MXPA01013390A - Composicion de pliolefina con propiedades de impacto mejoradas. - Google Patents

Composicion de pliolefina con propiedades de impacto mejoradas.

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Abstract

La presente invencion incluye una composicion que comprende un copolimero de propileno de impacto acoplado. Preferiblemente, el copolimero de propileno de impacto acoplado tiene una fase elastomerica que esta presente en una cantidad de por lo menos 9 por ciento en peso del copolimero de propileno acoplado. Los articulos formados a partir del copolimero de propileno acoplado exhiben propiedades de impacto equilibradas direccionalmente mejoradas en comparacion con articulos formados a partir de copolimeros de propileno de impacto no acoplados comparables y exhiben tambien temperaturas de transicion de ductil a fragil mejoradas en comparacion con los copolimeros de propileno de impacto no acoplados comparables. La invencion incluye tambien metodos para hacer los copolimeros de propileno de impacto acoplados utilizando agentes de acoplamiento, preferiblemente, poli (s ulfon ilazidas) . La invencion incluye ademas articulos de manufactura que estan hechos a partir del copolimero de propileno de impacto acoplado de la invencion.

Description

COMPOSICIÓN DE POLIOLEFINA CON PROPIEDADES DE IMPACTO MEJORADAS Antecedentes Para mejorar las propiedades de homopolímeros de polipropileno (y copolímeros aleatorios), se agrega típicamente un componente elastomérico, ya sea mediante la producción de una mezcia en reactor de un polímero de propileno y un componente elastomérico (un copolímero de propileno de impacto) o mediante formación de compuesto de un polímero de propileno y un componente elastomérico. En el primer método el polímero de propileno y el componente elastomérico se producen en uno o más reactores del mismo proceso. Ambos métodos de mejorar el impacto del propileno no contribuye de manera significativa para incrementar la resistencia a la fusión del copolímero de impacto de propileno resultante. Aunque los dos métodos resultan en un polímero de propileno con propiedades de impacto mejoradas (cuando se forma en artículos), esas propiedades de impacto frecuentemente muestran un desequilibrio entre el impacto enmuescado probado paralelo a la dirección de flujo de inyección del polímero del producto moldeado por inyección, y el impacto enmuescado probado perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero del producto moldeado por inyección. El impacto enmuescado probado en muestras cortadas perpendiculares a la dirección de orientación (que es perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero), con la muesca en la dirección de orientación (paralela a la dirección de flujo de inyección del polímero), comúnmente es mucho menor. La dirección de flujo de inyección del polímero es la dirección o línea a lo largo de la cual se introduce el polímero dentro de un molde o la dirección o línea a lo largo de la cual se extruye el polímero. Polímeros tales como los polímeros de propileno tenderán a orientarse a lo largo de esta línea de dirección. Lo que se desea es una resina de polímero, la cual proporciona las propiedades de impacto equilibradas direccionalmente para artículos hechos a partir de esa resina, en tanto que simultáneamente tienen incrementada resistencia a la fusión. Adicionalmente, sería deseable proporcionar una resina de polímero, la cual es fácil de fabricar en artículos y exhibe una temperatura de transición de dúctil a frágil de 0°C o menor. Como se usan en la presente, los siguientes términos tendrán los significados que se indican: "Agente de acoplamiento" significa un compuesto químico que contiene por lo menos dos grupos reactivos que son capaces cada uno de formar un grupo carbeno o nitreno que son capaces de insertarse dentro de los enlaces de carbono-hidrógeno de grupos CH, CH2 o CH3, tanto alifáticos o aromáticos, de una cadena de polímero. Los grupos reactivos juntos pueden acoplar cadenas de polímero. Puede ser necesario activar un agente de acoplamiento con calor, energía sónica, radiación u otra energía de activación química, para que el agente de acoplamiento sea efectivo para acoplar cadenas de polímero. Ejemplos de compuestos químicos que contienen un grupo reactivo capaz de formar un grupo carbeno incluyen, por ejemplo, diazo alcanos, grupos metileno "geminalmente" sustituidos, y metalocarbenos. Ejemplos de compuestos químicos que contienen grupos reactivos capaces de formar grupos nitreno, incluyen, pero no están limitados a, por ejemplo, fosfacenazidas, sulfonilazídas, formilazidas y azidas. "Copolímeros de propileno de impacto" están comercialmente disponibles y son bien conocidos por el experto en la técnica, por ejemplo, como lo describe E.P. Moore, Jr. en Polypropylene Handbook, Hanser Publishers, 1996, páginas 220-221 y las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica 3,893,989 y 4,113,802. El término "copolímero de propileno de impacto" se usa en la presente para referirse a copolímeros de propileno heterofásicos donde el polipropileno es la fase continua y una fase elastomérica se dispersa en el mismo. Aquellos con experiencia en la técnica reconocen que esta fase elastomérica puede contener también las regiones cristalinas que para propósitos de la invención actual se consideran parte de la fase elastomérica. Los copolímeros de propileno de impacto resultan a partir de un proceso en reactor en lugar del mezclado físico. Usualmente los copolímeros de propileno de impacto se forman en proceso dual o de etapa múltiple, el cual involucra de manera opcional un reactor individual con por lo menos dos etapas que tienen lugar en el mismo, o de manera opcional reactores múltiples. "Propiedades de impacto" se refiere a propiedades de artículos tales como la resistencia al impacto, la cual se mide con medios que están dentro del alcance de la técnica, por ejemplo, la energía de impacto Izod como se mide de acuerdo con ASTM D 256, energía de impacto Pico MTS (impacto de dardo) como se mide de acuerdo con ASTM D 3763-93 y Energía de Impacto Total MTS como se mide de acuerdo con ASTM D-3763. La temperatura de transición de dúctil a frágil (DBTT) también es una propiedad de impacto de un artículo hecho a partir de un polímero. La temperatura de transición de dúctil a frágil define, durante un conjunto determinado de condiciones, la temperatura a la cual un objeto hace la transición desde un modo de falla predominantemente dúctil hacia un modo de falla predominantemente frágil. La temperatura de transición puede calcularse utilizando técnicas conocidas por alguien con experiencia en la técnica.
Breve Descripción de la Invención La invención incluye una composición que comprende un copolímero de propileno de impacto acoplado. El copolímero de propileno de impacto se forma mediante la reacción de un agente de acoplamiento, tal como una bis/(sulfonilazida), con un copolímero de propileno de impacto. De manera ventajosa, los copolímeros de propileno de impacto utilizados para la invención tienen por lo menos 5 por ciento en peso, preferiblemente por lo menos 9 por ciento en peso, de manera más preferible por lo menos 13 por ciento en peso, de una fase elastomérica en base al peso total del copolímeros de propileno de impacto. Preferiblemente, la fase elastomérica es menor del 45 por ciento en peso, de manera más preferible menor de 40 por ciento en peso, de forma más preferible menor del 35 por ciento en peso, del peso total del copolímero de propileno de impacto. Cuando la fase continua del copolímero de propileno de impacto es un polímero de homopolímero de propileno y la fase elastomérica está comprendida de un copolímero o terpolímero que contiene unidades de monómero derivadas del etileno, el copolímero de propileno de impacto contiene preferiblemente por lo menos 5 por ciento en peso, de manera más preferible por lo menos 7 por ciento en peso, de forma más preferible por lo menos 9 por ciento en peso de unidades CH2CH2 derivadas a partir del monómero de etileno en base al peso total del copolímero de propileno de impacto. Preferiblemente, dicho copolímero de propíleno de impacto contiene menos de 30 por ciento en peso, de manera más preferible menos del 25 por ciento en peso, de forma más preferible menos dei 20 por ciento en peso de unidades CH2CH2 derivadas a partir de monómero de etileno en base al peso total del copolímero de propileno de impacto. La invención incluye también un método para acoplar un copolímero de propileno de impacto que utiliza un agente de acoplamiento, tal como una bis(sulfonilazida). El método mejora las propiedades de impacto del copolímero de propileno de impacto e incrementa también la resistencia a la fusión del copolímero de la resina de propileno de impacto acoplada resultante hasta un nivel de por lo menos 1.25 veces, preferiblemente de por lo menos 1.5 veces, aquel de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable. Todos los valores de "resistencia a la fusión" se determinan a través del método como se establece en los Ejemplos. Un copolímero de propíleno de impacto no acoplado comparable es el mismo polímero utilizado para hacer el copolímero de propileno de impacto acoplado, pero que no ha sido acoplado. Preferiblemente, las resinas de copolímero de propileno de impacto acoplado tienen una resistencia a la fusión de por lo menos 8 cN, de manera más preferible una resistencia a la fusión de por lo menos 15 cN, aún de forma más preferible de por lo menos 30 cN, más preferiblemente una resistencia a la fusión de por lo menos 50 cN y en algunos casos una resistencia a la fusión de por lo menos 60 cN. Ejemplos de propiedades de impacto que se mejoran en el copolímero de propileno de impacto de la invención comparadas con los copolímeros de propileno de impacto no acoplados comparables, incluyen: mayor resistencia al impacto a bajas temperaturas como lo exhiben artículos formados a partir del copolímero de propileno de impacto y una mejora en la temperatura de transición de dúctil a frágil, la cual es reducida en los artículos formados a partir del copolímero de propileno de impacto de la invención.
Adicionalmente, en todos los aspectos, los artículos formados a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado de la invención exhiben una mejora en el equilibrio direccional de las propiedades de impacto en comparación con artículos formados a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable (es decir, una reducción del desequilibrio entre las propiedades de impacto como se miden paralelos a la dirección de flujo de inyección del polímero contra perpendiculares a la dirección de flujo de inyección de polímero. Esta reducción en el desequilibrio direccional de las propiedades de impacto está indicada por una reducción en la diferencia entre las temperaturas de dúctil a frágil medidas paralelas y perpendiculares a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo fabricado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado de la invención en comparación con la diferencia entre ias temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas paralelas y perpendiculares a la dirección de flujo de inyección de polímero de un artículo fabricado a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable. En algunos aspectos de la invención, la reducción en la DBTT para artículos formados a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado de la presente invención contra los artículos formados a partir de copolímeros de propileno de impacto no acoplados comparables (como se calcula a partir de los valores Izod enmuescados medidos de acuerdo con ASTM D-256 con la muesca perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero) será de por lo menos 10°C, preferiblemente de por lo menos 15°C, de forma más preferible de por lo menos 20°C y en algunos casos de por lo menos 25°C. En otro aspecto de la invención, los artículos formados a partir de los copolímeros de propileno de impacto acoplados de la presente invención exhiben una DBTT como se calculó a partir de valores Izod enmuescados medidos de acuerdo con ASTM D-256 con la muesca perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero, de -5°C o menos, preferiblemente de -10°C o menos, de preferencia de -15°C o menos, de forma más preferible -20°C o menos. Para todas las modalidades de la invención, los artículos que se van a probar para determinar DBTT deben ser placas moldeadas por inyección con orificios de inyección en el borde que tienen una dirección de flujo de inyección de polímero individual. Para todas las modalidades, se midieron los valores Izod de acuerdo con ASTM D-256 y los valores para DBTT se calcularon de acuerdo con las técnicas conocidas por alguien con experiencia en la técnica. En una modalidad más preferida, los artículos hechos a partir de los copolímeros de propileno de impacto acoplados exhiben mejoras en el equilibrio direccional de las propiedades de impacto junto con mejoras en la DBTT y una reducción de la DBTT en comparación con los copolímeros de propileno de impacto no acoplados comparables. Además, los artículos formados a partir de las resinas de copolímero de propileno de impacto acoplado de la presente invención mantienen ventajosamente la rigidez del copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
Descripción Detallada de la Invención El proceso para producir este copolímero de propileno de impacto mejorado involucra acoplar el copolímero de propileno de impacto utilizando un agente de acoplamiento. La reacción de acoplamiento se implemento por medio de extrusión reactiva o cualquier otro método que sea capaz de mezclar el agente de acoplamiento con el copolímero de propileno de impacto y agregar la energía suficiente para provocar una reacción de acoplamiento entre el agente de acoplamiento y el copolímero de propileno de impacto. Preferiblemente, el proceso se lleva a cabo en un recipiente individual tal como un mezclador de fusión o un extrusor de polímero, tal como se describe en el documento WO 99/10424 publicado el 4 de marzo de 1999. El término extrusor está destinado a incluir su más amplio significado e incluye dispositivos tales como aquel que extruye pellas así como un extrusor que produce el extruido para formación en películas, artículos moldeados por soplado, artículos extruídos de perfil y hoja, espumas y otros artículos. Como se describió previamente, los copolímeros de propileno de impacto tiene una fase continua, la cual está comprendida de un polímero de propileno y una fase elastomérica. El polímero de propileno de la fase continua comúnmente será un polímero de propileno homopolímero o un copolímero de propileno aleatorio, de forma más común un polímero de propileno homopolímero. El polímero de propíleno puede hacerse utilizando catalizador Ziegler-Natta, catalizador de geometría restringida, catalizador de metaloceno o cualquier otro sistema de catalizador adecuado. Cuando el polímero de propíleno que conforma la fase continua es un polímero de propileno homopolímero, la cristalinidad del polímero de propileno, como se determina mediante calorimetría de exploración diferencial, preferiblemente es de por lo menos 50 por ciento, de manera preferible de por lo menos 55 por ciento, más preferiblemente de por lo menos 62 por ciento. Los métodos para determinar la cristalinidad porcentual utilizando la calorimetría de exploración diferencial son conocidos por alguien con experiencia en la técnica. La fase elastomérica puede hacerse utilizando catalizador de geometría restringida, catalizador Ziegler-Natta, catalizador de metaloceno o cualquier otro catalizador adecuado. El agente de acoplamiento preferido es una poli(sulfonilazida), más preferiblemente una bis(sulfonilazida). Ejemplos de poli(sulfonilazidas) útiles para la invención se describen en el documento WO 99/10424. Las poli(sulfonilazidas) incluyen compuestos tales como 1,5 penten bis(sulfonilazida), 1,8-octan bis(sulfonilazida), 1,10-decan bis(sulfonilazida), 1 , 10-octadecan bis(sulfonilazida), 1 -octil-2,4,6-bencen tris(sulfonilazida), 4,4'-difenil éter bis(sulfonílazida), 1 ,6-bis(4'-sulfonazidofenil)hexano, 2,7-naftalen bis(sulfonilazida), y sulfonüazidas mixtas de hidrocarburos alifáticos clorados que contienen un promedio desde 1 hasta 8 átomos de cloro y desde 2 hasta 5 grupos sulfonilazida por molécula y mezclas de los mismos. Las poli(sulfonilazidas) preferidas incluyen oxi-bis(4-sulfonilazidobenceno), 2,7-naftalen bis(sulfonilazido), 4,4'-bis(sulfonilazido) bifenilo, 4,4'-dif enil éter bis(sulfonilazida) y bis(4-sulfonilazidofenil)metano y mezclas de los mismos. Las sulfonilazidas están comercialmente disponibles o se preparan en forma convencional mediante la reacción de azida de sodio con el cloruro de sulfonilo correspondiente, aunque se ha utilizado la oxidación de sulfonil hidrazinas con varios agentes reactivos (ácido nitroso, tetróxido de dinitrógeno, tetrafluoroborato de nitrosonio). En la práctica de la invención preferiblemente se usa suficiente agente de acoplamiento para .ocasionar que los artículos hechos a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado resultante para exhibir una reducción en la diferencia entre las temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas paralelas y perpendiculares a la dirección de flujo de inyección de polímero en comparación con la diferencia entre las temperaturas de transición de dúctil a frágil medidas paralelas y perpendiculares a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo fabricado a partir de un copolímero de propíleno de impacto no acoplado comparable. Cuando se usa una bis(sulfonilazida) para el agente de acoplamiento, preferiblemente por lo menos 100 ppm de azida se usan para acoplar el copolímero de propileno de impacto, en base al peso total del copolímero de propileno de impacto, más preferiblemente se usan por lo menos 150 ppm de azida, más preferiblemente por lo menos 200 ppm de azida. En algunos casos, tal como en el caso cuando es desesable una gran reducción en la temperatura de transición de dúctil a frágil en comparación con el copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable de base, por lo menos 300 ppm de bis(sulfonilazida), de preferencia por lo menos 450 ppm de bis(sulfonilazida) en base al peso total del copolímero de propileno de impacto se utilizan para acopiar el copolímero de propileno de impacto. Es importante seleccionar el copolímero de propileno de impacto que se va a acoplar, que un polímero se seleccione para tener una velocidad de flujo de fusión suficientemente elevada, de manera que después del acoplamiento con la cantidad deseada del agente de acoplamiento, el copolímero de propileno de impacto acoplado tendrá una velocidad de flujo de fusión suficientemente elevada para ser procesada fácilmente. En un aspecto preferido de la invención el copolímero de propileno de impacto acoplado de la invención puede caracterizarse mediante la siguiente fórmula: X = [(A - C) / (B - D)] < 0.75 y Y > 1.25 y A < B - 10, en la cual A = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de valores Izod enmuescados (medidos de acuerdo con ASTM D-256) medidos con la muesca perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de propileno de impacto acoplado. B = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de valores Izod enmuescados (medios de acuerdo con ASTM D- 256) medidos con la muesca perpendicular a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable. C = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de valores Izod enmuescados (medidos de acuerdo con ASTM D-256) medidos con la muesca paralela a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de propileno de impacto acoplado. D = la temperatura de transición de dúctil a frágil calculada a partir de valores Izod enmuescados (medidos de acuerdo con ASTM D-256) medidos con la muesca paralela a la dirección de flujo de inyección del polímero para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable. Y = la relación de resistencia a la fusión de la resina de copolímero de propileno de impacto acoplado a la resistencia a la fusión de la resina de copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable. Preferiblemente, en este aspecto, Y es de por lo menos 1.5; más preferiblemente, Y es de por lo menos 2; de forma más preferible Y es por lo menos 5; y en algunos casos, Y es de por ló menos lo.
Preferiblemente, en este aspecto, X es menor de 0.5, de forma más preferible menor de 0.33, de manera preferible menor de 0.25. Para los fines de esta invención: el valor para A puede en ocasiones referirse como la "temperatura de transición de dúctil a frágil paralela" para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado; el valor de B puede en ocasiones referirse como la "temperatura de transición de dúctil a frágil paralela" para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable; el valor de C puede en ocasiones referirse como la "temperatura de transición de dúctil a frágil perpendicular" para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado; y el valor de D puede en ocasiones referirse como la "temperatura de transición de dúctil a frágil perpendicular" para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
Ejem los Se utilizó el copolímero de impacto de polipropileno C105-02, disponible de Dow Chemical Company, es un copolímero de propileno de alto impacto con una velocidad de flujo de fusión de 1.5 g/10 min y un contenido de etileno de 16 por ciento en peso para generar los resultados del Ejemplo Comparativo 1. C105-02 se acopló con 450 ppm (en base al peso total de los polímeros presentes) de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)benceno ("DPO-BSA") para producir el material utilizado para generar los resultados mostrados en el Ejemplo 1. C105-02 se acopló con 200 ppm de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)benceno (en base al peso total de los polímeros presentes) para producir el material utilizado para generar los resultados mostrados para el Ejemplo 3. El copolímero de impacto de polipropileno DC111, disponible de Dow Chemical Company, es un copolímero de propileno de impacto medio con una velocidad de flujo de fusión de 0.8 g/10min y un contenido de etileno de 9 por ciento en peso se utilizó para generar los resultados del Ejemplo Comparativo 2. DC111 se acopló con 200 ppm de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)benceno (en base al peso total de los polímeros presentes) para producir el material utilizado para generar los resultados mostrados para el Ejemplo 2. La preparación de los materiales antes de la extrusión fue como sigue: Para el Eiemplo 1: la resina de base C105-02 se revuelve con 200 ppm de aceite mineral durante 30 minutos en tambores, seguido por la adición de 1000 ppm de tetrakis [(3,5- di-t-butil-4-hidroxihidrocinamato)] de metileno, el cual está disponible con Ciba Specialty Chemicals Corporation bajo el nombre comercial Irganmox 1010 (marca registrada de Ciba Specialty Chemicals Corporation), 1000 ppm de Irgafos 168 (marca registrada de Ciba Specialty Chemicals Corporation) y la cantidad deseada de 4,4'-oxi-bis-(sulfonilazido)benceno. Esta mezcla se revolvió durante otros 30 minutos. Esta mezcla se extruyó a través de un extrusor de doble tornillo Werner&Pfleiderer de 1 1 barriles a una velocidad de alimentación de 1 13.25 kg/hr, una velocidad de tornillo de 300 rpm y con un perfil de temperatura de objetivo de 180/190/200/200/210/220/230/240/230/240/240°C (desde la entrada de alimentación hacia el dado) .
Para el Eiemplo 2 : U n concentrado de DPO-BSA al 5 por ciento en peso en AFFI N ITY EG8200 (un copolímero de etileno-octeno con un índice de fusión de 5.0 g/min a 190°C, densidad 0.87 cm3 disponible de The Dow Chemical Company) . Este concentrado se alimentó simultáneamente con DC 1 1 1 dentro de la tolva de alimentación del extrusor descrito en el Ejemplo 1 . Se alimentó suficiente concentrado para agregar 200 ppm de DPO-BSA (en base al peso total de los polímeros presentes) al material que se extruye. La mezcla se extruyó como se describe para el Ejemplo 1 anterior.
Para el Eiemplo 3 : Se preparó una mezcla madre de DPO-BSA en Profax 6501 (un homopolímero de propileno 4 MFR disponible de Montell USA I NC. ) con 1000 ppm de Irganox 1010 y 1000 ppm de I rgafox 168 mediante tamboreo de los componentes juntos. Esta mezcla madre fue alimentada simultáneamente con el C 105-02 dentro de la tolva de alimentación del extrusor descrito en el Ejemplo 1 . La mezcla madre formó el 5 por ciento en peso del material total alimentado dentro del extrusor y la cantidad de DPO-BSA agregada fue suficiente para agregar 200 ppm de DPO-BSA (en base al peso total de los pol ímeros presentes) al material que se extruye . La mezcla se extruyó como se describió antes en el Ejemplo 1 . Las resinas del Ejemplo comparativo 1 y el Ejemplo Comparativo 2 y las resinas obtenidas a partir de los Ejemplos 1 , 2 y 3 se probaron para Izod enmuescado a las temperaturas como se establecen en los Cuadros 1 y 2 que siguiendo el Método ASTM D-256 (como se describe en The Annual Book of ASTM Standards , Sección 8: Plastics, 1977) . Las placas moldeadas por inyección con orificios de inyección en el borde, de las cuales se cortaron las muestras de prueba paralelas y perpendiculares a la dirección de flujo de inyección del pol ímero. Después del enmuescado, las muestras fueron probadas con la orientación de la muesca respectivamente perpendicular y paralela a la dirección de flujo de inyección del polímero. Los resultados de la prueba de impacto se muestran en los cuadros siguientes , en los cuales los números en negrillas indican una ruptura dúctil. Los datos fueron analizados utilizando técnicas conocidas por alguien con experiencia en la técnica para determinar la DBTT de las resinas de polímero de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 y los Ejemplos 1 -3. Esos valores para DBTT ju nto con otra información se listan en el Cuadro 3. Los datos interpretados muestran claramente que las propiedades de impacto de artículos hechos a partir de las resinas de copolímero de propileno de impacto acoplados de los Ejemplos 1 , 2 y 3 están más equilibrados direccionalmente que aquellos de las propiedades de impacto de los artículos hechos a partir de resinas de copolímero de propileno de impacto no acoplado comparables respectivos de los Ejemplos Comparativos.
CUADRO 1 CUADRO 3 La velocidad del flujo de fusión (MFR) para todas las muestras se midió a 230°C con 2.16 kg en peso de acuerdo con el método de ASTM D1238 La Resistencia a la Fusión para todas las muestras se midió utilizando un reómetro capilar equipado con un dado de diámetro de 2.1 mm, 20:1 con un ángulo de entrada de aproximadamente 45 grados. Después de equilibrar las muestras a 190°C durante 10 minutos, el pistón se operó a una velocidad de 2.54 cm/minuto. La temperatura de prueba estándar es 190°C. La muestra se extrajo en forma uniaxial para un conjunto de pasadas de aceleración ubicadas a 100 mm debajo del dado con una aceleración de 2.4 mm/seg2. La fuerza de tensión requerida se registra como una función de la velocidad de tensado de los rodillos de pasada. La fuerza de tensión máxima obtenida durante la prueba está definida como la resistencia a la fusión. En el caso de la fusión de polímero que exhibe resonancia de extracción, la fuerza de tensión antes del inicio de la resonancia de extracción se tomo como la resistencia a la fusión. Para el polímero del Ejemplo 1, la resistencia a la fusión fue de 64 cN y la resistencia a la fusión del polímero del Ejemplo comparativo 1 fue de 5 cN. El copolímero de propileno en impacto acoplado de ia invención puede mezclarse de manera ventajosa con otros polímeros de propileno, incluyendo los polímeros de propileno homopolímero, copolímeros de propileno aleatorios y otros polímeros de propileno de impacto o con otras poliolefinas para hacer olefinas termoplásticas (TPE's); opcionalmente los otros polímeros de propileno o poliolefinas pueden acoplarse con agentes de acoplamiento. Esta invención también es útil para sistemas de polipropileno rellenados, es decir con materiales de relleno minerales como talco o carbonato de calcio. Adicionaimente, se considera que en algunos casos pueden utilizarse de manera preferible los agentes de nucleación con la práctica de la invención. Esos agentes de nucleación incrementan la velocidad a la cual se cristalizan las resinas y, en algunos casos, pueden ayudar a reducir la DBTT de los artículos formados a partir de las resinas de polímero resultantes. Sin embargo, en algunos casos, la presencia de un agente de nucleación en un copolímero de propileno de impacto acoplado, puede reducir el equilibrio de las propiedades de impacto de un artículo formado a partir del copolímero de propileno pde impacto acoplado. Ejemplos de agentes de nucleación que se pueden utilizar son NA- 1 1 , el cual está dispon ible de ASAH I DEN KA Corporation . Los copol ímeros de propileno de impacto acoplados de la invención son útiles para la fabricación a través de moldeo por soplado (extrusión o inyección), moldeo por inyección , rotomoldeo, extrusión de perfil , extrusión de hoja, extrusión de tubería, termoformación y espumación . Esos artículos de manufactura exhibirán propiedades de impacto mejoradas, incluyendo propiedades de impacto direccionalmente equilibradas mejoradas, en comparación con artículos hechos a partir de copolímeros de propileno de impacto no acoplados comparables. Los copolímeros de propileno de impacto acoplados de la invención pueden formarse también en pel ícula colada y soplada y pueden usarse para recubrimiento por extrusión . Esos copolímeros de propileno de impacto acoplados se procesan más fácilmente en películas bajo un rango más amplio de condiciones de procesamiento que los copolímeros de propileno no acoplados comparables .

Claims (38)

REIVINDICACIONES
1. Una composición que comprende un copolímero de propileno de impacto acoplado.
2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero de propileno de impacto acoplado está comprendido de una fase elastomérica y en donde la fase elastomérica está presente en una cantidad de por lo menos 9 por ciento en peso del copolímero de propileno de impacto acoplado.
3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero de propileno de impacto acoplado está comprendido de una fase elastomérica y en donde la fase elastomérica está presente en una cantidad de por lo menos 13 por ciento en peso del copolímero de propileno de impacto acoplado.
4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero de propileno de impacto acoplado se forma mediante la reacción de un agente de acoplamiento con un copolímero de propileno de impacto.
5. La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el agente de acoplamiento comprende una poli(sulfonilazida).
6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el agente de acoplamiento comprende una is(sulfonilazida).
7. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado exhibe propiedades de impacto equilibradas direccionalmente mejoradas en comparación con un artículo formado a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
8. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es 10°C menor que una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela de una artículo formado a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
9. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es 15°C menor que una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela de una artículo formado a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
10. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es 20°C menor que una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela de una artículo formado a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
11. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propíleno de impacto acoplado es 25°C menor que una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela de una artículo formado a partir de un copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
12. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -5°C.
13. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -10°C.
14. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -15°C.
15. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -20°C.
16. La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -10°C.
17. La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es por lo menos 10°C menor que una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela de una artículo formado a partir de copolímeros de propileno de impacto no acoplado comparables.
18. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -15°C.
19. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -15°C.
20. La composición de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para el artículo formado a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado es menor de -20°C.
21. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero de propileno de impacto acoplado está caracterizado por la siguiente fórmula: X = [(A-C) / (B-D]< 0.75 y Y > 1.25 y A < B - 10, en donde: A = una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado; B = una temperatura de transición de dúctil a frágil paralela para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable; C = una temperatura de transición de dúctil a frágil perpendicular para un artículo hecho a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado; D = una temperatura de transición de dúctil a frágil perpendicular para un artículo hecho a partir de la resina de copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable; y Y = una relación de una resistencia a la fusión del copolímero de propileno de impacto acoplado a la resistencia a la fusión del copolímero de propileno de impacto no acoplado comparable.
22. La composición de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque Y es de por lo menos 1.5.
23. La composición de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque Y es de por lo menos 3.
24. La composición de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque Y es de por lo menos 5.
25. La composición de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque X es menor de 0.5.
26. La composición de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque X es menor de 0.33.
27. La composición de conformidad con la reivind icación 21 , caracterizada porque X es menor de 0.25.
28. Un artículo de manufactura que comprende la composición de conformidad con las reivind icaciones 21 -27, caracterizado porque el artículo de manufactura se selecciona a partir de un artículo extru ído, un artículo moldeado por inyección , un artículo moldeado por soplado, una botella, una botella moldeada por soplado, un artículo rotomoldeado, un artículo extruído de perfil , una hoja extruída, una extrusión de tubería , un artículo termoformado, una espuma o una combinación de los mismos.
29. Un artículo de manufactura que comprende la composición de conformidad con cualq uiera de las reivindicaciones 21 -27, en donde el artículo de manufactura es una pel ícula.
30. Un proceso para hacer u n copol ímero de propileno de impacto acoplado que comprende las etapas de: mezclar un agente de acoplamiento con un copol ímero de propileno de impacto; y calentar la mezcla .
31. El proceso de conformidad con la reivind icación 30, caracterizado porq ue el proceso se lleva a cabo en u n mezclador que mezcla el agente de acoplamiento y el copolímero de propileno de impacto y proporciona el calor suficiente para ocasionar la reacción entre el agente de acoplamiento y el copolímero de propileno de impacto.
32. El proceso de conformidad con la reivind icación 30, caracterizado porq ue el proceso se lleva a cabo en un extrusor de pol ímero.
33. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el agente de acoplamiento comprende una poli(sulfonilazida).
34. El proceso de conformidad con la reivind icación 30, caracterizado porq ue el agente de acoplamiento comprende una bis(sulfon ilazida).
35. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porq ue el agente de acoplamiento comprende DPO-BSA.
36. El proceso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque se utilizan por lo menos 100 ppm del DPO-BSA en base al peso total del pol ímero presente.
37. El proceso de conformidad con la reivind icación 35, caracterizado porque se utilizan por lo menos 200 ppm del D PO-BSA.
38. El proceso de conformidad con la reivind icación 35, caracterizado porque se utilizan por lo menos 450 ppm del D PO-BSA. RES UMEN La presente invención incluye una composición que comprende un copolímero de propileno de impacto acoplado. Preferiblemente, el copol ímero de propileno de impacto acoplado tiene una fase elastomérica que está presente en una cantidad de por lo menos 9 por ciento en peso del copol ímero de propileno acoplado. Los artículos formados a partir del copolímero de propileno acoplado exhiben propiedades de impacto equilibradas direccionalmente mejoradas en comparación con artículos formados a partir de copolímeros de propileno de impacto no acoplados comparables y exhiben también temperaturas de transición de dúctil a frágil mejoradas en comparación con los copol ímeros de propileno de impacto no acoplados comparables. La invención incluye también métodos para hacer los copol ímeros de propileno de impacto acoplados utilizando agentes de acoplamiento, preferiblemente, poli(sulfonilazidas). La invención incluye además artículos de manufactura que están hechos a partir del copolímero de propileno de impacto acoplado de la invención .
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