ES2227910T3 - Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi. - Google Patents

Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi.

Info

Publication number
ES2227910T3
ES2227910T3 ES99100173T ES99100173T ES2227910T3 ES 2227910 T3 ES2227910 T3 ES 2227910T3 ES 99100173 T ES99100173 T ES 99100173T ES 99100173 T ES99100173 T ES 99100173T ES 2227910 T3 ES2227910 T3 ES 2227910T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
propylene
ethylene
butene
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99100173T
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent P. Bavaro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Basell North America Inc
Original Assignee
Basell North America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basell North America Inc filed Critical Basell North America Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2227910T3 publication Critical patent/ES2227910T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/03Extrusion of the foamable blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/14Applications used for foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A LA FABRICACION DE UN ARTICULO DE ESPUMA (1) MEDIANTE IRRADIACION DE UN MATERIAL POLIMERICO DE PROPILENO SELECCIONADO A PARTIR DEL GRUPO FORMADO POR (A) UN TERPOLIMERO DE PROPILENO, ETILENO Y BUTENO - 1; (B) UNA COMPOSICION DE POLIOLEFINA QUE INCLUYE (I) APROX. DEL 31 AL 39 % DE UN COPOLIMERO DE PROPILENO Y ETILENO, Y (II) APROX. DEL 58 AL 72 % DE UN TERPOLIMERO DE PROPILENO, ETILENO Y BUTENO - 1; Y (C) UNA COMPOSICION DE POLIOLEFINA QUE INCLUYE (I) APROX. DEL 30 AL 65 % DE UN COPOLIMERO DE PROPILENO Y BUTENO - 1; Y (II) APROX. DEL 35 AL 70 % DE UN COPOLIMERO DE PROPILENO Y ETILENO; Y (2) EXTRUIR DICHO MATERIAL IRRADIADO A TRAVES DE UNA BOQUILLA, EN PRESENCIA DE UN AGENTE DE EXPANSION FISICA Y DE UN AGENTE NUCLEANTE DE CELULAS, CON LO CUAL SE FORMA UNA ESTRUCTURA CUYA DENSIDAD ES AL MENOS 10X INFERIOR A LA DENSIDAD INICIAL DEL MATERIAL POLIMERICO DE PROPILENO. DICHOS ARTICULOS DE ESPUMA PRESENTAN UNA FLEXIBILIDAD Y RESISTENCIA MEJORADAS A BAJAS TEMPERATURAS, COMPARADOS CON LOS MATERIALES POLIMERICOS DE PROPILENO CONVENCIONALES.

Description

Procedimiento para fabricar artículos de espuma a partir de materiales de propileno de alta resistencia del fundido.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar artículos de espuma a partir de un material polimérico de propileno de alta resistencia del fundido.
Antecedentes de la invención
Serían deseables polímeros espumables con flexibilidad y tenacidad a baja temperatura mejoradas para aplicaciones tales como (1) aislamiento de tubos flexibles para entornos de alta temperatura de servicio, (2) componentes del interior de un automóvil en los que son importantes las propiedades de tacto suave, por ejemplo, sistemas de espuma/piel (capa superficial) de olefina termoplástica para paneles de instrumentos y/o paneles de las puertas, y revestimientos del techo y revestimientos del maletero interiores en los que se laminan espuma y moqueta y se termoconforman para producir una estructura compuesta y (3) aplicaciones de perlas extruidas en las que se desean propiedades de amortiguamiento de impactos, por ejemplo, absorbedores de energía de automóviles (parachoques exteriores, amortiguadores de pilar interiores y paneles de impacto lateral), envasado de productos electrónicos sensibles y dispositivos de flotación.
Las resinas de polietileno de baja densidad dominan el mercado de aislamiento de tubos flexibles en el momento actual, pero carecen de la estabilidad térmica requerida para su uso en aplicaciones de aislamiento industrial y en automóviles.
Los polímeros a base de propileno son atractivos debido a su elevado punto de fusión e inercia química. Los materiales poliméricos de propileno de alta resistencia del fundido, fabricados mediante irradiación de polímeros de propileno convencionales, se han utilizado para fabricar artículos de espuma. Por ejemplo, el uso de materiales poliméricos de propileno de alta resistencia del fundido, irradiados, para fabricar artículos de espuma expandiendo el polímero fundido con un agente espumante se describe en el documento U.S. 4.916.198. Las espumas fabricadas mediante la extrusión de una composición de poliolefina de alta resistencia del fundido e irradiada, a través de una boquilla en presencia de un agente de expansión de clorofluorocarbono y un agente de nucleación se describen en el documento U.S. 5.414.027. Un procedimiento para fabricar artículos poliméricos de propileno espumados sometiendo a perlas preespumadas, fabricadas a partir de material polimérico de propileno de alta resistencia del fundido e irradiado, a termoconformado mediante sinterización, se describe en las patentes de los EE.UU. 5.324.753 y U.S. 5.338.764.
Sin embargo, las propiedades de los materiales poliméricos de propileno irradiados y espumados fabricados mediante estos procedimientos, particularmente la tenacidad, no son adecuadas a temperaturas de tan sólo -20ºC.
Sumario de la invención
Los artículos de espuma se fabrican mediante un procedimiento que comprende:
(1)
irradiar un material polimérico de propileno seleccionado del grupo que consiste en
(a)
un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que comprende del 85% en peso al 96% en peso de propileno, del 1,5% en peso al 5% en peso de etileno y del 2,5% en peso al 10% en peso de 1-buteno, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 15% en peso,
(b)
una composición de poliolefina que comprende (i) del 31% en peso al 39% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 1,5% en peso al 10% en peso, (ii) del 61% en peso al 69% en peso de un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 85% en peso al 96% en peso, un contenido de etileno del 1,5% en peso al 6% en peso y un contenido de 1-buteno del 2,5% en peso al 12% en peso, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 18% en peso, y
(c)
una composición de poliolefina que comprende (i) del 30% en peso al 65% en peso de un copolímero de propileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 80% en peso al 98% en peso, y (ii) del 35% en peso al 70% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 2% en peso al 10% en peso, y
(2)
extruir el material polimérico de propileno irradiado a través de una boquilla en presencia de un agente de expansión físico y un agente de nucleación celular,
mediante lo cual se forma un artículo de espuma cuya densidad es al menos 10 veces inferior a la densidad inicial del material polimérico de propileno.
\newpage
Los artículos de espuma muestran una tenacidad a baja temperatura mejorada comparado con los materiales poliméricos de propileno irradiados que no contienen buteno como comonómero.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una representación de la tensión del fundido (cN) frente a la dosis del haz (Mrad) para un terpolímero de etileno/propileno/1-buteno (C_{2}C_{3}C_{4}), una mezcla de un copolímero de etileno/propileno y un copolímero de propileno/1-buteno (OPC 2) y una mezcla de un copolímero de etileno/propileno y un terpolímero de etileno/propileno/1-buteno (OPC 3).
La figura 2 es una representación de la densidad de la espuma en libras por pie cúbico (pcf, "pounds per cubic foot") frente a la dosis del haz (Mrad) para un terpolímero C_{2}C_{3}C_{4}, OPC 2 y OPC 3.
La figura 3 es una representación de la energía de impacto (Nm/cm) (ft.lb/in, pie.libra/pulgada) a 23ºC y a -20ºC para una lámina de espuma de 0,173 cm (0,068 pulgadas), que es una indicación de la tenacidad de la lámina. Las láminas de espuma probadas se fabricaron a partir de un homopolímero de propileno irradiado, un copolímero de etileno/propileno que contiene un 3,3% de etileno (C_{2}C_{3}), OPC 2 y OPC 3.
Descripción detallada de la invención
La primera etapa del procedimiento de la invención es la irradiación de un material polimérico de propileno seleccionado del grupo que consiste en (a) un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno, (b) una composición de poliolefina que comprende (i) un copolímero de propileno y etileno y (ii) un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno, y (c) una composición de poliolefina que comprende (i) un copolímero de propileno y 1-buteno y (ii) un copolímero de propileno y etileno.
El terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno comprende del 85% al 96%, preferiblemente del 90% al 95%, de propileno; del 1,5% al 5,0%, preferiblemente del 2% al 3%, de etileno, y del 2,5% al 10%, preferiblemente del 4% al 6%, de 1-buteno, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% al 15,0%.
La composición (b) de poliolefina comprende (i) del 31% al 39%, preferiblemente del 33% al 37%, de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 1,5% al 10%, preferiblemente del 2% al 6%, y (ii) del 61% al 69% de un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 85% al 96%, preferiblemente del 90% al 95%; un contenido de etileno del 1,5% al 6%, preferiblemente del 2% al 4% y un contenido de 1-buteno del 2,5% al 12%, preferiblemente del 6% al 10%, en la que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% al 18,0%.
La composición (c) de poliolefina comprende (i) del 30% al 65%, preferiblemente del 35% al 65%, más preferiblemente del 45% al 65% de un copolímero de propileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 80% al 98%, preferiblemente del 85% al 95%, y (ii) del 35% al 70%, preferiblemente del 35% al 65%, más preferiblemente del 35% al 55%, de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 2% al 10%, preferiblemente del 7% al 9%.
Los materiales poliméricos de propileno descritos anteriormente pueden prepararse según el procedimiento de polimerización y utilizando el catalizador descritos en las patentes de los EE.UU. 5.296.548 y 5.486.419. Las composiciones de terpolímero y polímero de olefina se preparan generalmente mediante la polimerización secuencial de monómeros, en presencia de catalizadores de Ziegler-Natta estereoespecíficos. Tales catalizadores contienen como elemento esencial, un componente de catalizador sólido, que comprende un compuesto de titanio que tiene al menos un enlace titanio-halógeno y un compuesto donador de electrones, ambos soportados sobre un haluro de magnesio en forma activa. Alternativamente, el terpolímero puede fabricarse utilizando un reactor de una sola etapa y las composiciones de polímero de olefina pueden prepararse mediante el mezclado físico de los componentes.
Con el fin de obtener la tenacidad a baja temperatura deseada en el producto de espuma, es importante que los materiales poliméricos de propileno de esta invención contengan 1-buteno como comonómero. Se ha encontrado que la resistencia del fundido y la espumabilidad (capacidad de formación de espuma) de los materiales de esta invención aumentan con el aumento de la dosis del haz, mientras que los polímeros de propileno que tienen etileno en vez de 1-buteno como comonómero muestran una tendencia a reticularse en presencia de la cantidad de energía electrónica empleada normalmente en el procedimiento de esta invención. La magnitud del aumento de la resistencia del fundido con el aumento del nivel de energía en los polímeros que contienen 1-buteno es indicativa normalmente de la ramificación de la cadena y tiende a predecir aproximadamente la espumabilidad. Los polímeros que contienen buteno de esta invención también muestran mejor tenacidad a baja temperatura comparado con los materiales poliméricos de propileno irradiados que no contienen 1-buteno como comonómero.
El proceso para irradiar los materiales poliméricos de propileno de esta invención comprende (1) irradiar el material polimérico de propileno en un entorno en el que la concentración de oxígeno activo se establezca y mantenga inferior al 15% en volumen, con radiación ionizante de alta energía con una tasa de dosis de aproximadamente 1 a aproximadamente 1 x 10^{4} megarads por minuto, durante un periodo de tiempo suficiente para que tenga lugar una cantidad sustancial de escisión de la cadena del polímero de propileno, pero insuficiente para producir la gelificación del material, (2) mantener el material irradiado en un entorno tal durante un periodo de hasta una hora y (3) tratar el material irradiado mientras está en un entorno tal, para desactivar sustancialmente todos los radicales libres presentes en el material irradiado. La tensión del fundido del polímero irradiado es normalmente de 10 cN o superior, a 200ºC. Los artículos de espuma con la estructura celular deseada se obtienen normalmente con una dosis del haz superficial absorbida de 4,5 a 6 megarads, dependiendo del material de partida utilizado. Cuanto menor sea el contenido de etileno, mayor es la dosis del haz que puede utilizarse.
El proceso de irradiación se describe con más detalle en las patentes de los EE.UU. 4.916.198 y 5.414.027.
En la segunda etapa del procedimiento de esta invención, el material polimérico de propileno irradiado se extruye a través de una boquilla, en presencia de un agente de expansión físico y un agente de nucleación celular. Se obtienen artículos espumados de baja densidad con una estructura celular uniforme y ausencia de huecos irregulares.
Con el fin de preparar artículos espumados, pueden utilizarse prensas extrusoras disponibles comercialmente, incluyendo prensas extrusoras de un solo husillo. El agente espumante se inyecta preferiblemente en el interior de la masa polimérica fundida, dentro de la prensa extrusora, desde un punto aguas abajo del punto en el que se alimenta el polímero sólido al interior de la prensa extrusora, de modo que la distancia entre ellos permitirá que el polímero haya alcanzado la forma de una masa fundida, homogénea. En la sección de la prensa extrusora en la que se introduce el agente espumante, la temperatura oscila preferiblemente desde 190ºC hasta 250ºC. La temperatura mantenida en la salida de la prensa extrusora, dotada de una boquilla, es adecuada para obtener el espumado del polímero, y preferiblemente oscila desde 119ºC hasta 125ºC.
Agentes de expansión adecuados incluyen, por ejemplo, pentano, n-butano, isobutano, n-pentano, i-pentano, HCH
C-22 (CHF_{2}Cl), HCFC-142b (CF_{2}ClCH_{3}), HFC-152a (CHF_{2}CH_{3}), HCFC-123 (CHCl_{2}CF_{3}), HCFC-123a (CHFClCF_{2}
Cl), HCFC-124 (CHFClCF_{3}), HFC-134a (CH_{2}FCF_{3}), HFC-143a (CH_{3}CF_{3}), CFC-11 (CFCl_{3}), CFC-12 (CF_{2}Cl_{2}), CFC-113 (CFCl_{2}CF_{2}Cl), CFC-114 (CF_{2}ClCF_{2}Cl), CFC-115 (CF_{2}ClCF_{3}), CH_{3}Cl, CH_{2}Cl_{2}, CO_{2}, N_{2} y O_{2}. La cantidad del agente de expansión que se añade al polímero es del 1% al 30%, preferiblemente del 2% al 15%, en peso basado en el peso del polímero.
Se añaden uno o más agentes de nucleación celular, antes o durante la extrusión, en cantidades del 0,1% al 1,0% en peso del componente activo, basado en el peso del polímero. La concentración preferida depende de si el agente de nucleación es un agente de nucleación de tipo físico o químico, la eficacia del agente de nucleación, el diseño de la boquilla, la presión de funcionamiento y el agente de expansión seleccionados. La concentración preferida para los agentes de nucleación químicos es normalmente del 0,2% en peso del componente activo y la concentración preferida para los agentes de nucleación físicos es normalmente del 0,4% en peso. Agentes de nucleación físicos adecuados están en la forma de partículas finamente divididas, que tienen un tamaño de partícula de < 10 \mum e incluyen, por ejemplo, talco, sílice coloidal, carbonato de calcio y negro de carbono. Agentes de nucleación químicos adecuados incluyen, por ejemplo, bicarbonato de sodio o sus mezclas con ácido cítrico, y azoderivados tales como azodicarbonamida.
Pueden añadirse otros aditivos, colorantes o cargas que pueden requerirse opcionalmente, antes o durante la extrusión.
El artículo de espuma que se produce tiene una densidad al menos 10 veces inferior a la densidad inicial del material polimérico de propileno y muestra una tenacidad mejorada a temperaturas de tan sólo -20ºC, preferiblemente > 0,53 Nm/cm (1 ft.lb/in), a -20ºC.
En los siguientes ejemplos, se obtuvieron los valores de tensión del fundido utilizando un instrumento medidor de la tensión del fundido (reómetro) Rheotens de Goettfert, modelo 2001. Se midió la resistencia a la tracción de una hebra de polímero fundido en cN (centinewtons) trabajando a una velocidad de estirado específica. El polímero que se iba a probar se extruyó a 200ºC a través de una boquilla con un agujero capilar de 22 mm de largo y 1 mm de diámetro. La hebra que salió se estiró después utilizando un sistema de poleas de tracción con una aceleración constante de 0,012 cm/seg^{2}, midiéndose la tensión hasta el punto de rotura. El aparato registra los valores de tensión de la hebra (resistencia en cN) como una función del estiramiento. El máximo valor de tensión corresponde a la resistencia del fundido.
Se midió la velocidad de flujo del fundido (MFR, melt flow rate) de los polímeros a 230ºC y 2,16 kg según la norma ASTM D-1238.
Se midió la tenacidad de la lámina de espuma utilizando el ensayo de caída de dardo instrumentado, norma ASTM D4272-90.
Se determinó el % de compuestos solubles en xileno disolviendo 2,5 g de polímero en 250 ml de o-xileno a 135ºC, enfriando en un baño de temperatura constante a 25ºC y filtrando a través de un papel de filtro rápido. Se evaporó hasta sequedad una alícuota del filtrado, se pesó el residuo y se calculó el % en peso de fracción soluble.
En esta memoria descriptiva, todas las partes y porcentajes son en peso a menos que se indique lo contrario.
Ejemplo 1
Este ejemplo muestra el efecto sobre la velocidad de flujo del fundido, la tensión del fundido, la temperatura de cristalización y la segunda temperatura térmica, cuando los polímeros de partida se irradian con dosis crecientes de radiación de haz de electrones. La segunda temperatura térmica es el verdadero punto de fusión del polímero y es una indicación de la nucleación cristalina.
El copolímero al azar de etileno/propileno (C_{2}C_{3}) contiene un 4,7% de etileno. La composición de polímero de olefina (OPC) 1 contiene un 35% de homopolímero de propileno, un 58,1% de un copolímero de etileno/propileno que es soluble en xileno a temperatura ambiente y un 6,9% de un copolímero de etileno/propileno que es insoluble en xileno a temperatura ambiente, y está disponible comercialmente de Montell USA Inc. El terpolímero de etileno/propileno/1-buteno (C_{2}C_{3}C_{4}) contiene un 2,5% de etileno, un 92,3% de propileno y un 4,7% de 1-buteno, y está disponible comercialmente de Montell USA Inc. OPC 2 es una mezcla de un 48% de copolímero de propileno/1-buteno (C_{3}C_{4}), del cual el 16% es 1-buteno, y un 52% de un copolímero de etileno/propileno, del cual el 4,0% es etileno, y está disponible comercialmente de Montell USA Inc. OPC 3 es una mezcla de un 35% de copolímero de etileno/propileno, del cual el 3,3% es etileno, y un 65% de un terpolímero de etileno/propileno/1-buteno, del cual el 3,3% es etileno, el 10% es 1-buteno y el 86,7% es propileno, y está disponible comercialmente de Montell USA Inc. Las propiedades de los polímeros antes de la irradiación se facilitan en la tabla 1.
1
Los gránulos de los diversos polímeros se hicieron pasar mediante una cinta transportadora a través de un haz de electrones generado por un generador de Van de Graff de 2 MeV, que funciona con una corriente de haz de 80 \muamp, bajo una atmósfera de nitrógeno puro. La velocidad de la cinta transportadora se ajustó para producir la dosis superficial absorbida indicada en la tabla 2. Las propiedades de los polímeros tras la irradiación se facilitan en la
\hbox{tabla 2.}
2
Los datos de la tabla 2 muestran un aumento significativo de la tensión del fundido cuando aumenta el nivel de energía para los polímeros que contienen 1-buteno como comonómero. La magnitud de esta respuesta normalmente es indicativa de la ramificación de la cadena y tiende a predecir aproximadamente la espumabilidad.
Ejemplo 2
Este ejemplo demuestra la capacidad de los polímeros irradiados descritos en el ejemplo 1 para experimentar una expansión termoplástica, mientras que mantienen una estructura celular continua. Los polímeros que muestran una espumabilidad satisfactoria formaron un sólido celular continuo, de baja densidad. "Baja densidad" corresponde a una reducción de al menos 10 veces (< 6 libras por pie cúbico) de la densidad inicial del polímero sólido. Si el polímero se designa como "no espumable", se formó una estructura colapsada con huecos irregulares.
Las formulaciones utilizadas para la prueba de espumabilidad consistieron en el polímero irradiado, un 0,2% en peso de agente de nucleación celular Hydrocerol CF-20 para el control del tamaño celular y al menos el 6% en volumen de agente de expansión. El agente de control del tamaño celular Hydrocerol CF-20 es una mezcla de bicarbonato de sodio y ácido cítrico encapsulados en una resina de soporte de polietileno y está disponible comercialmente de Bohringer Ingelheim. Los productos de espuma se produjeron en una línea de espuma de laboratorio que consistía en una prensa extrusora de doble husillo de contrarrotación de 5,08 cm (2'') de diámetro (D) y L/D de 16, acoplada a una mezcladora estática Kenex de 1,91 cm (¾'') de diámetro y L/D de 10:1, que a su vez estaba acoplada a una boquilla de varilla de 0,4 cm (5/32'') de diámetro, para fabricar varillas de espuma de 2,54 cm (1'') de diámetro o una boquilla anular de abertura ajustable de 2,54 cm (1'') de diámetro para las láminas de espuma.
Se utilizó CFC 114 en una cantidad del 11% en peso como el agente de expansión para el copolímero al azar C_{2}C_{3} irradiado, OPC 1 y el terpolímero C_{2}C_{3}C_{4}. la formulación también contenía un 0,2% en peso de talco Vertol 360, que tiene un tamaño medio de partícula de 3-7 \mum y está disponible comercialmente de Cypress Industries. Se produjeron varillas de espuma de una pulgada de diámetro a partir de estos polímeros. Los resultados de las pruebas de espumabilidad se facilitan en la tabla 3.
3
El copolímero al azar C_{2}C_{3} irradiado y OPC 1, que incluía un copolímero C_{2}C_{3} como uno de sus componentes, mostraron una tendencia a reticularse en presencia de energía electrónica. El copolímero C_{2}C_{3} era espumable a 3 Mrad, mientras que no era espumable a 6 Mrad, lo que sugiere que existe una ventana de energía finita para el copolímero. OPC 1 no era espumable a ninguna dosis de prueba. Parecieron mejorar la tensión del fundido y la espumabilidad del terpolímero C_{2}C_{3}C_{4} irradiado con el aumento de la dosis del haz (véanse las figuras 1 y 2).
Se utilizó isobutano como el agente de expansión para OPC 2 y OPC 3 y se produjeron láminas de espuma a partir de estos polímeros. La formulación también contenía un 0,4% en peso de talco Vertal 360 como agente de control del tamaño celular. Se inyectó un siete por ciento en peso de agente de expansión de isobutano en el fundido y la disolución se enfrió y conformó a través de una boquilla anular, mientras se mantenía la temperatura de la disolución entre 119ºC-124ºC (246ºF – 255ºF). El tubo de espuma resultante se orientó y estabilizó sobre un mandril de enfriamiento de 8,89 cm (3,5'') de diámetro y una única rendija para formar una lámina. La lámina de espuma era de 27,9 cm (11'') de ancho y 0,173 cm (0,068'') de espesor y se enrolló en un rodillo y se estabilizó durante cinco días antes de la caracterización de la lámina. Los resultados de la prueba de espumabilidad se facilitan en la tabla 4.
4
La tensión del fundido y la espumabilidad de OPC 2 y OPC 3 mejoraron con el aumento de la dosis del haz (véanse las figuras 1 y 2). Aunque el terpolímero C_{2}C_{3}C_{4} y OPC 2 y 3 tienen una estructura molecular diferente, comparten C_{4} en la cadena principal. Estos datos, unidos a la tendencia de tensión del fundido creciente, sugieren que la presencia de C_{4} como comonómero promueve la ramificación.
Ejemplo 3
Este ejemplo demuestra la diferencia en la tenacidad entre los polímeros con y sin 1-buteno como comonómero.
La tenacidad de las láminas de espuma preparadas tal como se describe en el ejemplo 2, se cuantificó por medio del ensayo de caída de dardo. Las láminas de espuma fabricadas a partir de un homopolímero de propileno (PP) irradiado que tiene una velocidad de flujo del fundido de 3 g/10 min, disponible comercialmente de Montell USA Inc., y un copolímero de etileno/propileno irradiado que contiene un 3,3% de etileno (C_{2}C_{3}), disponible comercialmente de Montell USA Inc., se utilizaron como comparación. Los resultados se muestran en la figura 3. Las propiedades a baja temperatura de los polímeros que contienen 1-buteno como comonómero fueron mejores que las del homopolímero de propileno y el copolímero de etileno/propileno irradiados. Un valor > 0,53 Nm/cm (1 ft.lb/in) a -20ºC se consideró aceptable. Cuanto mayor es el valor, mejor es la tenacidad a baja temperatura del material.

Claims (2)

1. Método para fabricar artículos de espuma que comprende:
(1)
irradiar un material polimérico de propileno seleccionado del grupo que consiste en
(a)
un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que comprende del 85% en peso al 96% en peso de propileno, del 1,5% en peso al 5% en peso de etileno y del 2,5% en peso al 10% en peso de 1-buteno, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 15% en peso,
(b)
una composición de poliolefina que comprende (i) del 31% en peso al 39% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 1,5% en peso al 10% en peso, (ii) del 61% en peso al 69% en peso de un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 85% en peso al 96% en peso, un contenido de etileno del 1,5% en peso al 6% en peso y un contenido de 1-buteno del 2,5% en peso al 12% en peso, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 18% en peso, y
(c)
una composición de poliolefina que comprende (i) del 30% en peso al 65% en peso de un copolímero de propileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 80% en peso al 98% en peso, y (ii) del 35% en peso al 70% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 2% en peso al 10% en peso, y
(2)
extruir el material polimérico de propileno irradiado a través de una boquilla en presencia de un agente de expansión físico y un agente de nucleación celular,
mediante lo cual se forma un artículo de espuma cuya densidad es al menos 10 veces inferior a la densidad inicial del material polimérico de propileno.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el material polimérico de propileno se irradia a una dosis del haz de electrones de 4,5 a 6 Mrad.
ES99100173T 1998-01-09 1999-01-07 Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi. Expired - Lifetime ES2227910T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4831 1995-10-05
US09/004,831 US6060533A (en) 1998-01-09 1998-01-09 Process for making foam articles having good low temperature toughness from high melt strength propyline polymer materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2227910T3 true ES2227910T3 (es) 2005-04-01

Family

ID=21712739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99100173T Expired - Lifetime ES2227910T3 (es) 1998-01-09 1999-01-07 Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6060533A (es)
EP (1) EP0928805B1 (es)
JP (1) JPH11246716A (es)
KR (1) KR100580802B1 (es)
CN (1) CN1102941C (es)
AT (1) ATE283308T1 (es)
CA (1) CA2258169C (es)
DE (1) DE69922060T2 (es)
ES (1) ES2227910T3 (es)
TW (1) TW477801B (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE277733T1 (de) * 2000-06-23 2004-10-15 3M Innovative Properties Co Schaumstoff und verfahren zur herstellung
EP1170306A1 (en) * 2000-07-05 2002-01-09 ATOFINA Research Production of polypropylene having improved properties
US20030211310A1 (en) 2001-06-21 2003-11-13 Haas Christopher K. Foam and method of making
CN100480321C (zh) * 2003-08-12 2009-04-22 巴赛尔聚烯烃意大利有限公司 辐照过的丁烯-1聚合物组合物
BRPI0417945A (pt) * 2003-12-24 2007-04-17 Petroquimica Cuyo S A I C composições de resina de camada de selamento
JP2005298769A (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Kaneka Corp ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子、及び型内発泡成形体
JP2006003816A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Sharp Corp 画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法
CN101177496B (zh) * 2006-11-10 2012-11-14 良澔科技企业股份有限公司 连续制备聚烯烃橡胶发泡材料的方法及其制得的成品
DE102009028200A1 (de) 2009-08-04 2011-02-17 Evonik Degussa Gmbh Verwendung von Polyolefinen zur Herstellung von Schäumen
CN103589070B (zh) * 2013-11-27 2016-01-20 天津市普立泰高分子科技有限公司 物理发泡聚丙烯电缆料及其制备方法
WO2016082212A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-02 Dow Global Technologies Llc Process for foaming polyolefin compositions using fluororesin/citrate mixture as nucleating agent
EP3331940B1 (en) * 2015-08-06 2019-05-29 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Composition comprising propylene-ethylene-1-butene terpolymers
US11725086B2 (en) 2018-03-05 2023-08-15 Berry Global, Inc. Shrink films and methods for making the same
CA3102781A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 Lyondellbasell Advanced Polymers Inc. Foamable polyolefin compositions and methods thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3688258T3 (de) * 1985-01-31 2001-02-22 Montell North America Inc Polypropylen mit freier Langkettenverzweigung, Verfahren zur Herstellung und Verwendung davon.
ZA86528B (en) * 1985-01-31 1986-09-24 Himont Inc Polypropylene with free-end long chain branching,process for making it,and use thereof
US5047446A (en) * 1988-07-22 1991-09-10 Himont Incorporated Thermal treatment of irradiated propylene polymer material
IT1243430B (it) * 1990-09-28 1994-06-10 Himont Inc Composizioni di polimeri cristallini del propilene aventi bassa temperatura
JP2887379B2 (ja) * 1991-10-09 1999-04-26 住友化学工業株式会社 硬質熱可塑性樹脂組成物およびその射出成形体
CZ5693A3 (en) * 1992-01-23 1993-10-13 Himont Inc Elastic yarn of polypropylene polymer and articles made therefrom
IT1255364B (it) * 1992-09-15 1995-10-31 Himont Inc Processo per la preparazione di manufatti in polipropilene espanso mediante produzione di granuli pre-espansi e termoformatura per sinterizzazione degli stessi
US5414027A (en) * 1993-07-15 1995-05-09 Himont Incorporated High melt strength, propylene polymer, process for making it, and use thereof
JPH08176395A (ja) * 1994-10-27 1996-07-09 Showa Denko Kk 樹脂組成物
JP2907749B2 (ja) * 1995-03-24 1999-06-21 積水化成品工業株式会社 改質ポリプロピレン系樹脂発泡体の製法、成形品の製法、並びにそれら製法から得られた発泡体及び成形品
KR0162284B1 (ko) * 1996-02-16 1999-01-15 하태준 충격강도 및 내열성이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
TW477801B (en) 2002-03-01
ATE283308T1 (de) 2004-12-15
US6060533A (en) 2000-05-09
JPH11246716A (ja) 1999-09-14
EP0928805B1 (en) 2004-11-24
CN1225867A (zh) 1999-08-18
EP0928805A3 (en) 2000-08-09
CA2258169A1 (en) 1999-07-09
DE69922060T2 (de) 2005-11-10
KR100580802B1 (ko) 2006-05-23
CN1102941C (zh) 2003-03-12
EP0928805A2 (en) 1999-07-14
KR19990067741A (ko) 1999-08-25
DE69922060D1 (de) 2004-12-30
CA2258169C (en) 2003-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2227910T3 (es) Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi.
US6723793B2 (en) Blends of ethylenic polymers with improved modulus and melt strength and articles fabricated from these blends
JP4884635B2 (ja) 改良された断熱性能を有する吸音性ポリマー発泡体
JP2000504056A (ja) ポリオレフィン発泡体用の安定性制御剤組成物
ES2456294T3 (es) Artículo y método para producir una mezcla de espuma de baja densidad de polímero estirénico y poliolefina
WO1999028374A1 (fr) Perles de resine de propylene expansibles et pieces obtenues par expansion dans le moule
RU2232781C2 (ru) Пенопласты, полученные из смеси синдиотактичных полипропиленов и термопластичных полимеров
EP1870434B1 (en) Blends of ethylenic polymers with improved modulus and melt strength and articles fabricated from these blends
JPH07503269A (ja) 無機発泡剤を用いて発泡した寸法安定性のあるポリプロピレン発泡体
JP3817768B2 (ja) 積層体及び粘着テープ
JP4119539B2 (ja) ポリオレフィン系樹脂押出発泡体の製造方法及びその押出発泡体、押出発泡体の熱成形方法
JPH05247252A (ja) ポリオレフィン発泡体およびその製造方法
JP2001226514A (ja) 発泡成形用ポリプロピレン系樹脂組成物、発泡シートおよびそれを用いた発泡成形体
JPH0257576B2 (es)
JP5019674B2 (ja) 発泡成形体用樹脂組成物、発泡成形体およびその製造方法
JP3218333B2 (ja) ポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びその製造方法
JP3195675B2 (ja) ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法
MXPA99000433A (es) Proceso para elaborar articulos de espuma que tienen una buena dureza a bajas temperaturas a partirde materiales de polimero de propileno de alta resistencia a la fusion
JP2000256497A (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物発泡体
JPH11349724A (ja) 発泡性ポリオレフィン系樹脂粒子、それから得られる発泡粒子および発泡成形体
MXPA01002165A (es) Espumas preparadas a partir de mezclas de polipropilenos sindiotacticos y polimeros termoplasticos
JP2005008770A (ja) ポリオレフィン系樹脂及び発泡体
CZ20004249A3 (cs) Tepelně tvarovatelná polypropylenová pěnová fólie