MX2012011680A

MX2012011680A - Composicion para moldeo por soplado.

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Publication number: MX2012011680A
Application number: MX2012011680A
Authority: MX
Inventors: Emil Hersche; Rene Burkhalter
Original assignee: Omya Development Ag
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-11-16
Also published as: DK2558529T3; KR20180031790A; KR20140077805A; JP6230629B2; CN102906180A; PL2558529T3; PT2558529T; US20130129950A1; SI2558529T1; HUE029337T2; EP2558529B1; ES2586667T3; RU2012147795A; TW201139545A; RU2578234C2; WO2011128305A1; TWI583732B; CL2012002848A1; AU2011240071B2; KR101981317B1

Abstract

La presente invención se refiere a una composición, que comprende: (i) un polipropileno que tiene un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) de menos de 2.0 g/10 min, un módulo de la flexión desde 1200 hasta 2400 MPa, una densidad desde 0.895 hasta 0.910 g/cm3, (ii) un polietileno de alta densidad, y (iii) un rellenador inorgánico.

Description

COMPOSICION PARA MOLDEO POR SOPLADO Descripción de la Invención La presente invención se refiere a una composición que es útil para la preparación de artículos moldeados por soplado tales como botellas.

El moldeo por soplado, en particular el moldeo de soplado por extrusión es un proceso conocido comúnmente para la preparación de botellas. El polietileno es utilizado frecuentemente en el moldeo del soplado por extrusión porque tiene una procesabilidad benéfica y hace posible lograr velocidades elevadas de extrusión sin ruptura o combadura del material fundido polimérico que deja la matriz.

Para varias aplicaciones, se desea que el artículo moldeado por soplado tenga una rigidez elevada para obtener una carga superior elevada. Sin embargo, para cumplir con este requerimiento, la rigidez máxima que se puede lograr de los materiales de polietileno todavía necesita ser mejorada.

Ya se sabe que la presencia de los rellenadores inorgánicos puede mejorar la rigidez de un material polimérico tal como el polietileno. El reemplazo de algo del polímero por rellenadores inorgánicos puede también mejorar la huella del carbono.

Otro método para mejorar las propiedades de la rigidez es reemplazar parcialmente el polietileno por REF.236188 polipropileno. Sin embargo, en general las resinas de polietileno de alta densidad (HDP, por sus siglas en inglés) destinadas para aplicaciones de moldeo por soplado tienen una mejor procesabilidad (resistencia del material fundido) que el polipropileno. En otras palabras, el incremento de la rigidez de un HDPE de MFI fraccionado por medio de la adición de un polipropileno de MFI bajo que tiene una rigidez más elevada que el HDPE respectivo esté impactando negativamente la resistencia del material fundido de la mezcla polimérica fundida. Por consiguiente, el mezclado en fase fundida de tales resinas de HDPE y PP conduce a una rigidez más elevada a costa de la procesabilidad. Por lo tanto, todavía permanece como un desafío mejorar una de estas propiedades al mismo tiempo que se retiene la otra propiedad a un nivel elevado.

Una propiedad adicional que es relevante para los artículos moldeados por soplado es la resistencia a los impactos, es decir la capacidad del material para resistir una carga de choque. Como se mencionó anteriormente, ya es conocido agregar rellenadores inorgánicos para mejorar la rigidez de una composición polimérica. Sin embargo, esto podría tener un efecto perjudicial sobre la resistencia a los impactos. Por consiguiente, la rigidez y la resistencia a los impactos pueden ser propiedades en conflicto.

Considerando los fundamentos anteriores, es un objeto de la presente invención proporcionar una composición que tenga un balance mejorado entre la procesabilidad, la rigidez y las propiedades de impacto. También es un objeto de la presente invención proporcionar un artículo moldeado por soplado que pueda ser preparado por un proceso de moldeo por soplado, estándar, a una eficiencia más elevada (es decir una velocidad de salida más elevada) , y muestra un buen equilibrio entre la rigidez y las propiedades de impacto.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, el objeto es resuelto proporcionando una composición, que comprende: (i) un polipropileno que tiene: - un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) de menos de 2.0 g/10 min, - un módulo de la flexión desde 1200 hasta 2400 MPa, - una densidad desde 0.895 hasta 0.910 g/cm3, (ii) un polietileno de alta densidad que tiene un índice de flujo del material fundido MFI (190 °C, 2.16 kg) desde 0.1 hasta 2.0 g/10 min, (üi) un rellenador inorgánico.

Preferentemente, la composición de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención tiene una resistencia del material fundido de al menos 20 cN.

De acuerdo con un segundo de la presente invención, el objeto es resuelto proporcionando una composición que comprende : (i) un polipropileno, (ii) un polietileno de alta densidad, (iii) un rellenador inorgánico, en donde la composición tiene una resistencia del material fundido de al menos 20 cN.

Preferentemente, el polipropileno que está presente en la composición de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención tiene un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) , de menos de 2.0 g/10 min, un módulo de flexión desde 1200 hasta 2400 MPa, y una densidad desde 0.895 hasta 0.910 g/cm3.

Preferentemente, el polietileno de alta densidad está presente en la composición de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención tiene un índice de flujo del material fundido MFI (190 °C, 2.16 kg) desde 0.1 hasta 2.0 g/10 min.

Si una mezcla de los componentes (i) hasta (iii) que cumplen con los requerimientos definidos anteriormente para el primer y segundo aspectos de la presente invención es utilizada, la composición resultante muestra una buena procesabilidad, en particular en un proceso de moldeo por soplado, mientras que todavía proporciona una rigidez y una resistencia a los impactos, elevadas. Los artículos moldeados por soplado preparados a partir de estas mezclas tales como las botellas muestran propiedades benéficas tales como una carga superior elevada.

La resistencia elevada del material fundido mejora la procesabilidad, es decir el polímero puede ser procesado a velocidades de extrusión más elevadas sin ruptura y sin combadura del material fundido polimérico, que deja la matriz. La combadura está caracterizada como una reducción local del diámetro a lo largo de la longitud de una preforma cuando la misma llega a ser más larga.

Si no se indica de otra manera, los siguientes fundamentos se aplican tanto al primero como al segundo aspectos de la presente invención.

Preferentemente, el polipropileno tiene un MFI, (230 °C, 2.16 kg) de 1.8 g/10 min o menor, más preferentemente de menos de 1.0 g/10 min. En una modalidad preferida, el polipropileno tiene un MFI (230 °C, 2.16 kg) desde 0.1 g/10 min hasta menos de 2.0 g/10 min, más preferentemente desde 0.1 g/10 min hasta 1.8 g/10 min, aún más preferentemente 0.3 hasta menos de 1.0 g/10 min.

El índice de flujo del material fundido (MFI, por sus siglas en inglés) (algunas veces también referido como la velocidad de flujo del material fundido (MFR, por sus siglas en inglés) es una medida de la facilidad de flujo de un material fundido polimérico termoplástico . El MFI está relacionado principalmente con el peso molecular de un polímero. Mientras más elevado sea el peso molecular de un polímero, más baja será la velocidad de flujo del material fundido .

En una modalidad preferida, el polipropileno tiene un módulo de la flexión desde 1200 hasta 2000 MPa.

Preferentemente, el polipropileno tiene una densidad desde 0.900 hasta 0.904 g/cm3.

En una modalidad preferida, el polipropileno es un polipropileno heterofásico que comprende una matriz hecha de un homo y/o copolímero de propileno y una fase elastomérica dispersada en la matriz.

Si la matriz se hace de un copolímero de propileno, posiblemente en combinación con un homopolímero de propileno, el copolímero de propileno preferentemente comprende unidades del comonómero derivadas del etileno y/o una alfa-olefina de C4-8 · Como ya se sabe por la persona experta, el polipropileno que forma la matriz puede ser preparado en un primer reactor de polimerización, posiblemente en combinación con un segundo reactor en una configuración en serie, y puede ser transferido entonces a un reactor de polimerización subsiguiente en donde la fase elastomérica, preferentemente un copolímero de propileno-etileno o de propileno/alfa-olefina de C4_8 es preparado en la presencia de un polímero de la matriz y dispersado íntimamente dentro de la matriz.

En la presente invención, el término "matriz" va a ser interpretado en su significado aceptado comúnmente, es decir se refiere a una fase continua (en la presente invención una fase de homo o copolímero de propileno, continua) en la cual los dominios del caucho aislados o discretos (por ejemplo, el caucho de etileno-propileno EPR) están dispersados íntimamente.

Preferentemente, el homo y/o copolímero de propileno de la matriz tiene una cristalinidad de al menos 45 %, más preferentemente de al menos 50 %, cuando se mide por calorimetría de exploración diferencial (DSC, por sus siglas en inglés) .

En la presente invención, el término "fase elastomérica" o "dominios del caucho" va a ser interpretado en su significado aceptado comúnmente, es decir se refiere a una fase polimérica semejante al caucho más o menos amorfo.

Preferentemente, la fase elastomérica es un copolímero de propileno/etileno y/o de propileno/alfa-olefina de C4-8, tal como un elastómero de etileno/propileno (EPR) .

Preferentemente, la cantidad de la fase elastomérica en el polipropileno heterofásico es desde 3 hasta 35 % en peso, más preferentemente desde 5 hasta 35 % en peso, aún más preferentemente desde 5 hasta 25 % en peso o desde 5 hasta 15 % en peso.

Preferentemente, el polipropileno, más preferentemente el polipropileno heterofásico tiene una cantidad de substancias solubles en frío del xileno (XCS) desde 3 hasta 35 % en peso, más preferentemente desde 5 hasta 35 % en peso, aún más preferentemente desde 5 hasta 25 % en peso o desde 5 hasta 15 % en peso.

La cantidad de las substancias solubles en frío en el xileno (XCS, por sus siglas en inglés) es un parámetro utilizado frecuentemente para determinar la cantidad de los componentes elastoméricos y/o los componentes amorfos dentro de una composición polimérica (algunas veces también referidas como las substancias solubles en xileno XS) . El método de medición se describe con detalle adicional posteriormente bajo el encabezado "Métodos de medición". Como una primera aproximación, la- cantidad de las substancias solubles en frío en el xileno XCS corresponde a la cantidad del caucho y la cantidad de estas cadenas poliméricas de la matriz con el peso molecular bajo y una estereorregularidad baja.

Preferentemente el polipropileno, más preferentemente el polipropileno heterofásico tiene una cantidad de las unidades del comonómero derivadas del etileno y/o de una alfa-olefina de C4_B desde 1.5 hasta 30 % en peso, más preferentemente desde 4 hasta 30 % en peso, aún más preferentemente desde 6 hasta 20 % en peso o desde 6 hasta 10 % en peso.

En una modalidad preferida, el polipropileno heterofásico es modificado por la reacción con un agente de unión seleccionado de una azida de alquilo, una azida de arilo, un azidoformiato , una azida de fosforilo, una azida fosfínica, una azida de sililo, o mezclas de las mismas. Preferentemente, el agente de unión es la poli (azida de sulfonilo) .

Con respecto a los agentes de unión apropiados para la modificación reactiva, se puede hacer referencia a WO 99/10424. También se puede hacer referencia a WO 00/78858 y WO 2001/092403.

Preferentemente, el polipropileno tiene un punto de fusión de al menos 158 °C, más preferentemente al menos 160 °C, aún más preferentemente al menos 162 °C, medido por calorimetría de exploración diferencial (DSC) .

El polipropileno puede ser preparado utilizando un catalizador conocido en el campo técnico relevante, tal como un catalizador de Ziegler-Natta o un catalizador de un solo sitio (por ejemplo un catalizador de metaloceno o un catalizador de geometría restringida) . Preferentemente, se utiliza un catalizador de metaloceno.

Un polipropileno que tiene las propiedades descritas anteriormente puede ser preparado por los métodos conocidos comúnmente por la persona experta. Se puede hacer referencia por ejemplo a "Propylene Handbook" , Hanser Publishers, 1996, p. 220, E. P. Moore . Un polipropileno que tiene las propiedades descritas anteriormente también está disponible comercialmente, por ejemplo Inspire® 114 EU de The Dow Chemical Company y BorECO® BA2000 de Borealis. También se puede hacer referencia al polipropileno heterofásico descrito en EP 2 145 923 Al.

Preferentemente, el polipropileno está presente en una cantidad desde 5 hasta 60 % en peso, más preferentemente desde 10 hasta 50 % en peso, o desde 10 hasta 40 % en peso, o desde 15 hasta 30 % en peso, basado en el peso total de la composición. Otro intervalo preferido es desde 20 hasta 50 % en peso, o desde 30 hasta 50 % en peso, basado en el peso total de la composición.

En el contexto de la presente invención, el término "polietileno de alta densidad" es utilizado de acuerdo con un significado aceptado comúnmente y se refiere a un polietileno el cual típicamente tiene una densidad desde 0.94 hasta 0.97 g/cm3.

En una modalidad preferida, el polietileno de alta densidad tiene una densidad dentro del intervalo desde 0.94 hasta 0.96 g/cm3.

Preferentemente, el polietileno de alta densidad tiene un índice de flujo del material fundido MFI (190 °C, 2.16 kg) desde 0.1 hasta 1.0 g/10 min, más preferentemente desde 0.1 hasta 0.8 g/10 min.

Preferentemente, el polietileno de alta densidad tiene una polidispersidad Mw/Mn (es decir la relación del peso molecular promedio ponderado con respecto al peso molecular promedio numérico, que indica la amplitud de la distribución del peso molecular) desde 2 hasta 15, más preferentemente desde 5 hasta 15, o desde 10 hasta 15.

Preferentemente, el polietileno de alta densidad está presente en una cantidad desde 10 hasta 84 % en peso, más preferentemente desde 40 hasta 75 % en peso, aún más preferentemente desde 48 hasta 63 % en peso, o desde 55 hasta 65 % en peso, basado en el peso total de la composición. Otro intervalo preferido es desde 30 hasta 70 % en peso, o desde 40 hasta 60 % en peso, basado en el peso total de la composición .

El polietileno de alta densidad puede ser preparado por los métodos conocidos comúnmente por la persona experta y/o está disponible comercialmente .

Como se indicó anteriormente, la composición de la presente invención contiene un rellenador inorgánico.

Preferentemente, el rellenador inorgánico se selecciona del carbonato de calcio, dolomita, talco, arcilla, o cualesquiera mezclas de los mismos.

Si el rellenador inorgánico comprende carbonato de calcio, el mismo puede ser carbonato de calcio molido, natural (GCC, por sus siglas en inglés) o carbonato de calcio precipitado, sintético (PCC), o una mezcla de los mismos. El GCC incluye mármol, piedra caliza, tiza o mezclas de los mismos .

El carbonato de calcio molido, natural (GCC) o el carbonato de calcio precipitado (PCC) se pueden hacer reaccionar superficialmente para formar un carbonato de calcio que ha reaccionado superficialmente, los cuales son materiales que comprenden GCC y/o PCC y una sal de calcio sin carbonato, al menos parcialmente cristalina, insoluble, que se extiende desde la superficie de al menos una parte del carbonato de calcio. Tales productos que se hacen reaccionar superficialmente pueden ser preparados, por ejemplo, de acuerdo con WO 00/39222, WO 2004/083316, WO 2005/121257, O 2009/074492.

Preferentemente, el rellenador inorgánico, más preferentemente el carbonato de calcio y/o la dolomita, tiene/tienen un diámetro de partícula promedio d50 desde 0.5 hasta 5 µp?, más preferentemente desde 0.5 hasta 4 ym, aún más preferentemente desde 1 hasta 3 ym.

Preferentemente, el rellenador inorgánico, más preferentemente el carbonato de calcio y/o dolomita, tiene/tienen un área superficial específica BET (medida preferentemente antes de cualquier tratamiento del rellenador inorgánico) desde 1 hasta 15 m2/g, más preferentemente desde 2 hasta 10 m2/g, aún más preferentemente desde 3 hasta 5 m2/g.

Preferentemente, el rellenador inorgánico, más preferentemente el carbonato de calcio y/o la dolomita, tiene/tienen un d98 desde 3 hasta 30 pm, más preferentemente desde 4 hasta 20 pm, aún más preferentemente desde 5 hasta 10 pm.

Preferentemente, menos de 15 % en peso del rellenador inorgánico caracteriza un diámetro de menos de 0.5 pm.

Preferentemente, el rellenador inorgánico tiene un contenido de humedad de menos de 0.2 % en peso.

Preferentemente, el carbonato de calcio y/o la dolomita es/son tratados superficialmente con un agente de hidrofobización, es decir al menos una parte del área superficial está cubierta por un agente de hidrofobización. En una modalidad preferida, el agente de hidrofobización es un ácido graso de C8-24, o una sal o éster del mismo, tal como el ácido esteárico.

Preferentemente, el carbonato de calcio tratado superficialmente y/o la dolomita contienen una cantidad del agente de hidrofobización tal como un ácido graso de C8-24 en una cantidad desde 0.5 hasta 4 mg/m2 del carbonato de calcio y/o la dolomita, más preferentemente 1 a 3 mg/m2 del carbonato de calcio y/o la dolomita, aún más preferentemente 1.5 hasta 2 mg/m2 del carbonato de calcio y/o dolomita.

Preferentemente, el rellenador inorgánico está presente en una cantidad desde 1 hasta 50 % en peso, más preferentemente desde 3 hasta 30 % en peso, aún más preferentemente desde 5 hasta 30 % en peso, o desde 5 hasta 20 % en peso, basado en el peso total de la composición.

Preferentemente, la composición tiene una resistencia del material fundido de al menos 24 cN, más preferentemente al menos 27 cN, aún más preferentemente al menos 29 cN, se prefiere aún adicionalmente al menos 33 cN. En una modalidad preferida, la composición tiene una resistencia del material fundido desde 20 hasta 60 cN, más preferentemente desde 24 hasta 56 cN, aún más preferentemente desde 27 hasta 54 cN, se prefiere aún más desde 29 hasta 54 cN, o desde 33 hasta 54 cN.

Preferentemente, la composición tiene una capacidad de estirado de menos de 500 mm/s, más preferentemente de menos de 470 mm/s. En una modalidad preferida, la composición tiene una capacidad de estirado desde 450 hasta 50 mm/s, más preferentemente desde 400 hasta 50 mm/s.

Preferentemente, la composición tiene un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) de 3 g/10 min o menor, más preferentemente de 2 g/10 min o menor, aún más preferentemente 1 g/10 min o menor. En una modalidad preferida, la composición tiene un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) desde 0.1 g/10 min hasta 3 g/10 min, más preferentemente desde 0.2 g/10 min hasta 2 g/10 min, aún más preferentemente desde 0.3 g/10 min hasta 1 g/10 min.

Preferentemente, la composición tiene una cantidad de substancias solubles en frío en xileno (XCS) desde 0.2 % en peso hasta 8 % en peso, más preferentemente desde 1 % en peso hasta 7 % en peso, aún más preferentemente desde 1.5 hasta 6 % en peso.

Preferentemente, la composición tiene una Resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla a 23 °C de al menos 20 kJ/m2, más preferentemente de al menos 25 kJ/m2, aún más preferentemente al menos 30 kJ/m2. En una modalidad preferida, la composición tiene una resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla a 23 °C dentro del intervalo de 20 kJ/m2 hasta 60 kJ/m2, más preferentemente dentro del intervalo de 25 hasta 50 kJ/m2 o desde 30 hasta 45 kJ/m2.

Preferentemente, la composición tiene un módulo de tensión de al menos 900 MPa, más preferentemente de al menos 950 MPa, aún más preferentemente de al menos 1000 MPa o aún de al menos 1100 MPa.

En una modalidad preferida, la composición tiene una resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla a 23 °C de al menos 20 kJ/m2 y un módulo de la tensión de al menos 900 MPa, más preferentemente una resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla a 23 °C de al menos 25 kJ/m2 y un módulo de la tensión de al menos 950 MPa o aún de al menos 1000 MPa.

La composición también puede comprender aditivos opcionales tales como pigmentos colorantes semejantes al dióxido de titanio o negro de carbón; aditivos de procesamiento tales como lotes maestros de siloxano y/o aditivos de procesamiento a base de un fluoropolímero; y/o antioxidantes .

En una modalidad preferida, la composición no contiene un plastificante .

Los componentes descritos anteriormente pueden ser mezclados por técnicas de mezclado convencionales (tales como el mezclado en fase fundida en un extrusor) conocidas comúnmente por la persona experta.

De acuerdo con un aspecto adicional, la presente invención proporciona el uso de la composición como se describió anteriormente en un proceso de moldeo por soplado.

Preferentemente, la composición es utilizada para el moldeo de soplado por extrusión. Sin embargo, también puede ser utilizada en otros tipos de procesos de moldeo por soplado que son conocidos comúnmente por la persona experta, tales como el moldeo de soplado por inyección, preferentemente el moldeo de sopiado-estirado e inyección.

Las condiciones de proceso apropiadas para un método de moldeo por soplado ya son conocidas comúnmente por la persona experta y/o pueden ser establecidas por modificaciones rutinarias basado en un conocimiento general común .

La presente invención también proporciona un artículo moldeado por soplado que se puede obtener a partir de la composición descrita anteriormente.

De acuerdo con un aspecto adicional, la presente invención proporciona un artículo moldeado por soplado que comprende la composición descrita anteriormente.

En una modalidad preferida, el artículo moldeado por soplado es una botella, un recipiente de cuello ancho, una lata o un tambor.

La presente invención será explicada ahora con detalle adicional haciendo referencia a los siguientes ej emplos .

Ejemplos A. Métodos de medición Si no se indica de otra manera, los parámetros mencionados en la presente invención son medidos de acuerdo con los métodos de medición que se describen enseguida.

Al. índice de flujo en fase fundida MFI (230 °C, 2.16 kg) y MFI (190 °C, 2.16 kg) El MFI (230 °C, 2.16 kg) y el MFI (190 °C, 2.16 kg) fueron medidos de acuerdo con ISO 1133.

A2. Módulo de tensión El módulo de la tensión fue medido de acuerdo con ISO 527-2/IBA/50 sobre las muestras moldeadas por inyección de 2 mm de grueso (el eje mayor de las muestras de prueba paralelo a la dirección de inyección) .

A3. Módulo de flexión El módulo de flexión fue medido de acuerdo con ISO 178 utilizando los especímenes de prueba moldeados por inyección (eje mayor de las muestras de prueba paralelo a la dirección de inyección) (80 x 10 x 4 mm) .

A4. Impacto de tracción El impacto de tracción se mide de acuerdo con ISO 8256/3A. Los especímenes de prueba fueron retirados por corte de troquel de las placas extruidas que tienen un espesor de 0.7 a 0.8 mm .

A5. Densidad La densidad se mide de acuerdo con ISO 1183.

A6. Resistencia del material fundido, capacidad de estirado La resistencia del material fundido y la capacidad de estirado son medidas jalando las hebras del polímero fundido a una aceleración constante hasta que ocurre la ruptura. Las mediciones se hicieron sobre un aparato de Góttfert Rheotens.

La hebra del polímero fundido obtenida de un extrusor es estirada uniaxialmente hasta un conjunto de líneas de contacto entre rodillos por aceleración localizadas abajo del troquel. La fuerza requerida para extender uniaxialmente las hebras es registrada como una función de la velocidad de enrolado de la línea de contacto entre los rodillos. Si un material fundido polimérico muestra una resonancia en el estirado, la fuerza máxima y la velocidad máxima antes del inicio de la resonancia por estirado son tomadas como la resistencia del material fundido y la capacidad de estirado. Si no existe resonancia por estirado, la resistencia del material fundido corresponde a la fuerza máxima lograda durante la medición, y la capacidad de estirado corresponde a la velocidad a la cual ocurre la ruptura. Se utilizan las siguientes condiciones de medición: temperatura: 190 °C; salida: 600 g/h; matriz: 30 mm/2.5 mm (longitud de la matriz/diámetro de la matriz) ; aceleración: 24 mm/s2; longitud de la línea de giro: 100 mm.

A7. Cristalinidad El grado de cristalinidad se mide por calorimetría de exploración diferencial (DSC) . En esta medición una muestra de diez miligramos, pequeña, del polímero de propileno se sella en una bandeja para DSC de aluminio. La muestra es colocada en una celda de DSC con una purga de nitrógeno de 25 centímetros cúbicos por minuto y se enfría a aproximadamente menos 100 °C.

Una historia térmica estándar es establecida para la muestra por el calentamiento de la misma a una velocidad de 10 °C por minuto hasta 225 °C. La muestra es mantenida a 225 "C durante 3 minutos para asegurar la fusión completa. La muestra entonces es enfriada a una velocidad de 10 °C por minuto hasta aproximadamente -100 °C. La muestra nuevamente es mantenida isotérmica a -100 °C durante 3 minutos para la estabilización. Luego se vuelve a calentar a la misma velocidad de 10 °C por minuto a 225 °C. El calor de fusión observado ( AH0t,ser ado ) para la segunda exploración sobre un intervalo de 80-180 °C es registrado.

El calor de fusión observado está relacionado con el grado de cristalinidad en porcentaje en peso basado en el peso de la muestra de polipropileno por la siguiente ecuación : % Cristalinidad = ( AHobServado) / ( ???? isotáccico) x 100 en donde el calor de fusión para el polipropileno isot ctico (???? isotáctico) es reportado en B. Wunderlich, Macromolecular Physics, Volumen 3, Crystal Melting, Academic Press, New York, 1960, p 48, que va a ser de 165 Joules por gramo (J/g) del polímero. La temperatura máxima de la cristalización del material fundido se determina por el DSC como anteriormente con una velocidad de enfriamiento de 10 °C/min. La temperatura de fusión se determina por el valor máximo de la transición en la fusión.

A8. Punto de fusión La temperatura de fusión se determina por medio de DSC (velocidad de calentamiento: 10 °C/min) por el valor máximo de la transición en la fusión.

A9. Contenido del comonómero El contenido del comonómero es determinado por espectroscopia de FTIR.

A10. Substancias solubles en frío en xileno (XCS) 2.5 g del polímero se disuelven en 250 mi de xileno, a 135 °C, bajo agitación. Después de 20 minutos, la solución se enfría a 25 °C bajo agitación, y luego se deja que se sedimente durante 30 minutos. El precipitado es filtrado con papel filtro; la solución se evapora bajo una corriente de nitrógeno, y el residuo se seca bajo vacío a 80 °C hasta un peso constante. El porcentaje en peso del polímero soluble en xileno a temperatura ambiente (substancias solubles en frío en xileno - XCS) es calculado entonces. Si la cantidad de substancias solubles en frío en xileno de la mezcla final (es decir, la composición que comprende el HDPE, el PP y CaC03) es determinada, se disuelven 0.5 g de la mezcla en 250 mi de xileno, todos los otros parámetros de la medición mencionados anteriormente para el componente polimérico puro permanecen idénticos.

All. Valor de d50/ valor de d98 De principio a fin de la presente invención, d50 es el tamaño de partícula promedio en peso, es decir que representa el tamaño de partícula de modo que 50 % en peso de las partículas son más burdas o más finas. En consecuencia, d98 representa el tamaño de partícula de modo que 98 % en peso de las partículas son más finas, es decir tienen un tamaño de partícula abajo del valor de dga .

El tamaño de partícula fue medido de acuerdo con el método de sedimentación. El método de sedimentación es un análisis del comportamiento de sedimentación en un campo gravimétrico. La medición se hace con Sedigraph™ 5100 de Micromeritics Instrument Corporation. El método y el instrumento ya son conocidos por la persona experta y son utilizados comúnmente para determinar el tamaño del grano de los rellenadores y los pigmentos. La medición se lleva a cabo en una solución acuosa de 0.1 % en peso de Na4P207. Las muestras fueron dispersadas utilizando un agitador de alta velocidad y supersónica.

A12. Área superficial específica (BET) El área superficial específica fue medida utilizando nitrógeno y el método BET de acuerdo con ISO 9277. A13. Resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla La resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla se midió de acuerdo con ISO 179-1/leA sobre muestras moldeadas por inyección a 23 °C.

A14. Contenido de humedad El contenido de humedad del rellenador inorgánico se determina por titulometría de Karl Fischer que es un método de medición de la humedad exacto y bien conocido que utiliza la reacción cuantitativa del agua con el yodo. Este método es ampliamente utilizado como el método estándar de la medición de la humedad a causa de su selectividad y sensibilidad elevadas .

En la titulación colorimétrica de Karl Fischer, la muestra es agregada a una solución de piridina-metanol (con el yodo y el dióxido de azufre como los componentes principales) . El yodo, generado electrolíticamente en el ánodo, reacciona con el agua en la muestra. El yodo es generado en proporción directa con la cantidad de la carga eléctrica, de acuerdo con la ley de Faraday. Un mol de yodo reacciona con, y se iguala cuantitativamente con un mol de agua. Por lo tanto, 1 mg de agua es equivalente a 10.71 Coulombios . Basado en este principio, el contenido de agua puede ser determinado directamente de la cantidad de la carga eléctrica requerida para la electrólisis.

A15. Peso molecular, polidispersidad M / n Determinado por cromatografía en permeación de gel. B. Preparación y prueba de las muestras En los ejemplos E1-E7 y los ejemplos comparativos CE1-CE2, los siguientes ejemplos fueron preparados: El ejemplo comparativo 1 (CE 1) estuvo basado exclusivamente en el polietileno de alta densidad, que tuvo una densidad de 0.96 g/cm3. El HDPE está disponible comercialmente bajo el nombre registrado DOW HDPE 35060E.

En el ejemplo comparativo 2 (CE 2) , el carbonato de calcio fue agregado al HDPE de CE 1. La muestra final contuvo 6.5 % en peso de carbonato de calcio. La mezcla fue preparado proporcionando el carbonato de calcio en la forma de un lote maestro (65 % en peso de CaC03 en HDPE) y el mezclado en fase fundida del lote maestro y del HDPE en un extrusor .

El carbonato de calcio fue un GCC, tratado con aproximadamente 0.5 % en peso del ácido esteárico, el cual tuvo las siguientes propiedades: d50 = aproximadamente 1.6 µ?. área superficial BET (antes del tratamiento con ácido esteárico) = aproximadamente 4 m2/g - Las muestras de los Ejemplos 1 a 7 contuvieron HDPE, carbonato de calcio y un polipropileno en relacionados de mezclado variables. El HDPE y el carbonato de calcio también fueron aquellos utilizados en CD1-2.

El polipropileno tuvo un módulo de flexión de 1600 MPa, una densidad de 0.900 g/cm3, un índice de flujo del material fundido (230 °C, 2.16 kg) de 0.5 g/10 min, una cantidad de una substancia soluble en frío en xileno (XCS) del 11 % en peso. El polipropileno está disponible comercialmente bajo el nombre registrado INSPIRE® 114.

En los ejemplos 1 a 4, la cantidad de carbonato de ) 25 calcio fue fijada a 6.5 % en peso mientras que la relación en peso del HDPE y el polipropileno se hizo variar.

Las propiedades de las muestras de acuerdo con CEl-2 y El-4 son mostradas en la Tabla 1: Tabla 1: Muestras de acuerdo con CE1-2 y El-4 Los datos de CEl y CE2 demuestran que la rigidez de HDPE pueden ser mejorados por la adición de carbonato de calcio como un rellenador inorgánico. Sin embargo, la mejora es la rigidez es efectuada a costa de la resistencia al impacto que es reducida significativamente.

En los ejemplos 5 a 7, la cantidad del polipropileno se fijó en 30 % en peso, mientras que la cantidad de carbonato de calcio fue incrementada hasta 26 % en peso. En la tabla 2, las fracciones en peso de los componentes de cada muestra están indicadas. Además, el incremento en el módulo de la tensión y la Resistencia impacto de Charpy en muestras con entalla en comparación E4 también está indicada.

Tabla 2: Muestras de acuerdo con E5-7 mezcla de la presente invención conduce a una mejora adicional de la rigidez y la Resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla.

En los Ejemplos E8 y E9, las mezclas que contienen los siguientes componentes en cantidades variables han sido preparadas : El polietileno de alta densidad ya utilizado en los ejemplos E1-E7, el carbonato de calcio ya utilizado en los Ejemplos E1-E7, y un polipropileno que tiene un módulo de la flexión de 2000 MPa, una densidad de 0.900 g/cm3, un índice de flujo del material fundido (230 °C, 2.16 kg) de 0.3 g/10 min.

En el ejemplo E10, una mezcla que contiene el polietileno de alta densidad, el polipropileno y CaCC ya utilizado en los Ejemplos E1-E7 fue preparada.

Las propiedades de estas muestras son resumidas en la Tabla 3.

Tabla 3: Muestras de acuerdo con E8 y E9 Las botellas moldeadas por soplado con extrusión se hicieron a partir de los materiales de CE1 (100 % peso de HDPE), CE2 (93.5 % peso HDPE, 6.5 % peso CaC03), y E9 (49.5 % peso HDPE, 40 % peso de polipropileno, 10.5 % peso CaC03) . Las botellas fueron producidas en un dispositivo KEB 4 de Krupp-Kautex. La máquina fue equipada con una sola cavidad y una unidad de control del espesor-perf l. Los siguientes parámetros fueron utilizados para el soplado de las botellas: presión de soplado: 8 bares; temperatura del molde: 15 °C; tiempo del ciclo total: 24-25 segundos. Las botellas que tienen un volumen nominal de 2.1 1 y un peso de 73 g fueron producidas . En las botellas preparadas a partir de las composiciones que contienen CaC03 el espesor de la pared fue inferior (menor material polimérico) .

La carga superior fue medida utilizando una máquina de prueba de la tensión con una velocidad de prueba de 50 mm/min sobre las botellas vacías (prueba de compresión) . Una de las placas fue equipada con un orificio para la ventilación (ninguna compresión de aire en la botella durante la prueba) . La prueba fue detenida automáticamente cuando una caída del 10 % en la fuerza fue detectada.

Los resultados de una carga superior son mostrados en la Tabla 4.

Tabla 4 : Carga superior Sorprendentemente, cuando se agrega una mezcla de un polietileno de alta densidad y un rellenador inorgánico (por ejemplo CaC03) un polipropileno que mantiene la resistencia del material fundido de la mezcla final a un alto nivel (al menos 20 cN) , esta no solamente mantiene una buena procesabilidad de la mezcla final en un proceso de moldeo por soplado sino que aún conduce a un balance mejorado entre la procesabilidad, las propiedades de impacto y la rigidez . Los artículos moldeados por soplado tales como las botellas que tienen una carga superior mejorada se puede obtener a partir de tal mezcla.

Además, la eficiencia del costo es mejorada porque una carga superior de los artículos moldeados por soplado tales como las botellas puede ser mantenida al mismo, nivel con menos material polimérico.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una composición, caracterizada porque comprende : (i) un polipropileno que tiene: - un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) de menos de 2.0 g/10 min, - un módulo de la flexión desde 1200 hasta 2400 MPa, - una densidad desde 0.895 hasta 0.910 g/cm3, (ii) un polietileno de alta densidad que tiene un índice de flujo del material fundido MFI (190 °C, 2.16 kg) desde 0.1 hasta 2.0 g/10 min, (iii) un rellenador inorgánico.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una resistencia del material fundido de al menos 20 cN.

3. Una composición, caracterizada porque comprende : (i) un polipropileno, (ii) un polietileno de alta densidad, (iii) un rellenador inorgánico, en donde la composición tiene una resistencia del material fundido de al menos 20 cN.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el polipropileno tiene un Indice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 kg) de menos de 2.0 g/10 mín, un módulo de la flexión desde 1200 hasta 2400 MPa, y una densidad desde 0.895 hasta 0.910 g/cm3; y/o el polietileno de alta densidad que tiene un índice de flujo del material fundido MFI (190 °C, 2.16 kg) desde 0.1 hasta 2.0 g/10 min.

5. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polipropileno es un polipropileno heterofásico que comprende una matriz hecha de un homo y/o copolímero de propileno y una fase elastomérica dispersada en la matriz, en donde la fase elastomérica preferentemente es un copolímero de propileno-etileno o un copolímero de propileno/alfa-olefina de C4-8, tal como un caucho de etileno-propileno .

6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el polipropileno heterofásico tiene una cantidad de substancias solubles en frío en xileno desde 3 hasta 35 % en peso, y/o el polipropileno heterofásico tiene una cantidad de unidades del comonómero derivadas del etileno y/o de una alfa-olefina de C4-8 desde 1.5 hasta 30 % en peso.

7. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polipropileno tiene un punto de fusión de al menos 158 °C, medido por calorimetría de exploración diferencial.

8. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polietileno de densidad elevada tiene una polidispersidad Mw/Mn desde 2 hasta 15.

9. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el rellenador inorgánico se selecciona del carbonato de calcio, tal como el carbonato de calcio molido o carbonato de calcio precipitado; dolomita; talco; arcilla; o cualquier mezcla de los mismos.

10. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el rellenador inorgánico, más preferentemente el carbonato de calcio y/o la dolomita, tiene/tienen un diámetro de partícula promedio d50 desde 0.5 hasta 5 µt?, y/o un área superficial específica BET desde 1 hasta 15 m2/g; y/o un valor d98 desde 3 hasta 30 µp?.

11. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el carbonato de calcio y/o la dolomita es/son tratados superficialmente con un agente de hidrofobización tal como un ácido graso de C8-24.

12. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polipropileno está presente en una cantidad desde 10 hasta 50 % en peso, basado en el peso total de la composición; y/o el polietileno de alta densidad está presente en una cantidad desde 30 hasta 70 % en peso, basado en el peso total de la composición; y/o el rellenador inorgánico está presente en una cantidad desde 1 hasta 50 % en peso, basado en el peso total de la composición.

13. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene una cantidad de substancias solubles en frío en xileno desde 0.2 % en peso hasta 8 % en peso, y/o la composición tiene un índice de flujo del material fundido MFI (230 °C, 2.16 g) de 3 g/10 min o menor.

' 14. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene una resistencia al impacto de Charpy en muestras con entalla a 23 °C de al menos 20 kJ/m2; y/o un módulo de tensión de al menos 900 MPa.

15. El uso de la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 , en un proceso de moldeo por soplado.

16. Un artículo moldeado por soplado, caracterizado porque comprende la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

17. El artículo moldeado por soplado de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque es una botella, un recipiente de cuello ancho, una lata o un tambor .