ES2854943T3 - Proceso de enfriamiento y formación de pellas para polímeros semi-cristalinos - Google Patents

Abstract

Un proceso de formación de pellas de un polímero semi-cristalino, comprendiendo el proceso: a. proporcionar un recipiente que tiene una entrada y una salida; b. introducir una primera composición polimérica que comprende un polímero semi-cristalino y un disolvente en la entrada del recipiente, en el que la primera composición polimérica está fundida, y en el que el polímero semi- cristalino es un polímero basado en propileno que incluye unidades derivadas de propileno y de un 5 % en peso a un 30 % en peso de unidades derivadas de etileno y/o alfa-olefinas C4-C12; c. someter la primera composición polimérica a vacío en el recipiente de forma que al menos una parte del disolvente se retira de la primera composición polimérica y la temperatura de la primera composición polimérica se reduce, formando una segunda composición polimérica que comprende el polímero semi-cristalino y que tiene un contenido de disolvente menor y una temperatura menor que la primera composición polimérica; d. descargar la segunda composición polimérica a partir de la salida del recipiente; e. alimentar la segunda composición polimérica a un dispositivo de formación de pellas; y f. descargar un producto polimérico sometido a formación de pellas a partir del dispositivo de formación de pellas, en el que la segunda composición polimérica comprende menor o igual que un 1 % en peso de disolvente, y la relación entre la temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) y la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc1) cumple la fórmula Tf <= Tc1 + 60 en la que Tf y Tc1 están en grados Celsius, y en el que el polímero semi-cristalino tiene un calor de fusión (DSC) dentro del intervalo de 0,5 J/g a menos de 80 J/g.

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso de enfriamiento y formación de pellas para polímeros semi-cristalinos

Antecedentes de la invención

Los polímeros basados en olefinas se usan ampliamente en diversas aplicaciones ya que son químicamente inertes, tienen baja densidad y son rentables. Las aplicaciones incluyen, por ejemplo, adhesivos, películas, fibras, piezas moldeadas y combinaciones de los mismos. Aunque estos polímeros son sólidos a temperatura ambiente, con frecuencia se producen y procesan en masa fundida. La última etapa en muchos procesos de fabricación para dichos materiales es la conversión de la masa fundida polimérica en gránulos fácilmente manipulables. Los gránulos - siendo las pellas un tipo - resultan ventajosos ya que se pueden envasar, transportar, pesar, agrupar por lotes y reprocesar de forma sencilla.

El granulado, o formación de pellas, se puede lograr según una diversidad de formas. Para materiales de baja viscosidad (es decir, los polímeros que tiene una viscosidad menor que 100 cP (0,1 Pas) a 190 °C y determinada de acuerdo con ASTM D-3236), se aplica la masa fundida polimérica sobre una superficie de enfriamiento, se enfría la masa fundida para dar lugar a un sólido, y se recupera el sólido en forma de escamas, pastillas, briquetas, gránulos u otras formas apropiadas. No obstante, con frecuencia, la etapa de granulado se omite de manera conjunta para masas fundidas de baja viscosidad, y las masas fundidas se envasan en tanques transportables para masa fundida. Para polímeros de viscosidad más elevada, generalmente el granulado implica hacer pasar la masa fundida polimérica a través de una boquilla y enfriar y cortar las hebras resultantes para dar lugar a pellas. Cuando estos polímeros de viscosidad más elevada tienen pesos moleculares elevados de manera apropiada, es posible preparar cortes limpios que dan como resultado pellas discretas, comercialmente aceptables a un intervalo amplio de temperaturas de procesado.

Para determinados polímeros de menor viscosidad, no obstante, únicamente se forman pellas aceptables a temperaturas relativamente bajas. Previamente, estas temperaturas bajas se logran por medio de procesado de los polímeros en dispositivos de extrusión de superficie enfriada, que son capaces de enfriar la masa fundida polimérica a través del alojamiento metálico de un dispositivo de extrusión usando un refrigerante circulado. Para procesos industriales de gran volumen, no obstante, el presente método no resulta viable ya que la cantidad de calor que es preciso retirar del polímero para obtener pellas aceptables es directamente proporcional a la cantidad de polímero, aunque la cantidad de calor que se puede retirar realmente es proporcional al área superficial del dispositivo de extrusión. Debido a que lo primero depende del volumen (y el cubo de las dimensiones lineales) mientras lo último depende del área (y el cuadrado de las dimensiones lineales), el escalado para procesos más grandes requiere bien de períodos muy prolongados de tiempo de enfriamiento o bien de múltiples dispositivos de extrusión pequeños en serie para manipular un volumen grande del material polimérico.

Sería deseable, entonces, desarrollar un método más eficaz para enfriar polímeros de baja viscosidad de manera en el que sea posible someter los polímeros a formación de pellas. La presente invención aborda estas cuestiones proporcionando un método de enfriamiento evaporativo de baja viscosidad, polímeros semi-cristalinos mediante retirada del disolvente en un dispositivo de desvolatilización con ayuda de vacío durante un tiempo suficiente con el fin de permitir la cristalización sustancialmente completa de los polímeros.

La publicación de la solicitud de patente internacional WO 2011/008955 describe un proceso de polimerización en disolución para polímeros basados en olefina, en el que la alimentación de la disolución polimérica se separa en una corriente rica en disolvente y una corriente rica en polímero. La solicitud de patente internacional de publicación WO 2006/083515 describe mezclas de copolímeros basados en propileno que tienen elevada y baja cristalinidad, en el que las pellas formadas por las mezclas tienen menor tendencia a la aglomeración, en comparación con las pellas del componente de baja cristalinidad. La publicación de solicitud de patente internacional WO 2004/058480 describe un proceso para producir balas de poliolefinas amorfas y semi-cristalinas. La publicación de solicitud de patente US 2006/247331 describe un método para preparar un artículo, que incluye combinar un polímero semi-amorfo que tiene un calor de fusión menor que 70 J/g, con un plastificante para producir un concentrado polimérico, en el que el concentrado se puede someter a formación de pellas. La publicación de solicitud de patente GB 11459 158 describe una composición de revestimiento en forma de polvo para uso como pintura, que implica introducir un copolímero en una zona de evaporación donde los componentes volátiles se evaporan en un dispositivo de volatilización. A continuación, el copolímero se alimenta en una zona de mezcla con un agente de reticulación, para formar un material sólido que posteriormente se pulveriza para formar la pintura en forma de polvo. La publicación de solicitud de patente GB 1202544 describe un proceso para la fabricación de pellas de carbono granulares a partir de materiales de partida carbonáceos de escasa fusión tales como petróleo, coque y otros materiales de coque bituminoso, en el que las pellas se someten a desvolatilización.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a métodos y sistemas para la formación de pellas de polímeros semi-cristalinos de viscosidad relativamente baja mediante el suministro de una composición polimérica en masa fundida que comprende el polímero semi-cristalino y un disolvente en un dispositivo de desvolatilización. En el dispositivo de desvolatilización, el disolvente se evapora al menos parcialmente en condiciones de vacío, dando como resultado tanto la retirada de calor del polímero por medio de enfriamiento como la cristalización del mismo. Opcionalmente, el calor adicional se puede retirar por medio de refrigeración externa y/o interna de las paredes del eje de agitador magnético del dispositivo de desvolatilización. Una vez que el polímero ha alcanzado la temperatura deseada y el nivel de cristalización, que varía dependiendo del polímero pero que generalmente viene determinada por la relación entre la temperatura del polímero a la salida del dispositivo de desvolatilización y la temperatura de cristalización del polímero, el polímero abandona el dispositivo de desvolatilización y se somete a formación de pellas. En algunos casos, el nivel deseado de cristalización puede ser tal que el polímero sea susceptible de extrusión en hebras y formación de pellas usando una cuchilla intermitente. Los polímeros semi-cristalinos apropiados para su uso en la presente invención incluyen polímeros que comprenden unidades de meso propileno que comprenden una o más alfa-olefinas C² y/o C⁴-C¹², tales como por ejemplo copolímeros de propileno-etileno y propileno-hexeno que tienen un calor de fusión, Hf, de aproximadamente 5 a aproximadamente 75 J/g, una viscosidad de aproximadamente 50 cP (0,05 Pa s) a aproximadamente 20.000 cP (20 Pa s) a 190 °C, y un peso molecular promedio expresado en peso, Mw, de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 200.000 g/mol.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra un dispositivo de desvolatilización ilustrativo apropiado para su uso en los procesos y sistemas de la invención.

La Figura 2 muestra un dispositivo de formación de pellas ilustrativo apropiado para su uso en los procesos y sistemas de la invención.

Las Figuras 3a a 3c muestran la viscosidad en función de la temperatura para tres polímeros semi-cristalinos a modo de ejemplo. Las Figuras 4a a 4c muestran curvas de calorimetría de barrido diferencial (DSC) para los tres polímeros semi-cristalinos a modo de ejemplo.

Las Figuras 5a a 5c son diagramas de peso de escala de dispositivo de formación de pellas en función del tiempo para cada uno de los tres polímeros semi-cristalinos a modo de ejemplo.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a métodos de formación de pellas de polímeros semi-cristalinos de viscosidad relativamente baja mediante el suministro de una composición polimérica en masa fundida que comprende el polímero semi-cristalino y un disolvente a un dispositivo de desvolatilización. En el dispositivo de desvolatilización, el disolvente se evapora al menos parcialmente en condiciones de vacío, dando como resultado tanto la retirada de calor del polímero por medio de enfriamiento como la cristalización del mismo. Ambos procesos conducen a un incremento de la viscosidad del polímero. Además, la masa fundida polimérica dentro del dispositivo de desvolatilización se agita en un entorno de baja cizalladura de forma que el proceso de enfriamiento no se invierte o, de lo contrario, se ve afectado por el calentamiento viscoso de la masa fundida debido a cizalladura.

Una vez que el polímero ha alcanzado la temperatura deseada y el nivel de cristalización, que varía dependiendo del polímero pero que generalmente viene determinada por la relación entre la temperatura del polímero a la salida del dispositivo de desvolatilización y la temperatura de cristalización del polímero como se describe con más detalle a continuación, el polímero abandona el dispositivo de desvolatilización y se somete a formación de pellas. El objetivo de la invención es controlar el enfriamiento y la cristalización del polímero de manera que la viscosidad de la masa fundida polimérica que abandona el dispositivo de desvolatilización sea tal que el polímero resulte suficientemente móvil para ser objeto de extrusión, al tiempo que se garantiza que el polímero permanece sustancialmente viscoso para ser objeto de extrusión, formación de pellas transferencia mientras conserva su forma. Es posible una formación de pellas aceptable debido a la viscosidad del polímero mayor de lo esperado, provocada por la cristalización.

En una o más realizaciones, la presente invención se refiere a un proceso de formación de pellas de un polímero semicristalino que comprende proporcionar un recipiente que tiene una entrada y una salida, tal como un recipiente de desvolatilización del tipo descrito a continuación, introducir una primera composición polimérica que comprende un polímero semi-cristalino y un disolvente en la entrada del recipiente, y someter la primera composición polimérica a vacío en el recipiente, de manera que al menos una parte del disolvente se retire de la primera composición polimérica y se reduzca la temperatura de la primera composición polimérica, dando como resultado una segunda composición polimérica que comprende el polímero semi-cristalino y que tiene un menor contenido de disolvente y una temperatura más baja que la primera composición polimérica.

En dichos procesos, la cantidad óptima de disolvente en la primera composición polimérica generalmente depende del cambio de temperatura deseado de la masa fundida polimérica dentro del dispositivo de desvolatilización, y se puede determinar de forma sencilla por personas expertas en la materia. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la primera composición polimérica puede comprender de aproximadamente un 1 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso, o de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 45 % en peso, o de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 40 % en peso de disolvente. La cantidad de disolvente en la primera composición polimérica se puede especificar dentro de límites de forma que se logre la evaporación esencialmente completa del disolvente en el dispositivo de desvolatilización usando calor residual en la primera composición polimérica. En determinadas realizaciones de la invención, tras la evaporación del disolvente dentro del dispositivo de desvolatilización, la segunda composición polimérica comprende una cantidad despreciable de disolvente residual. Tal y como se usa en la presente memoria, "cantidad despreciable" significa que la segunda composición polimérica comprende menos de aproximadamente un 1 % en peso, o menos de aproximadamente 5000 ppm, o menos de aproximadamente 2000 ppm, o menos de aproximadamente 1000 ppm, o menos de aproximadamente 500 ppm, o menos de aproximadamente 300 ppm, o menos de aproximadamente 100 ppm, o menos de aproximadamente 50 ppm, o menos de aproximadamente 30 ppm, o menos de aproximadamente 10 ppm de disolvente residual. Tanto la cantidad de disolvente usado como el tipo de disolvente se pueden escoger de forma que se pueda lograr la cantidad deseada de retirada de disolvente en el tiempo de residencia del polímero en el dispositivo de desvolatilización. Las consideraciones pueden incluir, sin limitación, la presión de vapor del disolvente en las condiciones del dispositivo de desvolatilización, el calor latente de vaporización del disolvente, la temperatura en el dispositivo de desvolatilización, y el nivel de vacío dentro del dispositivo de desvolatilización.

Además, en una o más realizaciones de la invención, la cantidad de disolvente usado en la primera composición polimérica es tal que la segunda composición polimérica alcanza una temperatura predeterminada a la salida del recipiente de desvolatilización (Tf) debido al enfriamiento asociado al calor latente de vaporización del disolvente mientras está en el recipiente. Por ejemplo, la cantidad de disolvente se puede determinar de acuerdo con la relación

en la que X son partes de disolvente por cada 100 partes del primer polímero, T¹ es la temperatura inicial de la primera composición polimérica (en °C), Tf es la temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente de desvolatilización (en °C), Cp es la capacidad térmica promedio de la segunda composición polimérica entre las temperaturas T¹ y Tf (en J/°C) y AHvap es el calor de vaporización del disolvente entre las temperaturas T¹ y Tf (en J/g). En los casos en los que el enfriamiento adicional tiene lugar debido a la transferencia de calor a partir de las paredes externas del eje de agitador magnético del dispositivo de desvolatilización, la cantidad de disolvente se puede ajustar en consecuencia.

La temperatura deseada de la segunda composición polimérica en la entrada y salida del dispositivo de desvolatilización (T¹ y Tf, respectivamente) se pueden escoger de manera que las viscosidades de las segundas composiciones poliméricas se mantengan dentro de un intervalo deseado. La viscosidad de las composiciones cambia con la temperatura; típicamente, temperaturas más bajas se traducen en una viscosidad más elevada. En una o más realizaciones de la invención, T¹ se escoge de manera que la viscosidad de la primera composición polimérica (que comprende un polímero semi-cristalino y un disolvente) en la entrada del dispositivo de desvolatilización o en las proximidades, es de aproximadamente 50 (0,05 Pa-s) a aproximadamente 20.000 cP (20 Pa-s) y la viscosidad de la segunda composición polimérica en la salida del dispositivo de desvolatilización en las proximidades es de aproximadamente 20.000 (20 Pa-s) a aproximadamente 100.000 cP (100 Pa-s). En las mismas u otras realizaciones, la viscosidad de la primera composición polimérica en la entrada del dispositivo de desvolatilización es de aproximadamente 10 (0,01 Pa-s) a aproximadamente 20.000 cP (20 Pa-s) , o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 15.000 cP (15 Pa-s) , o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 10.000 cP (10 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 7.500 cP (7,5 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 5.000 cP (5 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 4.000 cP (4 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 3.000 cP (3 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 2.000 cP (2 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 1.500 cP (1,5 Pa-s), o de aproximadamente 100 (0,1 Pa-s) a aproximadamente 1.000 cP (1 Pa-s), y la viscosidad de la segunda composición polimérica a la salida del dispositivo de desvolatilización es de aproximadamente 5.000 (5 Pa-s) a aproximadamente 500.000 cP (500 Pa-s), o de aproximadamente 7.500 (7,5 Pa-s) a aproximadamente 300.000 cP (300 Pa-s), o de aproximadamente 10.000 (10 Pa-s) a aproximadamente 200.000 cP (200 Pa-s), o de aproximadamente 20.000 (20 Pa-s) a aproximadamente 100.000 cP (100 Pa-s), o de aproximadamente 25.000 (25 Pa-s) a aproximadamente 90.000 cP (90 Pa-s), o de aproximadamente 30.000 (30 Pa-s) a aproximadamente 80.000 cP (80 Pa-s).

En los procesos descritos en la presente memoria, la temperatura óptima de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente de desvolatilización (Tf) está relacionada con la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc1), donde todas las temperaturas están en grados Celsius. En la invención, Tf deseada se determina de manera que la relación entre Tf y Tc1 cumpla la fórmula Tf < Tc1 60. La relación entre Tf y Tc1 puede además cumplir la fórmula Tf < Tc1 50, o Tf < Tc1 40, o Tf < Tc1 35, o Tf < Tc1 30, o Tf < Tc1 25, o Tf < Tc1 20, o Tf < Tc1 15, o Tf < Tc1 10, o Tf < Tc1 5. En la misma u otras realizaciones, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 - 30 < Tf < Tc1 30, o Tc1 - 25 < Tf < Tc1 25, o Tc1 - 20 < Tf < Tc1 20, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 15, o Tc1-10< Tf < Tc1 10. Alternativamente, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 < Tf < Tc1 60, o Tc1 < Tf < Tc1 50, o Tc1 < Tf < Tc1 40, o Tc1 < Tf < Tc1 35, o Tc1 < Tf < Tc1 30, o Tc1 < Tf < Tc1 25, o Tc1 < Tf < Tc1 20. Además, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 - 20 < Tf < Tc1 60, o Tc1 - 20 < Tf < Tc1 50, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 40, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 35, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 30, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 25, o Tc1 - 5 < Tf < Tc1 20.

En los procesos descritos en la presente memoria, la temperatura óptima de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente de desvolatilización (Tf) también está relacionada con la segunda temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc2), donde todas las temperaturas están en grados Celsius. En una o más realizaciones de la invención, la Tf deseada viene determinada de manera que la relación entre Tf y Tc2 cumpla la fórmula Tf < Tc2 100. La relación entre Tf y Tc2 puede además cumplir la fórmula Tf < Tc2 90, o Tf < Tc2 85, o Tf < Tc2 80, o Tf < Tc2 75, o Tf < Tc2 70, o Tf < Tc2 65, o Tf < Tc2 60, o Tf < Tc2 50, o Tf < Tc2 40, o Tf < Tc2 30, o Tf < Tc2 20, o Tf < Tc2 10. En la misma u otras realizaciones, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 - 30 < Tf < Tc2 90, o Tc2 - 25 < Tf < Tc2 80, o Tc2 - 20 < Tf < Tc2 70, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 60, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 50, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 40, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 30. Alternativamente, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 < Tf < Tc2 90, o Tc2 < Tf < Tc2 80, o Tc2 < Tf < Tc2 70, o Tc2 < Tf < Tc2 60, o Tc2 < Tf < Tc2 50, o Tc2 < Tf < Tc2 40, o Tc2 < Tf < Tc2 30. Además, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 - 20 < Tf < Tc2 90, o Tc2 - 20 < Tf < Tc2 80, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 70, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 60, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 50, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 40, o Tc2 - 5 < Tf < Tc2 30.

El proceso además comprende descargar la segunda composición polimérica a partir de la salida del recipiente, suministrar la segunda composición polimérica a un dispositivo de formación de pellas que comprende un dispositivo de extrusión y una boquilla de formación de pellas, y descargar un producto polimérico en forma de pellas a partir del dispositivo de formación de pellas. En algunas realizaciones, el dispositivo de formación de pellas es un dispositivo de formación de pellas sumergido del tipo y operación descritos con detalle a continuación y que se ilustra en la Figura 2. En determinadas realizaciones, la boquilla de formación de pellas del dispositivo de formación de pellas se puede calentar o enfriar para mantener la temperatura de fusión (y por tanto la viscosidad) de la masa fundida polimérica para una óptima formación de pellas.

En los procesos descritos en la presente memoria, la temperatura óptima de la segunda composición polimérica a la salida de la boquilla de formación de pellas (Td) también está relacionada con la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc1), donde todas las temperaturas están en grados Celsius. En una o más realizaciones de la invención, la Td deseada viene determinada de manera que la relación entre Td y Tc1 cumpla la fórmula Tc1 -60 < Td < Tc1 60. La relación entre Td y Tc1 puede además cumplir la fórmula Tc1 - 50 < Td < Tc1 50, o Tc1 - 40 < Td < Tc1 40, o Tc1 - 35 < Td < Tc1 35, o Tc1 - 30 < Td < Tc1 30, o Tc1 - 25 < Td < Tc1 25, o Tc1 - 20 < Td < Tc1 20, o Tc1 - 15 < Td < Tc1 15, o Tc1 - 10 < Td < Tc1 10, o Tc1 - 5 < Td < Tc1 5.

En una o más realizaciones, el recipiente de desvolatilización puede además comprender al menos un puerto de vacío y al menos un puerto de eje de agitador magnético, pasando el eje de agitador magnético a través de al menos un puerto de eje de agitador magnético, un sello de eje de agitador magnético asociado a cada puerto de eje de agitador magnético para generar un sellado contra el eje de agitador magnético, y al menos un motor ubicado fuera del recipiente para hacer rotar el eje de agitador magnético. En determinadas realizaciones, el eje de agitador magnético puede tener una parte exterior fuera del recipiente y una parte interna que se extiende dentro del recipiente, en el que la parte interna del eje de agitador magnético comprende un medio de agitación, tal como paletas o álabes. En una o más realizaciones, las paredes del recipiente o el eje de agitador magnético, o ambos, se pueden enfriar (tal como mediante circulación de líquido refrigerado) para proporcionar un enfriamiento adicional del polímero dentro del recipiente.

También se describe en la presente memoria un proceso para someter a formación de pellas un polímero semicristalino que comprende proporcionar un dispositivo de desvolatilización que tiene una entrada y una salida, proporcionar una composición polimérica que comprende un polímero semi-cristalino y un disolvente a la entrada del dispositivo de desvolatilización, transportar la composición polimérica a través del dispositivo de desvolatilización desde la entrada a la salida, retirar la composición polimérica de la salida del dispositivo de desvolatilización, y someter la composición a formación de pellas. La composición se puede someter a formación de pellas usando un dispositivo de formación de pellas sumergido. El proceso además puede comprender la creación de vacío para retirar al menos una parte del disolvente de la composición polimérica por medio de evaporación y de manera que la temperatura de la composición polimérica a la salida del dispositivo de desvolatilización sea menor que la temperatura de la composición polimérica a la entrada del dispositivo de desvolatilización. La temperatura de la composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) puede ser al menos aproximadamente 5 °C, o al menos aproximadamente 10 °C, o al menos aproximadamente 15 °C, o al menos aproximadamente 20 °C, o al menos aproximadamente 25 °C, o al menos aproximadamente 30 °C más baja que la temperatura de la composición polimérica a la entrada (T¹) del recipiente.

La composición polimérica retirada del dispositivo de desvolatilización comprende menor o igual que aproximadamente un 1 % en peso de disolvente, y la relación entre la temperatura de la composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) y la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc1) cumple la fórmula Tf < Tc1 60. La relación entre Tf y Tc1 puede además cumplir la fórmula Tf < Tc1 50, o Tf < Tc1 40, o Tf < Tc1 35, o Tf < Tc1 30, o Tf < Tc1 25, o Tf < Tc1 20, o Tf < Tc1 15, o Tf < Tc1 10, o Tf < Tc1 5. En la misma u otras realizaciones, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 - 30 < Tf < Tc1 30, o Tc1 - 25 < Tf < Tc1 25, o Tc1 - 20 < Tf < Tc1 20, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 15, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 10. Alternativamente, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 < Tf < Tc1 60, o Tc1 < Tf < Tc1 50, o Tc1 < Tf < Tc1 40, o Tc1 < Tf < Tc1 35, o Tc1 < Tf < Tc1 30, o Tc1 < Tf < Tc1 25, o Tc1 < Tf < Tc1 20. Además, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 - 20 < Tf < Tc1 60, o Tc1 - 20 < Tf < Tc1 50, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 40, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 35, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 30, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 25, o Tc1 - 5 < Tf < Tc1 20.

La relación entre la temperatura de la composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) y la segunda temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc2) también puede cumplir la fórmula Tf < Tc2 60. La relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tf < Tc2 50, o Tf < Tc2 40, o Tf < Tc2 35, o Tf < Tc2 30, o Tf < Tc2 25, o Tf < Tc2 20, o Tf < Tc2 15, o Tf < Tc2 10, o Tf < Tc2 5. En la misma u otras realizaciones, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 - 30 < Tf < Tc2 30, o Tc2 - 25 < Tf < Tc2 25, o Tc2 - 20 < Tf < Tc2 20, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 15, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 10. Alternativamente, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 < Tf < Tc2 60, o Tc2 < Tf < Tc2 50, o Tc2 < Tf < Tc2 40, o Tc2 < Tf < Tc2 35, o Tc2 < Tf < Tc2 30, o Tc2 < Tf < Tc2 25, o Tc2 < Tf < Tc2 20. Además, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 - 20 < Tf < Tc2 60, o Tc2 - 20 < Tf < Tc2 50, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 40, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 35, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 30, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 25, o Tc2 - 5 < Tf < Tc2 20.

Además, se describe en la presente memoria uno o más sistemas para someter una composición polimérica a formación de pellas. El sistema comprende un recipiente de desvolatilización que tiene una entrada polimérica para introducir una primera composición polimérica en el recipiente y una salida de polímero para descargar una segunda composición polimérica, una región de desvolatilización dentro del recipiente que tiene una salida de disolvente para retirar el disolvente de la primera composición polimérica para formar la segunda composición polimérica, un eje de agitador magnético que pasa longitudinalmente a través del recipiente para agitar los contenidos del recipiente, un motor ubicado fuera del recipiente para hacer rotar el eje de agitador magnético, y un dispositivo de formación de pellas para someter la segunda composición polimérica a formación de pellas tras abandonar el recipiente. La salida de disolvente puede ser una salida de disolvente individual o múltiples salidas de disolvente, y cada salida puede ser un puerto de vacío. El sistema además puede comprender un tornillo de descarga de polímero ubicado entre la salida de polímero del recipiente y el dispositivo de formación de pellas. El dispositivo de formación de pellas puede ser un dispositivo de formación de pellas sumergido.

En tales sistemas, la cantidad óptima de disolvente en la primera composición polimérica generalmente depende del cambio de temperatura deseado de la masa fundida polimérica dentro del dispositivo de desvolatilización, y se puede determinar por parte de las personas expertas en la materia como se ha descrito con anterioridad. Por ejemplo, la primera composición polimérica puede comprender de aproximadamente un 1 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso, o de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 45 % en peso de disolvente, o de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 40 % en peso de disolvente. Tras evaporar el disolvente dentro del dispositivo de desvolatilización, generalmente la segunda composición polimérica comprende una cantidad despreciable de disolvente residual, como se ha definido con anterioridad. Por ejemplo, la segunda composición polimérica comprende menos de un 1 % en peso, o menos de aproximadamente 5000 ppm, o menos de aproximadamente 2000 ppm, o menos de aproximadamente 1000 ppm, o menos de aproximadamente 500 ppm, o menos de aproximadamente 300 ppm, o menos de aproximadamente 100 ppm, o menos de aproximadamente 50 ppm, o menos de aproximadamente 30 ppm, o menos de aproximadamente 10 ppm de disolvente residual. La temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente es menor que la temperatura de la primera composición polimérica a la entrada del recipiente, y las condiciones dentro de la región de desvolatilización del recipiente son tales que se mantiene un vacío para facilitar la retirada de al menos una parte del disolvente a partir de la primera composición polimérica por medio de evaporación. En realizaciones adicionales, la temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) puede ser al menos aproximadamente 5 °C, o al menos aproximadamente 10 °C, o al menos aproximadamente 15 °C, o al menos aproximadamente 20 °C, o al menos aproximadamente 25 °C, o al menos aproximadamente 30 °C más baja que la temperatura de la primera composición polimérica (T¹) en la entrada del recipiente.

En los sistemas descritos en la presente memoria, la relación entre la temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) y la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc2) cumple la fórmula Tf < Tc1 60. La relación entre Tf y Tc1 puede además cumplir la fórmula Tf < Tc1 50, o Tf < Tc1 40, o Tf < Tc1 35, o Tf < Tc1 30, o Tf < Tc1 25, o Tf < Tc1 20, o Tf < Tc1 15, o Tf < Tc1 10, o Tf < Tc1 5. En las misma u otras realizaciones, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc1 - 30 < Tf < Tc1 30, o Tc1 - 25 < Tf < Tc1 25, o Tc1 - 20 < Tf < Tc1 20, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 15, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 10. Alternativamente, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 < Tf < Tc1 60, o Tc1 < Tf < Tc1 50, o Tc1 < Tf < Tc1 40, o Tc1 < Tf < Tc1 35, o Tc1 < Tf < Tc1 30, o Tc1 < Tf < Tc1 25, o Tc1 < Tf < Tc1 20. Además, la relación entre Tf y Tc1 puede cumplir la fórmula Tc1 - 20 < Tf < Tc2 60, o Tc1 - 20 < Tf < Tc1 50, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 40, o Tc1 - 15 < Tf < Tc1 35, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 30, o Tc1 - 10 < Tf < Tc1 25, o Tc1 - 5 < Tf < Tc1 20.

En los sistemas descritos en la presente memoria, la relación entre la temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) y la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc2) puede cumplir la fórmula Tf < Tc2 60. La relación entre Tf y Tc2 puede además cumplir la fórmula Tf < Tc2 50, o Tf < Tc2 40, o Tf < Tc2 35, o Tf < Tc2 30, o Tf < Tc2 25, o Tf < Tc2 20, o Tf < Tc2 15, o Tf < Tc2 10, o Tf < Tc2 5. En la misma u otras realizaciones, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 - 30 < Tf < Tc2 30, o Tc2 - 25 < Tf < Tc2 25, o Tc2 - 20 < Tf < Tc2 20, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 15, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 10. Alternativamente, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 < Tf < Tc2 60, o Tc2 < Tf < Tc2 50, o Tc2 < Tf < Tc2 40, o Tc2 < Tf < Tc2 35, o Tc2 < Tf < Tc2 30, o Tc2 < Tf < Tc2 25, o Tc2 < Tf < Tc2 20. Además, la relación entre Tf y Tc2 puede cumplir la fórmula Tc2 - 20 < Tf < Tc2 60, o Tc2 - 20 < Tf < Tc2 50, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 40, o Tc2 - 15 < Tf < Tc2 35, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 30, o Tc2 - 10 < Tf < Tc2 25, o Tc2 - 5 < Tf < Tc2 20.

Polímeros Semi-cristalinos

Los polímeros apropiados para su uso en la presente invención son polímeros semi-cristalinos que tienen un peso molecular relativamente bajo y una curva de fusión relativamente amplia (de manera que la viscosidad del polímero cambia lentamente a medida que se modifica la temperatura del polímero). El término "polímero" tal y como se usa en la presente memoria incluye, sin limitación, homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, etc., y aleaciones y mezclas de los mismos. Además, tal y como se usa en la presente memoria, el término "copolímero" se entiende que incluye polímeros que tienen dos o más monómeros, opcionalmente con otros monómeros, y puede hacer referencia a interpolímeros, terpolímeros, etc. El término "polímero", tal y como se usa en la presente memoria, incluye copolímeros de impacto, de bloques, de injerto, aleatorios y alternantes. El término "polímero" además incluye todas las posibles configuraciones geométricas a menos que se especifique lo contrario. Dichas configuraciones pueden incluir simetrías isotácticas, sindiotácticas y aleatorias. El término "mezcla", tal y como se usa en la presente memoria, hace referencia a una mezcla de dos o más polímeros.

El término "monómero" o "comonómero", tal y como se usa en la presente memoria, puede hacer referencia al monómero usado para formar el polímero, es decir, el compuesto químico que no ha reaccionado en la forma anterior a la polimerización, y también puede hacer referencia al monómero después de haberse incorporado al polímero, también denominado en la presente memoria "unidad derivada de [monómero]", que como consecuencia de la reacción de polimerización típicamente tiene menos átomos de hidrógeno que antes de la reacción de polimerización. En la presente memoria se comentan diferentes monómeros, incluyendo monómeros de propileno, monómeros de etileno y monómeros de dieno.

"Polipropileno" tal y como se usa en la presente memoria incluye homopolímeros y copolímeros de propileno o mezclas de los mismos. Los productos que incluyen uno o más monómeros de propileno polimerizados con uno o más monómeros adicionales se pueden conocer de manera más común como copolímeros aleatorios (RCP) o copolímeros de impacto (ICP). Los copolímeros de impacto también se conocen en la técnica como copolímeros heterofásicos. "Basado en propileno", tal y como se usa en la presente memoria, hace referencia a la inclusión de cualquier polímero que comprende propileno, ya sea solo o en combinación con uno o más comonómeros, en los que propileno es el componente principal (es decir, más de un 50 % en peso de propileno).

En la presente invención, el polímero semi-cristalino comprende uno o más polímeros basados en propileno, que comprenden propileno y de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de uno o más comonómeros seleccionados entre alfa-olefinas C² y/o C⁴-C¹². En una o más realizaciones, las unidades comonoméricas de alfa-olefina pueden proceder de etileno, buteno, penteno, hexeno, 4-metil-1-penteno, octeno o deceno. Las realizaciones descritas a continuación se comentan con referencia a etileno y hexeno como comonómero de alfa-olefina, pero las realizaciones resultan igualmente aplicables a otros copolímeros con otros comonómeros de alfa-olefina. En este sentido, los copolímeros simplemente se pueden denominar polímeros basados en propileno, con referencia a etileno o hexeno como alfa-olefina.

En una o más realizaciones, el polímero semi-cristalino puede incluir al menos aproximadamente un 5 % en peso, al menos aproximadamente un 6 % en peso, al menos aproximadamente un 7 % en peso, o al menos aproximadamente un 8 % en peso, o al menos aproximadamente un 10 % en peso, o al menos aproximadamente un 12 % en peso de unidades derivadas de etileno o hexeno. En esas y otras realizaciones, los copolímeros pueden incluir hasta aproximadamente un 30 % en peso, o hasta aproximadamente un 25 % en peso, o hasta aproximadamente un 22 % en peso, o hasta aproximadamente un 20 % en peso, o hasta aproximadamente un 19 % en peso, o hasta aproximadamente un 18 % en peso, o hasta aproximadamente un 17 % en peso, de unidades derivadas de etileno o hexeno, donde el porcentaje en peso está basado en el peso total de unidades procedentes de propileno y alfa-olefina. Dicho de otro modo, el polímero basado en propileno puede incluir al menos aproximadamente un 70 % en peso, o al menos aproximadamente un 75 % en peso, o al menos aproximadamente un 80 % en peso, o al menos aproximadamente un 81 % en peso, de unidades procedentes de propileno, o al menos aproximadamente un 82 % en peso de unidades derivadas de propileno, o al menos aproximadamente un 83 % en peso de unidades procedentes de propileno; y en estas u otras realizaciones, los copolímeros pueden incluir hasta aproximadamente un 95 % en peso, o hasta aproximadamente un 94 % en peso, o hasta aproximadamente un 93 % en peso, o hasta aproximadamente un 92 % en peso, o hasta aproximadamente un 90 % en peso o hasta aproximadamente un 88 % en peso de unidades procedentes de propileno, donde el porcentaje en peso está basado en el peso total de las unidades procedentes de propileno y alfa-olefina. En determinadas realizaciones, el polímero basado en propileno puede comprender de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 25 % en peso de unidades procedentes de etileno o hexeno, o de aproximadamente un 8 % en peso a aproximadamente un 20 % en peso de unidades procedentes de etileno o hexeno, o de aproximadamente un 12 % en peso a aproximadamente un 18 % en peso de unidades procedentes de etileno o hexeno.

Los polímeros semi-cristalinos de una o más realizaciones se caracterizan por un punto de fusión (Tm), que puede venir determinado por medio de calorimetría de barrido diferencial (DSC). Para los fines de la presente memoria, el máximo del pico más alto de temperatura se considera que es el punto de fusión del polímero. "Pico" en el presente contexto se define como un cambio en la pendiente general de la curva DSC (flujo térmico frente a temperatura) desde el positivo hasta el negativo, formando un máximo sin un cambio en la línea base donde la curva DSC se representa de manera que se muestre una reacción endotérmica con un pico positivo.

En una o más realizaciones, Tm del polímero semi-cristalino (tal y como viene determinado por medio de DSC) es menor que aproximadamente 115 °C, o menor que aproximadamente 110 °C, o menor que aproximadamente 100 °C, o menor que aproximadamente 90 2C. En la misma u otras realizaciones, Tm del polímero semi-cristalino es mayor que aproximadamente 25 °C, o mayor que aproximadamente 30 °C, o mayor que aproximadamente 35 °C, o mayor que aproximadamente 40 °C.

En una o más realizaciones, la primera temperatura de cristalización (Tc1) del polímero semi-cristalino (tal y como viene determinado por medio de la curva de viscosidad) es menor que aproximadamente 100 °C, o menor que aproximadamente 90 °C, o menor que aproximadamente 80 °C, o menor que aproximadamente 70 °C, o menor que aproximadamente 60 °C, o menor que aproximadamente 50 °C, o menor que aproximadamente 40 °C, o menor que aproximadamente 30 °C, o menor que aproximadamente 20 °C, o menor que aproximadamente 10 °C. En la misma u otras realizaciones, Tc1 del polímero semi-cristalino es mayor que aproximadamente 0 °C, o mayor que aproximadamente 5 °C, o mayor que aproximadamente 10 °C, o mayor que aproximadamente 15 °C, o mayor que aproximadamente 20 °C.

En otras realizaciones, el límite inferior de Tc1 del polímero semi-cristalino puede ser de 0 °C, 5 °C, 10 °C, 20 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C y 70 °C; y la temperatura límite superior Tc1 puede ser de 100 °C, 90 °C, 80 °C, 70 °C, 60 °C, 50 °C, 40 °C, 30 °C, 25 °C y 20 °C con intervalos contemplados de cualquier límite inferior a cualquier límite superior.

En una o más realizaciones, la segunda temperatura de cristalización (Tc2) del polímero semi-cristalino (tal y como viene determinado por medio de DSC) es menor que aproximadamente 100 °C, o menor que aproximadamente 90 °C, o menor que aproximadamente 80 °C, o menor que aproximadamente 70 °C, o menor que aproximadamente 60 °C, o menor que aproximadamente 50 °C, o menor que aproximadamente 40 °C, o menor que aproximadamente 30 °C, o menor que aproximadamente 20 °C, o menor que aproximadamente 10 °C. En la misma u otras realizaciones, Tc2 del polímero semi-cristalino es mayor que aproximadamente 0 °C, o mayor que aproximadamente 5 °C, o mayor que aproximadamente 10 °C, o mayor que aproximadamente 15 °C, o mayor que aproximadamente 20 °C.

En otras realizaciones, el límite inferior de Tc2 del polímero semi-cristalino puede ser de 0 °C, 5 °C, 10 °C, 20 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C y 70 °C; y la temperatura límite superior Tc2 puede ser de 100 °C, 90 °C, 80 °C, 70 °C, 60 °C, 50 °C, 40 °C, 30 °C, 25 °C y 20 °C con intervalos contemplados de cualquier límite inferior a cualquier límite superior.

El polímero semi-cristalino se caracteriza por su calor de fusión (Hf), tal y como viene determinado por medio de DSC. El polímero semi-cristalino tiene un Hf que es al menos 0,5 J/g, o al menos aproximadamente 1,0 J/g, o al menos aproximadamente 1,5 J/g, o al menos aproximadamente 3,0 J/g, o al menos aproximadamente 4,0 J/g, o al menos aproximadamente 5,0 J/g, o al menos aproximadamente 6,0 J/g, o al menos aproximadamente 7,0 J/g. El polímero semi-cristalino se caracteriza por un Hf menor que 80 J/g, o menor que aproximadamente 75 J/g, o menor que aproximadamente 70 J/g, o menor que aproximadamente 60 J/g, o menor que aproximadamente 50 J/g, o menor que aproximadamente 45 J/g.

En otras realizaciones, el límite inferior de calor de fusión (Hf) del polímero semi-cristalino puede ser de 1,0 J/g, 2,0 J/g, 3,0 J/g, 4,0 J/g, 5,0 J/g, 10,0 J/g, 15,0 J/g, 20,0 J/g, 25,0 J/g, y 30,0 J/g; y e1Hf de límite superior puede ser de 70,0 J/g, 60,0 J/g, 50,0 J/g, 45,0 J/g, 40,0 J/g, 35,0 J/g, 30,0 J/g, 25,0 J/g, 20,0 J/g, 15,0 J/g y 10,0 J/g, contemplándose intervalos de cualquier límite inferior a cualquier límite superior.

Se dice que los polímeros apropiados para su uso en la presente memoria son "semi-cristalinos", lo que significa que en general tiene una cristalinidad relativamente baja. El término "cristalino" tal y como se usa en la presente memoria, caracteriza ampliamente a aquellos polímeros que poseen un elevado grado de orden tanto inter como intramolecular, y que preferentemente se funden por encima de 110 °C, más preferentemente por encima de 115 °C, y lo más preferentemente por encima de 130 °C. Un polímero que posee un elevado orden inter e intra molecular se dice que tiene un "elevado" nivel de cristalinidad, mientras que el polímero que tiene un bajo orden inter e intra molecular se dice que tiene un "bajo" nivel de cristalinidad. La cristalinidad de un polímero se puede expresar cuantitativamente, por ejemplo, en términos de porcentaje de cristalinidad, normalmente con respecto a cierta cristalinidad de referencia. Tal y como se usa en la presente memoria, la cristalinidad se mide con respecto al homopolímero de polipropileno isotáctico. Preferentemente, se usa el calor de fusión para determinar la cristalinidad. De este modo, por ejemplo, asumiendo que el calor de fusión para un homopolímero de polipropileno altamente cristalino es de 190 J/g, el copolímero de propileno semi-cristalino que tiene un calor de fusión de 95 J/g tiene una cristalinidad de un 50 %. El término "cristalizable", tal y como se usa en la presente memoria, hace referencia a aquellos polímeros o secuencias que principalmente son amorfos en estado no deformado, pero que tras estiramiento o atemperado, se vuelven cristalinos. De este modo, en determinadas realizaciones específicas, el polímero semi-cristalino puede ser cristalizable. Los polímeros semi-cristalinos usados en realizaciones específicas de la presente invención preferentemente tienen una cristalinidad de un 2 % a un 65 % de la cristalinidad de polipropileno isotáctico. En realizaciones adicionales, los polímeros semi-cristalinos pueden tener una cristalinidad de aproximadamente un 3 % a aproximadamente un 40 %, o de aproximadamente un 4 % a aproximadamente un 30 %, o de aproximadamente un 5 % a aproximadamente un 25 % de la cristalinidad de polipropileno isotáctico.

El polímero semi-cristalino puede tener una tacticidad de triada de tres unidades de propileno, tal y como se mide por medio de RMN 13C, de un 75 % o más, un 80 % o más, un 85 % o más, un 90 % o más, un 92 % o más, un 95 % o más, o un 97 % o más. En una o más realizaciones, la tacticidad de triada puede variar de aproximadamente un 75 % a aproximadamente un 99 %, o de aproximadamente un 80 % a aproximadamente un 99 %, o de aproximadamente un 85 % a aproximadamente un 99 %, o de aproximadamente un 90 % a aproximadamente un 99 %, o de aproximadamente un 90 % a aproximadamente un 97 %, o de aproximadamente un 80 % a aproximadamente un 97 %. La tacticidad de triada viene determinada por los métodos descritos en la Solicitud de Patente de Estados Unidos N.° de Publicación 2004/0236042.

El polímero semi-cristalino puede tener un índice de tacticidad m/r que varía desde un límite inferior de 4 o 6 hasta un límite superior de 8 o 10 o 12. El índice de tacticidad, expresado en la presente memoria como "m/r", viene determinado por medio de resonancia magnética nuclear de RMN 13C ("RMN"). El índice de tacticidad m/r se calcula como se define por parte de H. N. Cheng en 17 MACROMOLECULES 1950 (1984). La designación "m" o "r" describe la estequiometría de pares de grupos de propileno contiguos, refiriéndose "m" a meso y "r" a racémico. Una relación m/r de 1,0 generalmente describe un polímero sindiotáctico, y una relación m/r de 2,0 a un material atáctico. Teóricamente, un material isotáctico puede tener una relación que se aproximada a infinito, y muchos polímeros atácticos de subproducto tienen un contenido isotáctico suficiente para dar lugar a relaciones mayores que 50.

En una o más realizaciones, el polímero semi-cristalino puede tener una densidad de aproximadamente 0,85 g/cm3 a aproximadamente 0,92 g/cm3, o de aproximadamente 0,86 g/cm3 a aproximadamente 0,90 g/cm3, o de aproximadamente 0,86 g/cm3 a aproximadamente 0,89 g/cm3 a temperatura ambiente, tal y como se mide por medio del método de ensayo ASTM D-792.

En una o más realizaciones, el polímero semi-cristalino puede tener un peso molecular promedio expresado en peso (Mw) de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 500.000 g/mol, o de aproximadamente 7.500 a aproximadamente 300.000 g/mol, o de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 200.000 g/mol, o de aproximadamente 25.000 a aproximadamente 175.000 g/mol.

Las técnicas para determinar el peso molecular se pueden encontrar en la patente de Estados Unidos N.° 4.540.753 (Cozewith, Ju y Verstrate) y en Macromolecules, 1988, Vol. 21, p. 3360 (Verstrate y col.). Por ejemplo, el peso molecular se puede determinar por medio de cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) usando un cromatógrafo de permeabilidad de gel Waters 150, equipado con un detector de índice de refracción diferencial y calibrado usando patrones de poliestireno.

En una o más realizaciones, el polímero semi-cristalino puede tener una viscosidad (también denominada viscosidad de brookfield o viscosidad en masa fundida) medida a 190 °C y determinada de acuerdo con ASTM D-3236 de aproximadamente 100 cP a aproximadamente 1.000.000.000 cP (1.000.000 Pa-s), o de aproximadamente 1.000 (1 Pa-s) a aproximadamente 100.000.000 cP (100.000 Pas), o de aproximadamente 2.000 (2 Pas) a aproximadamente 10.000. 000 cP (10.000 Pas), o de aproximadamente 2.500 (2,5 Pas) a aproximadamente 7.500.000 cP (7.500 Pas), 0 de aproximadamente 3.000 cP (3 Pas) a aproximadamente 5.000.000 cP (5.000 Pas), o de aproximadamente 3.500 (3,5 Pas)a aproximadamente 3.000.000 cP (3.000 Pas), o de aproximadamente 4.000 (4 Pas) a aproximadamente 1.000. 000 cP (1.000 Pas), o de aproximadamente 4.500 (4,5 Pas) a aproximadamente 750.000 cP (750 Pas), o de aproximadamente 5.000 (5 Pas) a aproximadamente 500.000 cP (500 Pas), o de aproximadamente 5.500 (5,5 Pas) a aproximadamente 450.000 cP (450 Pas), o de aproximadamente 6.000 (6 Pas) a aproximadamente 400.000 cP (400 Pa-s).

En una o más realizaciones, el polímero semi-cristalino se puede caracterizar por su viscosidad a 190 °C. En una o más realizaciones, el polímero semi-cristalino puede tener una viscosidad que es al menos aproximadamente 100 cP (centipoise) (0,1 Pas), o al menos aproximadamente 500 cP (0,5 Pas), o al menos aproximadamente 1.000 cP (1 Pas), o al menos aproximadamente 1.500 cP (1,5 Pas), o al menos aproximadamente 2.000 cP (2 Pas), o al menos aproximadamente 3.000 cP (3 Pas), o al menos aproximadamente 4.000 cP (4 Pas), o al menos aproximadamente 5.000 cP (5 Pas). En estas y otras realizaciones, el polímero semi-cristalino se puede caracterizar por una viscosidad a 190 °C menor que aproximadamente 100.000 cP (100 Pas), o menor que aproximadamente 75.000 cP (75 Pas), o menor que aproximadamente 50.000 cP (50 Pas), o menor que aproximadamente 25.000 cP (25 Pas), o menor que aproximadamente 20.000 cP (20 Pas), o menor que aproximadamente 15.000 cP (15 Pas), o menor que 10.000 cP (10 Pas) o menor que aproximadamente 5.000 cP (5 Pas).

En otras realizaciones, la viscosidad al límite inferior de 190 °C del polímero semi-cristalino puede ser de 100 cP (0,1 Pa-s), 1.000 cP (1 Pa-s), 1.500 cP (1,5 Pa-s), 2.000 cP (2 Pa-s), 3.000 cP (3 Pa-s), 4.000 cP (4,0 Pa-s) y 5.000 cP (5 Pas); y el Hf de límite superior puede ser de 100.000 cP (100 Pas), 75.000 cP (75 Pas), 50.000 cP (50 Pas), 25.000 cP (25 Pas), 20.000 cP (20 Pas), 15.000 cP (15 Pas), 10.000 cP (10 Pas) y 5.000 cP (5 Pas), contemplándose intervalos de cualquier límite inferior a cualquier límite superior.

Preparación de Polímeros Semi-cristalinos

La polimerización de los polímeros semi-cristalinos se lleva a cabo haciendo reaccionar monómeros en presencia de un sistema de catalizador descrito en la presente memoria a una temperatura de 0 °C a 200 °C durante un tiempo de 1 segundo a 10 horas. Preferentemente, se usan condiciones homogéneas, tales como un proceso en disolución continuo o un proceso de polimerización en masa con exceso de monómero usado como diluyente. El proceso continuo puede usar cierta forma de agitación para reducir las diferencias de concentración en el reactor y mantener las condiciones de polimerización de estado estacionario. Preferentemente, el calor de la reacción de polimerización se retira por medio de enfriamiento de la corriente de alimentación de polimerización y permitiendo que la polimerización se caliente hasta la polimerización, aunque se pueden usar sistemas de enfriamiento interno.

La descripción adicional de los métodos a modo de ejemplo para la preparación de polímeros semi-cristalinos descritos en la presente memoria se puede encontrar en la patente de Estados Unidos N°. 6.881.800.

La tacticidad de triada y el índice de tacticidad del polímero semi-cristalino se pueden controlar por medio del catalizador, que afecta a la estereoregularidad de colocación de propileno, la temperatura de polimerización, de acuerdo con los cuales es posible reducir la estereoregularidad aumentando la temperatura, y por medio del tipo y la cantidad de comonómero, que tiende a reducir el nivel de las secuencias más largas procedentes de propileno.

Demasiado comonómero reduce la cristalinidad proporcionada por la cristalización de secuencias derivadas de propileno estereoregular hasta el punto de que el material pierde resistencia; demasiado poco y el material se vuelve demasiado cristalino. El contenido de comonómero y la distribución de secuencia de los polímeros se puede medir usando resonancia magnética nuclear 13C (RMN) por medio de métodos bien conocidos por los expertos en la materia. El contenido de comonómero de los intervalos de peso molecular discreto se puede medir usando métodos bien conocidos por los expertos en la materia, incluyendo Espectroscopia de Infrarrojos de Transformada de Fourier (FTIR) junto con muestras por medio de GPC, como se describe en Wheeler y Willis, Applied Spectroscopy, 1993, Vol, 47, pp. 1128-1130. Para un copolímero de etileno y propileno que contenga más de un 75 % en peso de propileno, el contenido de comonómero (contenido de etileno) de dicho polímero se puede medir como se muestra a continuación: Se comprime una película homogénea y fina a una temperatura de aproximadamente 150 °C o más, y se monta sobre un espectrofotómetro de infrarrojos Perkin Elmer PE 1760. Se registra el espectro completo de la muestra de 600 cm-1 a 4000 cm-1 y se puede calcular el porcentaje en peso de monómero de etileno de acuerdo con la siguiente ecuación: % en peso de etileno = 82,585 - 111,987X 30,045X2, donde X es la relación de altura de pico a 1155 cm-1, y la altura de pico bien a 722 cm-1 o 732 cm-1, cualquiera que sea mayor. Para los copolímeros de etileno y propileno que tienen un 75 % en peso o menos de contenido de propileno, el contenido de comonómero (etileno) se puede medir usando el procedimiento descrito en Wheeler y Willis.

Se hace referencia a la patente de Estados Unidos N°. 6.525.157, cuyos métodos de ensayo también resultan completamente aplicables para las diversas mediciones a las que se hace referencia en la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones, y que contiene más detalles en las mediciones de GPC, la determinación del contenido de etileno por medio de RMN y las mediciones de DSC.

El catalizador también puede controlar la estereoregularidad en combinación con el comonómero y la temperatura de polimerización. Los polímeros semi-cristalinos descritos en la presente memoria se preparan usando uno o más sistemas de catalizador. Tal y como se usa en la presente memoria, un "sistema de catalizador" comprende al menos un compuesto de metal de transición, también denominado precursor de catalizador, y un activador. El contacto del compuesto de metal de transición (precursor de catalizador) y el activador en la disolución aguas arriba del reactor de polimerización o en el reactor de polimerización de los procesos divulgados da como resultado el componente catalíticamente activo (catalizador) del sistema de catalizador. Cualquier compuesto de metal de transición concreto o precursor de catalizador puede dar lugar a un componente catalíticamente activo (catalizador) con diversos activadores, permitiendo la implementación de una amplia serie de catalizadores en los procesos de la presente invención. Los sistemas de catalizador de la presente invención comprenden al menos un compuesto de metal de transición y al menos un activador. No obstante, los sistemas de catalizador de la presente divulgación también comprenden más de un compuesto de metal de transición en combinación con uno o más activadores. Dichos sistemas de catalizador pueden incluir opcionalmente agentes de neutralización de impurezas. Cada uno de estos componentes se describe con detalle a continuación.

En una o más realizaciones de la presente invención, los sistemas de catalizador usados para producir polímeros semi-cristalinos comprenden un compuesto de metaloceno. En algunas realizaciones, el compuesto de metaloceno es un metaloceno de bisindenilo con puente que tiene la fórmula general (In1)Y(In2)MX² , donde ln1 y ln2 son grupos indenilo idénticos sustituidos o no sustituidos ligados a M y con un puente de Y, Y es un grupo de puente en el que el número de átomos en la cadena directa que conecta In1 con In2 es de 1 a 8, y la cadena directa comprende C o Si, y M es un metal de transición del Grupo 3, 4, 5 o 6. In1 y In2 pueden estar sustituidos o no sustituidos. Si In y In² están sustituidos por uno o más sustituyentes, los sustituyentes están seleccionados entre el grupo que consiste en un átomo de halógeno, un alquilo C¹ a C¹⁰, arilo C⁵ a C¹⁵, alquilarilo C6 a C²⁵, y un arilo o alquilo que contiene N- o P-. Los compuestos de metaloceno a modo de ejemplo de este tipo incluyen, sin limitación,

m-dimetilsililbis(indenil)hafniodimetilo y m-dimetilsililbis(indenil)circoniodimetilo.

En otras realizaciones, el compuesto de metaloceno puede ser un metaloceno de bisindenilo con puente que tiene la fórmula general (In1)Y(In2)MX² , donde ln1 y ln2 son grupos indenilo idénticos 2,4-sustituidos ligados a M y con un puente de Y, Y es un grupo de puente en el que el número de átomos en la cadena directa que conecta In1 con In2 es de 1 a 8, y la cadena directa comprende C o Si, y M es un metal de transición del Grupo 3, 4, 5 o 6. In1 y In2 están sustituidos en la posición 2 por un grupo metilo y en la posición 4 por un sustituyente seleccionado entre el grupo que consiste en arilo C⁵ a C¹⁵, alquilarilo C6 a C²⁵, y arilo o alquilo que contiene N- o P-. Los compuestos de metaloceno a modo de ejemplo de este tipo incluyen, sin limitación, (m-dimetilsilil)bis(2-metil-4-(3,'5'-di-tercbutilfenil)indenil)circoniodimetilo, (m-dimetilsilil)bis(2-metil-4-(3,'5'-di-terc-butilfenil)indenil)hafniodimetilo, (m-dimetilsilil)bis(2-metil-4-naftilindenil)circoniodimetilo, (m-dimetilsilil)bis(2-metil-4-naftilindenil)hafniodimetilo, (m-dimetilsilil)bis(2-metil-4-(N-carbazil)indenil)circoniodimetilo y (m-dimetilsilil)bis(2-metil-4-(N-carbazil)indenil)hafniodimetilo.

Alternativamente, en una o más realizaciones de la presente invención, el compuesto de metaloceno puede corresponder a una o más de las fórmulas descritas en la patente de Estados Unidos N°. 7.601.666. Dichos compuestos de metaloceno incluyen, sin limitación, dimetilsilil bis(2-(metil)-5,5,8,8-tetrametil-5,6,7,8-tetrahidrobenz(f)indenil)hafniodimetilo, difenilsilil bis(2-(metil)-5,5,8,8-tetrametil-5,6,7,8-tetrahidrobenz(f)indenil)hafniodimetilo, butileno bis(5,5,8,8- tetrametil-5,6,7,8-tetrahidrobenz(f)indenil)hafnio dimetilo, dicloruro de difenilsilil bis(2-(metil)-5,5,8,8-tetrametil-5,6,7,8- tetrahidrobenz(f) indenil)circonio y ciclo-propilsilil bis(2-(metil)-5,5,8,8-tetrametil-5,6,7,8-tetrahidrobenz(f)indenil)hafnio dimetilo.

En una o más realizaciones de la presente invención, los activadores de los sistemas de catalizador usados para producir los polímeros semi-cristalinos comprenden un componente catiónico. En algunas realizaciones, el componente catiónico tiene la fórmula [R1 R2R3AH]+, en la que A es nitrógeno, R1 y R2 son de forma conjunta un grupo a-(CH²)a, donde a es 3, 4, 5, o 6 y forma, junto con el átomo de nitrógeno, un anillo no aromático de 4, 5, 6 o 7 miembros al cual, por medio de los átomos de carbono de anillo adyacente, opcionalmente uno o más anillos aromáticos o heteroaromáticos pueden estar condensados, y R3 es alquilo C¹, C² , C³ , C⁴ , o C⁵ o N-metilpirolidinio o N-metilpiperidinio. En otras realizaciones, el componente catiónico tiene la fórmula [RnAH]+, donde A es nitrógeno, n es 2 o 3, y todos los R son idénticos y son grupos alquilo C¹ a C³ , tal como por ejemplo trimetilamonio, trimetilanilinio, trietilamonio, dimetilanilinio o dimetilamonio.

En una o más realizaciones de la presente invención, los activadores de los sistemas de catalizador usados para producir los polímeros semi-cristalinos comprenden un componente aniónico, [Y]-. En algunas realizaciones, el componente aniónico es un anión no coordinante (NCA), que tiene la fórmula [B(R4)4]-, donde R4 es un grupo arilo o un grupo arilo sustituido, del cual el uno o más sustituyentes son idénticos o diferentes y están seleccionados entre el grupo que consiste en alquilo, arilo, un átomo de halógeno, arilo halogenado y grupos haloalquilarilo. En una o más realizaciones, los sustituyentes son grupos arilo perhalogenados, o grupos arilo perfluorados, incluyendo, sin limitación, perfluorofenilo, perfluoronaftilo y perfluorobifenilo.

De manera conjunta, los componentes catiónicos y aniónicos de los sistemas de catalizador descritos en la presente memoria forman un compuesto activador. En una o más realizaciones de la presente invención, el activador puede ser N,N-dimetilanilinio-tetra(per-fluorofenil)borato, N,N-dimetilanilinio-tetra(perfluoronaftil)borato, N,N-dimetilaniliniotetraquis(perfluorobifenil)borato, N,N-dimetilanilinio-tetraquis(3,5-bis(trifluorometil)fenil)borato, trifenilcarbeniotetra(perfluorofenil)borato, trifenilcarbenio-tetra(perfluoronaftil)borato, trifenilcarbenio-tetraquis(perfluorobifenil)borato, o trifenilcarbenio-tetraquis(3,5-bis(trifluorometil)fenil)borato.

Cualquier sistema de catalizador que resulta de cualquier combinación de un compuesto de metaloceno, un componente de activador catiónico, y un componente de activador aniónico mencionado en los párrafos anteriores se debe considerar como explícitamente divulgado en la presente memoria y se puede usar de acuerdo con la presente invención en la polimerización de uno o más monómeros de olefina. También, se pueden usar combinaciones de dos activadores diferentes con el mismo o diferente(s) metaloceno(s).

Los activadores apropiados para los procesos de la presente invención también incluyen aluminoxanos (o alumoxanos) y alquilos de aluminio. Sin pretender quedar ligado a teoría alguna, se piensa típicamente que un alumoxano es un compuesto de aluminio oligomérico representado por medio de la fórmula general (Rx-Al-O)n, que es un compuesto cíclico, o Rx(Rx-Al-O)nAlR^x2 , que es un compuesto lineal. Del modo más común, se piensa que alumoxano es una mezcla de los compuestos cíclicos y lineales. En la fórmula general de alumoxano, Rx es de manera independiente un radical alquilo C¹-C²⁰, por ejemplo, metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, isómeros de los mismos, y similares, y n es un número entero de 1 -50. En una o más realizaciones, Rx es metilo y n es al menos 4. Metil alumoxano (MAO), así como MAO modificado que contiene ciertos grupos alquilo superiores para mejorar la solubilidad, etil alumoxano, iso-butil alumoxano, y similares, resultan útiles para los procesos divulgados en la presente memoria.

Además, los sistemas de catalizador apropiados para su uso en la presente invención pueden contener, además del compuesto de metal de transición y el activador descrito anteriormente, activadores adicionales (co-activadores), y/o agentes de neutralización. Un co-activador es un compuesto capaz de reaccionar con el complejo de metal de transición, de manera que cuando se usa en combinación con un activador, se forma un catalizador activo. Los co­ activadores incluyen alumoxanos y alquilos de aluminio.

En algunas realizaciones de la invención, se pueden usar agentes de neutralización para "limpiar" la reacción de cualesquiera venenos que, de otro modo, reaccionarían con el catalizador y provocarían su desactivación. Los componentes típicos de alquilo de aluminio y boro útiles como agentes de neutralización vienen representados por la fórmula general RxJZ² donde J es aluminio o boro, Rx es un alquilo C¹-C²⁰, por ejemplo, metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo e isómeros de los mismos, y cada Z es de forma independiente Rx o un ligando aniónico univalente diferente tal como halógeno (Cl, Br, I), alcóxido (ORx) y similares. Los alquilos de aluminio a modo de ejemplo incluyen trietilaluminio, cloruro de dietilaluminio, dicloruro de etilaluminio, tri-iso-butilaluminio, tri-n-octilaluminio, tri-nhexilaluminio, trimetilaluminio y combinaciones de los mismos. Los alquilos de boro a modo de ejemplo incluyen trietilboro. Los compuestos de neutralización también pueden ser alumoxanos y alumoxanos modificados que incluyen metilalumoxano y metilalumoxano modificado.

En algunas realizaciones, el sistema de catalizador usado para producir los polímeros semi-cristalinos comprende un componente de metal de transición que es un metaloceno de bisindenilo con puente que tiene la fórmula general (In1)Y(In2)MX² , donde ln1 y ln2 son grupos indenilo idénticos sustituidos o no sustituidos ligados a M y con un puente de Y, Y es un grupo de puente en el que el número de átomos en la cadena directa que conecta In1 con In2 es de 1 a 8, y la cadena directa comprende C o Si, y M es un metal de transición del Grupo 3, 4, 5 o 6. In1 y In2 pueden estar sustituidos o no sustituidos. Si In y In2 están sustituidos por uno o más sustituyentes, los sustituyentes están seleccionados entre el grupo que consiste en un átomo de halógeno, un alquilo C¹ a C¹⁰, arilo C⁵ a C¹⁵, alquilarilo C6 a C²⁵, y un arilo o alquilo que contiene N- o P-.

Disolvente

El disolvente mezclado con el polímero semi-cristalino y alimentado al dispositivo de desvolatilización pueden ser especies no poliméricas susceptibles de retirada de la composición polimérica semi-cristalina por medio de calentamiento a una temperatura por debajo de la temperatura de descomposición del polímero y/o reduciendo la presión de la mezcla de disolvente/polímero. En una o más realizaciones, el disolvente puede ser un fluido de hidrocarburo alifático o aromático.

Los ejemplos de fluidos de hidrocarburo apropiados, preferentemente inertes, son hidrocarburos líquidos fácilmente volátiles, que incluyen, por ejemplo, hidrocarburos que contienen de 1 a 50, preferentemente de 3 a 20 átomos de carbono. Los ejemplos preferidos incluyen propano, n-butano, isobutano, butanos mixtos, n-pentano, isopentano, neopentano, n-hexano, ciclohexano, isohexano, octano, otros hidrocarburos saturados C6 a Cs, tolueno, benceno, etilbenceno, clorobenceno, xileno, nafta virgen ligera desulfurada y cualquier otro disolvente de hidrocarburo reconocido por los expertos en la técnica por ser apropiados para los fines de la presente invención. La cantidad óptima de disolvente usada en combinación con el polímero semi-cristalino generalmente depende del cambio de temperatura deseado de la masa fundida polimérica dentro del dispositivo de desvolatilización, y se puede determinar fácilmente por parte de las personas expertas en la técnica. Por ejemplo, la composición polimérica puede comprender de aproximadamente un 1 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso de disolvente, o de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 45 % en peso de disolvente, o de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 40 % en peso de disolvente, o de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 35 % en peso de disolvente.

Aparato de Desvolatilización

Los dispositivos de desvolatilización se conocen en la técnica. Se puede usar cualquier dispositivo capaz de retirar disolvente de una masa fundida polimérica para lograr el enfriamiento evaporativo descrito en la presente memoria. Algunos de esos dispositivos se describen con más detalle a continuación.

En una o más realizaciones, los dispositivos de desvolatilización apropiados para su uso en la presente invención generalmente comprenden una cámara de vacío que tiene una entrada para una masa fundida polimérica, una salida para una masa fundida polimérica, un puerto de vacío a través del cual se pueden retirar los volátiles y un puerto de eje de agitador magnético para la entrada de un eje de agitador magnético. El eje de agitador magnético pasa a través de al menos un puerto de eje de agitador magnético y se extiende al interior de la cámara de vacío y transporta un medio de agitación, tal como paletas. El sello de eje de agitador magnético está asociado a cada puerto de eje de agitador magnético para sellar contra el eje de agitador magnético y cada sello de eje de agitador magnético tiene una parte externa fuera de la cámara de vacío. Se dota al dispositivo de desvolatilización de un motor ubicado fuera de la cámara de vacío para hacer rotar el eje y comprende un medio para cubrir la parte externa del sello de eje de agitador magnético con un gas o vapor de bajo contenido de oxígeno, por ejemplo, nitrógeno, helio, vapor o dióxido de carbono.

La entrada y la salida de la cámara de vacío están para la entrada de fase polimérica concentrada al interior y la salida de polímero procedente de la cámara de vacío. El medio de agitación proporciona la agitación de la fase polimérica concentrada en la cámara de vacío. El medio de agitación incluye cualquier aparato convencional de agitación conocido por los expertos en la técnica. Por ejemplo, el medio de agitación incluye uno o más: paletas convencionales circulares o elípticas, paletas convencionales, varillas convencionales o combinaciones de los mismos.

El dispositivo de desvolatilización puede comprender también un eje de tornillo asociado a la salida de la cámara de vacío para dirigir el polímero a través de la salida. En ese caso, la cámara de vacío también tiene un puerto de eje de tornillo a través del cual el eje de tornillo pasa al interior de la cámara, y ese puerto de eje de tornillo también incluye un sello de eje de tornillo que tiene una parte fuera de la cámara de vacío. Preferentemente, el dispositivo de desvolatilización también comprende un medio, tal como un cerramiento dotado de un gas de bajo contenido en oxígeno, para cubrir la parte externa del sello de eje de tornillo con el gas de bajo contenido en oxígeno.

La parte externa del sello de eje de tornillo o agitador magnético es la parte del sello de eje de tornillo o agitador magnético que queda expuesta a la atmósfera sobre la parte exterior de la cámara de vacío. Durante la operación del dispositivo de desvolatilización del primer aspecto de la divulgación, esa atmósfera es una atmósfera de gas de bajo contenido de oxígeno.

En una realización, la cámara de vacío del dispositivo de desvolatilización tiene dos puertos de eje de agitador magnético y el eje de agitador magnético se extiende a través de cada uno de esos dos puertos de eje de agitador magnético. En esta realización, el eje de agitador magnético típicamente se extiende por toda la cámara. En otra realización, la cámara de vacío tiene únicamente un puerto de eje de agitador magnético y el eje de agitador magnético se extiende únicamente en parte de la cámara. Se puede usar cualquier medio apropiado para cubrir la parte externa de cada sello de eje con un gas de bajo contenido en oxígeno, incluyendo una corriente de gas inerte sobre la parte externa del sello. Opcionalmente, el medio para cubrir la cara externa de cada sello de eje con un gas de bajo contenido en oxígeno es un cerramiento alrededor de cada sello de eje, estando montado el cerramiento sobre la parte exterior de la cámara y estando provisto de un suministro de gas de bajo contenido en oxígeno. El cerramiento se puede ajustar al exterior de la cámara de vacío de forma apropiada.

Opcionalmente, durante el uso del dispositivo de desvolatilización, cada cerramiento se puede mantener bajo presión positiva de gas de bajo contenido en oxígeno. De este modo, se evitan las fugas de aire al interior del cerramiento.

Opcionalmente, cada motor de eje de agitador comprende un alojamiento y éste forma parte de un cerramiento. Opcionalmente, el eje de agitador tiene dos motores, estando cada motor dispuesto en un extremo respectivo del eje de agitador, y presentando ambos motores un alojamiento, formando parte cada alojamiento de un cerramiento. Cuando el dispositivo de desvolatilización comprende un eje de tornillo, el eje de tornillo es accionado por un motor y el motor opcionalmente comprende un alojamiento que forma parte de un cerramiento.

Típicamente, la cámara de vacío generalmente es cilíndrica y es horizontal de manera que el eje del cilindro recae en un plano horizontal, y el eje de agitador también se extiende horizontalmente y coincide manera opcional con el eje del cilindro.

Opcionalmente, cada sello de eje es un sello relleno y el dispositivo de desvolatilización comprende al menos una bomba de inyección de aceite para inyectar aceite lubricante en el interior de sello relleno. Opcionalmente, el dispositivo de desvolatilización comprende al menos un depósito de aceite lubricante para las bombas de inyección de aceite. Opcionalmente, el depósito contiene un aceite de calidad alimentaria, tal como aceite Royal Purple™ de calidad alimentaria.

Opcionalmente, cada sello contiene un relleno que comprende fibras de Kevlar™ (o fibras de poli parafenilentereftalamida), PTFE (politetrafluoroetileno) y grafito. Opcionalmente, cada sello contiene un relleno que comprende Kevlar o grafito impregnado con PTFE.

El aparato provisto y el proceso usan cualquier gas apropiado de bajo contenido en oxígeno. Preferentemente, el gas de bajo contenido en oxígeno tiene menos de un 3 % en peso de oxígeno, preferentemente menos de un 0,5 % en peso de oxígeno. Más preferentemente, el gas de bajo contenido en oxígeno está sustancialmente exento de oxígeno (0,0 % en peso). Los gases de bajo contenido en oxígeno incluyen gases convencionales que no contienen oxígeno, tales como helio, argón, nitrógeno, vapor, dióxido de carbono o combinaciones de los mismos. Preferentemente, el gas de bajo contenido en oxígeno es nitrógeno.

Opcionalmente, el volumen interno de la cámara de vacío es de al menos 2 m3, por ejemplo, al menos 4 m3, y opcionalmente como máximo 15 m3, por ejemplo 11 m3. Opcionalmente, la cámara de vacío es generalmente cilíndrica con una longitud de al menos 4 m, opcionalmente al menos 6 m, y un diámetro de al menos 1 m.

Típicamente, el dispositivo de desvolatilización de vacío comprende o está conectado a al menos una bomba para aplicar vacío a la cámara de vacío por medio de un puerto o puertos de vacío.

El dispositivo de desvolatilización puede comprender también un eje de tornillo asociado a la salida de la cámara de vacío para dirigir el polímero a través de la salida. En ese caso, la cámara de vacío también tiene un puerto de eje de tornillo a través del cual el eje de tornillo pasa al interior de la cámara, y el puerto de eje de tornillo también incluye un sello de eje de tornillo que tiene una parte externa fuera de la cámara de vacío. Preferentemente, el dispositivo de desvolatilización también comprende un medio, tal como un cerramiento dotado de un gas de bajo contenido en oxígeno, para cubrir la parte externa del sello de eje de tornillo con el gas de bajo contenido en oxígeno.

La Figura 1 muestra la configuración de un dispositivo de desvolatilización 100 a modo de ejemplo apropiado para su uso en los procesos y sistemas de la invención. El dispositivo de desvolatilización 100 incluye una cámara de vacío 101 que está provista de una entrada 102 para una composición polimérica que comprende un polímero y un disolvente, una salida 103 para un polímero que fluye hasta el dispositivo 200 de formación de pellas (no mostrado en la Figura 1) y dos puertos de vacío 104 y 105 que están conectados por medio de conductos (no mostrados) a un sistema de vacío que comprende una bomba. Generalmente, la cámara de vacío 101 es cilíndrica y puede tener una longitud de aproximadamente 2 a 10 metros y un diámetro de más de 1 metro. La cámara de vacío 101 se monta horizontalmente y está provista en cada extremo de un puerto 106, 107 de eje de agitador magnético. El eje 108 de agitador magnético se extiende horizontalmente a través de los puertos 106, 107 de eje de agitador magnético y es coaxial con el eje de la cámara 101 de vacío cilíndrica. El puerto 106 de eje de agitador magnético está provisto de un sello 109 de eje de agitador magnético para el sellado entre la cámara de vacío 101 y el eje 108 de agitador magnético. El puerto 107 de eje de agitador magnético está provisto de un sello 110 de eje de agitador magnético similar. La función de los sellos 109 y 110 de eje de agitador magnético consiste en evitar la entrada de la atmósfera externa a la cámara de vacío 101 en el interior de la cámara de vacío 101. El dispositivo 100 de desvolatilización de vacío además incluye dos motores hidráulicos 111, 112 montados en los extremos del eje 108 de agitador magnético para accionar el eje 108 de agitador magnético. Estos motores 111, 112 están alimentados por accionadores 113 y 114 hidráulicos separados, respectivamente. El eje 108 de agitador magnético está provisto, a lo largo de su longitud, de un número de paletas 115 para agitar el polímero en el interior de la cámara de vacío 101.

Al final de la cámara de vacío 101, lejos de la entrada 102, se monta un eje 116 de tornillo con disposición horizontal en posición ortogonal con respecto al eje 108 de agitador magnético (en la Figura 1 el eje de tornillo aparece en dirección vertical por cuestiones de claridad). El eje de tornillo 116 es accionado por un motor hidráulico 117 que está alimentado por un accionador hidráulico 114. La función del eje de tornillo 116 consiste en dirigir el polímero fuera de la cámara de vacío 101 y a través de la salida 103 hacia el dispositivo de formación de pellas aguas abajo. El eje de tornillo 116 penetra en la cámara de vacío a través de un puerto 118 de eje de tornillo, que está provisto de un sello 119 de eje de tornillo.

El sello 109 tiene una parte 109a que se extiende fuera de la cámara de vacío 101. La parte externa 109a del sello 109 está contenida dentro del cerramiento 120, que es un cerramiento cilíndrico que se extiende desde el extremo de la cámara de vacío 101 hasta el alojamiento del motor 111. Cuando el dispositivo de desvolatilización 100 se encuentra en operación, el cerramiento 120 está alimentado por nitrógeno procedente de una fuente de nitrógeno (no mostrada) para mantener una atmósfera inerte dentro del cerramiento 120, cubriendo de este modo la parte externa 109a del sello 109 con la atmósfera inerte. De este modo, cualquier fuga en el sello 109 extrae nitrógeno del cerramiento interior 120 al interior de la cámara de vacío 101 en lugar de aire procedente de la atmósfera. El suministro de nitrógeno al cerramiento 120 se puede controlar por medio de un monitor (no mostrado) de forma que cualquier aumento repentino de flujo de nitrógeno fuera del cerramiento 120 se detecta como indicativo de una posible fuga en el sello 109. De forma similar, el sello 110 de eje de agitador magnético tiene una parte que se extiende en la parte externa de la cámara de vacío 101, que está encerrada dentro del cerramiento 121 relleno de nitrógeno, y el sello 119 de eje de tornillo tiene una parte que se extiende en la zona externa hasta la cámara de vacío 101 que está encerrada en el interior del cerramiento 122 relleno de nitrógeno. Los cerramientos 121 y 122 tienen sus propios suministros independientes de nitrógeno (no mostrados) con sus propios monitores independientes para detectar cualquier aumento del flujo de nitrógeno a esos cerramientos.

Como se puede apreciar en la Figura 1, cada uno de los motores 111, 112 y 117 tiene un alojamiento que forma parte de los cerramientos 120, 121 y 122, respectivamente.

El sello 109 está provisto de una bomba 123 de inyección de aceite específica que alimenta aceite lubricante al interior del sello 109, mejorando de este modo la acción sellante y ampliando la vida de servicio del relleno del sello. La bomba 123 es una bomba de pistón neumática que mide la cantidad exacta de aceite al sello para cada impulso, garantizando de este modo que no se inyecta un exceso de aceite en el interior del sello. Se controla con precaución el flujo de aceite para limitar la entrada de aceite de sello al interior de determinados polímeros, que se pueden usar en la preparación de materiales de envasados destinados a alimentos. Alternativamente, el aceite se puede presurizar con un suministro de nitrógeno 124 que aplica una presión a un depósito de aceite lubricante, haciendo pasar el aceite, bajo una presión especificada, al interior del sello 109.

De forma similar, el sello 110 está provisto de una bomba de aceite 125 y un suministro de aire asociado o suministro de nitrógeno 126, y el sello 119 está dotado de una bomba de aceite 127 que tiene un suministro 128 de nitrógeno asociado.

Durante la operación del dispositivo de desvolatilización 100, una composición polimérica que comprende un polímero semi-cristalino y disolvente fluye al interior de la entrada 102 de la cámara de vacío 101. Dentro de la cámara de vacío la composición polimérica se agita por medio de paletas 115 fijadas al eje 108 de agitador magnético, que puede rotar a una velocidad, por ejemplo, de entre 20 y 45 rpm. La agitación expone de forma continua la nueva superficie del polímero del interior de la cámara de vacío 101 y se extrae el material de disolvente volátil a través de los dos puertos de vacío 104, 105, hacia el sistema de vacío (no mostrado), se mantiene el vacío en el interior de la cámara de vacío 101 a una presión de aproximadamente 20 mm de Hg. El polímero fluye a lo largo de la longitud de la cámara de vacío 101 y es dirigido fuera del extremo de la cámara de vacío 101 por medio del eje 116 de tornillo rotatorio a través de la salida 103 hacia el dispositivo 200 de formación de pellas aguas abajo.

Realizaciones adicionales y una descripción más detallada de la operación de los dispositivos de desvolatilización apropiados para su uso en la presente memoria se puede encontrar en la Patente de Estados Unidos N°. Serie 12/972.140. Los dispositivos de desvolatilización apropiados se encuentran comercialmente disponibles, por ejemplo, en LIST USA, Inc.

Dispositivo de Formación de Pellas

En una o más realizaciones, el polímero enfriado se puede someter a formación de pellas a medida que abandona el dispositivo de desvolatilización. La formación de pellas del polímero se puede usar por medio de un dispositivo de formación de pellas sumergido, de cara caliente, de hebras, de anillo de agua u otro dispositivo similar. Preferentemente, se usa un dispositivo de formación de pellas sumergido, pero también se pueden usar otras unidades de formación de pellas equivalentes conocidas por los expertos en la materia. Las técnicas generales para la formación de pellas sumergida resultan conocidas por los expertos comunes en la materia. Los ejemplos de dispositivos útiles de formación de pellas sumergidos se pueden encontrar en las patentes de Estados Unidos Nos. 7.033.152; 7.226.553; y 7.470.118.

En una o más realizaciones, se usa un dispositivo de formación de pellas para someter el polímero enfriado a formación de pellas. El polímero se somete a extrusión a través de una boquilla de formación de pellas con el fin de formar hebras. Las hebras se cortan posteriormente mediante cuchillas cortantes rotatorias en la caja de agua del dispositivo de formación de pellas sumergido. El agua fluye de manera constante a través de la caja de agua para enfriar de forma adicional y solidificar las pellas y transportarlas fuera de la caja de agua del dispositivo de formación de pellas para el procesado posterior.

En una realización, la boquilla de formación de pellas se regula térmicamente por medios conocidos por los expertos en la materia con el fin de evitar la congelación del orificio de la boquilla.

En algunas realizaciones, el dispositivo de formación de pellas sumergido usa agua fría, permitiendo de este modo un enfriamiento rápido de las pellas y la solidificación de la capa más externa de las mismas. En una realización, la temperatura del agua de la unidad de formación de pellas sumergida puede ser de aproximadamente 0 °C a 25 °C. Preferentemente, un sistema de enfriamiento provoca el enfriamiento del agua que va hasta la caja de agua del dispositivo de formación de pellas sumergido (cámara de corte) hasta aproximadamente 5 °C.

En una realización, la unidad del dispositivo de formación de pellas sumergido tiene un bucle de circulación de suspensión de agua enfriada. El agua enfriada contribuye a eliminar la tendencia de las pellas a adherirse y permite que las hebras poliméricas sometidas a extrusión se puedan cortar de manera más limpia. El bucle de circulación de suspensión de agua enfriada se extiende desde el dispositivo de formación de pellas sumergido, transportando la suspensión de pella-agua a una unidad de secado de pellas, y posteriormente se recicla el agua de nuevo al dispositivo de formación de pellas sumergido.

En algunas realizaciones, el tiempo de residencia de las pellas en el bucle de circulación de suspensión de agua enfriada es de al menos 10 segundos, o al menos 20 segundos, o al menos 30 segundos, o al menos 40 segundos, o al menos 50 segundos o más. Debido a que las pellas frescas tienen tendencia a formar puentes y aglomerarse si no ha transcurrido el tiempo adecuado para la cristalización y endurecimiento, es preferible que las pellas tengan un tiempo de residencia suficiente en el bucle de agua de pellas.

En la misma u otras realizaciones, el agua enfriada retira las pellas de la cuchilla cortadora y las transporta a través de un tamiz que captura y retira las pellas aglomeradas o agregadas de forma gruesa. A continuación, el agua puede transportar las pellas a través de un dispositivo de eliminación de agua y al interior de un dispositivo de secado centrífugo o lecho fluidizado para retirar la humedad superficial excesiva de las pellas. Posteriormente, las pellas pueden pasar a través de un canal de descarga para la recogida o pueden avanzar hasta un procesado adicional que puede incluir revestimiento de pellas, cristalización, o enfriamiento adicional, según se requiera para lograr el producto deseado.

Se puede usar la boquilla de formación de pellas para generar pellas cuyas formas no se limitan a esferas, varillas, rejilla o polígonos. Preferentemente, se forman pellas casi esféricas. Se prefiere una forma de pella que permita que ésta fluya de manera sencilla.

La velocidad a la cual opera el dispositivo de formación de pellas se selecciona de acuerdo con el tamaño de la placa de boquilla, el número de orificios de la boquilla, y el tamaño y forma deseados de la pella. El número de orificios de la boquilla y la geometría del orificio se seleccionan según sea apropiado para el caudal de alimentación del polímero y el material en masa fundida y dichas determinaciones se encuentran dentro del conocimiento y capacidades de los expertos en la materia.

Opcionalmente, se puede añadir un agente anti-formación de bloques al agua en la caja de agua del dispositivo de formación de pellas sumergido o bucle de suspensión de agua enfriada. La adición de un agente anti-formación de bloques al bucle de agua de pellas resulta útil para evitar que las pellas se adhieran unas a otras en el bucle.

La temperatura del agua, la velocidad de rotación de las cuchillas cortantes y el caudal de la masa fundida polimérica a través de la boquilla de formación de pellas contribuyen a la producción de geometrías de pella apropiadas. Adicionalmente, la temperatura de las pellas, tanto en el interior como en el exterior, también afecta a la formación de las pellas, así como también al secado de las mismas.

La cristalización incompleta del material polimérico en las pellas una vez que éstas han abandonado el bucle de suspensión de agua-pella se puede traducir en una geometría de pella pobre, deformación de las pellas, y menor capacidad de las pellas para fluir de forma libre. El grado de cristalización de las pellas se ve afectado por el tiempo de residencia y la temperatura de las pellas. Adicionalmente, la dureza de las pellas varía con el tiempo de residencia y la temperatura.

La Figura 2 muestra la configuración de un sistema de formación de pellas a modo de ejemplo apropiado para su uso en los procesos y sistemas de la invención. El polímero enfriado abandona el dispositivo de desvolatilización a través de la salida 103 y viaja al interior de un dispositivo 200 de formación de pellas sumergido. Opcionalmente, la alimentación polimérica puede viajar a través de una válvula de desviación 201 antes de penetrar en el dispositivo 200 de formación de pellas sumergido. La válvula de desviación 201 se puede usar para desviar la alimentación polimérica desde la línea de procesado de enfriamiento/formación de pellas con objeto de producir la recirculación o la purga/descarga a partir del aparato. Esto puede resultar particularmente útil cuando se limpia la línea de procesado de enfriamiento/formación de pellas.

El dispositivo 200 de formación de pellas sumergido corta la alimentación polimérica enfriada para formar las pellas. Las pellas a continuación viajan en una suspensión de pella-agua desde el dispositivo 200 de formación de pellas sumergido a través de un conducto 202 al interior del tamiz de captura 203. Se puede usar un tamiz de captura 203 para recoger las pellas aglomeradas. Posteriormente, la suspensión de pella-agua viaja a través de un conducto 204 al interior del dispositivo 205 de secado centrífugo, donde las pellas se separan del agua y se secan. En una realización alternativa, no existe tamiz de captura 203 o conducto 204 y la suspensión de pella-agua viaja directamente desde el dispositivo 200 de formación de pellas sumergido a través del conducto 202 directamente al interior del dispositivo 205 de secado centrífugo.

Las pellas secas abandonan posteriormente el dispositivo 205 de secado centrífugo a través de un conducto 206, donde pueden avanzar para el procesado posterior o se pueden recoger o envasar. El agua separada procedente de las pellas en el dispositivo 205 de secado centrífugo puede viajar posteriormente a través del conducto 207 al interior de un tanque 208 de almacenamiento de agua, para el reciclaje al interior del dispositivo 200 de formación de pellas sumergido.

El agua del dispositivo 200 de formación de pellas sumergido se suministra a partir del tanque 208 de almacenamiento de agua. El agua fluye desde el tanque 208 de almacenamiento a través del conducto 209 al interior del dispositivo 210 de enfriamiento de agua. A continuación, el agua enfriada viaja a través del conducto 211 al interior del dispositivo 200 de formación de pellas sumergido. Alternativamente, no existe dispositivo 210 de enfriamiento de agua y el agua fluye directamente desde el tanque de almacenamiento 208 a través del conducto 209 al interior del dispositivo 200 de formación de pellas sumergido. Opcionalmente, se pueden añadir agentes anti-formación de bloques al agua en el tanque 208 de almacenamiento de agua a través del conducto 212.

La primera temperatura de cristalización (Tc1) se determina usando la curva de log de viscosidad del complejo frente a temperatura (tal y como se mide por medio del espectrómetro mecánico dinámico ARES que opera a una cizalladura oscilatoria de amplitud pequeña (SAOS) a una frecuencia de 10 rad/s, con una tensión de un 20 % bajo atmósfera de nitrógeno, requiriendo las placas paralelas una muestra de 25 mm de diámetro y 1 mm de espesor, y una tasa de enfriamiento de 5 °C/min) en un intervalo de temperaturas. Tc1 es la temperatura aproximada a la cual tiene lugar la aparición de cristalinidad en la que Tc1 es mayor que Tc2 pero menor que Tm. Tc1 es la temperatura por debajo de Tm en la que tiene lugar el primer aumento sustancial y apreciable de pendiente en la curva de log(viscosidad del complejo) frente a temperatura cuando uno se mueve de derecha a izquierda en la curva. Tc1 se puede identificar por medio de un enfoque de ensayo y error usando regresión lineal de la curva, en la que la línea de tendencia de la tangente se inserta de Tc1 a Tc1 - 5 °C en un lado del cambio de pendiente y de Tc1 a Tc1 5 °C en el otro lado del cambio de pendiente, de forma que se posicionan dos líneas de tendencia sobre la curva de manera que se logra el coeficiente de determinación (r2) más alto posible en el que r2 se define en Everitt, B.S. (2002). Cambridge Dictionary of Statistics (2a Edición). Tc1 se identifica específicamente como la intersección de las dos líneas de tendencia. Los ejemplos que identifican Tc1 se pueden encontrar en la Figura 3a (Tc1 = 87 °C), Figura 3b (Tc1 = 40 °C) y la Figura 3c (Tc1 = 58 °C).

El punto de fusión máximo (Tm), también denominado punto de fusión, temperatura máxima de cristalización, (Tc2), denominada en la presente memoria segunda temperatura de cristalización, temperatura de transición vítrea (Tg), calor de fusión (AHf o Hf), y la cristalinidad en porcentaje se determinaron usando el siguiente procedimiento calorimétrico de barrido diferencial (DSC) de acuerdo con ASTM D3418-03. Se obtuvieron los datos DSC usando una máquina modelo Q100 de TA Instruments. Se sellaron muestras de 5-10 mg de peso en una cazoleta de muestra hermética de aluminio. Se registraron los datos DSC en primer lugar calentado gradualmente la muestra hasta 200 °C a una tasa de 10 °C/minuto. La muestra se mantuvo a 200 °C durante 2 minutos, posteriormente se enfrió a -90 °C a una tasa de 10 °C/minuto, seguido de una isoterma de 2 minutos y calentamiento a 200 °C a 10 °/minuto. Se registraron tanto el primer como el segundo episodios térmicos de ciclo. Se midieron las áreas bajo los picos endotérmicos y se usaron para determinar el calor de fusión y el porcentaje de cristalinidad. El porcentaje de cristalinidad se calcula usando la fórmula, [área bajo el pico de fusión (Julios/gramo) / B (Julios/gramo)]*100, donde B es el calor de fusión para el homopolímero 100 % cristalino del componente monomérico principal. Estos valores para B se obtienen a partir del Polymer Handbook, Cuarta Edición, publicado por John Wiley and Sons, Nueva York, 1999, con la condición de que se usa un valor de 189 J/g (B) como calor de fusión para polipropileno 100 % cristalino, se usa un valor de 290 J/g para el calor de fusión para polietileno 100 % cristalino. Las temperaturas de fusión y cristalización presentadas en este caso se obtuvieron durante el primer ciclo de calentamiento/enfriamiento a menos que se indique lo contrario.

Realizaciones adicionales y una descripción más detallada de la operación de los sistemas de formación de pellas sumergidos apropiados para su uso en la presente memoria se puede encontrar en la Patente de Estados Unidos N°. Serie 2009/0121372.

Ejemplos

Se enfriaron y sometieron a formación de pellas tres polímeros semi-cristalinos de propileno-hexeno a modo de ejemplo, identificados como Polímeros A, B y C, como se ha descrito con anterioridad. Las Figuras 3a, 3b y 3c muestran la viscosidad de los tres materiales en función de la temperatura. En cada figura, las líneas se dibujan a lo largo de la curva correspondiente para indicar la temperatura a la cual el material comienza a cristalizar, así como también la primera temperatura de cristalización Tc1, donde existe un cambio significativo de la pendiente. Estas temperaturas, junto con los semi-periodos de cristalización medidos de los materiales, se usaron para enmarcar la temperatura deseada del polímero a la salida del dispositivo de desvolatilización (Tf) así como también la temperatura de la boquilla de formación de pellas (Td).

Las Figuras 4a, 4b y 4c muestran curvas de fusión de calorimetría de barrido diferencial (DSC) para cada uno de los polímeros semi-cristalinos a modo de ejemplo. El calentamiento se llevó a cabo a 10 °C por minuto tras mantener a las temperaturas y tiempos especificados.

Los polímeros A, B y C son un copolímero de propileno-hexeno que tiene las propiedades aproximadas que se explican en la Tabla 1.

TABLA 1

Se enfriaron las mezclas de polímero/disolvente a modo de ejemplo y se retiró el disolvente en un dispositivo de desvolatilización como se ha descrito con anterioridad. Posteriormente, se sometieron los polímeros a formación de pellas. Las Figuras 5a, 5b y 5c son diagramas de peso de escala de dispositivo de formación de pellas en función del tiempo para cada Polímero A, B y C, que indica la alimentación relativamente consistente al rendimiento del dispositivo de formación de pellas. Aunque el enfriamiento logrado por medio del dispositivo de desvolatilización sea suficiente para permitir la formación de pellas para los tres polímeros a modo de ejemplo, se encontró que la formación de pellas más preferida tuvo lugar a Tf < Tc1 60. El reajuste del peso a cero en las Figuras 5a, 5b y 5c fue el resultado del vaciado periódico de la escala.

Para el Polímero A, el Tf (medido en la zona final de LIST) se operó a aproximadamente 105 °C; y para el Polímero B, el Tf se operó a aproximadamente de 60 °C a 110 °C; y para el Polímero C, la Tf se operó a aproximadamente 95 °C a 130 °C. Se encontró que las temperaturas de salida de LIST, que fueron mayores que 60 °C a partir de Tc1, produjeron una formación de pellas inapropiada en el proceso de formación de pellas aguas abajo.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   1 Un proceso de formación de pellas de un polímero semi-cristalino, comprendiendo el proceso:

   a. proporcionar un recipiente que tiene una entrada y una salida;

   b. introducir una primera composición polimérica que comprende un polímero semi-cristalino y un disolvente en la entrada del recipiente, en el que la primera composición polimérica está fundida, y en el que el polímero semicristalino es un polímero basado en propileno que incluye unidades derivadas de propileno y de un 5 % en peso a un 30 % en peso de unidades derivadas de etileno y/o alfa-olefinas C⁴-C¹²;

   c. someter la primera composición polimérica a vacío en el recipiente de forma que al menos una parte del disolvente se retira de la primera composición polimérica y la temperatura de la primera composición polimérica se reduce, formando una segunda composición polimérica que comprende el polímero semi-cristalino y que tiene un contenido de disolvente menor y una temperatura menor que la primera composición polimérica;

   d. descargar la segunda composición polimérica a partir de la salida del recipiente;

   e. alimentar la segunda composición polimérica a un dispositivo de formación de pellas; y

   f. descargar un producto polimérico sometido a formación de pellas a partir del dispositivo de formación de pellas,

   en el que la segunda composición polimérica comprende menor o igual que un 1 % en peso de disolvente, y la relación entre la temperatura de la segunda composición polimérica a la salida del recipiente (Tf) y la primera temperatura de cristalización del polímero semi-cristalino (Tc1) cumple la fórmula Tf < Tc1 60 en la que Tf y Tc1 están en grados Celsius, y en el que el polímero semi-cristalino tiene un calor de fusión (DSC) dentro del intervalo de 0,5 J/g a menos de 80 j/g .
2. 2. - El proceso de la reivindicación 1, en el que el polímero semi-cristalino tiene un punto de fusión mayor que 30 °C y un calor de fusión mayor que 5 J/g y menor que 70 J/g.
3. 3. - El proceso de la reivindicación 1, en el que el polímero semi-cristalino tiene una viscosidad a 190 °C menor que 20.000 cP (20 Pa-s).
4. 4. - El proceso de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de formación de pellas comprende una boquilla de formación de pellas y en el que la temperatura (Td) de la boquilla de formación de pellas cumple la fórmula Tc1 - 30 < Td < Tc1 30, en la que Td está en grados Celsius.
5. 5. - El proceso de la reivindicación 1, en el que el polímero semi-cristalino tiene un Mw de 10.000 a 200.000.
6. 6. - El proceso de la reivindicación 1, en el que la segunda composición polimérica tiene una viscosidad de 5.000 (5 Pa-s) a 500.000 cP (500 Pa-s).
7. 7. - El proceso de la reivindicación 1, en el que el recipiente además comprende:

   a. al menos un puerto de vacío y al menos un puerto de eje de agitador magnético;

   b. un eje de agitador magnético que pasa a través de al menos un puerto de eje de agitador magnético, en el que el eje de agitador magnético tiene una parte externa fuera del recipiente y una parte interna que se extiende dentro del recipiente, comprendiendo la parte interna del eje de agitador magnético un medio de agitación; c. un sello de eje de agitador magnético asociado a cada puerto de eje de agitador magnético para sellar contra el eje de agitador magnético; y

   d. al menos un motor ubicado fuera del recipiente para hacer rotar el eje de agitador magnético.