ES2248569T3 - Composicion de solucion salina aglutinante, recubrimientos, tintas, adhesivos e imprimaciones. - Google Patents

Composicion de solucion salina aglutinante, recubrimientos, tintas, adhesivos e imprimaciones.

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ES2248569T3 ES02741311T ES02741311T ES2248569T3 ES 2248569 T3 ES2248569 T3 ES 2248569T3 ES 02741311 T ES02741311 T ES 02741311T ES 02741311 T ES02741311 T ES 02741311T ES 2248569 T3 ES2248569 T3 ES 2248569T3
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Abstract

Composición de una solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso que comprende (a) una poliolefina clorada preparada clorando, hasta un contenido en cloro del 10 al 40% en peso, un polímero de polipropileno isotáctico con una distribución de peso molecular superior a 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC y (b) un disolvente orgánico.

Description

Composición de solución salina aglutinante, recubrimientos, tintas, adhesivos e imprimaciones.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición de resina aglutinante utilizada para proteger o decorar productos de resinas de poliolefina tales como polipropileno, polietileno, copolímeros de etileno-propileno y copolímeros de etileno-propileno-dieno. Más particularmente, la presente invención se refiere a una composición de solución de resina aglutinante que resulta excelente para la adherencia a hojas, películas, artículos moldeados y similares fabricados a partir de las resinas de poliolefina mencionadas anteriormente y con resistencia a disolventes; presenta una excelente fluidez a baja temperatura; y se utiliza para recubrimientos, imprimaciones, tintas de impresión o adhesivos.
Técnica anterior
Generalmente, las resinas de poliolefina son relativamente económicas y presentan propiedades notables tales como resistencia química, resistencia al agua, resistencia al calor, etc. y por consiguiente se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones para piezas de automoción, piezas electrónicas, materiales de construcción, películas para envasado de alimentos y similares. Sin embargo, como las resinas de poliolefina presentan dichas propiedades notables son cristalinas y no polares, resulta difícil recubrir o unir productos fabricados a base de las resinas.
Las poliolefinas débilmente cloradas que presentan fuerte adherencia a las resinas de poliolefina se han utilizado como resinas aglutinantes para recubrir o unir dichas resinas de poliolefina de baja adherencia. Por ejemplo, la publicación de patente japonesa examinada nº 27.489/1971 propone un polipropileno isotáctico clorado que presenta un contenido en cloro del 20 al 40% en peso como resina aglutinante para tintas de impresión destinadas a películas de polipropileno. Las publicaciones de patente japonesa examinadas nº 35.445/1975 y nº 37.688/1975 dan a conocer copolímeros clorados de propileno-etileno del 20 al 40% en peso como resinas aglutinantes para tintas de impresión y adhesivos utilizados en las poliolefinas.
Además, las publicaciones de patente japonesa examinadas nº 50.381/1988 y nº 36.624/1988 proponen, como imprimaciones o resinas aglutinantes para el recubrimiento de artículos de poliolefinas moldeados, copolímeros propileno-\alpha-olefina débilmente clorados con un contenido en cloro entre el 5 y 50% en peso que contienen un ácido carboxílico y/o un anhídrido carboxílico.
Generalmente, es deseable mantener el contenido en cloro tan bajo como sea posible ya que, a medida que el contenido en cloro aumenta, dichas poliolefinas cloradas presentan resistencia al disolvente y adherencia a las poliolefinas reducidas. Sin embargo, cuando el contenido en cloro es excesivamente bajo, se alteran las propiedades de la solución de poliolefina, el espesamiento o la gelificación durante el almacenamiento, produciendo de este modo un deterioro significativo en la funcionabilidad del recubrimiento durante el recubrimiento por atomización y similares. Incluso cuando el contenido en cloro de las poliolefinas cloradas se mantenga dentro de un intervalo de modo que no experimenta funcionabilidad del recubrimiento durante el recubrimiento por atomización y similares, las soluciones cloradas de poliolefinas presentan una fluidez alterada cuando se almacenan a bajas temperaturas, limitando de este modo en gran medida sus propiedades de manipulación a bajas temperaturas, tal como en invierno. Aunque es posible mejorar la fluidez a baja temperatura manteniendo baja la concentración de poliolefina débilmente clorada en la solución, cuando la concentración es excesivamente baja, aparecen problemas tales como la dispersión difícil del pigmento en disolvente en el momento del tratamiento en tintas y recubrimientos, aumento del coste de transporte, etc.
Para superar dichos problemas, la publicación de patente japonesa no examinada nº 306.227/1994 propone una solución de resina aglutinante, como composición de la solución de resina aglutinante con excelente fluidez a baja temperatura, que se obtiene disolviendo una poliolefina débilmente clorada en un hidrocarburo alicíclico y un disolvente mezclado de hidrocarburos aromáticos.
Sin embargo, la utilización de dicho disolvente mezclado requiere un procedimiento complejo en la producción, que da como resultado un coste elevado. Además, cuando el disolvente mezclado se utiliza, por ejemplo, como parte del componente de imprimación para el recubrimiento, en el momento de la mezcla con la resina dispersada en el disolvente, su fluidez a baja temperatura se altera debido al cambio en la composición química del disolvente. Por consiguiente, apenas constituye una solución fundamental para los problemas mencionados anteriormente.
Exposición de la invención
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una composición de la solución de resina aglutinante para su utilización en recubrimientos, imprimaciones, tintas de impresión o adhesivos, sin alterar la fluidez y funcionabilidad a baja temperatura de las poliolefinas débilmente cloradas, presentando la composición una excelente resistencia a los disolventes y una adherencia sobresaliente a los productos de poliolefinas.
Otros objetivos y características de la presente invención se pondrán de manifiesto mediante la exposición proporcionada a continuación.
Los inventores realizaron una investigación extensa y descubrieron que una composición de la solución de resina aglutinante obtenida disolviendo una poliolefina clorada preparada por cloración de un polímero isotáctico de polipropileno que presenta una distribución de peso molecular específica y un punto de fusión en un disolvente orgánico, proporciona una excelente fluidez y funcionabilidad a baja temperatura y presenta una adherencia a los productos de poliolefinas y resistencia a los disolventes excelentes. La presente invención se ha llevado a cabo basándose en dichos descubrimientos.
En otras palabras, la presente invención proporciona una composición, recubrimiento, tinta, adhesivo e imprimación de la solución de resina aglutinante tal como se describe a continuación.
1. Una composición de la solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso que comprende (a) una poliolefina clorada preparada por cloración de un polímero de polipropileno isotáctico con un contenido en cloro del 10 al 40% en peso con una distribución de peso molecular de no más de 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC y (b) un disolvente orgánico.
2. Una composición de la solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso que comprende (a) una poliolefina clorada preparada clorando un polímero de polipropileno isotáctico con un contenido en cloro del 10 al 40% en peso con una distribución de peso molecular de no más de 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC para producir una poliolefina clorada y polimerizando por injerto con 1 al 10% en peso de poliolefina clorada de por lo menos un monómero de ácido carboxílico insaturado seleccionado de entre el grupo constituido por ácidos carboxílicos y anhídridos del ácido carboxílico, y (b) un disolvente orgánico.
3. Una composición de la solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene carboxilo preparada polimerizando por injerto 1 al 10% de por lo menos un monómero de ácido carboxílico insaturado seleccionado de entre el grupo constituido por ácidos carboxílicos y anhídridos de ácido carboxílico con un polímero de polipropileno isotáctico con una distribución de peso molecular no superior a 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC para producir una poliolefina que contiene carboxilo y la cloración de la poliolefina que contiene carboxilo hasta un contenido en cloro hasta el 10 al 10% en peso, y (b) un disolvente orgánico.
4. La composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 3, en la que el polímero isotáctico de polipropileno es un copolímero isotáctico aleatorio de propileno-\alpha-olefina.
5. La composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 3, en la que el polímero isotáctico de polipropileno es un copolímero isotáctico aleatorio de propileno-etileno.
6. La composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 3, en la que el polímero isotáctico de polipropileno es un polipropileno isotáctico.
7. La composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 6, en la que el polímero isotáctico de polipropileno se produce en presencia de un catalizador de metaloceno.
8. Un recubrimiento para una película, hoja o artículo moldeado de poliolefina, recubrimiento que comprende como ingrediente activo la composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 7.
9. Una tinta para una película, hoja o artículo moldeado de poliolefina, tinta que comprende como ingrediente activo la composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 7.
10. Un adhesivo para una película, hoja o artículo moldeado de poliolefina, adhesivo que comprende como ingrediente activo la composición de la solución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 7.
11. Una imprimación para el recubrimiento de una resina de poliolefina, imprimación que comprende como ingrediente activo la composición de la solución de resina aglutinante según el apartado 2 ó 3.
Ejemplos de los componentes de la resina para su utilización en la composición en la solución de resina aglutinante de la presente invención comprenden poliolefinas cloradas preparadas por cloración de polímeros isotácticos de polipropileno; poliolefinas cloradas que contienen carboxilo preparadas por polimerización con injerto de monómeros de ácido carboxílico insaturados con poliolefinas cloradas preparadas por cloración de polímeros isotácticos de polipropileno, poliolefinas cloradas que contienen carboxilo preparadas por polimerización con injerto de monómeros insaturados de ácido carboxílico con polímeros isotácticos de polipropileno para dar poliolefinas que contienen carboxilo y clorando las poliolefinas que contienen carboxilo.
Ejemplos de polímeros isotácticos de polipropileno utilizados como materiales de partida incluyen copolímeros aleatorios isotácticos de propileno-\alpha-olefina, polipropilenos isotácticos y similares. Preferentemente son copolímeros isotácticos aleatorios de propileno-\alpha-olefina.
Ejemplos de \alpha-olefinas en dichos copolímeros isotácticos aleatorios de propileno-\alpha-olefina son los que tienen 2 ó 4 a 20 carbonos, tales como etileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-hexadeceno, 4-metil-1-penteno y similares; el etileno es el preferible. Se pueden utilizar dos tipos de \alpha-olefinas en combinación. Ejemplos de copolímeros ternarios aleatorios cuando se utilizan 2 tipos de \alpha-olefinas comprenden los copolímeros isotácticos aleatorios de propileno-etileno-buteno. Para facilidad de manipulación durante la producción, se puede utilizar 1-buteno en una proporción de no más del 0,5% mol.
Los polímeros isotácticos de polipropileno utilizados como materiales de partida presentan una distribución de peso molecular (Pm/Pn) de 3 o menos medida por cromatografía de permeación en gel (GPC) y preferentemente 1 a 2,7.
Además, los polímeros isotácticos de polipropileno utilizados como materiales de partida tienen un punto de fusión (T_{m}) de 110 a 140ºC medido con un calorímetro de barrido diferencial, y preferentemente de 115 a 135ºC. Las condiciones para la medición del punto de fusión son las siguientes: Se calienta una muestra (aproximadamente 5 mg) desde la temperatura ambiente hasta 240ºC a un ritmo de 30ºC/min y se mantiene a 240ºC durante 10 minutos, y se baja a continuación la temperatura hasta 30ºC a un ritmo de 10ºC/min. El punto de fusión se refiere a la temperatura máxima del pico.
Los polímeros isotácticos de polipropileno utilizados como materiales de partida presentan preferentemente una viscosidad intrínseca (\eta) medida en decalina a 135ºC de 0,1 a 12 dl/g, más preferentemente de 0,3 a 10 dl/g y especialmente con preferencia de 0,5 a 5 dl/g.
El copolímero isotáctico aleatorio de propileno-\alpha-olefina favorecido en este procedimiento, cuando se utiliza etileno como \alpha-olefina, preferentemente posee de 85,7 a 98,5% mol (90 a 99% en peso) de sus unidades estructurales procedentes del propileno, más preferentemente de 88,5 a 97,0% mol (92 a 98% en peso) y especialmente con preferencia de 89,9 a 96,0% mol (93 a 97,3% en peso) y preferentemente posee de 1,5 a 14,3% mol (1 a 10% en peso) de sus unidades estructurales procedentes del etileno, más preferentemente de 3,0 a 11,5% mol (2 a 8% en peso) y especialmente con preferencia del 4,0 al 10,1% mol (2,7 a 7% en peso).
Los polímeros isotácticos de polipropileno que se pueden utilizar en la presente invención se producen con frecuencia en presencia de un catalizador de metaloceno.
Los catalizadores de metaloceno en la presente memoria se refieren a los catalizadores que polimerizan olefinas procedentes de (A) un compuesto de metaloceno y (B) un compuesto organo-aluminio-oxi y/o un compuesto iónico obtenido del compuesto (A) metálico de transición mencionado anteriormente, que contiene cuando sea necesario (C) un compuesto de órgano-aluminio. Específicamente, los catalizadores de metaloceno comprenden los 4 tipos siguientes:
i)
A (compuesto de metaloceno) + B (compuesto de organo-aluminio-oxi);
ii)
compuesto iónico obtenido a partir de (A+B);
iii)
A+B+C (compuesto de organo-aluminio); y
iv)
compuesto iónico obtenido a partir de (A+B) + C
Los ejemplos de compuesto (A) de metaloceno utilizados en la presente memoria incluyen los compuestos metálicos de transición representados por la Fórmula (1) siguiente:
(1)MLx
En la Fórmula (1) M representa un metal de transición que pertenece al Grupo 4A de la tabla periódica. Específicamente, M es circonio, titanio o hafnio. x representa la valencia del metal de transición.
En la Fórmula (1) L representa los ligandos que se coordinan con el metal de transición. Por lo menos uno de los ligandos L tiene un esqueleto de ciclopentadionilo, y el ligando que tiene un esqueleto de ciclopentadionilo puede estar sustituido. Cuando el número de L es 2 o más, los ligandos pueden ser iguales o diferentes. Ejemplos de ligandos con un esqueleto de ciclopentadienilo comprenden los grupos ciclopentadienilo, metilciclopentadienilo, etilciclopentadienilo, metilpropilciclopentadienilo, metilbutilciclopenta-dienilo, metilhexilciclopentadienilo, metilbencilciclopentadienilo y similares a ciclopenta-dienilo sustituido con alquilo o aralquilo así como los grupos indenilo, 4,5,6,7-tetrahidroindenilo, fluorenilo y similares. Estos grupos pueden estar sustituidos con átomo(s) de halógeno, grupo(s) trialquilsililo o similares.
Cuando el compuesto representado por la Fórmula (1) tiene ligando(s) L con 2 o más esqueletos de ciclopentadienilo, dos de los esqueletos de ciclopentadienilo están preferentemente unidos por un alquileno tal como etileno, propileno o similares; un alquileno sustituido tal como isopropileno, difenilmetileno o similares; un silileno; o un silileno sustituido tal como dimetilsilileno, difenilsilileno, metilfenilsilileno o similares.
Los ejemplos de ligandos L aparte de los que presentan un esqueleto de ciclopentadienilo comprenden hidrocarburos C_{1-12}, grupos alcoxi, grupos ariloxi, grupos que contienen ácido sulfónico (-SO_{3}R^{1}: R^{1} representa alquilo, alquilo sustituido por halógeno, arilo o arilo sustituido con halógeno o alquilo), halógeno e hidrógeno.
El compuesto (A) de metaloceno representado por la Fórmula (1) está representado más específicamente por la Fórmula (2) siguiente, en la que, por ejemplo, la valencia del metal de transición es 4:
(2)R^{2}{}_{k}R^{3}{}_{l}R^{4}{}_{m}R^{5}{}_{n}M
En la Fórmula (2), M es un metal de transición como en la Fórmula (1); R^{2} representa un grupo (ligando) que tiene un esqueleto de ciclopentadienilo; R^{3}, R^{4} y R^{5} independientemente son grupos que tienen un esqueleto de ciclopentadienilo o idéntico a "L" observado en la Fórmula (1) excluyendo aquellos ligandos que tienen un esqueleto de cilcopentadienilo; y k representa un número entero de 1 o más, y k + m + l + n = 4.
En la presente invención, los compuestos con metal de transición representados por la Fórmula (3) siguiente se pueden utilizar como compuestos (A) de metaloceno:
1
En la Fórmula (3), M representa un metal de transición que pertenece al Grupo 4A de la tabla periódica. Específicamente, M es circonio, titanio o hadmio.
En la Fórmula (3), R^{1} y R^{2} representan independientemente hidrógeno, halógeno, un grupo hidrocarbonado C_{1-20}, un grupo hidrocarbonado halogenado C_{1-20}, un grupo que contiene silicio, un grupo que contiene oxígeno, un grupo que contiene azufre, un grupo que contiene nitrógeno o un grupo que contiene fósforo. Ejemplos específicos son flúor, cloro, bromo, yodo y halógenos similares; grupos hidrocarbonados C_{1-20}, tales como metilo, etilo, propilo, butilo, hexilo, ciclohexilo, octilo, nonilo, dodecilo, eicosilo, norbornilo, adamantilo y grupos alquilo similares, vinilo, propenilo, ciclohexenilo, y grupos alquenilo similares, bencilo, feniletilo, fenilpropilo, y grupos arilalquilo similares, fenilo, tolilo, dimetilfenilo, trimetilfenilo, etilfenilo, propilfenilo, bifenilo, naftilo, metilnaftilo, altrafenilo, fenantrenilo y grupos arilo similares; grupos hidrocarbonados halogenados en los que los grupos hidrocarbonados mencionados anteriormente están sustituidos con halógenos; grupos que contienen silicio tales como metalsililo, fenilsililo y sililos sustituidos con mono- hidrocarbonados similares, dimetilsililo, difenilsililo y sililos sustituidos con di-hidrocarbonado similares, trimetilsililo, trietilsililo, tripropilsililo, triciclohexilsililo, trifenilsililo, dimetilfenilsililo, metildifenilsililo, tritolilsililo, trinaftilsililo y sililos similares sustituidos con tri-hidrocarbonado, éter trimetilsilílico y éteres de sililo similares de sililos sustituidos con hidrocarburo, trimetilsililmetilo y alquilos sustituidos con silicio similares, trimetilsililfenilo y arilos sustituidos con silicio similares; grupos que contienen oxígeno tales como los grupos hidroxi, metoxi, etoxi, propoxi, butoxi y grupos alcoxi similares, fenoxi, metilfenoxi, dimetilfenoxi, naftoxi y grupos ariloxi similares, fenilmetoxi, feniletoxi y grupos arilalcoxi similares; grupos que contienen azufre tales como los grupos que contienen oxígeno mencionados anteriormente en los que el oxígeno está sustituido con azufre; grupos que contienen nitrógeno tales como los grupos amino, metilamino, dimetilamino, dietilamino, dipropilamino, dibutilamino, diciclohexilamino y grupos alquilamino similares, fenilamino, difenilamino, ditolilamino, dinaftilamino, metilfenilamino y grupos arilamino o alquilarilamino similares; grupos que contienen fósforo tales como dimetilfosfino y grupos fosfino similares; y similares.
En la Fórmula (3), R^{1} es preferentemente un grupo hidrocarbonado y especialmente es preferentemente un grupo hidrocarbonado C_{1-3} es decir, metilo, etilo o propilo. R^{2} es preferentemente hidrógeno o un grupo hidrocarbonado y específicamente es preferentemente hidrógeno o un grupo hidrocarbonado C_{1-3}, es decir, metilo, etilo o propilo.
En la Fórmula (3), R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6} representan independientemente hidrógeno, halógeno, un grupo hidrocarbonado C_{1-20} o un grupo hidrocarbonado halogenado C_{1-20}. Entre R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6}, los dos grupos, que incluyen R^{3}, son preferentemente grupos alquilo. Además, es preferible que R^{3} y R^{5}, o R^{3} y R^{6}, sean grupos alquilo. Estos grupos alquilo pueden estar sustituidos con halógenos, grupos que contienen silicio o similares. Ejemplos de halógeno y grupos que contienen silicio incluyen aquellos sustituyentes descritos en relación con R^{1} y R^{2} anteriormente.
En la Fórmula (3), entre los grupos representados por R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6}, aquellos grupos distintos de los grupos alquilo son preferentemente hidrógeno. Ejemplos de grupos hidrocarbonados C_{1-20} comprenden metilo, etilo, n-propilo, i-propilo, n-butilo, i-butilo, sec-butilo, terc-butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, heptilo, octilo, nonilo, dodecilo, eicosilo, norbornilo, adamantilo y grupos alquilo lineales o cíclicos similares; bencilo, feniletilo, fenilpropilo, tolilmetilo y grupos arilalquilo similares; y similares. Pueden contener enlace(s) doble(s) o triple(s).
En la Fórmula (3), se pueden unir dos grupos seleccionados de entre R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6}, formando un anillo monocíclico no aromático o un anillo policíclico.
En la Fórmula (3), X^{1} y X^{2} representan independientemente hidrógeno, halógeno, un grupo hidrocarbonado C_{1-20}, un grupo halogenado C_{1-20}, un grupo que contiene oxígeno o un grupo que contiene azufre, particularmente, los ejemplos de éstos comprenden halógenos, grupos hidrocarbonados C_{1-20}, grupos hidrocarbonados halogenados C_{1-20}, grupos que contienen oxígeno y similares, descritos en relación con R^{1} y R^{2} anteriormente.
Ejemplos de grupos que contienen azufre comprenden los descritos en relación con R^{1} y R^{2} anteriormente; sulfonato de metilo, sulfonato de trifluorometano, sulfonato de fenilo, sulfonato de bencilo, p-toluensulfonato, sulfonato de trimetilbenceno, sulfonato de triisobutilbenceno, sulfonato de t-clorobenceno, sulfonato de pentafluorobenceno y grupos sulfonatos similares; sulfinato de metilo, sulfinato de fenilo, sulfinato de bencilo, p-toluen-sulfinato, sulfinato de trimetilbenceno, sulfinato de pentafluorobenceno y grupos sulfinatos similares; etc.
En la Fórmula (3), Y representa un grupo hidrocarbonado divalente C_{1-20}, un grupo hidrocarbonado halogenado divalente C_{1-20}, un grupo que contiene silicio divalente, un grupo divalente que contiene germanio, un grupo divalente que contiene estaño, -O-, -CO-, -S-, -SO-, -SO_{2}-, -NR^{7}-, -P(R^{7})-, -P(O)(R^{7})-, -PR^{7}-, o -AlR^{7}- en los que R^{7} representa hidrógeno, halógeno, un grupo hidrocarbonado C_{1-20}, un grupo hidrocarbonado halogenado C_{1-20}. Los ejemplos específicos comprenden grupos hidrocarbonados divalentes C_{1-20} tales como metileno, dimetilmetileno, 1,2-etileno, dimetil-1,2-etileno, 1,3-trimetileno, 1,4-tetrametileno, 1,2-ciclohexileno, 1,4-diciclohexileno, y grupos alquileno similares, difenilmetileno, difenil-1,2-etileno y grupos arilalquileno similares, y similares; grupos hidrocarbonados halogenados en los que los grupos hidrocarbonados divalentes C_{1-20} mencionados anteriormente están halogenados, tal como clorometileno y similares; grupos divalentes que contienen silicio tales como metilsilileno, dimetilsilileno, dietilsilileno, di(n-propil)silileno, di(i-propil)silileno, di(ciclohexil)silileno, metilfenilsilileno, difenilsilileno, di(p-tolil)silileno y di(p-clorofenil)silileno y alquilsililenos similares, alquilarilsililenos, arilsililenos, tetrametil-1,2-disilileno, tetrafenil-1,2-disilileno, y alquildisililenos similares, alquilarildisilileno, arildisililenos y similares; grupos que contienen germanio divalente en los que el silicio en los grupos que contienen silicio mencionados anteriormente está sustituido por germanio; grupos que contienen estaño divalente en los que el silicio en los grupos que contienen silicio mencionados anteriormente está sustituido por estaño; y similares. R^{7} es halógeno, un grupo hidrocarbonado C_{1-20} o un grupo hidrocarbonado halogenado C_{1-20} descrito en relación con R^{1} y R^{2} anteriormente.
Entre los ejemplos anteriores, Y preferentemente es un grupo que contiene silicio, germanio o estaño divalentes, más preferentemente un grupo que contiene silicio divalente y especialmente con preferencia alquilsilileno, alquilarilsilileno o arilsilileno.
En la Fórmula (3), la combinación preferible de R^{1} a R^{6} es que R^{1} sea un grupo hidrocarbonado, R^{3} sea un grupo arilo C_{6-16}, y R^{2}, R^{4}, R^{5} y R^{6} sean hidrógeno. En este caso, X^{1} y X^{2} son preferentemente halógeno o grupos hidrocarbonados C_{1-20}.
Los ejemplos preferidos de grupo hidrocarbonado representados por R^{1} son grupos hidrocarbonados C_{1-4}, p. ej., metilo, etilo, propilo y butilo. Ejemplos de arilo C_{6-16} representados por R^{3} incluyen fenilo, \alpha-naftilo, \beta-naftilo, antrafenilo, fenantrenilo, pirenilo, acenaftilo, fenalenilo (perinaftenilo), aceantrilenilo, etc. Entre estos compuestos, son preferibles fenilo y naftilo. Estos grupos arilos pueden estar sustituidos con halógenos, grupos hidrocarbonados C_{1-20} o grupos hidrocarbonados halogenados C_{1-20} descritos en relación con R^{1}.
Ejemplos específicos de compuestos (A) de metaloceno que ilustran combinaciones de R^{1} a R^{6} son dicloruro de rac-dimetilsililen-bis(4-fenil-1-indenil)circonio, dicloruro rac-dimetilsililen-bis(2-metil-4-fenil-1-indenil)circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[2-metil-4-(\alpha-naftil)-1-indenil]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[2-metil-4-(\beta-naftil)-1-indenil]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[2-metil-4-(1-antrafenil)-1-indenil]circonio, etc.
Entre los compuestos de metaloceno que presentan las estructuras descritas anteriormente, son preferibles los siguientes: dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[(1-metil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-(2-etil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(\beta-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2-metil-1-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(5-acenaftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(ometilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(m-metilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(p-metilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2,3-dimetilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2,4-dimetilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-
(2,5-dimetilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2,4,6-trimetilfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(o-clorofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(m-clorofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(p-clorofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2,3-diclorofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2,6-diclorofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(3,5-diclorofenil)indenil]]
circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(2-bromofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(3-bromofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(4-bromofenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(4-bifenilil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-etil-4-(4-trimetilsililfenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-(2-n-propil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-propil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-propil-4-(\beta-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-propil-4-(2-metil-1-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-propil-4-(5-acenaftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-propil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-propil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-fenilindenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-(\beta-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-(2-metil-1-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-(5-acenaftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-propil-4-(9-fenantrenil)indenil]]
circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-fenilindenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-(\beta-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-(8-metil-9-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-(5-acenaftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-s-butil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-pentil-4-fenilindenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-pentil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-fenilindenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-(\beta-naftil)indenil]]
circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-(2-metil-1-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-(5-acenaftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-butil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-(2-i-butil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-butil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-butil-4-(\beta-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-butil-4-(2-metil-1-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-butil-4-(5-acenaftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-butil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-i-butil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-(2-neopentil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-neopentil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-(2-n-hexil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilsililen-bis[1-[2-n-hexil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-metilfenilsililen-bis[1-(2-etil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-metilfenilsililen-bis[1-[2-etil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-metilfenilsililen-bis[1-[2-etil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-metilfenilsililen-bis[1-[2-etil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-difenilsililen-bis[1-(2-etil-4-fenilindenil]]circonio, dicloruro de rac-difenilsililen-bis[1-[2-etil-4-(\alpha-naftil)indenil]]
circonio, dicloruro de rac-difenilsililen-bis[1-[2-etil-4-(9-antracenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-difenilsililen-bis[1-[2-etil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-difenilsililen-bis[1-(2-etil-4-(bifenilil)indenil]]circo-
nio, dicloruro de rac-metilen-bis[1-[2-etil-4-fenilindenil]]circonio, dicloruro de rac-metilen-bis[1-[2-etil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-etilen-bis[1-(2-etil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-etilen-bis[1-[2-etil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-etilen-bis[1-[2-n-propil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilgermilen-bis[1-[2-etil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilgermilen-bis[1-[2-etil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilgermilen-bis[1-[2-n-propil-4-(\alpha-naftil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilestanilen-bis[1-(2-etil-4-fenilindenil)]circonio, dicloruro de rac-dimetilestanilen-bis[1-[2-etil-4-(9-fenantrenil)indenil]]circonio, dicloruro de rac-dimetilestanilen-bis[1-(2-n-propil-4-fenilindenil)]circonio, etc.
Entre los catalizadores de metaloceno utilizados en la presente invención, se pueden utilizar compuestos aluminoxano conocidos como compuestos organo-aluminio-oxi.
Ejemplos de compuestos iónicos utilizables como catalizadores de metaloceno en la invención comprenden tetrakis(pentafluorofenil)borato de trifenilcarbenio, tetrakis(pentafluorofenil)borato de tri n-butilamonio, tetrakis(pentafluorofenil)borato de N,N-dimetilanilinio, tetra(pentafluorofenil)borato de ferrocenio, etc.
Ejemplos de procedimientos para polimerizar polímeros isotácticos de polipropileno incluyen la polimerización en suspensión realizada en presencia de un disolvente hidrocarbonado o de un disolvente de propileno, la polimerización en fase gaseosa y procedimientos similares.
La poliolefina clorada utilizada en la presente memoria tiene un contenido en cloro del 10 al 40% en peso. Cuando el contenido en cloro es menor del 10% en peso, se altera la solubilidad en disolventes y no se puede alcanzar una fluidez buena a baja temperatura. Un contenido en cloro que excede del 40% en peso no es preferible porque la adherencia a las poliolefinas y la resistencia al disolvente están en peligro. El contenido en cloro preferible es del 20 al 30% en peso.
El contenido en cloro de la poliolefina clorada que contiene carboxilo polimerizada por injerto con un monómero insaturado de ácido carboxílico debería ser también del 10 al 40% en peso y preferentemente del 20 al 30% en peso.
La polimerización por injerto un monómero insaturado de ácido carboxílico con un polímero isotáctico de polipropileno se puede realizar según los procedimientos conocidos, p. ej., se hace reaccionar una poliolefina calentándola en presencia de un generador de radicales hasta una temperatura por encima de su punto de fusión y fundiéndola (método de fusión), o disolviendo una poliolefina en un disolvente orgánico y calentando y agitándola en presencia de un generador de radicales (método de solución).
El método de fusión proporciona la ventaja de operación fácil y reacción rápida porque se utiliza un mezclador, amasador, extrusor Banbury o un equipo similar y la reacción se realiza a temperaturas mayores de la del punto de fusión hasta 300ºC. En el método de solución, es preferible utilizar tolueno, xileno o un disolvente aromático similar como disolvente de reacción. Una temperatura de reacción de 100 a 180ºC y un tiempo de reacción de 1 a 5 horas produce pocas reacciones secundarias y proporciona polímeros por injerto uniformes.
Ejemplos de generadores de radicales utilizables en la reacción comprenden pereftalato de di-terc-butilo, hidroperóxido de terc-butilo, peróxido de dicumilo, peróxido de benzoílo, peroxibenzoato de terc-butilo, peroxipivalato de terc-butilo, peróxido de metiletilcetona, peróxido de di-terc-butilo y peróxidos similares; azodisisobutironitrilo, azodisisopropionitrilo y azonitrilos similares; etc.
Ejemplos de monómeros insaturados de ácido carboxílico utilizables en la reacción comprenden ácido maleico, anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido citracónico, anhídrido citracónico, ácido mesacónico, ácido itacónico, anhídrido itacónico, ácido aconítico, anhídrido aconítico, anhídrido hímico, etc.
La proporción de injerto de monómero insaturado de ácido carboxílico es del 1 al 10% en peso. Cuando es menos del 1% en peso, no se puede alcanzar adherencia suficiente ya que el contenido del grupo polar en la composición se vuelve excesivamente bajo. Cuando es más del 10% en peso, tiene lugar la gelificación durante la cloración.
Un método para la polimerización por injerto de un monómero insaturado de ácido carboxílico con un poliolefina clorada producido por cloración de un polímero isotáctico de polipropileno se puede llevar a cabo según el método de solución descrito anteriormente. La temperatura de reacción preferible está comprendida entre 60 y 120ºC. Temperaturas excesivamente bajas no son preferibles ya que la reacción procede lentamente, y temperaturas excesivamente altas tampoco son preferibles porque se descompone la poliolefina clorada. La proporción de injerto del monómero insaturado de ácido carboxílico es de 1 al 10% en peso. Cuando la proporción de injerto es menor del 1% en peso, el contenido del grupo polar en la composición se vuelve demasiado pequeño, produciendo una adherencia insuficiente y una proporción de injerto superior al 10% en peso produce propiedades alteradas. Las poliolefinas se pueden clorar fácilmente según métodos conocidos. Por ejemplo, una resina de poliolefina (un polímero isotáctico de polipropileno o una poliolefina que contiene carboxilo producida por injerto de un monómero insaturado de ácido carboxílico tal como un polímero isotáctico de polipropileno) se hace reaccionar disolviendo en un disolvente de cloración e inyectando cloro gaseoso a una temperatura entre 50 y 150ºC, en presencia de un catalizador o bajo irradiación de UV, a presión ambiente o aumentada.
Los catalizadores utilizables en la reacción de cloración comprenden, por ejemplo, terc-butilperoxi-2-etilhexanoato, peróxido de di-terc-butilo, peróxido de benzoílo, peróxido de dicumilo, peróxido de terc-butilcumilo, peróxido de dilaurilo, hidroperóxido de terc-butilo, peróxido de ciclohexanona, peroxibenzoato de terc-butilo, hidroperóxido de cumeno, peroxiisobutilato de terc-butilo y peróxidos similares; azodisisobutironitrilo, azodisisopropionitrilo y azonitrilos similares; etc.
Ejemplos de disolventes para su utilización en la reacción de cloración comprenden los disolventes halogenados tales como tetracloroetileno, cloroformo e hidrocarburos halogenados similares. El cloroformo es especialmente preferible.
Durante la preparación de la composición de la solución de resina aglutinante de la presente invención, las poliolefinas cloradas mencionadas anteriormente se pueden solidificar, secar y disolver en un disolvente orgánico. Por otra parte, tras la reacción de cloración, se elimina el disolvente de cloración por destilación y se sustituye por el disolvente orgánico.
El contenido en sólidos de la composición de la solución de resina aglutinante es del 10 al 50% en peso. Un contenido sólido menor del 10% plantea problemas tales como una dispersión difícil del pigmento cuando la composición de la solución se procesa en tintas y recubrimientos, altos costes de transporte y otros problemas. Un contenido sólido superior al 50% en peso no es preferible porque la fluidez modificada a baja temperatura limita en gran medida la manipulación durante las temperaturas bajas del invierno. El contenido en sólidos preferible es del 20 al 40% en peso.
Es preferible tolueno, xileno o un disolvente orgánico aromático similar como disolvente orgánico utilizado en la composición de la solución de resina aglutinante de la invención.
Una característica de la presente invención consiste en mejorar más las propiedades de las poliolefinas débilmente cloradas que presentan buena adherencia a las poliolefinas. En particular, aunque las poliolefinas débilmente cloradas presentan por naturaleza mejor adherencia a las poliolefinas y mejor resistencia al disolvente ya que su contenido en cloro está reducido, las propiedades de las soluciones de las mismas están deterioradas, produciendo espesamiento/gelificación durante el almacenaje y fluidez alterada a baja temperatura. Por consiguiente, la funcionabilidad del recubrimiento durante el recubrimiento por atomización y similares está deteriorada de forma significativa y las propiedades de manipulación durante el invierno con bajas temperaturas se alteran en gran medida. Sin embargo, una composición de la solución de resina aglutinante, tal como la expuesta en la presente memoria, que comprende como componente de resina una poliolefina débilmente clorada, obtenida por cloración de un polímero isotáctico de polipropileno que presenta una distribución de peso molecular de no más de 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC, presenta una calidad de solución excelente y una fluidez a baja temperatura, así como una resistencia a los disolventes y una adherencia a las poliolefinas excelentes.
La composición de la solución de resina aglutinante de la presente invención se puede utilizar como composición aglutinante para un recubrimiento destinado a películas de poliolefina, hojas, artículos moldeados y similares, así como una composición de aglutinante para tintas, adhesivos, etc. Además, dicha composición que contiene una poliolefina clorada que contiene carboxilo producida polimerizando por injerto un monómero insaturado de ácido carboxílico, se puede utilizar como imprimación para el recubrimiento de parachoques de poliolefina.
Aunque la composición de la solución de resina aglutinante de la invención se puede aplicar como un recubrimiento per se, también se puede utilizar como un recubrimiento o tinta mezclándola con un pigmento, un disolvente u otros aditivos. Aunque la resina aglutinante proporciona una película de recubrimiento con propiedades muy equilibradas, se puede utilizar además en combinación con resinas alquídicas, resinas acrílicas, polioles poliacrílicos, resinas de poliéster, polioles de poliéster, resinas de poliéter, polioles de poliéter, resinas de poliuretano, poliolefinas cloradas, etc., según se requiera.
La composición de la solución de resina aglutinante de la invención, debido a que consigue una resistencia a los disolventes y una adherencia a los productos de poliolefina excelentes sin alterar la fluidez a baja temperatura y la funcionabilidad de las poliolefinas débilmente cloradas, se puede utilizar como composición de la solución de resina aglutinante para recubrimientos, imprimaciones, tintas de impresión o adhesivos.
Mejor modo de poner en práctica la invención
A continuación se proporcionan ejemplos para ilustrar la invención con mayor detalle, pero el alcance de la invención no está limitado por estos ejemplos.
Ejemplo 1
Se realizó la polimerización durante 30 minutos introduciendo 900 ml de hexano en un autoclave de 2 litros suficientemente cargado con nitrógeno, añadiendo a éste 1 mmol de triisobutilaluminio, calentando a 70ºC, suministrando propileno y etileno para ajustar la presión total a 0,71 MPa, añadiendo 0,30 mmoles de metilaluminoxano y 0,001 mmoles (calculado como átomo de Zr) de dicloruro rac-dimetilsililen-bis[1-(2-metil-4-fenilindenilo)]circonio y suministrando continuamente propileno y etileno para mantener la presión total de 0,71 MPa. Tras la polimerización y desaireación, se recuperó un copolímero isotáctico aleatorio de propileno-etileno en un exceso de metanol, y se secó a presión reducida durante 12 horas al 110ºC.
El copolímero isotáctico aleatorio de propileno-etileno obtenido de este modo (denominado en lo sucesivo PE-1) presentaba un caudal de fusión de 10 g/10 min (ASTM 1238: 230ºC, carga de 2,16 kg), contenido en etileno del 4,0% mol (2,7% en peso), Pm/Pn de 2,6 y Tm de 131ºC.
Se introdujeron PE-1 (280 g) y cloroformo (2520 g) en un autoclave equipado con un agitador. Tras la carga con nitrógeno durante aproximadamente 5 minutos, se calentó el autoclave a 110ºC para fundir suficientemente la resina. Posteriormente, se añadió 1,4 g de terc-butilperoxi-2-etilhexanoato y se inyectó cloro gaseoso hasta obtener 3 soluciones de reacción cada una con un diferente contenido en cloro. El disolvente de reacción, es decir, cloroformo, se destiló a presión reducida y se añadió tolueno para disolver, produciendo de este modo soluciones de poliolefina clorada en tolueno con un contenido en cloro del 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo 2
De una manera similar a la primera parte del Ejemplo 1, se produjo un copolímero isotáctico aleatorio de propileno-etileno (denominado en lo sucesivo PE-2) que presentaba un caudal de fusión de 3 g/10 min (ASTM 1238: 230ºC, 2,16 kg de carga), un contenido en etileno del 6,2% mol (4,2% en peso), Pm/Pn de 2,0 y Tm de 117ºC.
Se cloró el PE-2 como en la última mitad del Ejemplo 1 para obtener soluciones de poliolefina clorada en tolueno con un contenido en cloro del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 1
Un polipropileno (denominado en lo sucesivo PP-1) producido en presencia de un catalizador de titanio se cloró como en el Ejemplo 1 para obtener soluciones de polipropileno clorado en tolueno con un contenido en cloro del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 2
Un copolímero cristalino aleatorio de propileno-etileno (contenido en etileno: 4,0% mol (2,7% en peso; denominado en lo sucesivo PE-3) producido en presencia de un catalizador de titanio se cloró como en el Ejemplo 1 para obtener soluciones de polipropileno clorado en tolueno con un contenido en cloro del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 3
Un copolímero cristalino aleatorio de propileno-etileno (contenido en etileno: 5,9% mol (4,0% en peso; denominado en lo sucesivo PE-4) producido en presencia de un catalizador de titanio se cloró como en el Ejemplo 1 para obtener soluciones de polipropileno clorado en tolueno con un contenido en cloro del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo 3
Se realizó la polimerización por injerto durante 5 horas introduciendo 280 g de PE-1, 16,8 g de anhídrido maleico, 5,6 g de peróxido de di-terc-butilo y 420 g de tolueno en un autoclave equipado con un agitador, cargando con nitrógeno durante aproximadamente 5 minutos y calentando y agitando a 140ºC. Tras la reacción, se introdujo la solución de reacción en un exceso de metiletilcetona para precipitar la resina. La resina obtenida de este modo se lavó más con metiletilcetona varias veces para eliminar el anhídrido maleico sin reaccionar. Tras el secado a presión reducida, la poliolefina modificada por anhídrido maleico obtenida de este modo se cloró como en el Ejemplo 1 para obtener soluciones en tolueno de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico con un contenido en cloro del 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo 4
Se sometió el PE-2 a reacción según el método descrito en el Ejemplo 3 para obtener soluciones en tolueno de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico con un contenido en cloro del 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 4
Se hizo reaccionar el PP-1 como en el Ejemplo 3 para obtener soluciones de polipropileno clorado modificado por anhídrido maleico en tolueno con un contenido en cloro del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 5
Se hizo reaccionar PE-3 como en el Ejemplo 3 para obtener soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico en tolueno con un contenido en cloro del 10% en peso, del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 6
Se sometió a reacción PE-4 como en el Ejemplo 3 para obtener soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico en tolueno con un contenido en cloro del 10% en peso, del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo 7
Un polipropileno sindiotáctico (denominación comercial: CHIARO, fabricado por Mitsui Chemicals, Inc.) producido en presencia de un catalizador de metaloceno se hizo reaccionar como en el Ejemplo 3 para obtener soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico en tolueno con un contenido en cloro del 10% en peso, del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada
una.
Ejemplo 5
Se cloró PE-1 como en el Ejemplo 1 para obtener soluciones de poliolefina clorada en tolueno con un contenido en cloro del 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una. Estas soluciones en tolueno de poliolefina clorada (350 g cada una) se introdujeron en matraces de tres bocas equipados con un agitador, embudo de decantación, termómetro y columna de reflujo. Se introdujo anhídrido maleico (1 g) en cada matraz. Después de calentar el sistema de reacción a 80ºC en un baño de aceite mantenido a una temperatura específica, se añadió gota a gota 0,5 g de peróxido de benzoílo diluído con 5 ml de tolueno a través del embudo de decantación durante un periodo de aproximadamente 10 minutos. Tras la adición gota a gota, se llevó a cabo la reacción durante 5 horas agitando mientras se mantenía el sistema de reacción a 80ºC. Tras la reacción, se enfriaron las soluciones de reacción y se trataron con tolueno, proporcionando de este modo soluciones en tolueno de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico con un contenido en sólidos cada una del 20% en peso.
Ejemplo 6
Se hizo reaccionar PE-2 como en el Ejemplo 5 para obtener soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico en tolueno con un contenido en cloro del 10% en peso, del 15% en peso, 20% en peso, y 25% en peso, respectivamente, y un contenido en sólidos del 20% en peso cada una.
En las soluciones de poliolefina clorada obtenidas en los Ejemplos 1 a 6 y en los Ejemplos comparativos 1 a 7 se investigaron las siguientes propiedades:
(1) Fluidez a baja temperatura
Las Tablas 1 y 2 presentan una propiedad (fluidez a baja temperatura) de las soluciones de poliolefina clorada obtenidas en los Ejemplos 1 a 6 y en los Ejemplos comparativos 1 a 7 tras el almacenamiento de cada solución de poliolefina clorada durante 10 días al aire a 5ºC, -5ºC o -10ºC, en las que A significa "que puede fluir" y B se refiere a "que no puede fluir (gelificado)".
(2) Resistencia a la gasolina
Se ajustó con tolueno la viscosidad de las soluciones de poliolefina clorada obtenida en los Ejemplos 1 a 6 y en los Ejemplos comparativos 1 a 7 de modo que el tiempo de vertido utilizando la copa Ford nº 4 fue de 12 s/20ºC. Se aplicaron por atomización estas soluciones sobre tableros de polipropileno (producidos por moldeo a presión SB-E3 fabricados por Mitsui Chemicals Inc., según el método conocido; 100 mm \times 50 mm; espesor: 2 mm) se lavaron con alcohol isopropílico y se secaron a 80ºC durante 10 minutos. Se aplicó además una capa por atomización de un uretano de dos componentes en éstos en una cantidad de 50 a 60 g/m^{2} y los tableros se secaron durante aproximadamente 10 minutos a temperatura ambiente y durante 45 minutos a 80ºC. La prueba se realizó en los tableros de polipropileno después de dejarlos durante 24 horas a temperatura ambiente. Se rascaron los tableros recubiertos de polipropileno hasta la superficie del tablero subyacente y se sumergieron durante 2 horas en gasolina sin plomo convencional mantenida a 20ºC, después de lo cual se examinó el estado de los recubrimientos. Los resultados se presentan en las Tablas 1 y 2.
(3) Adherencia interlaminar
Se proporcionaron tableros de polipropileno recubiertos como en (2) anteriormente utilizando soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico obtenidas en los Ejemplos 3 a 6 y en los Ejemplos comparativos 4 a 7 con un modelo de rejilla de cuadrados de una centésima de mm que alcanza la superficie subyacente del tablero. Se colocó una tapa de celofán adhesivo en la rejilla, se despellejó la tapa perpendicular a la superficie recubierta y se contaron el número de cuadrados que no estaban despellejados en la tapa. La Tabla 2 presenta los resultados.
(4) Adherencia interlaminar tras la inmersión en agua caliente
Tableros de polipropileno recubiertos como en (2) anteriormente utilizando las soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico obtenidas en los Ejemplos 3 a 6 y en los Ejemplos comparativos 4 a 7 se sumergieron en agua caliente mantenida a 40ºC durante 240 horas y se sometieron al mismo examen que en (3) anteriormente. La Tabla 2 presenta los resultados.
(5) Resistencia a gasohol
Los tableros de propileno recubiertos como en (2) anteriormente que utilizan las soluciones de poliolefina clorada modificada por anhídrido maleico obtenidas en los Ejemplos 3 a 6 y en los Ejemplos comparativos 4 a 7 se sumergieron en gasohol (gasolina sin plomo convencional : etanol = 90 : 10 (proporción en peso)) se mantuvieron a 20ºC durante 120 minutos y se examinó el estado de los recubrimientos. La Tabla 2 presenta los resultados.
TABLA 1
2
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Análisis de los resultados proporcionados en la Tabla 1
En el Ejemplo 1, un polímero isotáctico de polipropileno con una distribución de peso molecular de 2,6 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 131ºC se cloró y se disolvió en un disolvente orgánico. En el Ejemplo 2, un polímero isotáctico de polipropileno con una distribución de peso molecular de 2,0 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 117ºC se cloró y se disolvió en un disolvente orgánico. En los Ejemplos comparativos 1, 2 y 3, las poliolefinas cloradas se disolvieron en un disolvente orgánico. Las soluciones de los Ejemplos 1 y 2 son claramente superiores a las de los Ejemplos comparativos 1, 2 y 3 en fluidez a baja temperatura. Además, los polímeros de los Ejemplos 1 y 2 son también superiores en resistencia a la
gasolina.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 2
3
Análisis de los resultados proporcionados en la Tabla 2
En el Ejemplo 3, un polímero isotáctico de polipropileno con una distribución de peso molecular de 2,6 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 131ºC se modificó por anhídrido maleico y a continuación se cloró y se disolvió en un disolvente orgánico. En el Ejemplo 5, un polímero isotáctico de polipropileno como el utilizado en el Ejemplo 3 se cloró y a continuación se modifico mediante anhídrido maleico y se disolvió en un disolvente orgánico. En el Ejemplo 4, un polímero isotáctico de polipropileno con una distribución de peso molecular de 2,0 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 117ºC se modifico mediante anhídrido maleico y a continuación se cloró y se disolvió en un disolvente orgánico. En el Ejemplo 6, un polímero isotáctico de polipropileno como el utilizado en el Ejemplo 4 se cloró y a continuación se modifico mediante anhídrido maleico y se disolvió en un disolvente orgánico. En los Ejemplos comparativos 4 a 7, las poliolefinas injertadas modificadas mediante anhídrido maleico se cloraron y se disolvieron en un disolvente orgánico. A pesar de su mejor fluidez a baja temperatura, los polímeros utilizados en los Ejemplos 3 a 6 son también superiores a los utilizados en los Ejemplos comparativos 4, 5 y 6 desde el punto de vista de las propiedades de la película de recubrimiento. Además, los polímeros de los Ejemplos 3 a 6 son superiores a los del Ejemplo comparativo 7 en las propiedades de la película de recubrimiento. Por consiguiente, los polímeros de los Ejemplos 3 a 6 se pueden considerar como polímeros sin precedentes que combinan una fluidez a baja temperatura sobresaliente y unas propiedades de la película de recubrimiento excelentes.

Claims (11)

1. Composición de una solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso que comprende (a) una poliolefina clorada preparada clorando, hasta un contenido en cloro del 10 al 40% en peso, un polímero de polipropileno isotáctico con una distribución de peso molecular superior a 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC y (b) un disolvente orgánico.
2. Composición de una solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso, que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene carboxilo preparada clorando, hasta un contenido en cloro del 10 al 40% en peso, un polímero de polipropileno isotáctico con una distribución de peso molecular de no más de 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC para producir una poliolefina clorada y polimerizando por injerto con 1 al 10% en peso de poliolefina clorada de por lo menos un monómero de ácido carboxílico insaturado seleccionado de entre el grupo constituido por ácidos carboxílicos y anhídridos del ácido carboxílico, y (b) un disolvente orgánico.
3. Composición de una solución de resina aglutinante con un contenido en sólidos del 10 al 50% en peso, que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene carboxilo preparada polimerizando por injerto 1 al 10% de por lo menos un monómero de ácido carboxílico insaturado seleccionado de entre el grupo constituido por ácidos carboxílicos y anhídridos de ácido carboxílico con un polímero de polipropileno isotáctico con una distribución de peso molecular no superior a 3 y un punto de fusión medido con un calorímetro de barrido diferencial de 110 a 140ºC para producir una poliolefina que contiene carboxilo y clorando la poliolefina que contiene carboxilo hasta un contenido en cloro hasta el 10 al 10% en peso, y (b) un disolvente orgánico.
4. Composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el polímero isotáctico de polipropileno es un copolímero isotáctico aleatorio de propileno-\alpha-olefina.
5. Composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el polímero isotáctico de polipropileno es un copolímero isotáctico aleatorio de propileno-etileno.
6. Composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el polímero isotáctico de polipropileno es un polipropileno isotáctico.
7. Composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el polímero isotáctico de polipropileno se produce en presencia de un catalizador de metaloceno.
8. Recubrimiento para una película, hoja o artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo el recubrimiento como ingrediente activo la composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Tinta para una película, hoja o artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo la tinta como ingrediente activo la composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
10. Adhesivo para una película, hoja o artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo el adhesivo como ingrediente activo la composición de una solución de resina aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
11. Imprimación para el recubrimiento de una resina de poliolefina, comprendiendo la imprimación como ingrediente activo la composición de una solución de resina aglutinante según la reivindicación 2 ó 3.
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