ES2236090T3

ES2236090T3 - Resina polimerica de propileno con propiedades mejoradas.

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Publication number: ES2236090T3
Application number: ES01115470T
Authority: ES
Inventors: Helge Grande; Bert Broeders; Marijke Verpoest; Pirjo Jaaskelainen
Original assignee: Borealis Technology Oy
Current assignee: Borealis Technology Oy
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2005-07-16
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: RU2305113C2; US7442743B2; CN100417672C; CN100569821C; KR20040019318A; EP1270627A1; DE60114464D1; EP1270627B1; DE60108364T2; US20040198929A1; CN1520433A; ES2248679T3; ATE286928T1; JP2008274295A; US20050261415A1; DE60108364D1; US7220812B2; CZ20033536A3; ATE307834T1; CN1737018A

Abstract

Proceso para la producción de un polímero de propileno en un proceso de polimerización multietapa, que comprende la polimerización de propileno en presencia de un catalizador en una primera zona de reacción, que comprende, como mínimo, un reactor de emulsión para obtener un primer producto de polimerización, y dicho primer producto se transfiere a una segunda zona de reacción, que comprende, como mínimo, un reactor de fase gaseosa, y se continúa la polimerización de propileno en fase gaseosa en presencia de dicho primer producto de polimerización, caracterizado porque la temperatura en el reactor de emulsión y en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 75ºC y el producto, como mínimo, de un reactor tiene un contenido de etileno en el intervalo del 0, 05 al 0, 5% en peso.

Description

Resina polimérica de propileno con propiedades mejoradas.

La presente invención se refiere a una resina polimérica de propileno con propiedades de unión, propiedades de estiramiento y propiedades de termoformado mejoradas y a un proceso para la producción de dicha resina. Además, la presente invención se refiere a una fibra que comprende dicha resina y a una tela no tejida que comprende dichas fibras, a una película, especialmente a una película biorientada, que comprende dicha resina y a una lámina, especialmente para el termoformado, que comprende dicha resina.

Las telas no tejidas son láminas porosas producidas mediante fibras que forman una tela. Habitualmente, en la producción de telas no tejidas a partir de fibras de polipropileno, en una primera etapa, una composición de polímero de propileno que comprende componentes adicionales, tales como un antioxidante o un captador de ácidos, se extrude fundida a temperaturas superiores a los 200ºC. A continuación, las fibras se hilan, haciendo pasar el fundido a través de una hilera, y las fibras producidas se enfrían y se enrollan. Opcionalmente, tras el enfriamiento, se aplica a las fibras una o más etapas de estiramiento. Actualmente, dichos procesos de hilado se realizan a una velocidad elevada, en el orden de 1000 m/min hasta 4000 m/min, pero todavía es deseable un aumento de la velocidad de línea y la producción por motivos económicos.

A continuación, las telas no tejidas se producen a partir de las fibras de polipropileno, en forma de filamentos, o bien como fibras discontinuas, mediante la formación de una tela, habitualmente, seguida de una etapa de unión final en la que las fibras se unen unas con otras para aumentar la resistencia de la tela. Habitualmente, esta etapa de unión se lleva a cabo aplicando calor y presión a la tela, haciendo pasar la tela a través de una calandra. Cuando se utilizan fibras discontinuas, la formación de la tela comprende, habitualmente, una etapa de cardado.

El proceso de unión, que afecta a la superficie de las fibras, tiene lugar en un intervalo de tiempo y en una ventana de temperatura pequeños. Por lo tanto, en la producción de telas no tejidas enlazadas térmicamente, la etapa de unión limita la velocidad máxima de línea. Por consiguiente, es deseable una mejora de las propiedades de unión de las fibras que resulte en una mejora de la etapa de unión, por ejemplo, con respecto a la velocidad máxima de línea.

Además, las propiedades mecánicas de la tela no tejida también dependen de las propiedades de unión de las fibras y, por tanto, unas mejores propiedades de unión de las fibras conducen a unas propiedades mecánicas mejoradas, en particular, la resistencia mecánica, de la tela no tejida.

Por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un polímero de propileno para la producción de fibras de polipropileno con propiedades de unión mejoradas.

Se sabe que mediante el ensanchamiento de la distribución de pesos moleculares de un polímero de propileno, se pueden conseguir pequeñas mejoras en las propiedades de unión de las fibras que comprenden dicho polímero. Además, se sabe que una mayor cristalinidad de un polímero utilizado para la producción de fibras actúa de forma negativa sobre las propiedades de unión.

La Patente de Estados Unidos 5.281.378 describe una mejora en las propiedades de unión de fibras debido a la combinación de una distribución optimizada de pesos moleculares del polímero y un enfriamiento retardado durante el hilado de las fibras.

En la producción de películas, se conoce bien la utilización de resinas de polipropileno. Las propiedades mecánicas y ópticas de dicha película, que son cruciales para su aplicabilidad, están determinadas, principalmente, por las propiedades de la resina utilizada para la fabricación de la película. En particular, es deseable que la película muestre un buen comportamiento de estiramiento, especialmente si la película está orientada biaxialmente después de su fabricación, por ejemplo, por moldeado.

Por tanto, un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un polímero de propileno para la producción de una película de polipropileno con propiedades mecánicas y, especialmente de estiramiento, mejoradas.

También se conoce la utilización de láminas que comprenden resinas de polipropileno para la producción de artículos mediante procesos de termoformado. En estos procesos, las propiedades de termoformado de las láminas están determinadas, principalmente, por la resina utilizada para la fabricación de la lámina.

Por tanto, un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un polímero de propileno para la fabricación de una lámina de polipropileno con propiedades de termoformado mejoradas.

La presente invención se basa en el descubrimiento de que se puede obtener un polímero de propileno, que cumple con los objetivos citados anteriormente, mediante un proceso en el que la polimerización de propileno se lleva a cabo a temperatura elevada y en presencia de pequeñas cantidades de etileno.

La presente invención proporciona, por tanto, un proceso para la producción de un polímero de propileno en un proceso de polimerización multietapa, que comprende la polimerización de propileno en presencia de un catalizador en una primera zona de reacción, que comprende, como mínimo, un reactor de emulsión, para proporcionar un primer producto de polimerización, transfiriendo dicho primer producto a una segunda zona de reacción, que comprende, como mínimo, un reactor en fase gaseosa y se continúa la polimerización de propileno en la fase gaseosa en presencia de dicho primer producto de polimerización, caracterizado porque la temperatura en el reactor de emulsión y en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 75ºC y el producto, como mínimo, de un reactor tiene un contenido de etileno en el intervalo entre el 0,05 y el 0,5% en peso.

En una realización preferida, existe una diferencia de temperatura entre los reactores de emulsión y de fase gaseosa, de manera que en el reactor de fase gaseosa la temperatura es más elevada que en el reactor de emulsión.

Preferiblemente, la temperatura en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, 3ºC y, más preferiblemente, como mínimo, 5ºC más elevada que en el reactor de emulsión.

Preferiblemente, la temperatura tanto en el reactor de emulsión como en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 80ºC.

En una realización particularmente preferida, la temperatura en el reactor de emulsión está alrededor de 80ºC y la temperatura en el reactor de fase gaseosa es, aproximadamente, de 85ºC.

El proceso y el polímero inventivos permiten la producción de fibras de polipropileno que tienen propiedades de unión mejoradas, de manera que las telas no tejidas que comprenden dichas fibras se pueden producir con una velocidad de unión más elevada y/o con propiedades mecánicas mejoradas, en particular, resistencia mecánica. La presente invención también se refiere a dichas fibras.

El proceso y el polímero inventivos permiten la producción de películas de polipropileno que tienen propiedades mecánicas mejoradas, especialmente, propiedades de estiramiento, de manera que, por ejemplo, se pueden producir películas orientadas biaxialmente con propiedades mejoradas. La presente invención también se refiere a dichas películas.

Además, el proceso y el polímero inventivos permiten la producción de láminas de polipropileno con propiedades de termoformado mejoradas, de manera que se mejora la producción de artículos por termoformado. La presente invención también se refiere a dichas láminas.

Además, la presente invención se refiere a un proceso para la producción de una tela no tejida que se caracteriza porque comprende la formación de una tela que comprende las fibras inventivas y la unión de la tela, así como una tela no tejida que comprende las fibras inventivas.

Dichas telas, y, por tanto, telas no tejidas, se pueden producir tanto a partir de fibras discontinuas, es decir, fibras que se han cortado después de su fabricación, o filamentos, como por ejemplo, filamentos continuos. El término "fibras", tal como se utiliza en la presente, está dirigido a cubrir tanto las fibras discontinuas como los filamentos.

La unión de las fibras en la tela fibrosa, en la que se basa la tela no tejida, proporciona resistencia a la tela y, en general, determina sus propiedades. Un método ampliamente utilizado para la unión de dichas telas fibrosas es por medio de calor. Los métodos de fabricación de no tejidos se describen en diversas publicaciones, por ejemplo "The Nonwovens Handbook" ("Manual de no tejidos") (The Association of the Nonwoven Industry, 1988) y la "Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering" ("Enciclopedia de la ciencia de polímeros e ingeniería"), volumen 10, Nonwoven fabrics (Telas no tejidas) (John Wiley and Sons, 1987).

Las propiedades del polipropileno dependen del grado de cristalinidad y la distribución de tamaño de las láminas. Se sabe que el catalizador de alto rendimiento Ziegler-Natta tiende a concentrar los estereodefectos en las cadenas de masa molar baja, conduciendo a una distribución de tacticidad ancha y a una heterogeneidad intermolecular del polipropileno (L. Paukkeri y otros, Polymer, 1993, 34, 2488-2494), conduciendo también a una cantidad de solubles en xileno mayor.

Desde el punto de vista del material, la distribución de estereodefectos es un parámetro más importante que la isotacticidad total. Una distribución de defectos buena (aleatoria) significa una distribución de las longitudes de las secuencias isotácticas más uniforme (más estrecha) y una cantidad de solubles en xileno menor.

Modificando las condiciones de polimerización (en particular, la temperatura) es posible controlar, en cierto grado, la cantidad relativa y la longitud media de las secuencias isotácticas y atácticas. La distribución aleatoria de estereodefectos corresponde a una longitud media menor de las secuencias perfectamente isotácticas, comparada con el caso en el que dichos estereodefectos están segregados en bloques isotácticos.

La longitud media de las secuencias isotácticas también puede estar determinada por la incorporación controlada de unidades comonoméricas que actúan como defectos estéricos en la cadena polimérica.

Para la determinación de la distribución de isotacticidad, se puede aplicar el método TREF. El método TREF es un método habitual para fraccionar poliolefinas, según sus diferencias de solubilidad. La solubilidad de una cadena polimérica de polipropileno está determinada solamente por la concentración de defectos estéricos. Para el polipropileno, se ha demostrado que los fractogramas TREF reflejan cualitativamente la distribución de isotacticidad. La longitud media de las cadenas isotácticas aumenta casi linealmente al aumentar la temperatura de elución (P. Ville y otros, Polymer 42 (2001) 1953-1967). Los resultados muestran, además, que estrictamente el TREF no fracciona el polipropileno según la tacticidad, sino según las secuencias cristalizables más largas de la cadena.

Según la presente invención, se ha encontrado que el proceso inventivo proporciona una distribución uniforme de comonómero de etileno en el polímero de propileno inventivo. Estos comonómeros de etileno actúan como defectos estéricos y, por tanto, interrumpen la secuencia de monómeros de propileno isotácticos. De este modo, con una distribución uniforme de los comonómeros de etileno se obtiene una distribución uniforme de defectos estéricos, es decir, mediante el proceso inventivo es posible adaptar la distribución de defectos y, por tanto, la distribución de isotacticidad del polímero de polipropileno.

En consecuencia, se obtiene una distribución de las longitudes de las secuencias más estrecha en las secuencias isotácticas de monómero de propileno. Por tanto, se obtiene, por un lado, una cantidad de solubles en xileno menor, que comprende, predominantemente, cadenas poliméricas con longitudes pequeñas de secuencias isotácticas de propileno y, por otro lado, una cantidad menor de cadenas poliméricas con longitudes largas de secuencias isotácticas de propileno. Esto, en cambio, conduce a una mejora en las propiedades de unión de las fibras que comprenden dicho polímero de propileno, debido, por ejemplo, a un punto de fusión uniforme del polímero y una isotacticidad a
medida.

Las propiedades de unión de las fibras se miden por medio de la medida del índice de unión (BI) de la tela no tejida producida, que se define como la raíz cuadrada del producto de la resistencia de unión en la dirección de la máquina (MD) y en la dirección transversal (CD) expresado en N/5 cm:

BI = \sqrt{CD - MD}

Como la resistencia en la dirección de la máquina (paralela al movimiento de la tela/no tejido) es, habitualmente, diferente de la resistencia en la dirección transversal, el índice de unión es una función de estos dos. En ejemplos óptimos, la proporción entre la resistencia MD y la resistencia CD está alrededor de la unidad.

Además, la ventana de unión está definida por el intervalo de temperatura en el que se obtiene un índice de unión en el no tejido que difiere del índice de unión máximo BI_{max} obtenido a una temperatura de unión óptima en no más del 15%. En el caso de un no tejido habitual de buena calidad para su utilización, por ejemplo, en productos absorbentes higiénicos, esto corresponde a una diferencia en el índice de unión de, aproximadamente, 3 N/5 cm, comparado con el BI_{max}.

Una ventana de unión ancha proporciona al fabricante de telas no tejidas una mejor posibilidad de obtener un producto uniforme incluso cuando se utiliza un sistema de calandrado con variación de temperatura sobre la superficie de calandra o cuando se utiliza una velocidad de unión más elevada o una temperatura de unión más baja. Esta es una ventaja considerable para el fabricante de no tejidos.

Por "reactor de emulsión" se designa cualquier reactor, tal como un reactor de tanque agitado continuo o discontinuo o un reactor de bucle que funciona en masa o en emulsión, incluyendo condiciones supercríticas, en el que el polímero se forma en forma de partículas.

El proceso inventivo es un proceso multietapa para la producción de polímeros de polipropileno. Dichos procesos se describen, por ejemplo, en la Patente EP 0 887 379. Los contenidos de este documento se incluyen en la presente mediante referencia.

Como catalizador, se puede utilizar cualquier tipo de compuesto químico adecuado para la polimerización de propileno, tal como, por ejemplo, catalizadores Ziegler-Natta, y catalizadores "de sitio único", tales como catalizadores de metaloceno. Si se utilizan catalizadores "de sitio único", se prefieren los que se describen en las Patentes WO 95/12622 y WO 00/34341.

En una realización preferida, se utiliza un sistema catalizador del tipo Ziegler-Natta, que comprende un componente catalizador, un componente cocatalizador y un donador de electrones externo. Dichos sistemas catalizadores se describen, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos US 5.234.879, y en las Patentes WO 92/19653, WO 92/19658 y WO 99/33843.

Los donadores externos utilizados son, preferiblemente, donadores basados en silano, especialmente, diciclopentildimetoxisilano (donador D).

Opcionalmente, las principales etapas de polimerización pueden estar precedidas de una prepolimerización, en la que se produce hasta un 10% en peso, preferiblemente, del 0,1 al 10% en peso y, más preferiblemente, del 0,5 al 5% en peso, de la cantidad total del polímero.

En una realización preferida del proceso inventivo, tanto el producto producido en el reactor de emulsión como el producido en el reactor de fase gaseosa tienen un contenido de etileno en el intervalo del 0,05 al 0,5% en peso.

Más preferido, el contenido de etileno del producto producido, como mínimo, en uno de los reactores, se encuentra en el intervalo del 0,15 al 0,4% en peso y, más preferiblemente, se encuentra alrededor del 0,3% en peso. Estos valores preferidos y más preferidos también aplican al contenido de etileno de ambos productos en las realizaciones preferidas de los procesos en los que se produce un producto, tanto en el reactor de emulsión como en el de fase gaseosa, que comprende etileno.

Más preferido, en el proceso inventivo, el reactor de emulsión es un reactor en masa. "Masa" significa una polimerización en un medio de reacción que comprende, como mínimo, un 60% en peso de monómero.

Preferiblemente, el reactor en masa es un reactor de bucle.

Preferiblemente, en el proceso inventivo la división de la producción entre el reactor de emulsión y el reactor de fase gaseosa es de 70:30 a 40:60, más preferiblemente, de 60:40 a 50:50.

También se prefiere que la temperatura de reacción en ambos reactores sea de 100ºC o inferior, más preferiblemente, de 95ºC o inferior.

El polímero de propileno inventivo se produce, preferiblemente, en un proceso, que incluye las realizaciones preferidas, tal como se describió anteriormente.

Tal como se indicó anteriormente, la presente invención proporciona un polímero de propileno caracterizado porque comprende comonómeros de etileno en una cantidad del 0,05 al 0,5% en peso, tiene un contenido de solubles en xileno (XS) del 3,0% en peso o inferior y tiene un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución (TREF) a 120ºC o inferior.

El término "solubles en xileno" (XS) designa la fracción del polímero soluble en xileno, determinada por el procedimiento, tal como se indica en la sección de Ejemplos.

En una realización preferida, el polímero de propileno inventivo se caracteriza porque el contenido de solubles en xileno es del 2,5% en peso o inferior.

También se prefiere que el polímero de propileno tenga un máximo en su función de fraccionamiento por incremento de la temperatura de elución a 118ºC o inferior y, todavía más preferible, a 115ºC o inferior.

También se prefiere que el polímero de propileno inventivo comprenda comonómeros de etileno en una cantidad del 0,15 al 0,4% en peso, todavía más preferible, en una cantidad alrededor del 0,3% en peso.

Preferiblemente, el copolímero de propileno inventivo tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR_{2} de 1 a 50 g/10 min, más preferiblemente de 5 a 20 g/10 min y, lo más preferido, de 10 a 16 g/10 min, medida según ISO 1133 (230ºC, 2,16 kg de carga).

La distribución de pesos moleculares (MWD) del material polimérico está, preferiblemente, en el intervalo de 2 a 7, más preferiblemente, de 4 a 6.

El polímero de propileno obtenido, según el proceso inventivo, tiene, habitualmente, un grado elevado de isotacticidad.

Preferiblemente, las fibras que comprenden el polímero de propileno inventivo tienen un índice de unión de 20 o más, más preferiblemente, de 21,5 o más y, lo más preferido, de 23 o más, en una tela no tejida.

Se prefiere, además, que el polímero tenga un grado de cristalinidad del 40 al 60%, más preferiblemente, del 48 al 60% y, lo más preferido, del 50 al 57%. La cristalinidad se determina según dos ISO 11357-03 y se proporcionan unos antecedentes científicos en A.P. Grey, Thermal Chimica Acta 1970, 1, página 563.

En la producción de telas no tejidas que comprende las fibras inventivas, el proceso de unión se lleva a cabo, preferiblemente, a una velocidad, como mínimo, de 150 m/min, más preferiblemente, como mínimo, de 200 m/min y, lo más preferido, como mínimo, de 250 m/min.

La unión se realiza, preferiblemente, por unión térmica, por ejemplo, unión por calandrado o unión por aire caliente, unión por infrarrojos o unión por ultrasonidos. Más preferiblemente, la unión se realiza por unión térmica, preferiblemente, en una calandra.

A continuación, se ilustrará una realización preferida del proceso y del copolímero inventivos por medio de ejemplos con referencia a las figuras adjuntas.

La figura 1 muestra un fractograma TREF del polímero final (GPR), según la presente invención (Ejemplo 1), y el del producido solamente en un reactor de bucle.

La figura 2 muestra un fractograma TREF del polímero, según la presente invención (Ejemplo 1), y del polímero comparativo (Ejemplo 2).

La figura 3 muestra la función TREF del polímero final (GPR), según la presente invención (Ejemplo 1), y el del producido solamente en el reactor de bucle, calculada a partir de los resultados que se proporcionan en la figura 1.

La figura 4 muestra la función TREF del polímero, según la presente invención (Ejemplo 1), y del polímero comparativo (Ejemplo 2), calculada a partir de los resultados proporcionados en la figura 2.

Ejemplos 1) Métodos de medida a) Método TREF

El fraccionamiento de las muestras de polipropileno se consiguió utilizando un TREF analítico. Los perfiles TREF se generaron utilizando un instrumento casero, el cual es similar a un diseño publicado (Wild, L., Trends Polym. Sci. 1993, 1, 50).

La muestra se disolvió en xileno (2-4 mg/ml) a 130ºC y se inyectó en la columna a 130ºC y, a continuación, se enfrió la columna hasta 20ºC a una velocidad de 1,5 K/h. A continuación, la columna se eluyó con 1,2,4-triclorobenceno (TCB) a un caudal de 0,5 ml/min, mientras que la temperatura se aumentó desde 20ºC hasta 130ºC en 4,5 h. La salida, detectada con un detector de IR que funcionó a una longitud de onda de 3,41 \mum, se presentó como un fractograma normalizado a un área constante.

b) Solubles en xileno (XS)

Para determinar la fracción de solubles en xileno, se disuelven 2,0 g de polímero en 250 ml de p-xileno con agitación a 135ºC. Después de 30 \pm 2 minutos, se deja enfriar la solución durante 15 minutos a temperatura ambiente y, a continuación, se deja reposar durante 30 minutos a 25 \pm 0,5ºC. Se filtra la solución con papel de filtro en dos matraces de 100 ml.

La solución del primer matraz de 100 ml se evapora con una corriente de nitrógeno y el residuo se seca a 90ºC bajo vacío hasta que se alcanza un peso constante. La fracción de solubles en xileno se calcula utilizando la siguiente ecuación:

% XS = (100-m_{1}-v_{0})/(m_{0}-v_{1})

en la que

m_{0} = cantidad inicial de polímero (g),

m_{1} = peso de residuo (g),

v_{0} = volumen inicial (ml),

v_{1}= volumen de muestra analizada (ml).

c) M_{w}/M_{n}

Se determinó M_{w}/M_{n}por cromatografía de permeación en gel (GPC) a 130ºC. Como eluyente, se utilizó 1,2,4-triclorobenceno (TCB).

d) Velocidad de flujo de la masa fundida (MFR)

La MFR_{2} se determinó según ISO 1133 a 230ºC y con una carga de 2,16 kg.

e) Propiedades térmicas

La temperatura de fusión T_{m}, la temperatura de cristalización T_{cr}, y el grado de cristalinidad se determinaron por calorimetría diferencial de barrido (DSC) con un equipo Mettler TA820 en 3 \pm 0,5 mg de muestra. Las curvas de cristalización y de fusión se obtuvieron mediante barridos de enfriamiento y de calentamiento de 10ºC/min, entre 30ºC y 225ºC.

Las temperaturas de fusión y de cristalización se determinaron en los picos de las endotermas y exotermas. El grado de cristalinidad se calculó por comparación con el calor de fusión de un polipropileno perfectamente cristalino, es decir, 209 J/g.

2) Producción de polímero de propileno Ejemplo 1 La presente invención

Se utilizó un proceso multietapa continuo para producir (co)copolímero de propileno. El proceso comprendió una etapa de prepolimerización, una primera etapa de polimerización realizada en un reactor de bucle y una segunda etapa de polimerización realizada en un reactor de fase gaseosa de lecho fluidizado.

Como catalizador, se utilizó un catalizador de Ziegler-Natta de alto rendimiento, estereoespecífico, transesterificado y soportado en MgCl_{2}, preparado según la Patente de Estados Unidos 5.234.879 a una temperatura de titanación de 135ºC. Para obtener el sistema catalizador, el catalizador se puso en contacto con el cocatalizador (trietilaluminio, TEAL) y el donador externo, que era diciclopentil dimetoxisilano con una proporción de Al/Ti de 200 y una proporción de Al/D de 10.

El sistema catalizador y el propileno se introdujeron en el reactor de prepolimerización, que se hizo funcionar a 30ºC. El catalizador prepolimerizado se utilizó en los siguientes reactores de polimerización.

Se introdujeron propileno, etileno e hidrógeno y el catalizador prepolimerizado en el reactor de bucle, que funcionó como reactor en masa a 80ºC y a una presión de 55 bares.

A continuación, la corriente de emulsión del polímero se introdujo desde el reactor de bucle hasta el reactor de fase gaseosa, que se hizo funcionar a 85ºC y a una presión, compárese, de 20 bares. En el reactor de fase gaseosa se introdujeron más propileno, etileno e hidrógeno para controlar las propiedades deseadas del polímero final.

La división de la producción entre el reactor de bucle y el reactor de fase gaseosa fue de 60:40.

El polímero se homogeneizó fundido y se le añadieron, normalmente, 1300 ppm de antioxidantes y estabilizante de UV.

Ejemplo 2

Comparativo

Se utilizó el mismo procedimiento de producción que en el Ejemplo 1, excepto que el proceso comprendió dos reactores de bucle en lugar de un reactor de bucle y un reactor de fase gaseosa y no se introdujo etileno en el proceso. La temperatura de funcionamiento en los dos reactores fue de 70ºC. El sistema catalizador utilizado fue el mismo que en el Ejemplo 1, excepto que se utilizó ciclohexilmetil dimetoxisilano como donador externo.

La aditivación del polímero comparativo fue igual que en el Ejemplo 1.

3) Proceso de hilado/formación de la tela

Los polímeros de polipropileno producidos según 2) se utilizaron para la producción de fibras y la posterior producción de no tejidos.

Se utilizó una línea piloto de hilado convencional ESL para producir fibras discontinuas. Las temperaturas de hilado estuvieron en el intervalo de 270-285ºC. Durante el hilado, la MFR_{2} de las fibras de propileno aumentó, aproximadamente, hasta 40 g/10 min, debido a la degradación térmica.

Las fibras tuvieron una finura de 2,2 dTex. Las fibras se texturizaron a un nivel de 12 rizos/cm, aproximadamente, y se cortaron en fibras discontinuas de 40 mm.

Se produjeron telas no tejidas utilizando una calandra monocapa Hergeth/Kusters con una anchura de 600 mm. La velocidad de enrollado en la línea de proceso fue de 100 m/min. La tela producida era una tela con un peso de 20 gramos por metro cuadrado.

4) Resultados

Los resultados de los ejemplos realizados se muestran en las figuras 1 a 4 y en la Tabla 2, que muestran los resultados de los análisis TREF de los polímeros de polipropileno, y en la Tabla 1, que muestra propiedades adicionales de los polímeros y las fibras/no tejidos producidos.

TABLA 1 Propiedades de los polímeros y fibras/no tejidos

1

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TABLA 2 Resultados de los análisis TREF

2

Claims

1. Proceso para la producción de un polímero de propileno en un proceso de polimerización multietapa, que comprende la polimerización de propileno en presencia de un catalizador en una primera zona de reacción, que comprende, como mínimo, un reactor de emulsión para obtener un primer producto de polimerización, y dicho primer producto se transfiere a una segunda zona de reacción, que comprende, como mínimo, un reactor de fase gaseosa, y se continúa la polimerización de propileno en fase gaseosa en presencia de dicho primer producto de polimerización, caracterizado porque la temperatura en el reactor de emulsión y en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 75ºC y el producto, como mínimo, de un reactor tiene un contenido de etileno en el intervalo del 0,05 al 0,5% en peso.

2. Proceso, según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura en el reactor de fase gaseosa es más elevada que en el reactor de emulsión.

3. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, 3ºC más elevada, más preferiblemente, como mínimo, 5ºC más elevada que en el reactor de emulsión.

4. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura en el reactor de emulsión y en el reactor de fase gaseosa es, como mínimo, de 80ºC.

5. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura en el reactor de emulsión es, aproximadamente, de 80ºC y, aproximadamente, de 85ºC en el reactor de fase gaseosa.

6. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tanto el producto del reactor de emulsión como el producto del reactor de fase gaseosa tiene un contenido de etileno en el intervalo del 0,05 al 0,5% en peso.

7. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contenido de etileno del producto del reactor se encuentra en el intervalo del 0,15 al 0,4% en peso, más preferiblemente, alrededor del 0,3% en peso.

8. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el reactor de emulsión es un reactor en masa.

9. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la división de producción entre el reactor de emulsión y el reactor de fase gaseosa está entre 70:30 y 40:60, más preferiblemente, entre 60:40 y 50:50.

10. Polímero de propileno, caracterizado porque se puede obtener mediante un proceso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

11. Utilización de un polímero de propileno, según la reivindicación 10, para la producción de fibras.

12. Fibra, caracterizada porque comprende un copolímero de propileno, según la reivindicación 10.

13. Proceso de producción de una tela no tejida caracterizado porque comprende la formación de una tela que comprende fibras, según la reivindicación 12, y la unión de dicha tela.

14. Tela no tejida, que comprende fibras, según la reivindicación 12.

15. Utilización de un polímero de propileno, según la reivindicación 10, para la producción de una película.

16. Utilización, según la reivindicación 15, en la que la película es una película biorientada.

17. Película, caracterizada porque comprende un copolímero de propileno, según la reivindicación 10.

18. Película, según la reivindicación 17, caracterizada porque es una película biorientada.

19. Utilización de un polímero de propileno, según la reivindicación 10, para la producción de una lámina.

20. Utilización, según la reivindicación 19, en la que la lámina es para termoformado.

21. Lámina, caracterizada porque comprende un copolímero de propileno, según la reivindicación 10.

22. Lámina, según la reivindicación 21, caracterizada porque la lámina es para termoformado.