de péletes, denominadas amostras "macro". Essas amostras foram produzidas coletando os produtos durante as condições controladas do reator em estado estacionário, de modo que os péletes produzidos durante todo o tempo tenham sido consistentes em composição e estrutura.

[058] Para além das oito amostras grandes, foi realizado um teste controlado mais curto e os sedimentos foram coletados a uma concentração diferente de etileno (C2) no bipolímero, mostrada como Exemplo G. A amostra do Exemplo G continha aproximadamente 220 kg de péletes. Amostras aproximadamente de 23 kg ou "micro" de cada uma das oito amostras macro de 1.000 kg foram retiradas das caixas homogeneizadas e testadas para uma avaliação pré-triagem do desempenho do compatibilizante.

[059] As propriedades estruturais das amostras de 23 kg usadas para os testes pré-triagem são apresentadas na Tabela 1. Todas as microamostras, com exceção da microamostra B, correspondem à composição da macroamostra de 1.000 kg na Tabela 2 abaixo. O Exemplo B contém 90% de péletes do material da Amostra A que foi misturado a seco com 10% de um homopolímero de aproximadamente 30 MFR para aumentar o MFR final e diminuir a separação do bipolímero da resina final misturada. Portanto, não existe amostra macro que corresponde à microamostra B.Tabela 1. Sumário de propriedades da composição compatibilizante e da estrutura de microamostras

[060] Os valores do componente B percentual relatados foram calculados com o uso de cálculos de equilíbrio de massa, que usam MFR, XS e percentual de C2 total medidos como entradas. Os valores restantes na Tabela são provenientes de testes analíticos. As medições de XSIV foram realizadas em decalina.

[061] As propriedades estruturais das macroamostras são resumidas na Tabela 2, onde quatro macroamostras foram testadas quanto à composição e estrutura. Esses quatro foram escolhidos como candidatos promissores após a triagem inicial das amostras pequenas. Tabela 2. Sumário de propriedades e estrutura de quatro macroamostras

Exemplo 2. Teste de filme de gel da formu ação compatibilizan te

[062] Cada uma das macroamostras e microamostras descritas no exemplo acima (5% em peso) foi mesclada com poliolefina termoplástica LyondellBasell Adflex™ Q100F (95%) e extrusada em um filme para obter uma análise de gel preliminar de cada um desses materiais. Os resultados dos filmes de microamostras são mostrados na Tabela 3a, enquanto os filmes de amostras macro são mostradas na Tabela 3b. Além disso, os filmes fabricados com compatibilizantes convencionais a 5% (designados por compatibilizantes Ref A, Ref B e Ref C) são mostrados na Tabela 3c para comparação.

[063] Os dados nessas Tabelas são usados como comparação relativa entre o desempenho do gel das formulações compatibilizantes e não representam estritamente o desempenho quantitativo do gel em aplicações comerciais. No entanto, esse método de análise de filme tem sido usado como uma aproximação para o desempenho comercial do gel com base em sua boa correlação com o desempenho do gel em outras aplicações, como peças moldadas por injeção.Tabela 3a. Resultados de análise de gel de filmes fabricados com 95% de adflex™ q100f e 5% de microamostras

Tabela 3b. Resultados de análise de gel de filmes fabricados com 95% de adflex™ q100f e 5% de macroamostras

Tabela 3c. Resultados de análise de gel de filmes fabricados com 95% de adflex™ q100f e 5% de amostras de referência

A amostra Ref A é caracterizada por XSIV 8,0 dl/g; MFR final 1,0 g/10 min; e 30% de componente B no compatibilizante (bipolímero dividido); A amostra Ref B é caracterizada por XSIV 7,5 dl/g; MFR final 1,3 g/10 min; e 30% de componente B no compatibilizante; A amostra Ref C é caracterizada por XSIV 6 dl/g; MFR final 0,9 g/10 min; e 55% de componente B no compatibilizante. B Dois números relatados na mesma linha de teste (por exemplo, 40/18) correspondem a testes em duas amostras diferentes do composto.

[064] Como observado na Tabela 3c, o compatibilizante da Referência A (Ref A) contém borracha com uma XSIV de cerca de 8, enquanto o compatibilizante Ref B tem uma borracha XSIV ligeiramente inferior após reextrusão. Considera-se que o compatibilizante convencional Ref B proporciona apenas desempenho limítrofe para uso em aplicações pintadas onde os géis são importantes e representa um limite superior aproximado para o desempenho do gel para os produtos feitos de acordo com esta revelação. Como visto nas Tabelas 3a, 3b e 3c, todos os filmes fabricados com as macroamostras e microamostras descritas neste exemplo têm menores contagens de gel do que os filmes feitos com o compatibilizante Ref A e contagens de gel que são um pouco comparáveis ao desempenho de compatibilizante Ref B. Múltiplos números relatados na Tabela 4c correspondem a testes em duas amostras diferentes do material.

[065] A amostra de compatibilizante Ref C contém borracha com uma XSIV de 6, que é semelhante à XSIV das amostras produzidas de acordo com os exemplos da invenção. Embora essa XSIV possa ter sugerido inicialmente que o desempenho do gel do compatibilizante Ref C seja similar às amostras da invenção, de fato, os filmes Ref C tinham mais géis do que as macroamostras

Exemplo 3. Formulação das composições compatibilizantes com um homopolímero de propileno e plastômero C2-C4

[066] As partículas de polímero compatibilizante do Exemplo 1 juntamente com o homopolímero de propileno, plastômero e componentes adicionais foram introduzidas através de linhas de alimentação de uma extrusora para preparar os compostos. As quantidades e propriedades dos componentes do composto e dos compostos resultantes são descritos na Tabela 5. Os seguintes homopolímeros de propileno foram usados: LyondellBasell Adstif™ HA801U (Homopolímero A), um homopolímero de propileno de alto fluxo de fusão (65 g/10 min); e Metocene™ MF650Y (Homopolímero B), um homopolímero de propileno de fluxo ultra alto de fusão (1.800 g/10 min). O plastômero era Engage™ 7467, um copolímero de etileno- buteno (C2-C4) usado em 25 a 28% em peso nos compostos preparados e testados. Componentes adicionais usados nos compostos que foram testados incluíram a carregador de talco, lote mestre preto, antioxidante B-225 (Irganox®), e estearato de cálcio.

Exemplo 4. Propriedades de compostos com o uso dos compatibilizantes revelados

[067] A Tabela 5 fornece as quantidades e propriedades dos componentes do composto e dos compostos resultantes preparados com o uso das partículas de polímero compatibilizante do Exemplo 1 e os resultados dos testes dos compostos.

[068] O composto de amostra de controle não inclui um compatibilizante. O composto de amostra convencional foi preparado com o uso do compatibilizante Ref B. As outras amostras de compatibilizante estão listadas na Tabela 5.

[069] Os dados da Tabela 5 mostram os resultados inesperadamente bons obtidos com o uso das composições compatibilizantes reveladas. Particularmente notáveis são as altas taxas de falha dúctil versus falhas frágeis para os compostos da Tabela 5, que mostram um excelente desempenho. Tabela 5. Composições e propriedades de compostos de homopolímero de polipropileno e plastômero de C2-C4 com composições compatibilizantes selecionadas

[070] Conforme revelado no presente documento, as propriedades estruturais que fornecem um bom desempenho nos compatibilizantes incluem um componente bipolimérico rico em propileno (Componente B) e uma XSIV que se encontra dentro de uma certa faixa. Por exemplo, quando o Componente bipolimérico B contém cerca de 50% a 75% de propileno e em que o bipolímero é solúvel em xileno à temperatura ambiente e tem uma viscosidade intrínseca [n] de 4 a 7,5 dl/g (em decalina), inesperadamente são observados bons resultados. Em alguns compatibilizantes, o Componente B pode conter cerca de 0% a cerca de 50% de etileno, por exemplo, quando o bipolímero é um bipolímero de propileno-butileno. Portanto, embora tipicamente o restante de 25% a 50% do bipolímero (não propileno) seja etileno, também é possível usar um bipolímero no qual esse restante de 25% a 50% seja pelo menos uma C4-C10 α-olefina ou qualquer combinação de etileno e pelo menos uma C4-C10 α-olefina. O desempenho excelente de compatibilizante é particularmente observado no Componente B que tem cerca de 25% a cerca de 50% de etileno e XSIV de cerca de 4 dl/g a cerca de 7,5 dl/g, por exemplo de cerca de 4,5 dl/g a cerca de 6,0 dl/g.

[071] Em algumas modalidades, o próprio compatibilizante compreende uma proporção mais elevada de bipolímero do que a utilizada em muitas composições conhecidas ou convencionais, e verificou-se que é necessária uma concentração comparativamente menor de compatibilizante para alcançar a melhoria observada em rigidez e impacto. Variáveis estruturais adicionais, como separação bipolimérica (% de Componente B), MFR e similares, e as suas faixas para conferir bom desempenho foram determinadas pelas restrições e limitações de fabricação e processamento.

[072] As revelações de várias publicações que podem ser referenciadas ao longo deste relatório descritivo, que são aqui incorporadas por referência na parte pertinente, a fim de descrever mais detalhadamente o estado da técnica a qual a matéria revelada pertence. Na medida em que qualquer definição ou uso fornecido por qualquer documento incorporado ao presente por referência conflita com a definição ou uso fornecido neste documento, a definição ou uso aqui fornecido controla.

[073] Para qualquer composto particular aqui revelado, a estrutura geral apresentada pretende também abranger todos os isômeros e estereoisômeros conformacionais que podem surgir a partir de um conjunto particular de substituintes, salvo indicação em contrário. Assim, a estrutura geral engloba todos os enantiômeros, diastereômeros e outros isômeros ópticos, quer nas formas enantioméricas ou racêmicas, quer nas misturas de estereoisômeros, conforme o contexto o permita ou requeira. Para qualquer fórmula particular que é apresentada, qualquer fórmula geral apresentada também abrange todos os isômeros conformacionais, regioisômeros e estereoisômeros que podem surgir de um conjunto particular de substituintes. Consequentemente, a Requerente reserva-se o direito de excluir qualquer isômero individual ou isômeros, se por qualquer motivo a Requerente optar por reivindicar menos do que a medida completa da revelação, por exemplo, para contabilizar uma referência que a Requerente desconhece no momento da publicação do depósito do pedido.

[074] Ao longo do relatório descritivo e reivindicações, a palavra "compreender" e variações da palavra, como "que compreende" e "compreende", significa "incluindo, sem limitação", e não se destina a excluir, por exemplo, outros aditivos, componentes, elementos ou etapas. Embora os métodos e recursos sejam descritos em termos de "compreender" várias etapas ou componentes, esses métodos e recursos também podem "consistir essencialmente em" ou "consistir" nas várias etapas ou componentes. Portanto, pela revelação de que uma composição, um método e similares "compreendem" um ou mais elementos ou etapas, a Requerente também pretende revelar que a composição, o método e similares também podem "consistir essencialmente em" ou "consistir" nos elementos ou etapas recitados.

[075] Relativamente à composição compatibilizante, o Componente A, o Componente B ou ambos os Componentes A e B podem compreender, podem ser selecionados de, podem consistir essencialmente em, ou podem consistir no polímero ou copolímero recitado. Além disso, o Componente A, o Componente B ou ambos os Componentes A e B podem estar ausentes de qualquer outro polímero de olefina ou copolímero de olefina não solicitado, e esta revelação fornece essa limitação negativa divulgando que, em alguns aspectos e modalidades, o Componente A, o Componente B, ou ambos podem estar ausentes de qualquer outro componente polimérico não especificado. De acordo com um outro aspecto, o Componente A, o Componente B, ou ambos os Componentes A e B podem compreender ou podem ser selecionados do polímero ou copolímero recitado, embora também possam estar ausentes de qualquer outro polímero de olefina ou componente polimérico não recitado.

[076] Conforme usado no relatório descritivo e nas reivindicações,as formas singulares de "um", "uma", "o" e "a" incluem referentes plurais a menos que o contexto indique claramente o contrário. Assim, por exemplo, a referência a "um composto" inclui misturas de dois ou mais desses compostos, enquanto a referência a "a composição" inclui misturas de duas ou mais dessas composições e similares.

[077] "Opcional" ou "opcionalmente" significa que o evento ou circunstância descrito posteriormente pode ou não ocorrer, e que a descrição inclui casos em que o evento ou circunstância ocorre e casos em que não ocorre.

[078] Salvo indicação em contrário, quando uma faixa de qualquer tipo é revelada ou reivindicada, por exemplo, uma faixa de percentuais, concentrações, pesos, taxas de fluxo de fusão (MFR) e similares, pretende-se divulgar ou reivindicar individualmente cada número possível que tal uma faixa poderia razoavelmente abranger, incluindo quaisquer subfaixas ou combinações de subfaixas englobadas no mesmo. Ao descrever uma faixa de medidas como essas, cada número possível que essa faixa poderia abranger razoavelmente pode, por exemplo, referir-se a valores dentro da faixa com um valor significativo maior do que está presente nos pontos finais de uma faixa ou referir-se a valores dentro da faixa com o mesmo número de algarismos significativos que o ponto final com os números mais significativos, conforme o contexto indica ou permite. Por exemplo, ao descrever uma faixa de percentuais como 85% a 95%, entende-se que esta revelação pretende englobar cada uma de 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% e 95%, bem como quaisquer faixa, subfaixa ecombinações de subgrupos abrangidos. A intenção da Requerente é que esses dois métodos de descrever a faixa sejam intercambiáveis. Consequentemente, a Requerente reserva o direito de ressalvar ou excluir quaisquer membros individuais de qualquer desses grupos, incluindo quaisquer subfaixas ou combinações de subfaixas dentro do grupo, se por qualquer razão a Requerente optar por reivindicar menos do que a medida total da revelação, por exemplo, para dar conta de uma referência que a Requerente não tem conhecimento no momento da apresentação do pedido.

[079] Valores ou faixas podem ser expressadas no presente documento como a partir de "cerca de" um valor particular, e/ou a "cerca de" outro valor particular. Quando tais valores ou faixas são expressas, outras modalidades reveladas divulgadas incluem o valor específico recitado, a partir de um valor particular, e/ou para o outro valor particular. De modo semelhante, quando os valores são expressados como aproximações, pelo uso do antecedente "cerca de", deve-se entender que o valor particular forma outra modalidade. Será entendido ainda que existem vários valores aqui revelados, e que cada valor é também aqui revelado como "cerca de" esse valor particular além do próprio valor. Em aspectos, "cerca de" pode ser usado para significar dentro de 10% do valor recitado, dentro de 5% do valor recitado, dentro de 2% do valor recitado, ou dentro de 1% do valor recitado.

[080] Quaisquer títulos que são usados aqui não se destinam a serem usados para interpretar o escopo das reivindicações ou para limitar o escopo da matéria que é aqui revelada. Qualquer uso do pretérito para descrever um exemplo indicado como construtivo ou profético não pretende refletir que o exemplo construtivo ou profético foi realmente realizado.

[081] A requerente reserva-se o direito de excluir qualquer seleção, recurso, faixa, elemento ou aspecto, por exemplo, para limitar o escopo de qualquer reivindicação de contabilizar uma revelação prévia que a Requerente possa não ter conhecimento.

[082] Esses e outros recursos, vantagens e modalidades da invenção aqui revelada serão prontamente aparentes para aqueles versados na técnica depois de ler revelações anteriores. Por conseguinte, embora as modalidades específicas da invenção tenham sido descritas com um detalhe considerável, podem ser efetuadas variações e modificações dessas modalidades sem se afastar do espírito e escopo da invenção como reivindicada.

Claims

1. Composição compatibilizante, caracterizada pelo fato de que compreende (por cento em peso): A) de 35% a 65% de um componente de polipropileno semicristalino (Componente A) que tem uma distribuição de peso molecular monomodal selecionada do grupo que consiste em um homopolímero de propileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de etileno, um copolímero aleatório de propileno contendo até 8% de pelo menos uma C4-C10 α-olefina, e qualquer combinação dos mesmos, em que o Componente A apresenta uma taxa de fluxo de material fundido (MFR) de 1 a 500 g/10 min; e B) de 35% a 65% de um componente de bipolímero (Componente B) de propileno e pelo menos um comonômero selecionado de etileno e/ou C4-C10 α-olefinas, o bipolímero compreendendo 50% a 75% de propileno, em que o bipolímero é solúvel em xileno à temperatura ambiente e tem uma viscosidade intrínseca [n] de 4 a 7 dl/g (em decalina); em que o Componente B apresenta uma taxa de fluxo de material fundido (MFR) de menos de 0,15 g/10 min e compreende 30% em peso a 45% em peso de porções de etileno; e em que a taxa de fluxo de material fundido (MFR) da composição compatibilizante é 0,35 a 1 g/10 min.

2. Composição compatibilizante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição compatibilizante apresenta uma fração solúvel em xileno de 25 a 67% em peso.

3. Composição compatibilizante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a distribuição de peso molecular do Componente B é monomodal ou bimodal.

4. Composição compatibilizante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o Componente A, o Componente B, ou tanto o Componente A como o Componente B não compreendem um dieno.

5. Composição compatibilizante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o Componente A, o Componente B, ou tanto o Componente A como o Componente B não compreendem nenhum outro polímero de olefina ou componente de copolímero não recitado.

6. Composição de poliolefina termoplástica, caracterizada pelo fato de que compreende a composição compatibilizante como definida na reivindicação 1, e pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante como definida na reivindicação 1.

7. Composição de poliolefina termoplástica de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que: A) o Componente A compreende 35 a 65% da composição compatibilizante e apresenta uma taxa de fluxo de material fundido (MFR) de 1 a 500 g/10 min; e B) o Componente B compreende 35 a 65% da composição compatibilizante e é solúvel em xileno à temperatura ambiente e compreende: 1) 30% em peso a 45% em peso de porções de etileno; e ii) uma viscosidade intrínseca à temperatura ambiente de 4 a 7 dl/g (em decalina).

8. Composição de poliolefina termoplástica de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um polímero de olefina diferente da composição compatibilizante é selecionado de: a) homopolímeros de propileno; b) copolímeros aleatórios e/ou copolímeros de impacto de propileno, incluindo copolímeros aleatórios de polipropileno e/ou copolímeros heterofásicos de polipropileno, com pelo menos um dentre etileno e um comonômero de C4-C10 α-olefina, em que o teor de comonômero total é de 0,05 a 50% em peso em relação ao peso do copolímero; c) homopolímeros e copolímeros de etileno com pelo menos um dentre C3-C10 α-olefinas; d) copolímeros elastoméricos de etileno ou propileno com pelo menos uma C2-C10 α-olefina, opcionalmente contendo quantidades menores de um dieno (por exemplo, menos que 6% em peso); e) uma composição elastomérica termoplástica que compreende pelo menos um de homopolímeros de propileno e os copolímeros do item b) e uma porção elastomérica que compreende pelo menos um dos copolímeros do item d), contendo a porção elastomérica em quantidades de 5 a 80% em peso; ou f) misturas de quaisquer dois ou mais dos polímeros ou composições dos itens a) a e).

9. Composição de poliolefina termoplástica de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente qualquer um ou mais aditivos selecionados de cargas, auxiliares de processamento, lubrificantes, estabilizantes, pigmentos, antioxidantes, plastificantes, agentes antiestática, materiais de poliolefina reciclada, ou qualquer combinação dos mesmos.

10. Método de fabricação de uma peça moldada por injeção, caracterizado pelo fato de que compreende: A) fornecer a composição de poliolefina termoplástica como definida na reivindicação 6; e B) moldar por injeção uma peça com a mistura de polímero.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a peça moldada por injeção é um para-choque e/ou fáscia.

12. Artigo, caracterizado pelo fato de ser preparado de acordo com o método definido na reivindicação 10.