BR112020004354B1 - Composição de polipropileno reforçada - Google Patents

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Abstract

A presente invenção se refere à composição de polipropileno reforçada que compreende um copolímero de polipropileno heterofásico, um polipropileno modificado polar e fibras de carbono.

Description

[0001] A presente invenção é direcionada a uma composição de polipropileno reforçada que compreende um copolímero de polipropileno heterofásico, um polipropileno modificado polar e fibras de carbono. Adicionalmente, a presente invenção é direcionada a um artigo que compreende a composição de polipropileno reforçada.
[0002] As composições de polímero reforçado são amplamente usadas. No entanto, além das exigências de rigidez e resistência ao impacto, o peso leve se tornou uma exigência importante para muitas aplicações no carro. Em geral, existem duas possibilidades para sustentar essas exigências, a saber, uma diminui a densidade do material ou uma aumenta a dureza do material. Em relação ao aumento de rigidez, a mesma pode ser obtida geralmente adicionando-se fibras como material de reforço no polímero. Por exemplo, fibras de vidro são amplamente usadas como material de reforço por conta de sua boa processabilidade, propriedades excelentes e baixo custo. Ademais, as fibras de carbono são bem conhecidas como material de reforço por conta de sua baixa densidade em combinação com alta rigidez. Todavia, a adição de fibras como material de reforço resulta tipicamente em um aumento geral de densidade de modo que um material de peso leve suficiente que tem propriedades mecânicas bem balanceadas, como alta rigidez e alto impacto, seja apenas difícil de se obter.
[0003] Consequentemente, as indústrias automobilísticas buscam um material compósito que satisfaça as rigorosas exigências de propriedades mecânicas bem balanceadas, como alta rigidez e alto impacto, no peso leve.
[0004] A constatação da presente invenção consiste em usar um copolímero de propileno heterofásico específico, em combinação com um polipropileno modificado polar e fibras de carbono a fim de aprimorar as propriedades mecânicas da composição de polipropileno.
[0005] Em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a uma composição de polipropileno (C) que compreende (a) 55 a 95 partes em peso de um copolímero de propileno heterofásico (HECO); (b) 1,0 a 10 partes em peso de um polipropileno modificado polar (PMP); (c) 2,5 a 30 partes em peso de fibras de carbono (CF); com base nas partes totais em peso de compostos (a), (b) e (c).
[0006] Em uma modalidade preferencial da composição de polipropileno (C), o copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende (a) uma matriz de polipropileno (M) e (b) um copolímero elastomérico (E) que compreende unidades derivadas de propileno e etileno e/ou C4 a C20 alfa- olefinas.
[0007] Em uma outra modalidade preferencial da composição de polipropileno (C), a viscosidade intrínseca (IV) da fração de solúvel em xileno (XSC) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) está na faixa de 3,0 a 4,0 dl/g.
[0008] A composição de polipropileno (C) pode compreender o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de pelo menos 55 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0009] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) pode ter (a) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 de não mais que 60 g/10 min; e/ou (b) um teor de comonômero de não mais que 35 % em mol; e/ou (c) uma fração de solúveis frios em xileno (XSC) de não mais que 55 % em peso, com base no peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO); e/ou (d) uma viscosidade intrínseca (IV) da fração de solúvel em xileno (XSC) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) de não mais que 3,5 dl/g; e/ou (e) um teor de comonômero da fração de solúvel em xileno (XSC) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) de não mais que 65 % em mol.
[0010] A composição de polipropileno (C) pode compreender o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade de pelo menos 1,0 % em peso, de preferência, pelo menos 2,5 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0011] O polipropileno modificado polar (PMP) pode compreender grupos derivados de grupos polares selecionados a partir do grupo que consiste em anidridos ácidos, ácidos carboxílicos, derivados de ácido carboxílico, aminas primárias e secundárias, compostos de hidroxila, oxazolina e epóxidos e compostos iônicos.
[0012] O polipropileno modificado polar (PMP) pode ser um polímero de propileno enxertado com anidrido maleico.
[0013] A composição de polipropileno (C) pode compreender as fibras de carbono (CF) em uma quantidade de pelo menos 2,5 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0014] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) e o polipropileno modificado polar (PMP) podem ser compreendidos em uma quantidade de pelo menos 57,5 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 76 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 82 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 89 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0015] O copolímero de propileno heterofásico (HECO), o polipropileno modificado polar (PMP) e as fibras de carbono (CF) podem ser compreendidos em uma quantidade de pelo menos 60 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 81 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 89 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 98 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0016] A composição de polipropileno (C) pode ter (a) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 de não mais que 25 g/10 min; e/ou (b) um módulo de tração medido de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 2500 MPa; e/ou (c) uma resistência à tração medida de acordo com ISO 5272 de pelo menos 25 MPa e/ou (d) uma Resistência ao Impacto de Charpy medida de acordo com ISO 179-leU:2000 a 23 °C de pelo menos 35 kJ/m2 e/ou (e) um alongamento de tração à ruptura medido de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 6,0 %.
[0017] De preferência, a composição de polipropileno (C) não compreende (a) quaisquer outras fibras além das fibras de carbono (CF); e/ou (b) quaisquer outros polímeros além do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e do polipropileno modificado polar (PMP).
[0018] Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere a um artigo que compreende a composição de polímero (C) de acordo com o primeiro aspecto.
[0019] O artigo pode ser um artigo moldado ou artigo extrusado, de preferência, um artigo moldado, como um artigo moldado por injeção ou um artigo moldado por compressão
[0020] O artigo pode ser um artigo automotivo, de preferência, um artigo externo ou interno automotivo, como carreadores instrumentais, coberturas, carreadores estruturais, para-choques, compensação lateral, suportes para degrau, painéis de corpo, spoilers, painéis de instrumentos e compensação interna.
[0021] No mencionado a seguir, a composição de polipropileno (C) e o artigo que compreende a composição de polipropileno (C) são descritos em mais detalhes:
A Composição de Polipropileno (C)
[0022] A presente invenção se refere a uma composição de polipropileno (C) que compreende um copolímero de propileno heterofásico (HECO), um polipropileno modificado polar (PMP) e fibras de carbono (CF).
[0023] A composição de polipropileno (C) pode compreender (a) o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 55 a 95 partes em peso, de preferência, na faixa de 73 a 92 partes em peso, com mais preferência, na faixa de 79 a 90 partes em peso; e/ou (b) o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 partes em peso, de preferência, na faixa de 2,5 a 10 partes em peso, com mais preferência, na faixa de 3,0 a 7,0 partes em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 3,0 a 6,0 partes em peso; e/ou (c) as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 partes em peso, de preferência, na faixa de 5,0 a 20 partes em peso, com mais preferência, na faixa de 7,0 a 15 partes em peso; com base nas partes totais em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF)
[0024] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 55 a 95 partes em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 partes em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 partes em peso, com base nas partes totais em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0025] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 55 a 95 partes em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 10 partes em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 partes em peso, com base nas partes totais em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0026] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 73 a 92 partes em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 7,0 partes em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 partes em peso, com base nas partes totais em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0027] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 79 a 90 partes em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 6,0 partes em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 5,0 a 20 partes em peso, com base nas partes totais em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0028] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 79 a 90 partes em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 6,0 partes em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 7,0 a 15 partes em peso com base nas partes totais em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0029] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 55 a 95 % em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 % em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0030] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 55 a 95 % em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 10 % em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0031] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 73 a 92 % em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 7,0 % em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0032] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 79 a 90 % em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 6,0 % em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 5,0 a 20 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0033] Em uma modalidade, a composição de polipropileno compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade na faixa de 79 a 90 % em peso, o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 6,0 % em peso e as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 7,0 a 15 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0034] Obs erva-se que a composição de polipropileno (C) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade de pelo menos 57,5 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 76 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 82 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 88 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0035] Além disso, observa-se que a composição de polipropileno (C) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e o polipropileno modificado polar (PMP) e as fibras de carbono (CF) são compreendidas em uma quantidade de pelo menos 60 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 81 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 89 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 98 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0036] A composição de polipropileno (C) pode ter uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 de não mais que 25 g/10 min, de preferência, de não mais que 15 g/10 min, como na faixa de 1,0 a 25 g/10 min, de preferência, na faixa de 5,0 a 15 g/10 min, com mais preferência, na faixa de 7,0 a 12 g/10 min.
[0037] A composição de polipropileno (C) pode ter um módulo de tração medido de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 2500 MPa, de preferência, de pelo menos 3000 MPa, como na faixa de 2500 a 6500 MPa, de preferência, na faixa de 3000 a 6000 MPa.
[0038] A composição de polipropileno (C) pode ter uma resistência à tração medida de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 25 MPa, de preferência, de pelo menos 30 MPa, como na faixa de 25 a 80 MPa, de preferência, na faixa de 30 a 70 MPa.
[0039] A composição de polipropileno (C) pode ter uma Resistência ao Impacto de Charpy medida de acordo com ISO 179-leU:2000 a 23 °C de pelo menos 35 kJ/m2, de preferência, de pelo menos 40 kJ/m2, como na faixa de 35 a 80 kJ/m2, de preferência, na faixa de 40 a 60 kJ/m2.
[0040] A composição de polipropileno (C) pode ter um alongamento de tração à ruptura medido de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 6,0 %, de preferência, de pelo menos 7,0 %, como na faixa de 6,0 a 20 %, de preferência, na faixa de 7,0 a 10 %.
[0041] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 1,0 a 25 g/10 min, um módulo de tração medido de acordo com ISO 527-2 na faixa de 2500 a 6500 MPa, uma Resistência ao Impacto de Charpy medida de acordo com ISO 179-leU:2000 a 23 °C na faixa de 35 a 80 kJ/m2 e um alongamento de tração à ruptura medido de acordo com ISO 527-2 na faixa de 6,0 a 20 %.
[0042] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 1,0 a 25 g/10 min, um módulo de tração medido de acordo com ISO 527-2 na faixa de 2500 a 6500 MPa, uma Resistência ao Impacto de Charpy medida de acordo com ISO 179-leU:2000 a 23 °C na faixa de 40 a 60 kJ/m2 e um alongamento de tração à ruptura medido de acordo com ISO 527-2 na faixa de 7,0 a 10 %.
[0043] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 1,0 a 25 g/10 min, um módulo de tração medido de acordo com ISO 527-2 na faixa de 3000 a 6000 MPa, uma Resistência ao Impacto de Charpy medida de acordo com ISO 179-leU:2000 a 23 °C na faixa de 40 a 60 kJ/m2 e um alongamento de tração à ruptura medido de acordo com ISO 527-2 na faixa de 7,0 a 10 %.
[0044] De preferência, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é apenas o copolímero de propileno heterofásico presente na composição de polipropileno (C). Em uma modalidade, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é apenas o copolímero de propileno heterofásico presente na composição de polipropileno (C).
[0045] De preferência, o polipropileno modificado polar (PMP) é apenas o polipropileno modificado polar presente na composição de polipropileno (C). Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é apenas o polipropileno modificado polar presente na composição de polipropileno (C).
[0046] Em uma modalidade preferencial, a composição de polipropileno (C) não compreende outros polímeros além do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e do polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade que excede 10 % em peso, de preferência, em uma quantidade que excede 5 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade que excede 2,5 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade que excede 0,8 % em peso, com base no peso da composição de polipropileno (C). Se um polímero adicional estiver presente, tal polímero é tipicamente um material carreador polimérico (PCM) para aditivos.
[0047] De preferência, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e o polipropileno modificado polar (PMP) são apenas os polímeros presentes na composição de polipropileno (C).
[0048] Em uma modalidade, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e o polipropileno modificado polar (PMP) são apenas os polímeros presentes na composição de polipropileno (C).
[0049] De preferência, as fibras de carbono (CF) são apenas as fibras presentes na composição de polipropileno (C). Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) não compreende fibras selecionadas a partir do grupo que consiste em fibras de vidro, fibras de metal, fibras de mineral, fibras de cerâmica e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) não compreende fibras obtidas a partir de um material inorgânico.
[0050] Assim, em uma modalidade preferencial, a composição de polipropileno (C) consiste em copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e fibras de carbono (CF). Entretanto, observa- se que isso não exclui situações em que aditivos (AD) estão presentes, como será explicado em detalhes abaixo.
[0051] A composição de polipropileno (C) pode ser obtida por mescla por fusão. Esse processo pode incluir as etapas de adicionar (a) copolímero de propileno heterofásico (HECO); (b) polipropileno modificado polar (PMP); e (c) fibras de carbono (CF); a uma extrusora e extrusar a mesma obtendo a dita composição de polipropileno (C).
[0052] A composição polimérica (C) pode ser formada e peletizada com o uso de qualquer um dentre a variedade de máquinas e métodos de formação de composto e mescla bem conhecidos e comumente usados na técnica de formação de composto de resina. Entretanto, prefere-se usar um método de formação de composto e mescla que não afeta as dimensões de fibra de carbono ou as dimensões das fibras diferentes de fibras de carbono.
[0053] Para mesclar os componentes individuais da presente composição, um aparelho de formação de composto ou mescla convencional, por exemplo, um misturador Banbury, um moinho de borracha de 2 cilindros, coamassadeira de Buss ou uma extrusora de rosca dupla pode ser usado. Os materiais de polímero recuperados da extrusora/misturador estão normalmente no formato de péletes. Esses péletes são, então, de preferência, processados adicionalmente, por exemplo, por moldagem por injeção para gerar artigos e produtos da composição inventiva. O Copolímero de Propileno Heterofásico (HECO)
[0054] Obs erva-se que a composição de polipropileno (C) deve ter propriedades mecânicas bem equilibradas, em particular, uma alta resistência a impacto em combinação com um alto alongamento à ruptura. A fim de obter essas propriedades, é uma exigência essencial incluir o copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0055] O polipropileno heterofásico (HECO) pode ter uma MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de não mais que 60 g/10 min, de preferência, não mais que 25 g/10 min, com mais preferência, não mais que 15 g/10 min, como na faixa de 2,0 a 60 g/10 min, de preferência, na faixa de 5,0 a 25 g/10 min, com mais preferência, na faixa de 7,0 a 14 g/10 min.
[0056] O polipropileno heterofásico (HECO) pode ter um teor de comonômero total de não mais que 40 % em mol, de preferência, não mais que 30 % em mol, ainda com mais preferência, não mais que 25 % em mol, como na faixa de 5,0 a 40 % em mol, de preferência, na faixa de 10 a 30 % em mol, com mais preferência, na faixa de 15 a 25 % em mol.
[0057] O polipropileno heterofásico (HECO) pode ter um teor de fração de solúvel frio em xileno (XSC) de não mais que 55 % em peso, de preferência, não mais que 45 % em peso, com mais preferência, não mais que 38 % em peso, como na faixa de 10 a 55 % em peso, de preferência, na faixa de 20 a 45 % em peso, com mais preferência, na faixa de 25 a 38 % em peso, com base no peso total do polipropileno heterofásico (HECO).
[0058] O polipropileno heterofásico (HECO) pode ter uma viscosidade intrínseca (IV) da fração de solúvel frio em xileno (XSC) de não mais que 4,0 dl/g, de preferência, não mais que 3,5 dl/g, como na faixa de 2,8 a 4,0 dl/g, de preferência, na faixa de 3,0 a 3,5 dl/g.
[0059] O polipropileno heterofásico (HECO) pode ter um teor de comonômero da fração de solúvel frio em xileno (XSC) de não mais que 65 % em mol, de preferência, não mais que 60 % em mol, com mais preferência, não mais que 50 % em mol, como na faixa de 30 a 65 % em mol, de preferência, na faixa de 35 a 60 % em peso, com mais preferência, na faixa de 45 a 50 % em mol.
[0060] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende, de preferência, consiste em (a) uma matriz de polipropileno (M) e (b) um copolímero elastomérico (E) compreende unidades derivadas de - propileno e - etileno e/ou C4 a C20 alfa-olefinas, com mais preferência, de etileno e/ou C4 a C10 alfa-olefinas e, com máxima preferência, de etileno, C4, C6 e/ou C8 alfa-olefinas, por exemplo, etileno e, opcionalmente, unidades derivadas de um dieno conjugado.
[0061] O polipropileno heterofásico (HECO) pode ter um teor de propileno de pelo menos 60 % em mol, de preferência, de pelo menos 70 % em mol, como na faixa de 60 a 95 % em mol, de preferência, na faixa de 70 a 90 % em mol. A parte restante constitui o comonômero, isto é, C2 e/ou C4 a C20 alfa-olefinas, com mais preferência, constitui etileno. Assim, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende comonômeros, de preferência, etileno e/ou C4 a C12 α-olefina, com mais preferência, etileno, de não mais que 40 % em mol, de preferência, não mais que 30 % em mol, como na faixa de 5,0 a 40 % em mol, de preferência, na faixa de 10 a 30 % em mol, de preferência, na faixa de 15 a 25 % em mol.
[0062] Como definido no presente documento, um copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende como componentes de polímero apenas a matriz de polipropileno (M) e o copolímero elastomérico (E).
[0063] Ao longo de toda a presente invenção, a fração de insolúvel frio em xileno (XCI) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) representa a matriz (M) e opcionalmente o polietileno, enquanto que a fração de solúvel frio em xileno (XSC) representa a parte elastomérica do copolímero de propileno heterofásico (HECO), isto é, do copolímero elastomérico (E).
[0064] Consequentemente, o teor de matriz (M), isto é, o teor de insolúvel frio em xileno (XCI), no copolímero de propileno heterofásico (HECO), está, de preferência, na faixa de 60 a 80 % em peso, com mais preferência, na faixa de 62 a 70 % em peso, com base no peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0065] Por outro lado, o teor de copolímero elastomérico (E), isto é, o teor de solúvel frio em xileno (XCS), no copolímero de propileno heterofásico (HECO) está, de preferência, na faixa de 20 a 40 % em peso, com mais preferência, 30 a 38 % em peso, com base no peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0066] A matriz de polipropileno (M) pode ser um copolímero de propileno aleatório (RPP) ou um homopolímero de propileno (HPP), o último sendo especialmente preferencial.
[0067] No caso em que a matriz de polipropileno (M) é um homopolímero de propileno (HPP), o teor de comonômero da matriz de polipropileno (M) pode ser igual ou abaixo de 1,0 % em peso, de preferência, igual ou abaixo de 0,8 % em peso, com mais preferência, igual ou abaixo de 0,5 % em peso, como não mais que 0,2 % em peso, com base no peso da matriz de polipropileno (M).
[0068] A expressão homopolímero de propileno usada na presente invenção se refere a um polipropileno que consiste essencialmente, isto é, em mais que 99,7 % em peso, ainda com mais preferência, de pelo menos 99,8 % em peso, em unidades de propileno, com base no peso do homopolímero de propileno (HPP). Em uma modalidade preferencial, apenas unidades de propileno são detectáveis no homopolímero de propileno (HPP).
[0069] No caso em que a matriz de polipropileno (M) é um copolímero de propileno aleatório (RPP) observa-se que o copolímero de propileno aleatório (RPP) compreende monômeros copolimerizáveis com propileno, por exemplo, comonômeros, como etileno e/ou C4 a C20 alfa-olefinas, em particular, etileno e/ou C4 a C10 alfa-olefinas, por exemplo etileno, C4, C6 e/ou C8 alfa-olefinas. De preferência, o copolímero de propileno aleatório (RPP) compreende, especialmente, consiste em monômeros copolimerizáveis com propileno a partir de grupo que consiste em etileno, 1-buteno e 1-hexeno. Mais especificamente, o copolímero de propileno heterofásico (RPP) desta invenção compreende - além de propileno - unidades deriváveis de etileno e/ou 1-buteno. Em uma modalidade preferencial, o copolímero de propileno aleatório (RPP) compreende unidades deriváveis de etileno e propileno apenas.
[0070] Obs erva-se que o copolímero de propileno aleatório (RPP) tem de preferência, um teor de comonômero na faixa de 0,3 a 1,0 % em peso, com mais preferência, na faixa de 0,3 a 0,8 % em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 0,3 a 0,7 % em peso, com base no peso do copolímero de propileno aleatório (RPP).
[0071] O termo "aleatório" indica que os comonômeros dos copolímeros de propileno aleatório (RPP) são aleatoriamente distribuídos nas unidades derivadas de propileno. O termo aleatório é entendido, de acordo com IUPAC (Glossary of basic terms in polymer science; IUPAC recommendations 1996).
[0072] Como será explicado abaixo, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) bem como seus componentes individuais (matriz e copolímero elastomérico) podem ser produzidos através da mescla de diferentes tipos de polímero. Entretanto, prefere-se que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) também como seus componentes individuais (matriz e copolímero elastomérico) sejam produzidos em um processo de etapa em sequência, usando reatores em configuração em série e operando em diferentes condições de reação.
[0073] Além disso, observa-se que a matriz de polipropileno (M) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem um fluxo de fusão moderado MFR2, determinado de acordo com ISO1133 sob uma carga de 2,16 kg e a uma temperatura de 230 °C. Como indicado acima, a taxa de fluxo de fusão MFR2(230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO1133 da matriz de polipropileno (M) se iguala à taxa de fluxo de fusão MFR2 da fração de insolúvel frio em xileno (XCI) do copolímero de propileno heterofásico (HECO). Assim, é preferencial que a fração de insolúvel frio em xileno (XCI) do copolímero de propileno heterofásico (HECO), isto é, a matriz de polipropileno (M), tenha uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO1133 na faixa de 20,0 a 150,0 g/10 min, com mais preferência, na faixa de 25,0 a 110 g/10 min, ainda com mais preferência, na faixa de 30,0 a 100 g/10 min, ainda com mais preferência, de 35,0 a 90 g/10 min.
[0074] De preferência, a matriz de polipropileno (M) é isotática. Consequentemente, observa-se que a matriz de polipropileno (M) tem uma concentração pêntade muito alta, isto é, maior que 80 %, de preferência, maior que 85 %, com mais preferência, maior que 90 %, ainda com mais preferência, maior que 92 %, ainda com mais preferência, maior que 93 %, como maior que 95 %.
[0075] O segundo componente do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é o copolímero elastomérico (E).
[0076] O copolímero elastomérico (E) compreende, de preferência, consiste em, unidades deriváveis de (i) propileno e (ii) etileno e/ou C4 a C20 alfa-olefinas, com mais preferência, de etileno e/ou C4 a C10 alfa-olefinas e, com máxima preferência, de etileno, C4, C6 e/ou C8 alfa- olefinas, por exemplo, etileno. O copolímero elastomérico (E) pode conter adicionalmente unidades derivadas de um dieno conjugado, como butadieno ou um dieno não conjugado, no entanto, é preferencial que o copolímero elastomérico (E) consista em unidades deriváveis de (i) propileno e (ii) etileno e/ou C4 a C12 α-olefinas apenas. Os dienos não conjugados adequados, se usados, incluem dienos acíclicos de cadeia ramificada e cadeia linear, como 1,4-hexadieno, 1,5- hexadieno, 1,6-octadieno, 5-metil-1, 4-hexadieno, 3,7- dimetil-1,6-octadieno, 3,7-dimetil-1,7-octadieno, e os isômeros mistos de di-hidromirceno e di-hidro-ocimeno e dienos alicíclicos de anel simples, como 1,4-ciclo- hexadieno, 1,5-ciclo-octadieno, 1,5-ciclododecadieno, 4- vinilciclo-hexeno, 1 -alil-4-isopropilideno ciclo-hexano, 3- alil ciclopenteno, 4-ciclo-hexeno e 1-isopropenil-4-(4- butenil) ciclo-hexano.
[0077] Na presente invenção, o teor de unidades deriváveis de propileno no copolímero elastomérico (E) se iguala ao teor de propileno detectável na fração de solúvel frio em xileno (XSC). Consequentemente, o propileno detectável na fração de solúvel frio em xileno (XSC) varia de 50,0 a 75,0 % em peso, com mais preferência, de 55,0 a 70,0 % em peso, e ainda com mais preferência, de 58,0 a 67,0 % em peso, com base no peso do peso total da fração de solúvel frio em xileno (XSC). Assim, em uma modalidade específica, o copolímero elastomérico (E), isto é, a fração de solúvel frio em xileno (XSC), compreende de 25,0 a 50,0 % em peso, de preferência, 30,0 a 45,0 % em peso, com mais preferência, 33,0 a 42,0 % em peso de unidades deriváveis de etileno e/ou pelo menos uma outra C4 a C20 α-olefina. De preferência, o copolímero elastomérico (E) é um polímero de monômero de dieno não conjugado de etileno propileno (EPDM) ou uma borracha de etileno propileno (EPR), o último especialmente preferencial, com um teor de propileno e/ou etileno como definido nesse parágrafo.
[0078] A composição de polipropileno (C) contém, de preferência, um agente de alfa-nucleação. Ainda com mais preferência, a presente invenção é isenta de agentes de beta- nucleação. O agente de nucleação é, de preferência, selecionado a partir do grupo que consiste em (i) sais de ácidos monocarboxílicos e ácidos policarboxílicos, por exemplo, benzoato de sódio ou terc-butilbenzoato de alumínio, e (ii) dibenzilidenossorbitol (por exemplo, 1,3: 2,4 dibenzilidenossorbitol) e derivados de dibenzilidenossorbitol C1-C8-alquil-substituído, como metildibenzilidenossorbitol, etildibenzilidenossorbitol ou dimetildibenzilidenossorbitol (por exemplo, 1,3: 2,4 di(metilbenzilideno) sorbitol) ou derivados de nonitol substituído, como 1,2,3,-tridesoxi-4,6:5,7-bis-O-[(4- propilfenil)metileno]-nonitol, e (iii) sais de diésteres de ácido fosfórico, por exemplo, 2,2'-metilenobis (4, 6,-di-terc-butilfenil) fosfato de sódio ou hidroxi-bis[2,2'-metileno-bis(4,6-di-t- butilfenil)fosfato de alumínio], e (iv) polímero de vinilcicloalcano e polímero de vinilalcano, e (v) misturas dos mesmos.
[0079] Tais aditivos estão, em geral, comercialmente disponíveis e são descritos, por exemplo, em "Plastic Additives Handbook", 5a edição, 2001 de Hans Zweifel.
[0080] Com máxima preferência, o agente de alfa-nucleação é parte do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e, assim, da composição de polipropileno (C). Consequentemente, o teor de agente de alfa-nucleação do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é, de preferência, até 5,0 % em peso, com base no peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO). Em uma modalidade preferencial, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) contém (ou contêm) não mais que 3000 ppm, com mais preferência, de 1 a 2000 ppm de um agente de alfa-nucleação, em particular, selecionado a partir do grupo que consiste em dibenzilidenossorbitol (por exemplo 1,3: 2,4 dibenzilideno sorbitol), derivado de dibenzilidenossorbitol, de preferência, dimetildibenzilidenossorbitol (por exemplo, 1,3: 2,4 di(metilbenzilideno) sorbitol), ou derivados de nonitol substituídos, como 1,2,3,-trideoxi-4,6:5,7-bis- O-[(4- propilfenil)metileno]-nonitol, polímero de vinilcicloalcano, polímero de vinilalcano e misturas dos mesmos.
[0081] Em uma modalidade preferencial, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e, assim, a composição de polipropileno (C) contêm um vinilcicloalcano, como vinilciclo-hexano (VCH), polímero e/ou vinilalcano polímero, como o agente de alfa-nucleação. De preferência, nessa modalidade, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) contém um vinilcicloalcano, como vinilciclo-hexano (VCH), polímero e/ou polímero de vinilalcano, de preferência, vinilciclo-hexano (VCH). De preferência, o vinilcicloalcano é polímero de vinilciclo-hexano (VCH) que é introduzido no copolímero de propileno heterofásico (HECO) e, assim, na composição de polipropileno (C) pela tecnologia de BNT. Com máxima preferência, nessa modalidade preferencial, a quantidade de vinilcicloalcano, como vinilciclo-hexano (VCH), polímero e/ou polímero de vinilalcano, com mais preferência, de polímero de vinilciclo-hexano (VCH), no copolímero de propileno heterofásico (HECO) é de não mais que 500 ppm, com mais preferência, de 1 a 200 ppm, com máxima preferência, 5 a 100 ppm, e a quantidade de vinilcicloalcano, como vinilciclo-hexano (VCH), polímero e/ou polímero de vinilalcano, com mais preferência, de polímero de vinilciclo-hexano (VCH), no copolímero de propileno heterofásico (HECO) é de não mais que 500 ppm, com mais preferência, de 1 a 200 ppm, com máxima preferência, 5 a 100 ppm. Consequentemente, prefere-se, desse modo, que a composição de polipropileno (C) contenha não mais que 500 ppm, com mais preferência, de 0,1 a 200 ppm, com máxima preferência, 0,2 a 100 ppm, de vinilcicloalcano, como polímero de vinilciclo-hexano (VCH).
[0082] Em relação à tecnologia BNT, é feita referência aos pedidos internacionais WO 99/24478, WO 99/24479 e, particularmente, WO 00/68315. De acordo com essa tecnologia, um sistema catalisador, de preferência, um pró-catalisador Ziegler-Natta, pode ser modificado por polimerização de um composto de vinila na presença do sistema catalisador, que compreende, em particular, o pró-catalisador Ziegler-Natta especial, um doador externo e um cocatalisador, em que o composto de vinila tem a fórmula:
[0083] CH2=CH-CHR3R4
[0084] em que R3 e R4 juntos formam um anel aromático, saturado ou insaturado de 5 ou 6 membros ou representam independentemente um grupo alquila que compreende 1 a 4 átomos de carbono, e o catalisador modificado é usado para a preparação do polipropileno heterofásico de acordo com essa invenção, isto é, do copolímero de propileno heterofásico (HECO). O composto de vinila polimerizado atua como um agente de alfa-nucleação. A razão em peso entre composto de vinila e componente de catalisador sólido na etapa de modificação do catalisador é, de preferência, de até 5 (5:1), de preferência, até 3 (3:1), com máxima preferência, de 0,5 (1:2) a 2 (2:1). O composto de vinila mais preferencial é vinilciclo-hexano (VCH).
[0085] O agente de nucleação pode ser introduzido como um lote principal. Nesse caso, um lote principal contém um agente de nucleação, que é, de preferência, um agente de nucleação polimérico, com mais preferência, agente de alfa- nucleação, com máxima preferência, um vinilcicloalcano, como vinilciclo-hexano (VCH), polímero e/ou polímero de vinilalcano, de preferência, polímero de vinilciclo-hexano (VCH), como definido acima ou abaixo, em uma quantidade de não mais que 500 ppm, com mais preferência, de 1 a 200 ppm, e, ainda com mais preferência, de 5 a 100 ppm, com base no peso do lote principal. Nessa modalidade, com mais preferência, o dito lote principal está presente em uma quantidade de não mais que 10,0 % em peso, com mais preferência, não mais que 5,0 % em peso e, com máxima preferência, não mais que 3,5 % em peso, com base na quantidade total do copolímero de propileno heterofásico (HECO). Com máxima preferência, o lote principal compreende, de preferência, consiste em um polímero que foi nucleado de acordo com a tecnologia BNT.
[0086] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com essa invenção é, de preferência, produzido em um processo de polimerização sequencial, isto é, em um processo de múltiplos estágios conhecido na técnica, em que a matriz correspondente, isto é, a matriz de polipropileno (M), é produzida pelo menos em um reator de pasta fluida e opcionalmente pelo menos em um reator de fase gasosa, de preferência, em um reator de pasta fluida e um reator de fase gasosa, subsequentemente, o copolímero elastomérico (E) é produzido em pelo menos um reator de fase gasosa, de preferência, em dois reatores de fase gasosa. Com mais precisão, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é obtido através da produção da matriz de polipropileno (M) em pelo menos um sistema de reator, o dito sistema compreende pelo menos um reator, transferindo a dita matriz de polipropileno (M) para um sistema de reator subsequente, o dito sistema compreende pelo menos um reator, em que, na presença da matriz de polipropileno (M), o copolímero de propileno elastomérico (E) é produzido.
[0087] Assim, cada um dos sistemas de polimerização podem compreender um ou mais reatores de pasta fluida agitada convencionais e/ou um ou mais reatores de fase gasosa. De preferência, os reatores usados são selecionados a partir do grupo de reatores de fase gasosa e de ciclo e, em particular, o processo emprega pelo menos um reator de ciclo e pelo menos um reator de fase gasosa. Também é possível usar vários reatores de cada tipo, por exemplo, um reator de ciclo e dois ou três reatores de fase gasosa, ou dois reatores de ciclo e um ou dois reatores de fase gasosa, em série.
[0088] De preferência, o processo para a preparação do copolímero de propileno heterofásico (HECO) também compreende uma pré-polimerização com o sistema de catalisador escolhido, como descrito em detalhes abaixo, que compreende o pró-catalisador Ziegler-Natta, o doador externo e o cocatalisador.
[0089] Em uma modalidade preferencial, 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 pequena de outros reagentes e opcionalmente componentes inertes dissolvidos na mesma.
[0090] A reação de pré-polimerização é tipicamente conduzida em uma temperatura de 0 a 50 °C, de preferência, de 10 a 45 °C e, com mais preferência, de 15 a 40 °C.
[0091] A pressão no reator de pré-polimerização não é crítica, mas deve ser suficientemente alta para manter a mistura de reação em fase líquida. Desse modo, a pressão pode ser de 2 a 10 MPa (20 a 100 bar), por exemplo, 3 a 7 MPa (30 a 70 bar).
[0092] Os componentes de catalisador são, de preferência, todos introduzidos na etapa de pré-polimerização. No entanto, quando o componente de catalisador sólido (i) e o cocatalisador (ii) podem ser alimentados separadamente, é possível que apenas uma parte do cocatalisador seja introduzida no estágio de pré-polimerização e a parte remanescente em estágios de polimerização subsequentes. Além disso, em tais casos, é necessário introduzir muito cocatalisador no estágio de pré-polimerização para que uma reação de polimerização suficiente seja obtida no mesmo.
[0093] É possível adicionar outros componentes também ao estágio de pré-polimerização. Desse modo, o hidrogênio pode ser adicionado ao estágio de pré-polimerização para controlar o peso molecular do pré-polímero, como é conhecido na técnica. Ademais, aditivo antiestático pode ser usado para impedir que as partículas sejam aderidas umas às outras ou às paredes do reator.
[0094] O controle preciso das condições de pré- polimerização e parâmetros de reação está dentro da aptidão da técnica.
[0095] Um reator de pasta fluida designa qualquer reator, como um reator de tanque agitado em massa simples ou contínuo ou reator de ciclo, que opera em massa ou pasta fluida e em que o polímero se forma na forma de particulado. "Em massa" significa uma polimerização no meio de reação que compreende pelo menos 60,0 % em peso de monômero. De acordo com uma modalidade preferencial, o reator de pasta fluida compreende um reator de ciclo em massa.
[0096] "Reator de fase gasosa" significa qualquer reator de leito fluidizado ou mecanicamente misturado. De preferência, o reator de fase gasosa compreende um reator de leito fluidizado mecanicamente agitado com velocidades de gás de pelo menos 0,2 m/s.
[0097] A modalidade particularmente preferencial para a preparação do copolímero de propileno heterofásico (HECO) da invenção compreende executar a polimerização em um processo que compreende uma combinação de um reator de ciclo e um ou dois ou três reatores de fase gasosa ou uma combinação de dois reatores de ciclo e um ou dois reatores de fase gasosa.
[0098] Um processo de múltiplos estágios preferencial é um processo de fase gasosa de pasta fluida, como desenvolvido por Borealis e conhecido como a tecnologia Borstar®. Nesse sentido, faz-se referência aos documentos EP 0 887 379 A1, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 e WO 00/68315. Os mesmos são incorporados ao presente documento a título de referência.
[0099] Um processo de fase gasosa-pasta fluida adicional é o processo de Basell Spheripol®.
[0100] De preferência, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é produzido pelo uso de um pró- catalisador Ziegler-Natta especial em combinação com um doador externo especial, como descrito abaixo em detalhes, de preferência, no processo Spheripol® ou no processo Borstar®-PP.
[0101] Um processo de múltiplos estágios preferencial pode, portanto, compreender as etapas de: - produzir a primeira parte da matriz de polipropileno (M-1) na presença do sistema de catalisador escolhido, como, por exemplo, descrito em detalhes abaixo, que compreende o pró-catalisador Ziegler-Natta especial (i), um doador externo (iii) e o cocatalisador (ii) em um reator de pasta fluida, como um reator de ciclo; - transferir o produto de reator do reator de pasta fluida, como um reator de ciclo para um primeiro reator de fase gasosa; - produzir a segunda parte da matriz de polipropileno (M 2) na presença da primeira parte da matriz de polipropileno (M-1) e na presença do sistema de catalisador obtido a partir do reator de pasta fluida, como o reator de ciclo que obtém a matriz de polipropileno (M); - transferir o produto de reator do primeiro reator de fase gasosa para um segundo reator de fase gasosa, - produzir a primeira parte do copolímero elastomérico (E-1) na presença da matriz de polipropileno (M) e o sistema de catalisador obtido a partir do primeiro reator de fase gasosa; - transferir o produto de reator do segundo reator de fase gasosa para um terceiro reator de fase gasosa, - produzir a segunda parte do copolímero elastomérico (E- 2) na presença da matriz de polipropileno (M), a primeira parte do copolímero elastomérico (E-1) e o sistema de catalisador obtido a partir do segundo reator de fase gasosa obtendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO); recuperar o copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0102] Em relação ao processo de fase gasosa de pasta fluida preferencial mencionado acima, as seguintes informações gerais podem ser fornecidas em relação às condições de processo.
[0103] A temperatura é, de preferência, de 40 a 110 °C, de preferência, entre 50 e 100 °C, em particular, entre 60 e 90 °C, com uma pressão na faixa de 0,5 a 8 MPa (5 a 80 bar), de preferência, 1 a 6 MPa (10 a 60 bar), com a opção de adicionar hidrogênio a fim de controlar o peso molecular de uma maneira conhecida per se.
[0104] O produto de reação da polimerização de pasta fluida, que, de preferência, é executada em um reator de ciclo, é, então, transferido para o reator (ou reatores) de fase gasosa subsequente, em que a temperatura, de preferência, está na faixa de 50 a 130 °C, com mais preferência, 60 a 100 °C, em uma pressão na faixa de 0,5 a 5 MPa (5 a 50 bar), de preferência, 0,8 a 3,5 MPa (8 a 35 bar), novamente com a opção de adicionar hidrogênio a fim de controlar o peso molecular de uma maneira conhecida per se.
[0105] Se desejado, a polimerização pode ser realizada de uma maneira conhecida sob condições supercríticas na pasta fluida, de preferência, reator de ciclo, e/ou como um modo condensado no reator de fase gasosa.
[0106] De acordo com a invenção, o polipropileno heterofásico é, de preferência, obtido por um processo de polimerização de múltiplos estágios, como descrito acima, na presença de um sistema de catalisador que compreende como componente (i) um pró-catalisador Ziegler-Natta que contém um produto de transesterificação de um álcool inferior e um éster ftálico.
[0107] O pró-catalisador usado de acordo com a invenção é preparado por a) reagir um aduto solidificado por emulsão ou cristalizado por aspersão de MgCl2 e um C1-C2 álcool com TiCl4 b) reagir o produto do estágio a) com um dialquilftalato da fórmula (I)
Figure img0001
em que R1 e R2 são independentemente pelo menos um C5 alquila sob condições em que a transesterificação entre o dito C1 a C2 álcool e o dito dialquilftalato da fórmula (I) ocorre para formar o doador interno c) lavar o produto do estágio b) ou d) opcionalmente reagir o produto da etapa c) com TiCl4 adicional.
[0108] O pró-catalisador é produzido como definido, por exemplo, nos pedidos de patente WO 87/07620, WO 92/19653, WO 92/19658 e EP 0 491 566, EP 591224 e EP 586390. O conteúdo desses documentos está incluído no presente documento a título de referência.
[0109] Primeiramente, um aduto de MgCl2 e um C1-C2 álcool da fórmula MgCl2*nROH, em que R é metila ou etila e n é 1 a 6, é formado. Etanol é preferencialmente usado como álcool. O aduto, o qual é primeiramente fundido e então cristalizado por aspersão ou solidificado por emulsão, é usado como carreador de catalisador.
[0110] Na próxima etapa, o aduto solidificado por emulsão ou cristalizado por aspersão da fórmula MgCl2*nROH, em que R é metila ou etila, preferencialmente etila e n é 1 a 6, está em contato com TiCl4 para formar um carreador titanizado, antes das etapas de • adicionar o dito carreador titanizado (i) um dialquilftalato da fórmula (I), sendo que R1' e R2' são independentemente pelo menos uma Cs- alquila, como pelo menos uma Cs-alquila, ou preferencialmente (ii) um dialquilftalato da fórmula (I), sendo que R1' e R2' são iguais e são pelo menos uma C5-alquila, como pelo menos uma C8-alquila, ou mais preferencialmente (iii) um dialquilftalato da fórmula (I) selecionado a partir do grupo que consiste em propil- hexilftalato (PrHP), dioctilftalato (DOP), di-iso- decilftalato (DIDP), e ditridecilftalato (DTDP), ainda mais preferencialmente dialquilftalato da fórmula (I) é um dioctilftalato (DOP), como di- iso-octilftalato ou dietil-hexilftalato, em particular dietil-hexilftalato, para formar um primeiro produto, submeter o dito primeiro produto a condições de transesterificação adequadas, isto é, a uma temperatura acima de 100 °C, preferencialmente entre 100 a 150 °C, mais preferencialmente entre 130 a 150 °C, de tal modo que o dito metanol ou etanol seja transesterificado com os ditos grupos éster do dito dialquilftalato da fórmula (I) para formar preferencialmente pelo menos 80 % em mol, mais preferencialmente 90 % em mol, com máxima preferência 95 % em mol, de um dialquilftalato da fórmula (II)
Figure img0002
com R1 e R2 sendo metila ou etila, de preferência, etila, O dialquilftalato de fórmula (II) sendo o doador interno e • recuperar o dito produto de transesterificação como a composição de pró-catalisador (componente (i)).
[0111] O aduto da fórmula MgCl2*nROH, em que R é metila ou etila e n é 1 a 6, está em uma modalidade preferencial fundido e então o material fundido é preferencialmente injetado por um gás em um solvente resfriado ou um gás resfriado, sendo que o aduto é cristalizado em uma forma morfologicamente vantajosa, como, por exemplo, descrito no documento WO 87/07620.
[0112] Esse aduto cristalizado é preferencialmente usado como o carreador de catalisador e reagido com o pró- catalisador útil na presente invenção, como descrito nos documentos WO 92/19658 e WO 92/19653.
[0113] Após o resíduo de catalisador ser removido por extração, um aduto do carreador titanizado e o doador interno são obtidos, nos quais o grupo derivado do álcool de éster foi alterado.
[0114] Ca so titânio suficiente permaneça no carreador, esse agirá como um elemento ativo do pró-catalisador.
[0115] De outro modo, a titanização é repetida após o tratamento acima para garantir uma concentração de titânio suficiente e então a atividade.
[0116] Preferencialmente, o pró-catalisador usado de acordo com a invenção contém 2,5 % em peso de titânio no máximo, preferencialmente 2,2 % % em peso no máximo e mais preferencialmente 2,0 % em peso no máximo. Seu teor de doador está preferencialmente entre 4 a 12 % em peso e mais preferencialmente entre 6 e 10 % em peso.
[0117] Mais preferencialmente, o pró-catalisador usado de acordo com a invenção foi produzido com o uso de etanol como o álcool e dioctilftalato (DOP) como dialquilftalato da fórmula (I), produzindo ftalato de dietila (DEP) como o composto de doador interno.
[0118] Em uma modalidade adicional, como destacado acima, o pró-catalisador Ziegler-Natta pode ser modificado pela polimerização de um composto de vinila na presença do sistema de catalisador, que compreende o pró-catalisador Ziegler- Natta especial, um doador externo e um cocatalisador, cujo composto de vinila tem a fórmula: CH2=CH-CHR3R4
[0119] em que R3 e R4 juntos formam um anel aromático, saturado ou insaturado de 5 ou 6 membros ou representam independentemente um grupo alquila que compreende 1 a 4 átomos de carbono, e o catalisador modificado é usado para a preparação da composição de polipropileno heterofásico de acordo com essa invenção. O composto de vinila polimerizado pode agir como um agente de a-nucleação. Essa modificação é, em particular, usada para a preparação do polipropileno heterofásico (HECO).
[0120] Quanto à modificação do catalisador, é feita referência aos pedidos internacionais WO 99/24478, WO 99/24479 e particularmente WO 00/68315, incorporados no presente documento a título de referência em relação às condições de reação referentes à modificação do catalisador, bem como em relação à reação de polimerização.
[0121] Para a produção do polipropileno heterofásico de acordo com a invenção, o sistema de catalisador usado preferencialmente compreende, além do pró-catalisador Ziegler-Natta especial, um cocatalisador organometálico como componente (ii).
[0122] Consequentemente, é preferencial selecionar o cocatalisador a partir do grupo que consiste em trialquilalumínio, como trietilalumínio (TEA), cloreto de dialquilalumínio e sesquicloreto de alquilalumínio.
[0123] Componente (iii) do sistema de catalisadores usado é um doador externo representado pela fórmula (IIIa) ou (IIIb). A fórmula (IIIa) é definida por Si(OCH3)2R25 (IIIa)
[0124] em que R5 representa um grupo alquila ramificado que tem de 3 a 12 átomos de carbono, preferencialmente um grupo alquila ramificado que tem de 3 a 6 átomos de carbono ou uma ciclo-alquila que tem de 4 a 12 átomos de carbono, preferencialmente uma ciclo-alquila que tem de 5 a 8 átomos de carbono.
[0125] É preferencial, em particular, que R5 seja selecionado a partir do grupo que consiste em iso-propila, isobutila, iso-pentila, terc-butila, terc-amila, neopentila, ciclopentila, ciclo-hexila, metilciclopentila e ciclo- heptila.
[0126] A fórmula (IIIb) é definida por Si(OCH2CH3)3(NRxRy) (IIIb)
[0127] em que Rx e Ry podem ser iguais ou diferentes, representando um grupo de hidrocarboneto que tem 1 a 12 átomos de carbono.
[0128] Rx e Ry são independentemente selecionados a partir do grupo que consiste em grupo hidrocarboneto alifático linear que tem de 1 a 12 átomos de carbono, grupo hidrocarboneto alifático ramificado que tem de 1 a 12 átomos de carbono e grupo hidrocarboneto alifático cíclico que tem de 1 a 12 átomos de carbono. É preferencial, em particular, que Rx e Ry sejam independentemente selecionados a partir do grupo que consiste em metila, etila, n-propila, n-butila, octila, decanila, iso-propila, iso-butila, isopentila, terc- butila, terc-amila, neopentila, ciclopentila, ciclo-hexila, metilciclopentila e ciclo-heptila.
[0129] Mais preferencialmente, ambos Rx e Ry são iguais, ainda mais preferencialmente ambos Rx e Ry são um grupo etila.
[0130] Com máxima preferência, o doador externo de fórmula (IIIb) é dietilaminotrietoxissilano.
[0131] Com máxima preferência, o doador externo é da fórmula (IIIa), como diciclopentil dimetoxi silano [Si(OCH3)2(ciclo-pentil)2] ou di-isopropil dimetoxi silano [Si(OCH3)2(CH(CH3)2)2], particularmente diciclopentil dimetoxi silano [Si(OCH3)2(ciclo-pentil)2].
[0132] A composição de polipropileno (C) pode compreender o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 55 a 95 partes em peso, de preferência, em uma quantidade de 73 a 92 partes em peso, com mais preferência, em uma quantidade de 79 a 90 partes em peso, em que as partes em peso têm como base as partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e as fibras de carbono (CF).
[0133] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 55 a 95 partes em peso, em que as partes em peso têm como base as partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), o polipropileno modificado polar (PMP) e as fibras de carbono (CF).
[0134] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 79 a 90 partes em peso, em que as partes em peso têm como base as partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e as fibras de carbono (CF).
[0135] A composição de polipropileno pode compreender o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de pelo menos 55 % em peso, de preferência, pelo menos 73 % em peso, com mais preferência, pelo menos 79 % em peso, como na faixa de 55 a 95 % em peso, de preferência, na faixa de 73 a 92 % em peso, com mais preferência, na faixa de 79 a 90 % em peso com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0136] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 55 a 95 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0137] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 79 a 90 partes em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C). O Polipropileno Modificado Polar (PMP)
[0138] A fim de obter uma dispersão mais uniforme e mais fácil das fibras de carbono (CF) nos componentes de polímero, que atuam como uma matriz para as fibras de carbono (CF) na composição de polipropileno (C), um polipropileno modificado polar (PMP) é aplicado como um agente de acoplamento.
[0139] O polipropileno modificado polar (PMP) é, de preferência, um polipropileno que contém grupos polares.
[0140] A seguir, o polipropileno será definido mais precisamente, o qual é modificado subsequentemente a um polipropileno modificado polar (PMP) como explicado em detalhe abaixo.
[0141] O polipropileno é, de preferência, um homopolímero de propileno ou um copolímero de propileno aleatório, como um copolímero de (i) propileno e (ii) etileno e/ou C4 a C12 α-olefinas, de preferência, de (i) propileno e (ii) uma α- olefina selecionada do grupo que consiste em etileno, 1- buteno, 1-hexeno, 1-octeno, e misturas dos mesmos, de preferência, de etileno.
[0142] Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é um copolímero de propileno aleatório modificado, em que o dito copolímero de propileno aleatório compreende etileno como a única unidade de comonômero.
[0143] Em relação à definição do termo "copolímero de propileno aleatório", faz-se referência às informações fornecidas acima que discutem o copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0144] De preferência, as unidades deriváveis de propileno constituem a parte principal do copolímero de propileno aleatório, isto é, pelo menos 90,0 % em peso, com mais preferência, na faixa de 92,0 a 99,5 % em peso, ainda com mais preferência, de 92,5 a 98,0 % em peso, ainda com mais preferência, de 93,0 a 96,0 % em peso, com base no peso total do copolímero de propileno aleatório. Consequentemente, a quantidade de unidades derivadas de etileno e/ou C4 a C12 α-olefinas, de preferência, derivadas do etileno, no copolímero de propileno aleatório é no máximo 10 % em peso, com mais preferência, na faixa de 0,5 a 8,0 % em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 2,0 a 7,5 % em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 4,0 a 7,0 % em peso, com base no peso total do copolímero de propileno aleatório.
[0145] Obs erva-se, em particular, que o copolímero de propileno aleatório apenas compreende unidades deriváveis de propileno e etileno. As quantidades de comonômero dadas nesse parágrafo pertencem, de preferência, ao copolímero de propileno aleatório que não é modificado.
[0146] Obs erva-se que o copolímero de propileno aleatório, isto é, o copolímero de propileno aleatório não modificado, tem uma temperatura de fusão Tm na faixa de 125 a 140 °C, com mais preferência, varia de 128 a 138 °C e, com máxima preferência, varia de 131 a 136 °C. A temperatura de fusão determinada nesse parágrafo é a temperatura de fusão do copolímero de propileno aleatório não modificado.
[0147] Obs erva-se que o copolímero de propileno aleatório, isto é, o copolímero de propileno aleatório não modificado, tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 1 a 30 g/10 min, de preferência, na faixa de 1 a 20 g/10 min, com mais preferência, na faixa de 1 a 10 g/10 min, e, com máxima preferência, na faixa de 2 a 6 g/10 min.
[0148] Obs erva-se que o polipropileno modificado polar (PMP) compreende grupos derivados de grupos polares. Nesse contexto, é dada preferência a polipropileno modificado polar (PMP) que compreende grupos derivados de compostos polares, em particular, selecionados a partir do grupo que consiste em anidridos ácidos, ácidos carboxílicos, derivados de ácido carboxílico, aminas primárias e secundárias, compostos de hidroxila, oxazolina e epóxidos, e também compostos iônicos.
[0149] Os exemplos específicos dos ditos grupos polares são anidridos cíclicos insaturados e seus diésteres alifáticos, e os derivados de diácido. Em particular, o elemento pode usar anidrido maleico e compostos selecionados a partir de C1 a C10 maleatos de dialquila lineares e ramificados, C1 a C10 fumaratos de dialquila lineares e ramificados, anidridos itacônicos, C1 a C10 ésteres de dialquila de ácido itacônico lineares e ramificados, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico e misturas dos mesmos.
[0150] Em t ermos de estrutura, o polipropileno modificado polar (PMP) é, de preferência, selecionado a partir de copolímeros de enxerto ou bloco, de preferência, do polipropileno definido acima, como o copolímero de propileno aleatório definido acima.
[0151] De preferência, o polipropileno modificado polar (PMP), isto é, o agente de acoplamento, é um polipropileno, como o copolímero de propileno aleatório como definido acima na seção “o propileno modificado polar (PMP) como agente de acoplamento”, enxertado com tal grupo polar.
[0152] É dada preferência particular ao uso de um polipropileno, como o copolímero de propileno aleatório como definido acima na seção "O Propileno Modificado Polar (PMP)" enxertado com anidrido maleico como o polipropileno modificado polar (PMP), isto é, o agente de acoplamento.
[0153] Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é um copolímero de propileno aleatório como definido acima enxertado com anidrido maleico. Assim, em uma modalidade preferencial específica, o polipropileno modificado polar (PMP) é um copolímero de etileno e propileno aleatório enxertado com anidrido maleico, com mais preferência, em que o teor de etileno com base na quantidade total do copolímero de etileno e propileno aleatório está na faixa de 2,0 a 7,5 % em peso, com mais preferência, na faixa de 4,0 a 7,0 % em peso.
[0154] A f im de alcançar a dispersão desejada das fibras de carbono (CF) nos componentes poliméricos assegurando que a composição polimérica (C) forneça as propriedades mecânicas bem equilibradas, em particular, uma alta resistência ao impacto em combinação com um alto alongamento à ruptura em baixa densidade, observa-se que o polipropileno modificado polar (PMP) compreende uma quantidade de grupos que derivam de grupos polares que são maiores que os tipicamente usados em polipropilenos modificados polares considerados para polipropilenos.
[0155] O polipropileno modificado polar (PMP) pode compreender grupos que derivam de grupos polares em uma quantidade na faixa de 0,5 a 5,0 % em peso, de preferência, na faixa de 1,0 a 4,0 % em peso, com mais preferência, na faixa de 1,5 a 3,0 % em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 1,7 a 2,3 % em peso, com base no peso total do polipropileno modificado polar (PMP).
[0156] O polipropileno modificado polar (PMP) pode ter uma taxa de volume de fluxo de fusão MVI (170 °C; 1,2 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 20 a 150 cm3/10 min, de preferência, na faixa de 40 a 100 cm3/min.
[0157] Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é um copolímero de etileno e propileno aleatório enxertado com anidrido maleico com um teor de etileno com base na quantidade total do copolímero de etileno e propileno aleatório na faixa de 2,0 a 7,5 % em peso, que tem grupos que derivam de grupos polares em uma quantidade na faixa de 0,5 a 5,0 % em peso e uma taxa de volume de fluxo de fusão MVI (170 °C; 1,2 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 20 a 150 cm3/10 min.
[0158] Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é um copolímero de etileno e propileno aleatório enxertado com anidrido maleico com um teor de etileno com base na quantidade total do copolímero de etileno e propileno aleatório que está faixa de 2,0 a 3,0 % em peso, que tem grupos que derivam de grupos polares em uma quantidade na faixa de 1,5 a 3,0 % em peso e uma taxa de volume de fluxo de fusão MVI (170 °C; 1,2 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 40 a 100 cm3/10 min.
[0159] Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é um copolímero de etileno e propileno aleatório enxertado com anidrido maleico com um teor de etileno com base na quantidade total do copolímero de etileno e propileno aleatório que está na faixa de 2,0 a 2,8 % em peso, que tem grupos que derivam de grupos polares em uma quantidade na faixa de 1,7 a 2,3 % em peso e uma taxa de volume de fluxo de fusão MVI (170 °C; 1,2 kg) medida de acordo com ISO 1133 na faixa de 40 a 100 cm3/10 min.
[0160] Adi cional ou alternativamente, observa-se que o polipropileno modificado polar (PMP) tem, de preferência, uma temperatura de fusão Tm na faixa de 120 a 150 °C, com mais preferência, na faixa de 125 a 145 °C e, com máxima preferência, na faixa de 130 a 140 °C.
[0161] O polipropileno modificado polar (PMP) pode ser produzido de uma maneira simples por um processo de enxerto de duas etapas que compreende um estágio sólido como uma primeira etapa e um estágio de fusão como uma segunda etapa. Tais etapas de processo são bem conhecidas na técnica.
[0162] O polipropileno modificado polar (PMP) é conhecido na técnica e está comercialmente disponível. Um exemplo adequado é SCONA TSPP 10213 GB da BYK.
[0163] A composição de polipropileno (C) pode compreender o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 partes em peso, de preferência, na faixa de 2,5 a 10 partes em peso, com mais preferência, na faixa de 3,0 a 7,0 partes em peso, com mais preferência, na faixa de 3,0 a 6,0 partes em peso, com base nas partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0164] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 partes em peso, com base nas partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0165] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 10 partes em peso, com base nas partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0166] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 6,0 partes em peso, com base nas partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF).
[0167] A composição de polipropileno pode compreender o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade de pelo menos 1,0 % em peso, de preferência, pelo menos 2,5 % em peso, com mais preferência, pelo menos 3,0 % em peso, como uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 % em peso, de preferência, na faixa de 2,5 a 10 % em peso, com mais preferência, na faixa de 3,0 a 7,0 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0168] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 1,0 a 10 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0169] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 10 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0170] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade na faixa de 3,0 a 6,0 partes em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0171] De preferência, o polipropileno modificado polar (PMP) é apenas o polipropileno modificado polar presente na composição de polipropileno (C). Em uma modalidade, o polipropileno modificado polar (PMP) é apenas o polipropileno modificado polar presente na composição de polipropileno (C). As Fibras de Carbono (CF)
[0172] Obs erva-se que a composição de polipropileno (C) deve ter propriedades mecânicas bem equilibradas, em particular, uma alta resistência a impacto em combinação com um alto alongamento à ruptura. A fim de alcançar essas propriedades, é uma exigência essencial a inclusão de fibras de carbono (CF).
[0173] As fibras de carbono (CF) podem ter um diâmetro mediano na faixa de 2 a 30 μm, de preferência, na faixa de 3 a 25 μm, com mais preferência, na faixa de 5 a 20 μm. As fibras de carbono (CF) podem ter uma densidade na faixa de 1,0 a 2,5 g/cm3, de preferência, na faixa de 1,5 a 2,3 g/cm3, com mais preferência, na faixa de 1,7 a 2,0 g/cm3.
[0174] Deve ser observado que as fibras de carbono não são consideradas um material polimérico. Adicionalmente, as fibras de carbono (CF) não são reconhecidas por serem abrangidas pelo termo "aditivos (AD)" como definido em maior detalhe abaixo.
[0175] As fibras de carbono (CF) podem ser na forma de um pano não tecido. O pano não tecido compreende, de preferência, pelo menos 50 % em peso de fibras de carbono (CF), com mais preferência, pelo menos 65 % em peso de fibras de carbono, ainda com mais preferência, pelo menos 75 % em peso de fibras de carbono (CF) e, com máxima preferência, pelo menos 80 % em peso, com base no peso total do pano não tecido.
[0176] O pano não tecido de acordo com a invenção pode compreender compostos poliméricos como agentes de engomadura e/ou fios de costura. Observa-se que os agentes de engomadura e/ou fios de costura não estão compreendidos em uma quantidade que excede 10 % em peso, de preferência, 7,5 % em peso ainda com mais preferência, 3 % em peso, com base no peso da fibra de carbono (CF). Os agentes de engomadura e/ou fios de costura são considerados como sendo abrangidos pelo termo "fibra de carbono (CF)" e não se assemelham a compostos poliméricos adicionais.
[0177] Se presente, a quantidade de fio de costura está normalmente na faixa de 0,25 a 10 % em peso, de preferência, na faixa de 0,5 a 7,5 % em peso e, com máxima preferência, na faixa de 1,0 a 3,0 % em peso com base no peso total do pano não tecido. Os fios de costura adequados são, por exemplo, fibras de poliéster. Como indicado acima, os fios de costura são considerados como sendo abrangidos pelo termo "fibra de carbono (CF)" e não se assemelham a compostos poliméricos adicionais.
[0178] Se presente, a quantidade de agentes de engomadura está tipicamente na faixa de 0,25 a 15 % em peso, de preferência, de 0,5 a 10 % em peso, com mais preferência, de 1,0 a 7,5 % em peso, com base no peso das fibras de carbono (CF). Agentes de engomadura adequados são, por exemplo, resinas epóxi, resinas epóxi modificadas por poliéter, poliuretano, polipropileno enxertado de silano-amina. Como indicado acima, os agentes de engomadura são considerados como sendo abrangidos pelo termo "fibra de carbono (CF)" e não se assemelham a compostos poliméricos adicionais.
[0179] Observa-se que o pano não tecido pode ser um material reciclado que pode conter compostos adicionais além das fibras de carbono, como quantidades menores de fibras de vidro, dependendo do primeiro uso. Esses compostos adicionais são considerados como sendo abrangidos pelo termo "fibra de carbono (CF)" e não se assemelham a compostos adicionais, em particular, compostos poliméricos e/ou compostos de fibra adicionais.
[0180] Obs erva-se que esses compostos adicionais, como fibras de vidro, não estão compreendidos em uma quantidade que excede 10 % em peso, de preferência, 5 % em peso ainda com mais preferência, 3 % em peso, com base no peso da fibra de carbono (CF). Em uma modalidade, a fibra de carbono (CF) não compreende fibras de vidro em uma quantidade que excede 5 % em peso, com base no peso da fibra de carbono (CF). Em uma modalidade, a fibra de carbono (CF) não compreende fibras de vidro.
[0181] No caso em que as fibras de carbono (CF) estão na forma de um pano não tecido, o pano não tecido está, de preferência, na forma de uma tira.
[0182] Usualmente, a largura da tira é de não mais que 300 mm. De preferência, a tira tem uma largura de 10 a 300 mm, de preferência, uma largura de 25 a 250 mm e com máxima preferência, uma largura de 40 a 200 mm. Adicional ou alternativamente, a tira tem, de preferência, um comprimento de pelo menos 50 cm, com mais preferência, de pelo menos 150 cm e, com máxima preferência, de pelo menos 250 cm.
[0183] A t ira pode ser na forma de um carretel. Assim, o comprimento não é particularmente limitado. Entretanto, o comprimento não é particularmente limitado, isto é, a tira pode ser uma denominada “tira sem fim”.
[0184] O peso médio do pano não tecido está, de preferência, na faixa de 100 a 1000 g/m2, com mais preferência, na faixa de 150 a 800 g/m2 e, com máxima preferência, na faixa de 250 a 650 g/m2.
[0185] O pano não tecido é caracterizado adicionalmente por um peso constante por área. Assim, a diferença em peso entre duas seções do pano não tecido que tem uma área idêntica expressada no quociente da seção que tem o maior peso para a seção que tem o menor peso está, de preferência, dentro de 10 %, com mais preferência, dentro de 5 %.
[0186] A preparação de pano não tecido a partir de fibras de carbono (CF), por exemplo, mechas, ou material reciclado que pode ser na forma de uma manta disposta, é bem conhecida na técnica. Processos adequados são, por exemplo, perfuração por agulha.
[0187] De preferência, o pano não tecido está na forma de um pano não tecido, de preferência, obtido por perfuração por agulha.
[0188] A composição de polipropileno (C) pode compreender as fibras de carbono (CF) em uma quantidade de 2,5 a 35 partes em peso, de preferência, em uma quantidade de 5,0 a 20 partes em peso, com mais preferência, na faixa de 7,0 a 15 partes em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 8,5 a 12,5 partes em peso, em que as partes em peso têm como base as partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e fibras de carbono (CF).
[0189] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 partes em peso, em que as partes em peso têm como base as partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e fibras de carbono (CF).
[0190] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 8,5 a 12,5 partes em peso, em que as partes em peso têm como base as partes totais em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e fibras de carbono (CF).
[0191] A composição de polipropileno pode compreender as fibras de carbono (CF) em uma quantidade de pelo menos 2,5 % em peso, de preferência, pelo menos 5,0 % em peso, com mais preferência, pelo menos 7,0 % em peso, ainda com mais preferência, pelo menos 8,5 % em peso, como uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 % em peso, de preferência, na faixa de 5,0 a 20 % em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 7,0 a 15,0 % em peso, ainda com mais preferência, na faixa de 8,5 a 12,5 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0192] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 2,5 a 35 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0193] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) compreende as fibras de carbono (CF) em uma quantidade na faixa de 8,5 a 12,5 partes em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
[0194] De preferência, as fibras de carbono (CF) são apenas as fibras presentes na composição de polipropileno (C).
[0195] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) não compreende fibras selecionadas a partir do grupo que consiste em fibras de vidro, fibras de metal, fibras de mineral, fibras de cerâmica e misturas dos mesmos.
[0196] Em uma modalidade, a composição de polipropileno (C) não compreende fibras obtidas a partir de um material inorgânico. Os Aditivos (AD)
[0197] Além do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do polipropileno modificado polar (PMP) e das fibras de carbono (CF), a composição de polipropileno (C) pode compreender aditivos (AD).
[0198] Os aditivos típicos são sequestrantes de ácido, antioxidantes, corantes, estabilizadores de luz, plastificantes, agentes antiaderentes, agentes antirrisco, agentes dispersantes, auxiliares de processamento, lubrificantes, pigmentos, agente antiestático e similares.
[0199] Tais aditivos estão comercialmente disponíveis e são, por exemplo, descritos em “Plastic Additives Handbook”, 6a edição 2009 de Hans Zweifel (páginas 1141 a 1190).
[0200] Como indicado acima, o termo "aditivos (AD)" não inclui fibras, como fibras de carbono, fibras de vidro, fibras metálicas, fibras minerais e fibras de cerâmica. Em outras palavras, as fibras de carbono (CF) não estão relacionadas a um aditivo.
[0201] Entretanto, o termo "aditivos (AD)" pode incluir também materiais carreadores, em particular, materiais carreadores poliméricos (PCM).
[0202] A composição de polipropileno (C) pode compreender os aditivos (AD) em uma quantidade de até 10 % em peso, de preferência, em uma quantidade na faixa de 0,01 a 10 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade na faixa de 0,05 a 5 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 2,5 % em peso, com base no peso da composição de polipropileno (C).
[0203] A composição de polipropileno (C) pode compreender aditivos selecionados a partir do grupo de antioxidante, removedor de ácido, agente antirrisco, agente de liberação de molde, lubrificante, estabilizador UV e misturas dos mesmos.
[0204] Os aditivos (AD) podem ser incluídos na composição de polipropileno (C) como um ingrediente separado. Alternativamente, os aditivos (AD) podem ser incluídos na composição de polipropileno (C) juntos com pelo menos um outro componente. Por exemplo, os aditivos (AD) podem ser adicionados à composição polimérica (C) junto com o copolímero de propileno heterofásico (HECO), o polipropileno modificado polar (PMP) e/ou as fibras de carbono (CF), de preferência, na forma de um lote principal (MB). Por conseguinte, os termos "copolímero de propileno heterofásico (HECO)", "polipropileno modificado polar (PMP)" e "fibras de carbono (CF)" podem ser direcionados a uma composição que inclui aditivos (AD). Aditivos diferentes dos materiais carreadores poliméricos (PCM) são adicionados tipicamente à composição de polipropileno (C) junto com materiais carreadores poliméricos (PCM) na forma de um lote principal (MB).
[0205] Assim, uma composição de polipropileno (C) que consiste em copolímero de propileno heterofásico (HECO), polipropileno modificado polar (PMP) e fibras de carbono (CF) também pode compreender aditivos (AD).
O Material Carreador Polimérico (PCM)
[0206] Como indicado acima, em uma modalidade preferencial, a composição de polipropileno (C) não compreende outros polímeros além do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e do polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade que excede 10 % em peso, de preferência, em uma quantidade que excede 5 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade que excede 2,5 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade que excede 0,8 % em peso, com base no peso da composição de polipropileno (C). Se um polímero adicional estiver presente, tal polímero é tipicamente um material carreador polimérico (PCM) para aditivos.
[0207] O material carreador polimérico (PCM) é um polímero carreador para os outros aditivos para assegurar uma distribuição uniforme na composição de polipropileno (C). O material carreador polimérico (PCM) não é limitado a um polímero particular. O material carreador polimérico (PCM) pode ser homopolímero de etileno, copolímero de etileno obtido a partir de etileno e comonômero de α-olefina como comonômero de C3 a C8 α-olefina, homopolímero de propileno, copolímero de propileno obtido a partir de propileno e comonômero de α-olefina como etileno e/ou comonômero de C4 a C8 α-olefina e misturas dos mesmos.
[0208] Tipicamente, o material carreador polimérico (PCM) como não contribui para as propriedades aprimoradas da composição de polipropileno (C) descrita. O
Artigo
[0209] A presente invenção é adicionalmente direcionada a um artigo que compreende a composição de polipropileno (C).
[0210] O artigo pode compreender a composição de polipropileno em uma quantidade de pelo menos 80 % em peso, como 80 a 99,9 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 90 % em peso, como 90 a 99,9 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 95 % em peso, como 95 a 99,9 % em peso.
[0211] O artigo pode ser um artigo moldado ou artigo extrusado, de preferência, o artigo é um artigo moldado, como um artigo moldado por injeção ou um artigo moldado por compressão.
[0212] Em uma modalidade preferencial, o artigo é um artigo automotivo, em particular, um artigo externo ou interno automotivo, como carreadores instrumentais, coberturas, carreadores estruturais, para-choques, compensação lateral, suportes para degrau, painéis de corpo, spoilers, painéis de instrumentos, compensação interna e similares.
EXEMPLOS 1. Definições/Métodos de Medição
[0213] As definições a seguir de termos e métodos de determinação se aplicam à descrição geral acima da invenção, bem como aos exemplos abaixo, a menos que seja definido de outro modo.
Quantificação de Microestrutura por Espectroscopia de RMN
[0214] A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) quantitativa é usada para quantificar a isotaticidade e a regiorregularidade dos homopolímeros de polipropileno. Os espectros de 13C{1H} RMN quantitativa foram registrados no estado de solução com o uso de um espectrômetro de RMN Bruker Advance III 400 que opera a 400,15 e 100,62 MHz para H e 13C respectivamente. Todos os espectros foram registrados com o uso de uma cabeça de sonda de temperatura estendida de 10 mm otimizada por 13C a 125 °C com o uso de gás nitrogênio para todos os pneumáticos.
[0215] Para homopolímeros de polipropileno, aproximadamente 200 mg de material foram dissolvidos em 1,2- tetracloroetano-d2 (TCE-d2). Para garantir uma solução homogênea, após a preparação de amostra inicial em um bloco de calor, o tubo de RMN foi ainda aquecido em um forno giratório por pelo menos 1 hora. Mediante a inserção no ímã, o tubo foi girado a 10 Hz. Essa configuração foi escolhida principalmente pela alta resolução necessária para quantificação de distribuição de taticidade (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V.; Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251). A excitação de pulso único padrão foi empregada usando o NOE e esquema de desacoplamento WALTZ16 de nível duplo (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, 11289). Um total de 8192 (8k) variáveis foi adquirido por espectros.
[0216] Os espectros de 13C{1H} RMN quantitativos foram processados, integrados e as propriedades quantitativas relevantes determinadas a partir das integrais com o uso de programas de computador particulares.
[0217] Para homopolímeros de polipropileno, todos os desvios químicos são internamente referentes ao pêntade isotático de metila (mmmm) a 21,85 ppm.
[0218] Sinais característicos correspondentes a regiodefeitos (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253; Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157; Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950) ou comonômero foram observados.
[0219] A distribuição de taticidade foi quantificada através de integração da região de metila entre 23,6-19,7 ppm com correção de quaisquer sítios não relacionados às sequências estéreo de interesse (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V., Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251).
[0220] Especificamente, a influência de regiodefeitos e comonômero na quantificação da distribuição de taticidade foi corrigida por subtração de regiodefeito representativo e integrais de comonômero das regiões integrais específicas das sequências estéreo.
[0221] A isotaticidade foi determinada no nível pêntade e relatada como o percentual de sequências de pêntade isotática (mmmm) em relação a todas as sequências de pêntade: [mmmm] % = 100 * (mmmm / soma de todas as pêntades)
[0222] A presença de regiodefeitos de 2,1 eritro foi indicada pela presença dos dois sítios de metila a 17,7 e 17,2 ppm e confirmada por outros sítios característicos. Os sinais característicos correspondentes a outros tipos de regiodefeitos não foram observados (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253).
[0223] A quantidade de regiodefeitos de 2,1 eritro foi quantificada com o uso do integral médio dos dois sítios de metila característicos a 17,7 e 17,2 ppm: P21e = (Ie6 + Ieθ) / 2
[0224] A quantidade de propeno primário 1,2 inserido foi quantificada com base na região de metila com correção realizada para sítios incluídos nessa região não relacionada à inserção primária e para sítios de inserção primária excluídos dessa região: P12 = ICH3 + P12e
[0225] A quantidade total de propeno foi quantificada como a soma de propeno primário inserido e todos os outros regiodefeitos presentes: Ptotal = P12 + P21e
[0226] A porcentagem em mol de regiodefeitos de 2,1 eritro foi quantificada em relação a todo o propeno: [21e] % em mol = 100 * (P2ie / Ptotai)
[0227] Sinais característicos que correspondem à incorporação de etileno foram observados (como descrito em Cheng, H. N., Macromolecules 1984, 17, 1950) e a fração de comonômero calculada como a fração de etileno no polímero com relação a todos os monômeros no polímero.
[0228] A fração de comonômero foi quantificada usando o método de W-J. Wang e S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157, através da integração de múltiplos sinais através de toda região espectral nos espectros 13C{1H}. Esse método foi escolhido por sua natureza robusta e habilidade de ser responsável pela presença de regiodefeitos quando necessário. As regiões integrais foram ligeiramente ajustadas para aumentar a aplicabilidade por toda a faixa de teor de comonômero encontrado.
[0229] A incorporação de comonômero em por cento em mol foi calculada a partir da fração em mol.
[0230] A incorporação de comonômero em por cento em peso foi calculada a partir da fração em mol.
[0231] Os Solúveis Frios de xileno (XCS) são medidos a 25 °C de acordo com ISO 16152; primeira edição; 2005-07-01.
[0232] A Viscosidade Intrínseca é medida de acordo com o DIN ISO 1628/1, outubro de 1999 (em Decalina a 135 °C).
[0233] O Módulo de Tração; é medido de acordo com ISO 5272 (velocidade do travessão = 1 mm/min; 23 °C) usando espécimes moldados por injeção como descrito em EN ISO 18732 (formato de osso de cão, 4 mm de espessura).
[0234] Resistência à tração; Alongamento de tração à ruptura foram medidos de acordo com ISO 527-2 (velocidade do travessão = 50 mm/min; 23 °C) usando espécimes moldadas por injeção como descrito em EN ISO 1873-2 (formato de osso de cão, 4 mm de espessura).
[0235] A Resistência ao Impacto de Charpy é determinada de acordo com ISO 179 1eU a 23 °C ao usar uma barra de teste moldada por injeção de 80x10x4 mm3 em linha com EN ISO 18732.
[0236] O Diâmetro de Fibra Médio é determinado de acordo com ISO 1888:2006(E), Método B, ampliação microscópica de 1000.
[0237] A Taxa de Fluxo de Fusão (MFR2) é medida de acordo com ISO 1133 nas temperatura e carga dadas.
[0238] A taxa de Volume de Fluxo de Fusão (MVI) é medida de acordo com ISO 1133 nas temperatura e carga dadas.
[0239] A Densidade é medida de acordo com ISO 1183-187. A preparação de amostra é feita por modelagem por compressão de acordo com ISO 1872-2:2007.
[0240] A Análise de DSC, a Temperatura de Fusão (Tm) e a Entalpia de Fusão (Hm), a Temperatura de Cristalização (Tc) e a Entalpia de Cristalização (Hc) são medidas com um instrumento TA Q200 de calorimetria de varredura diferencial (DSC) em amostras de 5 a 7 mg. DSC é executado de acordo com ISO 11357 / parte 3 /método C2 em um ciclo de calor/ frio/ calor com uma taxa de varredura de 10 °C/min na faixa de temperatura de -30 a +225 °C. A temperatura de cristalização e a entalpia de cristalização (Hc) são determinadas a partir da etapa de resfriamento, enquanto a temperatura de fusão e a entalpia de fusão (Hm) são determinadas a partir da segunda etapa de aquecimento. 2. Exemplos
[0241] A presente invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos:
Produção do Copolímero de Propileno Heterofásico (HECO) Preparação de Catalisador:
[0242] Primeiramente, 0,1 mol de MgCl2 x 3 EtOH foi suspenso sob condições inertes em 250 ml de decano em um reator à pressão atmosférica. A solução foi resfriada à temperatura de -15 °C e 300 ml de TiCl4 frio foram adicionados enquanto se mantinha a temperatura no dito nível. Então, a temperatura da pasta fluida foi aumentada vagarosamente a 20 °C. Nessa temperatura, 0,02 mol de dioctilftalato (DOP) foram adicionados à pasta fluida. Após a adição do ftalato, a temperatura foi elevada a 135 °C durante 90 minutos, e permitiu-se que a pasta fluida descansasse por 60 minutos. Então, mais 300 ml de TiCl4 foram adicionados e a temperatura foi mantida a 135 °C por 120 minutos. Após isso, o catalisador foi filtrado do líquido e lavado seis vezes com 300 ml de heptano a 80 °C. Então, o componente de catalisador sólido foi filtrado e seco. O catalisador e seu conceito de preparação são descritos genericamente, por exemplo, nas publicações de patente WO 87/07620, WO 92/19653, WO 92/19658 e EP 0 491 566, EP 591224 e EP 586390. O catalisador foi adicionalmente modificado (modificação VCH do catalisador).
[0243] 35 ml de óleo mineral (Paraffinum Liquidum PL68) foram adicionados a um reator de aço inoxidável de 125 ml sucedidos por 0,82 g de trietil alumínio (TEAL) e 0,33 g de diciclopentil dimetoxi silano (doador D) sob condições inertes à temperatura ambiente. Após 10 minutos, 5,0 g do catalisador preparado acima (teor de Ti de 1,4 % em peso) foram adicionados e, após adicionalmente 20 minutos, 5,0 g de vinilciclo-hexano (VCH) foram adicionados. A temperatura foi aumentada para 60 °C por 30 minutos e foi mantida por 20 horas. Por fim, a temperatura foi diminuída para 20 °C e a concentração de VCH não reagido na mistura de óleo/catalisador foi analisada e constatou-se que era de 200 ppm em peso. Como o doador externo, di(ciclopentil) dimetoxi silano (doador D) foi usado.
Preparação de HECO
[0244] O HECO é preparado em uma pasta fluida e os reatores de fase gasosa múltipla conectados em série. As condições aplicadas e as propriedades dos produtos obtidos são resumidas na Tabela 1. Tabela 1: Preparação do HECO
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C2 teor de etileno H2/C3 razão de hidrogênio / propileno C2/C3 razão de etileno / ; propileno H2/C2 razão de hidrogênio / etileno 1o2o 3o GPR Ciclo TEAL/Ti 1o 2o 3o reatores de reator de ciclo razão de TEAL/Ti fase gasosa TEAL/Do razão de TEAL / Doador
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XCS fração de solúvel frio em xileno teor de etileno da fração de solúvel C2 (XCS) frio em xileno viscosidade intrínseca da fração de IV (XCS) solúvel frio em xileno
[0245] As propriedades dos produtos obtidos a partir dos reatores individuais não são naturalmente determinadas a partir do material homogeneizado, mas a partir das amostras de reator (amostras de ponto). As propriedades da resina final são medidas no material homogeneizado.
[0246] Os Exemplos Inventivos IE1 e os Exemplos Comparativos CE1 e CE2 são preparados por mescla por fusão com uma extrusora de rosca dupla, como a extrusora de rosca dupla Coperion STS-35 da Coperion Corporation (Nanjing), China. A extrusora de rosca dupla é executada em uma velocidade de rosca mediana de 400 rpm com um perfil de temperatura de zonas de 180 a 250 °C. O Exemplo Inventivo IE1 e os Exemplos Comparativos CE1 e CE2 têm como base na receita resumida na Tabela 2. Tabela 2: A receita para preparar as composições inventivas e comparativas
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* restante para 100 % em peso são aditivos em níveis regulares, incluindo material carreador polimérico, antioxidantes e estabilizadores de UV, como pentaeritritil- tetrakis(3-(3’,5’-di-terc. butil-4-hidroxifenil)-propionato na forma do antioxidante comercial “Irganox 1010” da BASF, Alemanha, n° CAS 6683-19-8; e tris(2,4-di-t- butilfenil)fosfito na forma do antioxidante comercial “Irgafos 168 FF” da BASF, Alemanha, n° CAS 31570-04-4.
[0247] "PPH-1" é o produto comercial HF955MO da Borealis AG, que é um homopolímero de propileno que tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) de 20 g/10 min e uma densidade de 908 kg/m3. O homopolímero de propileno HF955MO é um α-nucleado com ciclo-hexano de polivinila.
[0248] “Elastômero” é o produto comercial Queo8201 da Borealis AG, que é um copolímero de etileno/1-octeno que tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (190 °C, 2,16 kg) de 1,1 g/10 min e uma densidade de 883 kg/m3.
[0249] "PMP” é o produto SCONA TSPP10213GB da Co. Ltd, Alemanha, que é um anidrido de ácido maleico funcionalizado de propileno que tem uma MVR (170 °C, 1,2 kg) de 40 a 100 cm3/10 min e um teor de anidrido de ácido maleico de 2,0 % em peso.
[0250] "CF” é o produto comercial RECATEX C90 da SGL Carbon SE, que é um pano não tecido que compreende 90 % em peso de fibra de carbono que tem uma densidade determinada de acordo com ISO 10119:2002 de 1,8 g/m3 e uma resistência à tração determinada de acordo com ISO 10618:2004 de 4400.
[0251] As propriedades do Exemplo Inventivo IE1 e dos Exemplos Comparativos CE1 e CE 2 são resumidas na Tabela 3. Tabela 3: A receita para preparar as composições inventivas e comparativas
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*com base no peso total da composição

Claims (15)

1. Composição de polipropileno (C) caracterizada por compreender (a) 55 a 95 partes em peso de um copolímero de propileno heterofásico (HECO); (b) 1,0 a 10 partes em peso de um polipropileno modificado polar (PMP); (c) 7,0 a 35 partes em peso de fibras de carbono (CF); com base nas partes totais em peso de compostos (a), (b) e (c); em que a viscosidade intrínseca (IV) da fração de solúvel em xileno (XSC) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) está na faixa de 3,0 a 4,0 dl/g.
2. Composição de polipropileno (C), de acordo com a reivindicação 1, sendo a composição de polipropileno (C) caracterizada por compreender o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de pelo menos 55 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
3. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem (a) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C, 2,16 kg) medida de acordo com ISO 1133 de não mais que 60 g/10 min; e/ou (b) um teor de comonômero de não mais que 35 % em mol; e/ou (c) uma fração de solúvel frio em xileno (XSC) de não mais que 55 % em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO); e/ou (d) uma viscosidade intrínseca (IV) da fração de solúvel em xileno (XSC) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) de não mais que 3,5 dl/g; e/ou (e) um teor de comonômero da fração de solúvel em xileno (XSC) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) de não mais que 65 % em mol.
4. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo a composição de polipropileno (C) caracterizada por compreender o polipropileno modificado polar (PMP) em uma quantidade de pelo menos 1,0 % em peso, de preferência, pelo menos 2,5 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
5. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o polipropileno modificado polar (PMP) compreende grupos derivados de grupos polares selecionados a partir do grupo que consiste em anidridos ácidos, ácidos carboxílicos, derivados de ácido carboxílico, aminas primárias e secundárias, compostos de hidroxila, oxazolina, epóxidos e compostos iônicos.
6. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o polipropileno modificado polar (PMP) é um polímero de propileno enxertado com anidrido maleico.
7. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo a composição de polipropileno (C) caracterizada por compreender as fibras de carbono (CF) em uma quantidade de pelo menos 7,0 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
8. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e o polipropileno modificado polar (PMP) são compreendidos em uma quantidade de pelo menos 57,5 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 76 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 82 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 89 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
9. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO), o polipropileno modificado polar (PMP) e as fibras de carbono (CF) são compreendidos em uma quantidade de pelo menos 60 % em peso, de preferência, em uma quantidade de pelo menos 81 % em peso, com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 89 % em peso, ainda com mais preferência, em uma quantidade de pelo menos 98 % em peso, com base no peso total da composição de polipropileno (C).
10. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende (a) uma matriz de polipropileno (M) e (b) um copolímero elastomérico (E) que compreende unidades derivadas de propileno e etileno e/ou C4 a C20 alfa- olefinas.
11. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo a composição de polipropileno (C) caracterizada por ter (a) um módulo de tração medido de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 2500 MPa; e/ou (b) uma resistência à tração medida de acordo com ISO 5272 de pelo menos 25 MPa e/ou (c) uma Resistência ao Impacto de Charpy medida de acordo com ISO 179-leU:2000 a 23 °C de pelo menos 35 kJ/m2 e/ou (d) um alongamento de tração à ruptura medido de acordo com ISO 527-2 de pelo menos 6,0 %.
12. Composição de polipropileno (C), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo a composição de polipropileno (C) caracterizada por não compreender (a) quaisquer outras fibras além das fibras de carbono (CF); e/ou (b) quaisquer outros polímeros além do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e do polipropileno modificado polar (PMP).
13. Artigo caracterizado por compreender uma composição polimérica (C) conforme definida em qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 12.
14. Artigo, de acordo com a reivindicação 13, sendo o artigo caracterizado por ser um artigo moldado ou um artigo extrusado, de preferência, artigo moldado, como um artigo moldado por injeção ou um artigo moldado por compressão.
15. Artigo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 13 a 14, sendo o artigo caracterizado por ser um artigo automotivo, de preferência, um artigo externo ou interno automotivo, como carreadores instrumentais, coberturas, carreadores estruturais, para- choques, compensação lateral, suportes para degrau, painéis de corpo, spoilers, painéis de instrumentos e compensação interna.
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