BR112018009394B1 - Copolímero de propileno heterofásico, composição de poliolefina, artigo automotivo, processo para preparação de uma composição de poliolefina, e, uso de um copolímero de propileno heterofásico - Google Patents
Copolímero de propileno heterofásico, composição de poliolefina, artigo automotivo, processo para preparação de uma composição de poliolefina, e, uso de um copolímero de propileno heterofásico Download PDFInfo
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Abstract
COPOLÍMERO DE PROPILENO HETEROFÁSICO, COMPOSIÇÃO DE POLIOLEFINA, ARTIGO AUTOMOTIVO, PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE POLIOLEFINA, E, USO DE UM COPOLÍMERO DE PROPILENO HETEROFÁSICO. A presente invenção é dirigida a um copolímero de propileno heterofásico (HECO), uma composição de poliolefina (PO) compreendendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO), um artigo automotivo compreendendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou a composição de poliolefina (PO) e um processo para a preparação da composição de poliolefina (PO), bem como ao uso do copolímero de propileno heterofásico (HECO) para aperfeiçoar as propriedades mecânicas de uma composição de poliolefina (PO).
Description
[001] A presente invenção é direcionada a um copolímero de propileno heterofásico (HECO), uma composição de poliolefina (PO) compreendendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO), um artigo automotivo compreendendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou a composição de poliolefina (PO) e um processo para a preparação da composição de poliolefina (PO), bem como o uso do copolímero de propileno heterofásico (HECO) para aperfeiçoar as propriedades mecânicas de uma composição de poliolefina (PO).
[002] O polipropileno é o material de escolha em muitas aplicações, pois pode ser adaptado para fins específicos necessários. Por exemplo, os copolímeros de propileno heterofásicos (HECOs) são amplamente utilizados na indústria do automóvel, por exemplo, aplicações em para-choque, painel de instrumentos, painel de acabamento lateral, embaladeira e para-lama. Polipropilenos heterofásicos contêm uma matriz de polipropileno na qual uma fase amorfa é dispersa.
[003] A moldagem por injeção dessas grandes peças automotivas exige polímeros com baixa viscosidade (para fácil preenchimento do molde), mas ainda com desempenho mecânico equilibrado, rigidez e resistência particularmente bem equilibrada e excelente resistência à tração na frenagem. Aumentar a fluidez geralmente acompanha a diminuição do peso molecular das cadeias poliméricas. Um peso molecular inferior não resulta apenas em uma menor viscosidade do polímero, mas também altera as suas propriedades mecânicas, por exemplo, reduz a resistência. Portanto, a combinação de alta fluidez e excelente mecânica, isto é, rigidez e tenacidade bem equilibradas e excelente resistência à tração na frenagem, não é trivial de se obter.
[004] Muitas tentativas foram feitas na técnica para prover composições de poliolefinas compreendendo copolímeros de propileno heterofásicos tendo a boa fluidez requerida combinada com excelente equilíbrio em rigidez e tenacidade e excelente resistência à tração na frenagem. Por exemplo, o documento WO 2013150057 A1 divulga composições de poliolefinas termoplásticas compreendendo uma fase de matriz e uma fase dispersa. A viscosidade intrínseca da fase dispersa é bastante baixa e, consequentemente, também a tenacidade da composição de poliolefina é baixa. O documento WO 2005113672 A1 divulga composições de poliolefina que possuem rigidez e tenacidade aceitáveis, mas particularmente para aquelas formas de realização com um equilíbrio bastante bom em rigidez e tenacidade, a fluidez é insuficiente.
[005] Assim, o objetivo da presente invenção é prover um material que proveja uma combinação de boa fluidez com um excelente equilíbrio entre rigidez/tenacidade e excelente resistência à tração na frenagem.
[006] A verificação da presente invenção consiste em prover um copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreendendo um homopolímero de propileno (HPP) e um copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) com características definidas.
[007] Por conseguinte, a presente invenção é dirigida ao copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreendendo a) um homopolímero de propileno (HPP) com uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 100 a 300 g/10 min, e b) um copolímero elastomérico de propileno-etileno (E), em que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) i) tem uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido em conformidade com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, (ii) compreende uma fração solúvel em xileno a frio (XCS) em uma quantidade de 28 a 38% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), em que adicionalmente a fração solúvel em xileno a frio (XCS) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem (iii) uma viscosidade intrínseca (IV) na faixa de 2,5 a 3,5 dl/g, e (iv) um teor de etileno (EC) de 15 a 35% em peso com base no peso total da fração solúvel em xileno a frio (XCS) do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[008] De acordo com ainda outra forma de realização do copolímero de propileno heterofásico (HECO), a fração de xileno (XCS) solúvel a frio é unimodal em relação ao teor de etileno (EC) e/ou unimodal em relação à distribuição de peso molecular (MWD).
[009] De acordo com uma forma de realização do copolímero de propileno heterofásico (HECO), a razão em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO) para o homopolímero de polipropileno (HPP) [HECO/ HPP] é de 3,0:1,0 a 1,0:1,0.
[0010] De acordo com uma forma de realização do copolímero de propileno heterofásico (HECO), o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é α-nucleado, isto é, compreende um agente de a-nucleação.
[0011] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provida uma composição de poliolefina (PO). A composição de poliolefina (PO) compreende >95% em peso, com base no peso total da composição, do copolímero de propileno heterofásico (HECO), como aqui definido.
[0012] De acordo com uma forma de realização da composição de poliolefina (PO), a composição compreende uma carga inorgânica (F), preferivelmente a carga é selecionada do grupo que consiste de talco, volastonita, mica, giz e misturas dos mesmos.
[0013] De acordo com outra forma de realização da composição de poliolefina (PO), a composição tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 MPa e/ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%.
[0014] De acordo com ainda outra forma de realização da composição de poliolefina (PO), a composição tem i) um módulo de elasticidade na faixa de 750 a 1100 MPa, e/ou ii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C na faixa de 30 a 80 kJ/m2, e/ou iii) uma tensão à frenagem na faixa de 150 a 400%.
[0015] A presente invenção também se refere a um artigo automotivo compreendendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO), como definido aqui, e/ ou a composição de poliolefina (PO), como aqui definido.
[0016] É preferível que o artigo automotivo seja um artigo automotivo exterior ou interior selecionado dentre para-choque, painéis de carroceria, painéis de balancim, painéis de acabamento lateral, acabamentos internos, auxiliares com degrau, spoilers, para-lama e painéis de instrumentos.
[0017] Um outro aspecto da presente invenção refere-se ao processo para a preparação da composição de poliolefina (PO), como aqui definido, por extrusão do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e da carga inorgânica opcional (F) em uma extrusora.
[0018] De acordo com uma forma de realização do processo, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é obtido produzindo o homopolímero de propileno (HPP) em pelo menos um reator, transferindo o referido homopolímero de propileno (HPP) em pelo menos um reator subsequente, onde na presença do homopolímero de propileno (HPP) o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) é produzido.
[0019] Um outro aspecto da presente invenção é a utilização do copolímero de propileno heterofásico (HECO), como aqui definido, para aperfeiçoar as propriedades mecânicas de uma composição de poliolefina (PO), em que o aperfeiçoamento é conseguido quando a composição tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 MPa e/ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%.
[0020] A seguir, a invenção será descrita em mais detalhe. Copolímero de Propileno Heterofásico (HECO)
[0021] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) da presente invenção compreende a) um homopolímero de propileno (HPP) com uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido de acordo com a ISO 1133, na faixa de 100 a 300 g/10 min, e b) um copolímero elastomérico de propileno-etileno (E), em que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) (i) tem uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida em conformidade com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, (ii) compreende uma fração solúvel de xileno (XCS) a frio em uma quantidade de 28 a 38% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), em que adicionalmente a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem (iii) uma viscosidade intrínseca (IV) na faixa de 2,5 a 3,5 dl/g, e (iv) um teor de etileno (EC) de 15 a 35% em peso com base no peso total da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0022] É evidente a partir do texto usado para os diferentes polímeros (HECO, HPP e E) de acordo com a presente invenção que eles devem (quimicamente) diferir um do outro. A expressão “heterofásico” indica que a matriz, isto é, o homopolímero de propileno (HPP), contém inclusões (finamente) dispersas que não fazem parte da matriz e as referidas inclusões contêm o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E). O termo “inclusão” de acordo com esta invenção deve indicar preferencialmente que a matriz, isto é, o homopolímero de propileno (HPP), e a inclusão, isto é, o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) formam diferentes fases dentro do copolímero de propileno heterofásico (HECO), as referidas inclusões são, por exemplo, visíveis por microscopia de alta resolução, como microscopia eletrônica ou microscopia de varredura. A composição final de poliolefina (PO) compreendendo a matriz, isto é, o homopolímero de propileno (HPP), e o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) como parte do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é provavelmente de uma estrutura complexa.
[0023] Assim, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com esta invenção compreende a) um homopolímero de propileno (HPP) como matriz (M), e b) um copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) compreendendo, de um modo preferido, consistindo de unidades derivadas de propileno e etileno.
[0024] De preferência, o teor de propileno (PC-HECO) no copolímero de propileno heterofásico (HECO) é de 85 a 93% em peso, mais preferivelmente 86 a 92% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), mais preferivelmente baseado na quantidade dos componentes poliméricos do copolímero de propileno heterofásico (HECO), ainda mais preferivelmente baseado na quantidade da matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), e o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) juntos. A parte restante constitui os comonômeros, preferencialmente etileno.
[0025] Consequentemente, o teor de comonômero, de preferência o teor de etileno (EC-HECO), no copolímero de propileno heterofásico (HECO) de preferência 7 a 15% em peso, mais preferivelmente 8 a 14% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), mais preferivelmente com base na quantidade dos componentes poliméricos do copolímero de propileno heterofásico (HECO), ainda mais preferivelmente com base na quantidade da matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), e o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) juntos.
[0026] É preferido que o teor de homopolímero de propileno (HPP) no copolímero de propileno heterofásico (HECO) esteja na faixa de 62 a 72% em peso, preferivelmente na faixa de 64 a 71% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0027] Por outro lado, o teor de copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) no copolímero de propileno heterofásico (HECO) está preferivelmente na faixa de 28 a 38% em peso, mais preferivelmente na faixa de 29 a 36% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0028] É preferido que o homopolímero de propileno (HPP) esteja presente em uma razão em peso específico em comparação com o copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0029] Por exemplo, a razão em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO) para o homopolímero de polipropileno (HPP) [HECO/HPP] é de 3,0:1,0 a 1,0:1,0. Preferencialmente, a razão em peso do copolímero de propileno heterofásico (HECO) para o homopolímero de polipropileno (HPP) [HECO/HPP] é de 2,5:1,0 a 1,0:1,0, mais preferencialmente de 2,0:1,0 a 1,1:1,0, e mais preferencialmente de 1,8:1,0 a 1,1:1,0.
[0030] É um requisito da presente invenção que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tenha uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min.
[0031] A matriz de polipropileno (M) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é um homopolímero de propileno (HPP).
[0032] A expressão homopolímero de propileno (HPP) utilizada na presente invenção refere-se a um polipropileno que consiste substancialmente, isto é, de mais de 99,7% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 99,8% em peso, de unidades de propileno. Em uma forma de realização preferida, apenas unidades de propileno no homopolímero de propileno (HPP) são detectáveis.
[0033] Consequentemente, o teor de comonômero da matriz de polipropileno (M), isto é, do homopolímero de propileno (HPP), é de preferência igual ou inferior a 0,3% em peso, como não mais de 0,2% em peso, por exemplo, não detectável.
[0034] É um requisito adicional que a matriz de polipropileno (M), isto é, do homopolímero de propileno (HPP), do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tenha uma taxa de fluidez relativamente elevada MFR2 (230 °C). Por conseguinte, é preferido que o homopolímero de propileno (HPP) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tenha uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 100 a 300 g/10 min, mais preferencialmente 100 a 250 g/10 min, ainda mais preferivelmente 110 a 200 g/10 min.
[0035] É preferido que o homopolímero de propileno (HPP) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) seja unimodal em relação a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medido de acordo com a ISO 1133.
[0036] É preferido que o homopolímero de propileno (HPP) tenha uma taxa de fluidez específica MFR2 (230 °C) comparado com o copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0037] Por exemplo, a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) do homopolímero de polipropileno (HPP) [HECO/HPP], medida de acordo com ISO 1133, para a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) do copolímero de propileno heterofásico (HECO), medida de acordo com ISO 1133, [MFR2 (HPP)/MFR2 (HECO)] é de 10,0:1,0 a 2,0:1,0. De preferência, a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) do homopolímero de polipropileno (HPP) [HECO/HPP], medida de acordo com ISO 1133, para a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) do copolímero de propileno heterofásico (HECO), medida de acordo com a ISO 1133, [MFR2 (HPP)/MFR2 (HECO)] é de 9,0:1,0 a 3,0:1,0, mais preferencialmente de 9,0:1,0 a 4,0:1,0 e mais preferencialmente de 8,0:1,0 a 5,0:1,0.
[0038] Preferivelmente, o teor solúvel xileno a frio da matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), do copolímero de propileno heterofásico (HECO) não é superior a 5% em peso, mais preferivelmente não superior a 4,5%, ainda mais preferencialmente não superior a 3,5%, com base no peso total do homopolímero de propileno (HPP). Ainda mais preferencialmente, o teor solúvel de xileno a frio da matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), do copolímero de propileno heterofásico (HECO) não é superior a 2,75% em peso, mais preferivelmente não superior a 2,5%, com base no peso total do homopolímero de propileno (HPP).
[0039] Adicionalmente ou alternativamente, o teor de comonômero, preferencialmente teor de etileno, da matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), do copolímero de propileno heterofásico (HECO) não é superior a 2% em peso, mais preferivelmente não superior a 1,5% em peso, ainda mais preferencialmente não superior a 1% em peso, com base no peso total do homopolímero de propileno (HPP). Preferivelmente, o teor de comonômero, preferencialmente o teor de etileno, da matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), do copolímero de propileno heterofásico (HECO) não é superior a 0,5% em peso, mais preferivelmente não superior a 0,3% em peso, ainda mais preferencialmente não superior a 0,1% em peso, com base no peso total do homopolímero de propileno (HPP).
[0040] Em uma forma de realização, o homopolímero de propileno (HPP) tem um peso molecular (Mw), de um modo preferido, entre 100.000-400.000, tal como de 120.000-250.000.
[0041] Adicionalmente ou alternativamente, o homopolímero de propileno (HPP) tem uma distribuição de peso molecular (MWD) preferencialmente entre 3-9 tal como 4-8.
[0042] Um componente essencial adicional do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é o copolímero elastomérico de propileno- etileno (E).
[0043] O copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) compreende, de preferência consiste de unidades deriváveis de (i) propileno e (ii) etileno.
[0044] Na presente invenção, o teor de unidades deriváveis de propileno (PC) no copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) está preferencialmente na faixa de 65 a 85% em peso, mais preferivelmente 67 a 82% em peso, ainda mais preferivelmente 67 a 79% em peso e mais preferivelmente 67 a 75% em peso, com base no peso total do copolímero elastomérico de propileno-etileno (E).
[0045] Assim, o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) preferivelmente compreende unidades deriváveis de etileno (EC) de 15 a 35% em peso, mais preferivelmente de 18 a 33% em peso, ainda mais preferencialmente de 21 a 33% em peso e mais preferencialmente de 25 a 33% em peso, com base no peso total do copolímero elastomérico de propileno-etileno (E). De preferência, o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) é um polímero monomérico de dieno não conjugado de etileno-propileno (EPDM1) ou uma borracha de etileno-propileno (EPR1), sendo este último especialmente preferido, com um teor de propileno e/ou etileno como definido neste parágrafo.
[0046] E preferido que o copolímero elastomérico de propileno- etileno (E) seja unimodal em relação ao teor de etileno (EC) da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0047] Em uma forma de realização, o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) preferencialmente tem uma distribuição de peso molecular unimodal. De um modo preferido, o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) tem um peso molecular (Mw), de um modo preferido, entre 150.000-700.000, tal como de 250.000-650.000.
[0048] Adicionalmente ou alternativamente, o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) tem uma distribuição de peso molecular (MWD) preferivelmente entre 3,5-8 tal como de 3,5-7.
[0049] Em uma forma de realização, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem um Mw (XCS) para Mw (XCU) entre 1,5-3,5, tal como de 2-3.
[0050] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende uma fração solúvel em xileno (XCS) a frio.
[0051] É um requisito da presente invenção que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreenda uma fração solúvel em xileno (XCS) a frio em uma quantidade de 28 a 38% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO). Por exemplo, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreende a fração solúvel de xileno (XCS) a frio em uma quantidade de 30 a 36% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0052] É um requisito adicional da presente invenção que a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreenda unidades deriváveis de etileno (EC) de 15 a 35% em peso, mais preferivelmente de 18 a 33% em peso, ainda mais preferencialmente de 21 a 33% em peso e mais preferencialmente de 25 a 33% em peso, com base no peso total da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0053] É preferido que a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) seja unimodal em relação ao teor de etileno (EC).
[0054] Adicionalmente ou alternativamente, o propileno detectável na fração solúvel de xileno (XCS) a frio varia preferivelmente de 65 a 85% em peso, mais preferencialmente 67 a 82% em peso, ainda mais preferivelmente 67 a 79% em peso e mais preferencialmente 67 a 75% em peso, com base no peso total da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0055] Em uma forma de realização da presente invenção, a viscosidade intrínseca (IV) da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é bastante elevada. Valores bastante altos de viscosidade intrínseca (IV) melhoram a tenacidade. Consequentemente, é reconhecido que a viscosidade intrínseca da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é superior a 2,5 dl/g. Por outro lado, a viscosidade intrínseca (IV) não deve ser muito alta, caso contrário, a fluidez é diminuída. Assim, é um outro requisito da presente invenção que a viscosidade intrínseca da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) esteja na faixa de 2,5 a 3,5 dl/g, mais preferencialmente na faixa 2,5 para 3,3 dl/g.
[0056] Em uma forma de realização, a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) preferencialmente tem uma distribuição de peso molecular unimodal. De preferência, a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem um peso molecular (Mw) preferivelmente entre 150.000700.000, tal como entre 250.000-650.000.
[0057] Adicionalmente ou alternativamente, a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem uma distribuição de peso molecular (MWD) preferencialmente entre 3,5-8 tal como de 3,5-7.
[0058] De preferência, é desejado que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) apresente boa tenacidade. Por conseguinte, é reconhecido que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tenha uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a +23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e, mais preferencialmente, na faixa de 50 a 75 kJ/m2.
[0059] Adicionalmente ou alternativamente, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a -20 °C > 5 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 5 a 20 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 5 para 18 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 6 a 15 kJ/m2.
[0060] Adicionalmente ou alternativamente, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) deve ter um bom módulo de tensão. É preferido que o módulo de elasticidade do copolímero de propileno heterofásico (HECO) seja > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa.
[0061] É preferido que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tenha excelente resistência à tração na frenagem. Assim, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) preferivelmente tem uma resistência à tração na frenagem de 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferivelmente na faixa de 175 a 325 %.
[0062] Assim, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) preferencialmente tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferivelmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, e / ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2 e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[0063] Em uma forma de realização, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferencialmente no intervalo de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[0064] Alternativamente, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, e iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[0065] Alternativamente, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração > 750 MPa, mais preferencialmente no intervalo de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, e iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[0066] Por exemplo, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, e iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, e iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[0067] De preferência, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é α-nucleado. Ainda mais preferido, a presente invenção está isenta de agentes de nucleação. Em conformidade, o agente de a-nucleação é preferencialmente selecionado do grupo que consiste de (i) sais de ácidos monocarboxílicos e ácidos policarboxílicos, por exemplo, benzoato de sódio ou terc-butilbenzoato de alumínio, e (ii) dibenzilidenosorbitol (por exemplo, 1,3:2,4- dibenzilidenosorbitol) e derivados de dibenzilidenosorbitol substituídos por alquila-C1-C8, tais como metildibenzilidenosorbitol, etildibenzilidenosorbitol ou dimetildibenzilidenosorbitol (por exemplo, 1,3:2,4 di(metilbenzilideno) sorbitol), ou derivados de nonitol substituídos, tais como 1,2,3-trideoxi-4,6: 5,7-bis-O -[(4-propilfenil)metileno]-nonitol, e (iii) sais de diésteres de ácido fosfórico, por exemplo, fosfato de 2,2’-metilenobis(4, 6-di-terc-butilfenila) ou fosfato de alumínio-hidroxi-bis [2,2’-metileno-bis(4,6-di-t-butilfenila)], e (iv) polímero de vinilcicloalcano e polímero de vinil-alcano (como discutido em mais detalhe abaixo), e (v) misturas dos mesmos.
[0068] Tais aditivos estão geralmente disponíveis comercialmente e são descritos, por exemplo, em “Plastic Additives Handbook”, 5a edição, 2001 de Hans Zweifel, páginas 871 a 873.
[0069] De preferência, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) contém até 5% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), do agente de a-nucleação. Em uma forma de realização preferida, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) não contém mais do que 200 ppm, mais preferivelmente de 1 a 200 ppm, mais preferencialmente de 5 a 100 ppm de um agente de a-nucleação, em particular selecionado do grupo consistindo de dibenzilidenosorbitol (por exemplo 1,3: 2,4 dibenzilideno sorbitol), derivado de dibenzilidenosorbitol, de preferência dimetildibenzilidenosorbitol (por exemplo, 1,3: 2,4 di(metilbenzilideno) sorbitol), ou derivados de nonitol substituídos, tais como 1,2,3-trideoxi -4,6: 5,7-bis-O-[(4-propilfenil)metileno]-nonitol, polímero de vinilcicloalcano, polímero de vinilalcano e misturas dos mesmos.
[0070] É especialmente preferido que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) contenha um vinilcicloalcano, como vinilciclo-hexano (VCH), polímero e/ou polímero de vinilalcano. De preferência, o vinilcicloalcano é o polímero de vinilciclo-hexano (VCH) que é introduzido no copolímero de propileno heterofásico (HECO) pela tecnologia BNT.
[0071] O copolímero de propileno heterofásico instantâneo (HECO) é preferencialmente obtido por um processo específico. Por conseguinte, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é preferencialmente obtido por um processo de polimerização sequencial em que no primeiro reator (1° R) e opcionalmente em um segundo reator (2° R) é produzido o homopolímero de propileno (HPP), enquanto no terceiro reator (3° R) e opcionalmente em um quarto reator (4° R) obtém-se o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[0072] Em uma forma de realização, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é preferencialmente obtido por um processo de polimerização sequencial onde no primeiro reator (1° R) é produzido o homopolímero de propileno (HPP), enquanto que no terceiro reator (3° R) o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é obtido.
[0073] Alternativamente, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é preferencialmente obtido por um processo de polimerização sequencial onde no primeiro reator (1° R) e em um segundo reator (2° R) é produzido o homopolímero de propileno (HPP), enquanto no terceiro reator (3° R) e no quarto reator (4° R) o copolímero elastomérico de propileno- etileno (E) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) é obtido.
[0074] O termo “processo de polimerização sequencial” indica que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é produzido em pelo menos dois reatores, preferencialmente em três reatores ou mais, como quatro reatores, conectados em série. Por conseguinte, o presente processo compreende pelo menos um primeiro reator (1° R), um segundo reator opcional (2° R), um terceiro reator (3° R) e um quarto reator opcional (4° R). Por exemplo, o presente processo compreende pelo menos um primeiro reator (1° R), um segundo reator (2° R), um terceiro reator (3° R) e um quarto reator opcional (4° R), de preferência pelo menos um primeiro reator (1° R), um segundo reator (2° R), um terceiro reator (3° R) e um quarto reator (4° R). O termo “reator de polimerização” deve indicar que a polimerização principal ocorre. Assim, no caso de o processo consistir em três ou quatro reatores de polimerização, esta definição não exclui a opção de o processo total compreende, por exemplo, uma etapa de pré-polimerização em um reator de pré-polimerização. O termo “consiste de” é apenas uma formulação final em vista dos principais reatores de polimerização.
[0075] Depois do primeiro reator (1° R) e segundo reator opcional (2° R) a matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP), o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é obtido. Esta matriz (M) é subsequentemente transferida para o terceiro reator (3° R) e quarto reator opcional (4° R), preferencialmente para o terceiro reator (3° R) e quarto reator (4° R), no qual o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E) é produzido e assim o copolímero de propileno heterofásico (HECO) da presente invenção é obtido.
[0076] De preferência, a razão em peso entre a matriz (M), isto é, o homopolímero de propileno (HPP) e o copolímero elastomérico de propileno- etileno (E) [(M)/(E)] é de 85/15 a 60/40, mais preferencialmente 83/17 para abaixo de 62/38.
[0077] O primeiro reator (1° R) é, de preferência, um reator de suspensão (SR) e pode ser qualquer reator de tanque em batelada, contínuo ou simples, agitado ou reator de loop, operando a granel ou em suspensão. A granel significa uma polimerização em um meio de reação que compreende pelo menos 60% (p/p) de monômero. De acordo com a presente invenção, o reator em suspensão (SR) é, de preferência, um reator de loop (a granel) (LR).
[0078] O segundo reator opcional (2° R), o terceiro reator (3° R) e o quarto reator opcional (4° R) são preferencialmente reatores em fase gasosa (GPR). Tais reatores em fase gasosa (GPR) podem ser quaisquer reatores de leito fluidizado ou mecanicamente misturados. De um modo preferido, os reatores de fase gasosa (GPR) compreendem um reator de leito fluidizado mecanicamente agitado com velocidades de gás de pelo menos 0,2 m/seg. Assim, é reconhecido que o reator em fase gasosa é um reator do tipo leito fluidizado, de preferência com um agitador mecânico.
[0079] Assim, em uma forma de realização preferida, o primeiro reator (1° R) é um reator em suspensão (SR), como o reator de loop (LR), enquanto o segundo reator opcional (2° R), o terceiro reator (3°R) e o quarto reator opcional (4° R) são reatores em fase gasosa (GPR). Por conseguinte, para o presente processo, pelo menos dois, preferencialmente dois ou três ou quatro reatores de polimerização, nomeadamente um reator em suspensão (SR), como o reator de loop (LR), um opcionalmente primeiro reator em fase gasosa (GPR-1), um segundo reator em fase gasosa (GPR-2) e, opcionalmente, um terceiro reator em fase gasosa (GPR-3) conectado em série são utilizados. Se necessário antes do reator em suspensão (SR), um reator de pré-polimerização é colocado.
[0080] Em uma forma de realização, o segundo reator (2° R) pode ser um reator em suspensão (SR). Nesta forma de realização, o primeiro reator (1° R) e o segundo reator (2° R) são reatores em suspensão (SR) e o terceiro reator (3° R) e o quarto reator opcional (4° R) são reatores em fase gasosa (GPR).
[0081] Um processo de multiestágios preferido é um processo de “fase de loop-gás”, tal como desenvolvido por Borealis A/S, Dinamarca (conhecido como tecnologia BORSTAR®) descrito, por exemplo, na literatura de patentes, tal como em EP 0 887 379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 ou em WO 00/68315.
[0082] Um outro processo adicional adequado de fase gasosa em suspensão é o processo Spheripol® da Basell.
[0083] De preferência, no presente processo para produzir o copolímero de propileno heterofásico (HECO), como definido acima, as condições para o primeiro reator (1° R), isto é, o reator de suspensão (SR), como um reator de loop (LR), podem ser as seguintes: - a temperatura está na faixa de 40° C a 110 °C, preferencialmente entre 60 °C e 100 °C, como 68 a 95 °C, - a pressão está compreendida entre 2.000 kPa e 8.000 kPa (20 e 80 bar), de preferência entre 3.500 kPa e 7.000 kPa (35 e 70 bar), - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de uma maneira conhecida per se.
[0084] Subsequentemente, a mistura de reação do primeiro reator (1° R) pode ser transferida para o segundo reator opcional (2° R), isto é, reator de fase gasosa (GPR-1), pelo que as condições são preferencialmente as seguintes: - a temperatura está na faixa de 50 °C a 130 °C, de preferência entre 60 °C e 100 °C, - a pressão está compreendida entre 500 kPa e 5.000 kPa (5 bar e 50 bar), de preferência entre 1.500 kPa e 3.500 kPa (15 bar e 35 bar), - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de uma maneira conhecida per se.
[0085] Se o primeiro reator (1° R) e o segundo reator (2° R) forem reatores de suspensão, as condições no segundo reator (2° R), isto é, o reator de suspensão, são de preferência semelhantes ao primeiro reator (1° R).
[0086] A condição no terceiro reator (3° R) e no quarto reator opcional (4° R), preferencialmente no segundo reator de fase gasosa (GPR-2) e, opcionalmente, no terceiro reator de fase gasosa (GPR-3), é semelhante ao segundo reator (2° R). Isto de preferência se aplica no caso do segundo reator (2° R) ser um reator de fase gasosa (GPR-1). Nesta forma de realização, as condições no segundo reator (2° R), isto é, o reator de fase gasosa (GPR-1), preferivelmente diferem das condições no primeiro reator (1° R).
[0087] Se o primeiro reator (1° R) e o segundo reator (2° R) forem reatores em suspensão, as condições no terceiro reator (3° R) e no quarto reator opcional (4° R) são preferencialmente as seguintes: - a temperatura está dentro da faixa de 50 °C a 130 °C, de preferência entre 60 °C e 100 °C, - a pressão está compreendida entre 500 kPa e 5.000 kPa (5 bar e 50 bar), de preferência entre 1.000 kPa e 3.500 kPa (10 bar e 35 bar), - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de uma maneira conhecida per se.
[0088] O tempo de residência pode variar nas três zonas do reator.
[0089] Em uma forma de realização do processo para produzir o copolímero de propileno heterofásico (HECO), o tempo de residência no primeiro reator (1°R), isto é, o reator de suspensão (SR), como um reator de loop (LR), está na faixa de 0,2 a 4 horas, por exemplo 0,3 a 1,5 horas e o tempo de residência nos reatores de fase gasosa será geralmente de 0,2 a 6,0 horas, como 0,5 a 4,0 horas.
[0090] Se desejado, a polimerização pode ser realizada de uma maneira conhecida sob condições supercríticas no primeiro reator (1° R), ou seja, no reator de suspensão (SR), como no reator de loop (LR), e/ou como um modo condensado em os reatores de fase gasosa (GPR).
[0091] De preferência, o processo compreende também uma pré- polimerização com o sistema de catalisador usado.
[0092] Em uma forma de realização preferida, a pré-polimerização é conduzida como polimerização em suspensão em massa em propileno líquido, isto é, a fase líquida compreende principalmente propileno, com uma quantidade menor de outros reagentes e componentes opcionalmente inertes dissolvidos na mesma.
[0093] A reação de pré-polimerização é tipicamente conduzida a uma temperatura de 0 a 50 °C, preferencialmente de 10 a 45 °C, e mais preferivelmente de 15 a 40 °C.
[0094] A pressão no reator de pré-polimerização não é crítica, mas deve ser suficientemente alta para manter a mistura de reação na fase líquida. Assim, a pressão pode ser de 2.000 kPa a 10.000 kPa (20 a 100 bar), por exemplo, 3.000 kPa a 7.000 kPa (30 a 70 bar).
[0095] Os componentes do catalisador são de preferência todos introduzidos na etapa de pré-polimerização. Contudo, quando o componente de catalisador sólido (i) e o cocatalisador (ii) podem ser alimentados separadamente, é possível que apenas uma parte do cocatalisador seja introduzida na fase de pré-polimerização e a parte restante em fases de polimerização subsequentes. Também nestes casos é necessário introduzir tanto cocatalisador na fase de pré-polimerização que uma reação de polimerização suficiente é obtida na mesma.
[0096] É possível adicionar outros componentes também a fase de pré-polimerização. Assim, o hidrogênio pode ser adicionado a fase de pré- polimerização para controlar o peso molecular do pré-polímero como é conhecido na técnica. Além disso, o aditivo antiestático pode ser usado para impedir que as partículas se colem umas às outras ou às paredes do reator.
[0097] O controle preciso das condições de pré-polimerização e parâmetros de reação está dentro do conhecimento da técnica.
[0098] De acordo com a invenção, o copolímero de propileno heterofásico (HECO), é obtido por um processo de polimerização sequencial, como descrito acima, na presença de um sistema de catalisador. É reconhecido que não existem restrições específicas relativamente ao sistema de catalisador desde que seja utilizado um catalisador Ziegler-Natta. No que se refere aos sistemas de catalisador adequados para preparar o copolímero de propileno heterofásico (HECO), é feita referência a, por exemplo, WO2014/023603, EP591224, WO2012/007430, EP2610271, EP 261027 e EP2610272, que são aqui incorporadas por referência. Composição de poliolefina (PO)
[0099] É reconhecido que a composição de poliolefina (PO) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de >95% em peso, com base no peso total da composição.
[00100] Em uma forma de realização da presente invenção, a composição de poliolefina (PO) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de >96% em peso, com base no peso total da composição. De preferência, a composição de poliolefina (PO) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de >97% em peso ou de >99,8% em peso, com base no peso total da composição.
[00101] Por exemplo, a composição de poliolefina (PO) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 95 a 100% em peso, de preferência de 96 a 99,8% em peso, com base no peso total da composição. De preferência, a composição de poliolefina (PO) compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) em uma quantidade de 97 a 100% em peso, preferivelmente de 97 a 99,8% em peso, com base no peso total da composição.
[00102] Em uma forma de realização, a composição de poliolefina (PO) consiste no copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[00103] Opcionalmente, as inclusões da composição final de poliolefina (PO) podem também conter a carga inorgânica (F); no entanto, de preferência, a carga inorgânica (F) forma inclusões separadas dentro da matriz, isto é, o homopolímero de propileno (HPP).
[00104] Além dos componentes poliméricos, a composição de poliolefina (PO) de acordo com a presente invenção pode compreender uma carga inorgânica (F), de preferência em uma quantidade de <5% em peso, com base no peso total da composição. É reconhecido que a carga inorgânica (F) possa ser selecionada do grupo que consiste de talco, volastonita, mica, giz e misturas dos mesmos.
[00105] Em uma forma de realização da presente invenção, a carga inorgânica (F) é talco.
[00106] A carga inorgânica (F) preferivelmente tem um tamanho médio de partícula d50 na faixa de 0,5 a 20,0 μm, mais preferencialmente na faixa de 0,5 a 15,0 μm, ainda mais preferencialmente na faixa de 0,75 a 10,0 μm.
[00107] Tipicamente, a carga inorgânica (F) tem um tamanho de partícula de corte d95 [percentagem em massa] igual ou inferior a 25,0 μm, mais preferencialmente na faixa de 1,5 a 17,5 μm, ainda mais preferencialmente na faixa de 2,0 a 15,0 μm.
[00108] A composição de poliolefina (PO) tem uma boa fluidez, isto é, uma taxa de fluidez bastante baixa. É assim entendido que a composição de poliolefina (PO) tem uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 20 a 35 g/10 min. Mais especificamente, a composição de poliolefina (PO) tem uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 25 a 35 g/10 min.
[00109] É ainda preferido que a composição de poliolefina (PO) tenha um excelente equilíbrio de rigidez/tenacidade. É assim preferido que a composição de poliolefina (PO) apresente boa tenacidade. Consequentemente, é reconhecido que a composição de poliolefina (PO) tem uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a +23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2.
[00110] Adicionalmente ou alternativamente, a composição de poliolefina (PO) tem uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a -20 °C > 5 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 5 a 20 kJ/m2, ainda mais preferivelmente na faixa de 5 a 18 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 6 a 15 kJ/m2.
[00111] Adicionalmente ou alternativamente, a composição de poliolefina (PO) deve ter um bom módulo de tensão. É preferido que o módulo de elasticidade da composição de poliolefina (PO) seja > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa.
[00112] É preferido que a composição de poliolefina (PO) tenha excelente resistência à tração na frenagem. Assim, a composição de poliolefina (PO) tem de preferência uma resistência à tração na frenagem de 150%, mais preferivelmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[00113] Assim, a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferivelmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, e/ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2 e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[00114] Em uma forma de realização, a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, ou iv) uma resistência à tração na frenagem de> 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[00115] Alternativamente, a composição de poliolefina (PO) i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, e iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[00116] Alternativamente, a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, e iv) uma resistência à tração na frenagem de> 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[00117] Por exemplo, a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, de preferência na faixa de 20 a 30 g/10 min, e ii) um módulo de tração de > 750 MPa, mais preferencialmente na faixa de 750 a 1100 MPa, e mais preferencialmente de 800 a 1050 MPa, e iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 30 a 80 kJ/m2, ainda mais preferencialmente na faixa de 40 a 75 kJ/m2 e mais preferencialmente na faixa de 50 a 75 kJ/m2, e iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%, mais preferencialmente na faixa de 150 a 400%, ainda mais preferencialmente de 150 a 350 MPa e mais preferencialmente na faixa de 175 a 325%.
[00118] Para preparar a composição de poliolefina (PO), um aparelho convencional de composição ou mistura, por exemplo, pode ser utilizado um misturador Banbury, um moinho de borracha de 2 rolos, um misturador coamassador Buss ou uma extrusora de parafuso duplo. A composição de poliolefina (PO) recuperada da extrusora é usualmente na forma de grânulos. Estes grânulos são então preferencialmente processados, por exemplo, por moldagem por injeção para gerar artigos e produtos da composição de poliolefina (PO) inventiva.
[00119] Consequentemente, a presente invenção é também dirigida a um processo para a preparação da composição de poliolefina (PO) compreendendo as etapas de adicionar o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e opcionalmente a carga inorgânica (F) a uma extrusora (como mencionado acima) e extrudando a mesma obtendo assim a referida composição de poliolefina (PO).
[00120] É preferido que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) seja obtido produzindo o homopolímero de propileno (HPP) em pelo menos um reator, por exemplo, dois reatores, transferindo o referido homopolímero de propileno (HPP) em pelo menos um reator subsequente, por exemplo, dois reatores, onde na presença do homopolímero de propileno (HPP) é produzido o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E).
[00121] A composição de poliolefina (PO) de acordo com a invenção pode ser peletizada e composta utilizando qualquer uma da variedade de métodos de combinação e mistura bem conhecidos e vulgarmente utilizados na técnica de composição de resina. Artigos automotivos e usos de acordo com a invenção
[00122] É reconhecido que o presente copolímero de propileno heterofásico (HECO) provê uma combinação de boa capacidade de fluidez com um excelente equilíbrio de rigidez/tenacidade e excelente resistência à tração de frenagem, preferencialmente para composições de poliolefinas preparadas a partir do mesmo.
[00123] Por conseguinte, deve ser notado que os artigos moldados preparados a partir do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou da composição de poliolefina (PO) apresentam uma boa fluidez com um excelente equilíbrio entre rigidez/tenacidade e excelente resistência de tração na frenagem.
[00124] Assim, de acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido o uso do copolímero de propileno heterofásico (HECO), como aqui definido, para aperfeiçoar as propriedades mecânicas de uma composição de poliolefina (PO), em que o aperfeiçoamento é conseguido quando a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medido de acordo com a norma ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 MPa e/ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%.
[00125] Em uma forma de realização, o aperfeiçoamento é conseguido quando a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a norma ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 MPa, ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%.
[00126] De preferência, o aperfeiçoamento é alcançado quando a composição de poliolefina (PO) tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a norma ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 MPa e iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2, e iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150%.
[00127] No que diz respeito à definição do copolímero de propileno heterofásico (HECO), a composição de poliolefina (PO) e suas formas de realização preferidas, é feita referência às declarações providas acima quando se discutem os detalhes técnicos do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e a composição de poliolefina (PO)
[00128] O copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou a composição de poliolefina (PO) é/são preferencialmente parte de um artigo automotivo, de preferência um artigo automotivo moldado (injeção), ou seja, de artigo automotivo (interno ou externo). Por exemplo, o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou a composição de poliolefina (PO) é/são parte de uma composição, que é por sua vez parte do artigo automotivo, de preferência (injeção) moldado artigo automotivo, ou seja, de artigo automotivo (interior ou exterior).
[00129] É especialmente preferido que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) faça parte da composição de poliolefina (PO), que é por sua vez parte do artigo automotivo, preferivelmente, artigo automotivo moldado (injeção), isto é, de artigo automotivo (interno ou externo).
[00130] Tendo em vista os resultados muito bons obtidos, a presente invenção não é dirigida apenas ao copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou à composição de poliolefina (PO), mas também a um artigo automotivo no qual o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou a composição de poliolefina (PO) é parte dele.
[00131] Consequentemente, a presente invenção é adicionalmente dirigida para um artigo automotivo, compreendendo o copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou a composição de poliolefina (PO).
[00132] De um modo preferido, o artigo automotivo compreende a composição de poliolefina (PO), a referida composição de poliolefina (PO) compreende, de um modo preferido, consiste no copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreendendo a) um homopolímero de propileno (HPP) com uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a norma ISO 1133, na faixa de 100 a 300 g/10 min, e b) um copolímero elastomérico de propileno-etileno (E), em que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) (i) tem uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida em conformidade com a norma ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, (ii) compreende uma fração solúvel de xileno (XCS) a frio em uma quantidade de 28 a 38% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), em que adicionalmente a fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem (iii) uma viscosidade intrínseca (IV) na faixa de 2,5 a 3,5 dl/g, e (iv) um teor de etileno (EC) de 15 a 35% em peso com base no peso total da fração solúvel de xileno (XCS) a frio do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
[00133] O termo “artigo automotivo” usado na presente invenção indica que é um artigo tridimensional formado para o interior ou exterior de automotivos. Os artigos automóveis típicos são para-choques, painéis de carroçaria, painéis oscilantes, painéis de acabamento lateral, acabamentos interiores, auxiliares de passo, spoilers, para-lamas, painéis de controle e semelhantes. O termo “exterior” indica que o artigo não faz parte do interior do carro, mas faz parte do exterior do carro. Por conseguinte, os artigos automóveis exteriores preferidos são selecionados do grupo que consiste de para-choques, painéis de acabamento lateral, auxiliares de passo, painéis de carroçaria, para-lamas e spoilers. Em contraste com isso, o termo “interior” indica que o artigo é parte do interior do carro, mas não faz parte do exterior do carro. Por conseguinte, os artigos automóveis interiores preferidos são selecionados do grupo que consiste de painéis oscilantes, painéis de controle e acabamentos interiores.
[00134] De preferência, o artigo automotivo, isto é, o artigo automotivo exterior ou interior, compreende igual ou superior a 50,0% em peso, mais preferencialmente igual ou superior a 55,0% em peso, ainda mais preferencialmente igual ou superior a 70,0% em peso, ainda mais preferivelmente igual ou superior a 80,0% em peso, ainda mais preferencialmente consiste no copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou na composição de poliolefina (PO).
[00135] Em uma forma de realização, o artigo automotivo, isto é, o artigo automotivo exterior ou interior, compreende igual ou superior a 80,0% em peso, mais preferencialmente igual ou superior a 90,0% em peso, ainda mais preferivelmente igual ou superior a 95,0% em peso. %, ainda mais preferencialmente igual ou superior a 99,0% em peso, ainda mais preferencialmente consiste no copolímero de propileno heterofásico (HECO) e/ou na composição de poliolefina (PO).
[00136] Para misturar os componentes individuais da presente composição de poliolefina (PO), um aparelho de composição ou mistura convencional, por exemplo, pode ser utilizado um misturador Banbury, um moinho de borracha de 2 rolos, um misturador coamassador Buss ou uma extrusora de parafuso duplo. Os materiais poliméricos recuperados da extrusora estão geralmente na forma de grânulos. Estes grânulos são então preferencialmente processados, por exemplo, por moldagem por injeção para gerar os artigos, isto é, os artigos automotivos (interiores ou exteriores).
[00137] A presente invenção será agora descrita em maior detalhe pelos exemplos providos abaixo.
[00138] As seguintes definições de termos e métodos de determinação aplicam-se à descrição geral acima da invenção, bem como aos exemplos abaixo, a menos que definido de outro modo. Cálculo do teor de comonômero da segunda fração (F2):
em que w(F1) é a fração em peso da primeira fração (F1), ou seja, o produto do primeiro reator (R1), w(F2) é a fração em peso da segunda fração (F2), ou seja, do polímero produzido no segundo reator (R2), C(F1) é o teor de comonômero [em % em peso] da primeira fração (F1), ou seja, do produto do primeiro reator (R1), C(R2) é o teor de comonômero [em % em peso] do produto obtido no segundo reator (R2), isto é, a mistura da primeira fração (F1) e da segunda fração (F2), C(F2) é o teor de comonômero calculado [em % em peso] da segunda fração (F2).
[00139] Cálculo do teor de xileno do solúvel frio (XCS) da segunda fração (F2):
em que w(F1) é a fração em peso da primeira fração (1), ou seja, o produto do primeiro reator (R1), w(F2) é a fração em peso da segunda fração (F2), ou seja, do polímero produzido no segundo reator (R2), XS(F1) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) [em % em peso] da primeira fração (F1), ou seja, do produto do primeiro reator (R1), XS(R2) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) [em % em peso] do produto obtido no segundo reator (R2), isto é, a mistura da primeira fração (F1) e da segunda fração (F2), XS(F2) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) calculado [em % em peso] da segunda fração (F2).
[00140]
em que w(F1) é a fração em peso da primeira fração (F1), ou seja, o produto do primeiro reator (R1), w(F2) é a fração em peso da segunda fração (F2), ou seja, do polímero produzido no segundo reator (R2), MFR(F1) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10 min] da primeira fração (F1), isto é, do produto do primeiro reator (R1), MFR(R2) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10min] do produto obtido no segundo reator (R2), ou seja, a mistura da primeira fração (F1) e da segunda fracção (F2), MFR(F2) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10 min] calculada da segunda fração (F2).
[00141] Cálculo do teor de comonômeros da terceira fração (F3):
em que w(R2) é a fração em peso do segundo reator (R2), isto é, a mistura da primeira fração (1) e da segunda fração (F2), w(F3) é a fração em peso da terceira fração (F3), isto é, do polímero produzido no terceiro reator (R3), C(R2) é o teor de comonômero [em % em peso] do produto do segundo reator (R2), ou seja, da mistura da primeira fração (F1) e segunda fração (F2), C(R3) é o teor de comonômero [em % em peso] do produto obtido no terceiro reator (R3), ou seja, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da terceira fração (F3), C(F3) é o teor de comonômero calculado [em % em peso] da terceira fração (F3).
[00142] Cálculo do teor solúvel de xileno a frio (XCS) da terceira fração (F3):
em que w(R2) é a fração em peso do segundo reator (R2), ou seja, a mistura da primeira fração (F1) e da segunda fração (F2), w(F3) é a fração em peso da terceira fração (F3), isto é, do polímero produzido no terceiro reator (R3), XS(R2) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) [em % em peso] do produto do segundo reator (R2), ou seja, da mistura da primeira fração (F1) e da segunda fração (F2), XS(R3) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) [em % em peso] do produto obtido no terceiro reator (R3), isto é, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2), e da terceira fração (F3), XS(F3) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) calculado [em % em peso] da terceira fração (F3).
[00143]
em que w(R2) é a fração em peso do segundo reator (R2), ou seja, a mistura da primeira fração (F1) e da segunda fração (F2), w(F3) é a fração em peso da terceira fração (F3), isto é, do polímero produzido no terceiro reator (R3), MFR (R2) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10 min] do produto do segundo reator (R2), isto é, da mistura da primeira fração (F1) e da segunda fração (F2), MFR(R3) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10min] do produto obtido no terceiro reator (R3), ou seja, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da terceira fração (F3) MFR(F3) é a taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C) [em g / 10min] calculada da terceira fração (F3).
[00144] Cálculo do teor de comonômero da quarta fração (F4):
em que w(R3) é a fração em peso do terceiro reator (R3), isto é, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da quarta fração (F3), w(F4) é a fração em peso da quarta fração (F4), isto é, do polímero produzido no quarto reator (R4), C(R3) é o teor de comonômero [em % em peso] do produto do terceiro reator (R3), isto é, da mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da terceira fração (F3) C(R4) é o teor de comonômero [em % em peso] do produto obtido no quarto reator (R4), ou seja, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2), da terceira fração (F3) e a quarta fração (F4), C(F4) é o teor de comonômero calculado [em% em peso] da quarta fração (F4).
[00145] Cálculo do teor solúvel de xileno a frio (XCS) da quarta fração (F4):
em que w(R3) é a fração em peso do terceiro reator (R3), isto é, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da terceira fração (F3), w(F4) é a fração em peso da quarta fração (F4), isto é, do polímero produzido no quarto reator (R4), XS(R3) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) [em % em peso] do produto do terceiro reator (R3), isto é, da mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e a terceira fração (F3), XS(R4) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) [em % em peso] do produto obtido no quarto reator (R4), ou seja, a mistura da primeira fração (F1), a segunda fração (F2), a terceira fração (F3) e a quarta fração, XS(F4) é o teor solúvel de xileno a frio (XCS) calculado [em % em peso] da quarta fração (F4).
[00146]
em que w(R3) é a fração em peso do terceiro reator (R3), isto é, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da terceira fração (F3), w(F4) é a fração em peso da quarta fração (F4), isto é, do polímero produzido no quarto reator (R4), MFR(R3) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10min] do produto do terceiro reator (R3), ou seja, da mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2) e da terceira fração (F3), MFR(R4) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10min] do produto obtido no quarto reator (R4), ou seja, a mistura da primeira fração (F1), da segunda fração (F2), da terceira fração (F3) e da quarta fração (F4), MFR(F4) é a taxa de fluidez MFR2 (230 °C) [em g/10min] calculada da quarta fração (F4).
[00147] Os espectros de RMN de C13 dos polipropilenos foram registrados em espectrômetro Bruker 400 MHz a 130 °C a partir de amostras dissolvidas em 1,2,4-triclorobenzeno/benzeno-d6 (90/10 p/p). Para a análise pentad, a atribuição é feita de acordo com os métodos descritos na literatura: (T. Hayashi, Y. Inoue, R. Chüjo e T. Asakura, Polymer 29 138-43 (1988) e Chujo R, et al, Polymer 35 339 (1994).
[00148] A medição por RMN foi utilizada para determinar a concentração de pentad mmmm de uma maneira bem conhecida na técnica. Quantificação do teor de comonômeros por espectroscopia de FTIR
[00149] O teor de comonômero é determinado por espectroscopia de infravermelhos por transformada de Fourier quantitativa (FTIR) após atribuição básica calibrada através de espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) de C13 quantitativa de uma maneira bem conhecida na técnica. As películas finas são comprimidas a uma espessura entre 100 e 500 μm e os espectros são gravados no modo de transmissão.
[00150] Especificamente, o teor de etileno de um copolímero de polipropileno-co-etileno é determinado usando a área de pico corrigida na linha de base das bandas quantitativas encontradas em 720-722 e 730-733 cm-1. Especificamente, o teor de buteno ou hexeno de um copolímero de polietileno é determinado usando a área de pico corrigida da linha de base das bandas quantitativas encontradas em 1377-1379 cm-1. Resultados quantitativos são obtidos com base na referência à espessura da película.
[00151] Densidade é medida de acordo com a ISO 1183-187. A preparação da amostra é feita por moldagem por compressão de acordo com a ISO 1872-2: 2007.
[00152] MFR2 (230 °C) é medido de acordo com a ISO 1133 (230 °C, 2,16 kg de carga).
[00153] MFR2 (190 °C) é medido de acordo com a ISO 1133 (190 °C, 2,16 kg de carga).
[00154] Viscosidade intrínseca é medida de acordo com a DIN ISO 1628/1, de outubro de 1999 (em Decalina a 135 °C).
[00155] Fração solúvel em xileno a frio (XCS % em peso): O teor de solúveis de xileno a frio (XCS) é determinado a 25 °C de acordo com a ISO 16152; primeira edição; 01/07/2005. A parte que permanece insolúvel é a fração insolúvel de xileno a frio (XCI).
[00156] Temperatura de fusão Tm, temperatura de cristalização Tc, é medida com a calorimetria diferencial de varrimento (DSC) Mettler TA820 em amostras de 5-10 mg. As curvas de cristalização e de fusão foram obtidas durante o resfriamento a 10 °C/min e as varreduras de aquecimento entre 30 °C e 225 °C. As temperaturas de fusão e de cristalização foram tomadas como os picos das endotérmicas e exotérmicas.
[00157] Também a entalpia de fusão e cristalização (Hm e Hc) foram medidas pelo método DSC de acordo com a ISO 11357-1.
[00158] Peso molecular numérico médio (Mn), peso molecular ponderal médio (Mw) e a distribuição do peso molecular (MWD) são determinados por cromatografia de permeação em gel (GPC) de acordo com o seguinte método:
[00159] O peso molecular ponderal médio Mw e a distribuição do peso molecular (MWD = Mw/Mn em que Mn é o peso molecular numérico médio e Mw é o peso molecular ponderal médio) é medido por um método baseado nas ISO 16014-1:2003 e ISO 16014-4:2003. Um instrumento Waters Alliance GPCV 2000, equipado com detector de índice de refração e viscosímetro on-line foi usado com 3 colunas de gel TSK (GMHXL-HT) de TosoHaas e 1,2,4- triclorobenzeno (TCB, estabilizado com 200 mg/l de 2,6-di-terc-butil-4-metil- fenol) como solvente a 145°C e a um fluxo constante de 1 ml/min. 216,5 μl de solução de amostra foram injetados por análise. O conjunto de colunas foi calibrado utilizando calibração relativa com 19 padrões de poliestireno MWD estreito (PS) na faixa de 0,5 kg/mol a 11500 kg/mol e um conjunto de padrões de polipropileno amplo bem distinguidos. Todas as amostras foram preparadas dissolvendo 5-10 mg de polímero em 10 ml (a 160 °C) de TCB estabilizado (o mesmo que a fase móvel) e mantendo durante 3 horas com agitação contínua antes da amostragem no instrumento GPC.
[00160] Tamanho médio de partícula d50 (Sedimentação) é calculado a partir da distribuição do tamanho de partícula [percentagem em massa] como determinado por sedimentação líquida gravitacional de acordo com a ISO 13317-3 (Sedigraph).
[00161] Módulo de Tração; Resistência à tração na frenagem foram medidos de acordo com a ISO 527-2 (velocidade de tração = 50 mm/min; 23 °C) utilizando amostras moldadas por injeção como descrito em EN ISO 1873-2 (formato de osso de cão, 4 mm de espessura).
[00162] Módulo de flexão foi medido de acordo com a ISO 178, usando amostras de teste moldadas por injeção, conforme descrito na EN ISO 1873-2, com dimensões de 80 x 10 x 4 mm3. A velocidade de tração foi de 2mm/min para determinar o módulo de flexão.
[00163] Teste de impacto Charpy: A resistência ao impacto com entalhe Charpy (Charpy NIS) é medida de acordo com ISO 179-1/1eA/DIN 53453 a 23 °C, -20 °C e -30 °C, utilizando amostras de teste de barra moldadas por injeção de 80x10x4 mm3mm3 preparado de acordo com a ISO 294-1: 1996.
[00164] Encolhimento (SH) radial; Encolhimento (SH) Tangencial foram determinados em discos circulares moldados por injeção, com abertura central (diâmetro de 180 mm, espessura de 3 mm, tendo um ângulo de escoamento de 355° e um recorte de 5°). Duas amostras são moldadas aplicando dois diferentes tempos de pressão de retenção (10s e 20s, respectivamente). A temperatura de fusão no portão é de 260 °C e a velocidade média da frente de fluxo no molde é de 100 mm/s. Temperatura da ferramenta: 40 °C, contrapressão: 60.000 kPa (600 bar).
[00165] Após o condicionamento da amostra à temperatura ambiente por 96 horas, as mudanças dimensionais radiais e tangenciais à direção do fluxo são medidas para ambos os discos. A média dos respectivos valores de ambos os discos são relatados como resultados finais.
[00166] Tamanho de partícula de corte d95 (Sedimentação) é calculado a partir da distribuição de tamanho de partícula [percentual de massa] conforme determinado por sedimentação de líquido gravitacional de acordo com a ISO 13317-3 (Sedigraph).
[00167] Todos os polímeros foram produzidos em uma planta piloto da Borstar com um reator de pré-polimerização, um reator loop de suspensão e três reatores de fase gasosa. O catalisador utilizado no processo de polimerização para o exemplo inventivo foi o catalisador BCF55P comercialmente disponível (1,9% em peso de catalisador Ti-Ziegler-Natta como descrito na EP 591 224) de Borealis AG com trietilalumínio (TEAL) como cocatalisador e dietilaminotrietilxilano [Si(OCH2CH3)3(N(CH2CH3)2)] (doador U) ou diciclo pentil dimetoxissilano (doador D). A preparação do copolímero de propileno heterofásico (HECO) compreendendo o homopolímero de propileno (HPP) e o copolímero elastomérico de propileno- etileno (E) incluindo a relação alumínio para doador é descrita na Tabela 1 seguinte. A Tabela 1 também descreve as condições de preparação para os exemplos comparativos (CE).
[00168] A Tabela 2 resume os perfis de propriedades dos copolímeros de propileno heterofásicos da invenção (HECO) e os exemplos comparativos (CE). Tabela 1: Condições de polimerização dos copolímeros de propileno heterofásico da invenção (HECO) e exemplos comparativos (CE)
Tabela 2: Propriedades dos copolímeros de propileno heterofásico (HECO) e os exemplos comparativos (CE) 
[00169] Em contraste com os exemplos comparativos, os materiais da invenção HECO1, HECO2, HECO3 e HECO4 proveem uma excelente combinação de propriedades mecânicas. Em particular, pode ser concluído que os copolímeros de propileno heterofásicos da invenção (HECO) proveem uma boa fluidez em combinação com um bom equilíbrio entre rigidez/tenacidade e excelente tensão da tração na frenagem.
Claims (15)
1. Copolímero de propileno heterofásico (HECO), caracterizado pelo fato de que compreende (i) um homopolímero de propileno (HPP) com uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 100 a 300 g/10 min, e (ii) um copolímero elastomérico de propileno-etileno (E), em que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) (iii) tem uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida em conformidade com ISO 1133 na faixa de 20 a 35 g/10 min, (iv) compreende uma fração solúvel em xileno a frio (XCS) em uma quantidade de 28 a 38% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO), em que adicionalmente a fração solúvel em xileno a frio (XCS) do copolímero de propileno heterofásico (HECO) tem (v) i) uma viscosidade intrínseca (IV) medida de acordo com DIN ISO 1628/1 na faixa de 2,5 a 3,5 dl/g, e (vi) um teor de etileno (EC) de 15 a 35% em peso com base no peso total da fração solúvel em xileno a frio (XCS) do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
2. Copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o homopolímero de propileno (HPP) é unimodal em relação à taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida de acordo com ISO 1133 e/ou tem teor solúvel em xileno a frio (XCS) não superior a 5% em peso.
3. Copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) possui um teor de etileno (EC-HECO) de 7 a 15% em peso, com base no peso total do copolímero de propileno heterofásico (HECO).
4. Copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fração solúvel em xileno a frio (XCS) é unimodal em relação ao teor de etileno (EC) e/ou unimodal em relação à distribuição do peso molecular (MWD).
5. Copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a razão em peso de copolímero de propileno heterofásico (HECO) para o homopolímero de polipropileno (HPP) [HECO/HPP] é de 3,0:1,0 a 1,0:1,0.
6. Copolímero de propileno heterofásico (HECO) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é α-nucleado, isto é, compreende um agente de a-nucleação.
7. Composição de poliolefina (PO), caracterizada pelo fato de que compreende >95% em peso, com base no peso total da composição, do copolímero de propileno heterofásico (HECO) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
8. Composição de poliolefina (PO) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a composição compreende uma carga inorgânica (F), preferencialmente a carga é selecionada do grupo que consiste de talco, volastonita, mica, giz e misturas dos mesmos.
9. Composição de poliolefina (PO) de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que a composição tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C) medida de acordo com ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 Mpa medido de acordo com a ISO 527-2 e/ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2 medida de acordo com ISO 179-1/1eA, e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150% medida de acordo com a ISO 527-2.
10. Composição de poliolefina (PO) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a composição tem i) um módulo de elasticidade na faixa de 750 a 1100 Mpa medido de acordo com a ISO 527-2, e/ou ii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C na faixa de 30 a 80 kJ/ m2 medida de acordo com ISO 179-1/1eA, e/ou iii) uma resistência à tração na frenagem na faixa de 150 a 400% medida de acordo com a ISO 527-2.
11. Artigo automotivo, caracterizado pelo fato de que compreende o copolímero de propileno heterofásico (HECO) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 6 e/ou a composição de poliolefina (PO) como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores 7 a 10.
12. Artigo automotivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o artigo automotivo é um artigo automotivo externo ou interno selecionado dentre para-choque, painéis de carroceria, painéis de balancim, painéis de acabamento laterais, acabamentos internos, auxiliares com degrau, spoilers, para-lamas e painéis de instrumentos.
13. Processo para preparação de uma composição de poliolefina (PO) de acordo com uma das reivindicações anteriores 7 a 10, caracterizado pelo fato de que é por extrusão do copolímero de propileno heterofásico (HECO) e da carga inorgânica opcional (F) em uma extrusora.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o copolímero de propileno heterofásico (HECO) é obtido produzindo o homopolímero de propileno (HPP) em pelo menos um reator subsequente, transferindo referido homopolímero de propileno (HPP) em pelo menos um reator subsequente, onde na presença do homopolímero de propileno (HPP) é produzido o copolímero elastomérico de propileno-etileno (E).
15. Uso de um copolímero de propileno heterofásico (HECO) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 6, caracterizado pelo fato de que é para aperfeiçoar as propriedades mecânicas de uma composição de poliolefina (PO), em que o aperfeiçoamento é alcançado quando a composição tem i) uma taxa de fluidez MFR2 (230 °C), medida de acordo com ISO 1133, na faixa de 20 a 35 g/10 min, e ii) um módulo de elasticidade de > 750 MPa medido de acordo com a ISO 527-2 e/ou iii) uma resistência ao impacto com entalhe Charpy a 23 °C de > 30 kJ/m2 medida de acordo com ISO 179-1/1eA, e/ou iv) uma resistência à tração na frenagem de > 150% medida de acordo com a ISO 527-2.
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