BR112012008002B1

BR112012008002B1 - Partículas expandidas de resina de polipropileno, produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno e processo de produção dos mesmos

Info

Publication number: BR112012008002B1
Application number: BR112012008002-4A
Authority: BR
Inventors: Kenichi Senda
Original assignee: Kaneka Corporation
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2019-08-20
Also published as: EP2487199B1; JP5732399B2; US20120214890A1; CN102575047A; JP2015129313A; US9040599B2; JP6421165B2; BR112012008002A2; JP6100302B2; EP2487199A1; CN102575047B; JP2017082224A; WO2011043032A1; JPWO2011043032A1; EP2487199A4

Abstract

partículas expandidas de resina de polipropileno e corpo moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno a presente invenção refere-se às partículas expandidas de resina de polipropileno que incluem: uma resina de polipropileno , como uma resina de material de base , tendo pelo menos dois picos de fusão sobre uma curva de dsc , obtida pelas medições dos pontos de fusão usando um dsc, os pelo menos dois picos de fusãon incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100<198>c ou menos , e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140<198> c ou mais , porém 160<198>c ou menos, de modo que as partículas expandidas: possuam produzir um produto moldado por moldagem de espuma em uam pressão de vapor de aquecimento do molde muito baixa; exibam baixa deformidade, baixo encolhimento , e uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem , mesmo se a pressão de vapor de aquecimento do molde for aumentada; indiquem uma moldabilidade satisfatória quando as partículas expandidas forem moldadas usando um molde tendo um formato complexo ou um molde grande; e mantenham as suas propriedades, tais como a resistência compressiva , sem serem grandemente prejudicadas , quando as partículas expandidas prepararem o produto moldado por moldagem de espuma.

Description

LAS EXPANDIDAS DE RESINA DE POLIPROPILENO, PRODUTO MOLDADO POR MOLDAGEM DE ESPUMA DE RESINA DE POLIPROPILENO E PROCESSO DE PRODUÇÃO DOS MESMOS.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se às partículas expandidas de resina de polipropileno. Em particular, a presente invenção refere-se às partículas expandidas de resina de polipropileno que podem ser adequadamente usadas como um material de produtos moldados, produzidos através de 10 moldagem por formação de espuma em molde, i.e., que podem ser moldados em uma baixa temperatura e têm uma ampla faixa de pressão de vapor de aquecimento do molde produto moldado por moldagem de espuma Técnica Antecedente

Um produto moldado por moldagem de espuma, o qual é obtido 15 (i) introduzindo partículas expandidas de resina de polipropileno em um molde e (ii) termicamente moldando as partículas expandidas com vapor, tem características tais como liberdade de forma, leveza no peso, e eficiência de isolamento térmico, que são vantagens do produto moldado por moldagem de espuma. O produto moldado por moldagem de espuma, preparado a par20 tir das partículas expandidas de resina de polipropileno, é superior na resistência química, na resistência térmica, e em uma taxa de recuperação da deformidade após a compressão, em comparação com as partículas expandidas de resina de poliestireno. Além disso, o produto moldado por moldagem de espuma, preparado a partir das partículas expandidas de resina de 25 polipropileno, é superior na acurácia dimensional, na resistência térmica, e na resistência compressiva em comparação com as partículas expandidas de resina de polietileno. Por causa destas características, o produto moldado por moldagem de espuma, preparado a partir das partículas expandidas de resina de polipropileno, é diversamente usado para isolantes térmicos, mate30 riais de acondicionamento amortecedores, materiais de peças internas de automóveis, material de núcleo para para-choques de automóveis, e similares.

Petição 870190033946, de 09/04/2019, pág. 3/34

2/47

Entretanto, para preparar o produto moldado por moldagem de espuma por fusão das partículas expandidas de resina de polipropileno uma com a outra, em um molde, é necessário aquecer as partículas expandidas de resina de polipropileno em uma alta temperatura, i.e., sob uma alta pressão de vapor, em comparação com os casos das partículas expandidas de resina de poliestireno e das partículas expandidas de resina de polietileno. Portanto, este método de preparar o produto moldado por moldagem de espuma tem tais desvantagens pelo fato de que este método requer um molde e uma máquina de moldar toleráveis contra uma alta pressão, e um alto custo de vapor para moldar.

A maior parte das máquinas de moldar para a moldagem por formação de espuma em molde das partículas expandidas de resina de polipropileno têm um limite superior de resistência à pressão de até cerca de 0,4 MPa G (pressão manométrica). As partículas expandidas de resina de polipropileno a serem usadas para a moldagem por formação de espuma em molde são preparadas a partir de uma resina que pode ser moldada sob a pressão até o limite superior da resistência à pressão das máquinas de moldar. Geralmente, utilizam-se as partículas expandidas de resina de polipropileno feitas a partir de um copolímero aleatório de propileno tendo um ponto de fusão de cerca de 140°C a 150°C.

Entretanto, devido a uma elevação pronunciada recente no preço do combustível etc., há uma demanda por moldar um produto moldado por moldagem de espuma em uma temperatura menor, i.e., com uma pressão de vapor menor. Ademais, em um caso onde o produto moldado por moldagem de espuma for preparado usando um molde tendo um formato complexo ou um molde grande, há um risco que as partículas expandidas não sejam bem fundidas uma à outra em algumas partes na moldagem. Se a moldagem for efetuada com uma pressão de vapor de aquecimento do molde mais elevada, para efetuar a fusão suficientemente em tais partes, as partículas expandidas tendem a deformar ou encolher. Consequentemente, deseja-se que uma faixa de pressão de vapor de aquecimento do molde (também referida como uma faixa de condição de aquecimento para a mol3/47 dagem) seja aperfeiçoada para ser mais ampla do que uma convencional.

Para resolver os problemas anteriormente mencionados, um copolímero aleatório de propileno 1-buteno, um copolímero ternário aleatório de propileno etileno 1-buteno, preparado por utilização de um catalisador de polimerização Ziegler, (Literatura de Patente 1 e Literatura de Patente 2), e um homopolímero de PP ou um copolímero aleatório de propileno-etileno, preparado por utilização de um catalisador de polimerização de metaloceno, são propostos como uma resina que tem um baixo ponto de fusão e tem uma maior rigidez do que as outras resinas, no mesmo ponto de fusão.

Entretanto, um copolímero aleatório de propileno contendo um comonômero de 1-buteno, o qual é preparado usando um catalisador de polimerização Ziegler, tem um limite na redução do seu ponto de fusão. Na condição específica, os pontos de fusão dos copolímeros aleatórios de propileno comercialmente disponíveis são cerca de 130°C no mais baixo.

Por outro lado, um copolímero aleatório de propileno etileno, preparado usando um catalisador de polimerização de metaloceno, pode ser preparado para ter um ponto de fusão menor, especificamente, de 130°C ou menos.

Para obter a moldagem por formação de espuma em molde em baixa temperatura de aquecimento, a Literatura de Patente 3 propõe partículas expandidas de resina de polipropileno feitas a partir de uma resina de polipropileno tendo um ponto de fusão da resina de 115°C a 135°C e um módulo de flexão de Olsen de 500 MPa ou maior. A resina usada nela é preparada a partir de parcialmente um copolímero ternário aleatório de propileno etileno 1-buteno e principalmente um copolímero aleatório de propileno etileno, preparado por utilização de um catalisador de polimerização de metaloceno. Os pontos de fusão da resina nos Exemplos da Literatura de Patente 3 estão em uma faixa de 120°C a 134°C. Considerando isto, a técnica da Literatura de Patente 3 certamente obtém a moldagem por formação de espuma em molde em uma temperatura de aquecimento baixa. Entretanto, a técnica da Literatura de Patente 3 deve ser melhorada em termos de uma faixa de pressão de vapor de aquecimento do molde que permita o uso

4/47 de uma alta temperatura;

Como uma técnica para ampliar a faixa de pressão de vapor de aquecimento do molde, a Literatura de Patente 4 propõe partículas préexpandidas de resina de polipropileno, feitas a partir de uma mistura de duas resinas de polipropileno tendo uma diferença de ponto de fusão de 15°C ou mais, porém 30°C ou menos.

Entretanto, é necessário moldar as partículas pré-expandidas de resina de polipropileno em uma temperatura de aquecimento do molde de 140°C ou mais, ou seja, as partículas pré-expandidas não podem ser ditas como sendo moldáveis em uma baixa temperatura.

Ademais, a Literatura de Patente 5 propõe partículas expandidas de resina de polipropileno tendo uma estrutura de cristal, que indicam um pico endotérmico principal exibindo um valor calorífico de pico endotérmico de 70 a 95 % do valor calorífico de pico endotérmico total e tendo uma temperatura de pico de 100 a 140°C e dois ou mais picos endotérmicos sobre os lados de altas temperaturas do pico endotérmico principal sobre a primeira curva de DSC, obtida quando as partículas expandidas de resina de polipropileno são aquecidas a partir da temperatura normal até 200°C, em uma taxa de aumento da temperatura de 2°C/min, pelo calorímetro de varredura diferencial de fluxo térmico. As partículas expandidas de resina de polipropileno são feitas a partir de uma mistura de (i) um copolímero aleatório de propileno etileno tendo um baixo ponto de fusão e sendo preparado por utilização de um catalisador de polimerização de metaloceno e (iii) uma resina tendo um alto ponto de fusão, tal como um homopolímero de propileno, e sendo preparada usando um catalisador de polimerização Ziegler. Os exemplos da Literatura de Patente 5 descrevem que um produto moldado por moldagem de espuma preferível pode ser preparado com uma pressão de vapor de aquecimento menor do que 0,2 MPa G, pressão esta que é menor do que as partículas expandidas de resina de polipropileno convencionais. Entretanto, na Literatura de Patente 5, as duas resinas componentes têm uma diferença de pontos de fusão excessivamente grande entre elas e, portanto, espera-se que as partículas expandidas tendam a ter uma estrutura de

5/47 célula desarranjada para ter espumas de células abertas.

Lista de Referência

Literatura de Patente

Literatura de Patente 1 Publicação de Pedido de Patente Japonesa, Tokukaihei, N° 7-258455 A Literatura de Patente 3

Publicação Internacional WO 2008/139833

Literatura de Patente 4

Publicação de Pedido de Patente Japonesa, Tokukai, N° 2006-96805 A Literatura de Patente 5

Publicação Internacional WO 2009/001626

Resumo da Invenção

Problema Técnico

Um objetivo da presente invenção é proporcionar partículas expandidas de resina de polipropileno que (i) possam produzir um produto moldado por moldagem de espuma em uma pressão de vapor de aquecimento do molde muito baixa, (ii) exibam baixa deformidade, baixo encolhimento, e uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem, mesmo se a pressão de vapor de aquecimento do molde for aumentada, (iii) indiquem uma moldabilidade satisfatória em um caso onde as partículas expandidas forem moldadas usando um molde tendo um formato complexo, um molde grande, ou similar, e (iv) mantenham as suas propriedades, tais como a resistência compressiva, sem serem grandemente prejudicadas, em um caso onde as partículas expandidas de resina de polipropileno prepararem o produto moldado por moldagem de espuma.

Solução para o Problema

O inventor da presente invenção estudou atenciosamente no intuito de resolver o objetivo anteriormente mencionado e, como resultado, verificou que: por preparação de partículas expandidas de resina de polipropileno a partir de, como uma resina de material de base, uma resina de polipropileno que tinha pelo menos dois picos de fusão sobre uma curva de DSC, obtida pelas medições dos pontos de fusão com o uso de um calorí

6/47 metro de varredura diferencial (DSC), os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos, foi possível obter partículas expandidas de resina de polipropileno que (i) podiam produzir um produto moldado por moldagem de espuma em uma pressão de vapor de aquecimento do molde muito baixa, (ii) exibiam baixa deformidade, baixo encolhimento, e uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem, mesmo se a pressão de vapor de aquecimento do molde fosse aumentada, (iii) indicaram uma moldabilidade satisfatória em um caso onde as partículas expandidas foram moldadas usando um molde tendo um formato complexo, um molde grande, ou similar, e (iv) mantêm as suas propriedades, tais como a resistência compressiva, sem serem grandemente prejudicadas, em um caso onde as partículas expandidas de resina de polipropileno prepararem um produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno. Assim, o inventor obteve a presente invenção.

Ou seja, a presente invenção é constituída pelo que se segue.

[1] Partículas expandidas de resina de polipropileno que incluem: uma resina de polipropileno, como uma resina de material de base, que tem pelo menos dois picos de fusão sobre uma curva de DSC, obtida pelas medições dos pontos de fusão com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos.

[2] As partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com [1], onde a resina de polipropileno, como a resina de material de base, tem pelo menos três picos de fusão sobre a curva de DSC, obtida pelas medições dos pontos de fusão com o uso do calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos três picos de fusão incluindo (i) o pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) o pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou

7/47 menos, e (iii) um pico de fusão entre o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura.

[3] As partículas expandidas de resina de polipropileno, como apresentadas em [1] ou [2], onde o pico de fusão de mais baixa temperatura derivou-se de uma resina de polipropileno polimerizada por utilização de um catalisador de polimerização de metaloceno.

[4] As partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com [3], onde o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura são derivados da resina de polipropileno polimerizada por utilização de um catalisador de polimerização de metaloceno.

[5] As partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com [3] ou [4], onde o catalisador de polimerização de metaloceno contém um composto de metaloceno representado pela seguinte Fórmula 1:

onde R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³, e R¹⁴ são, idêntica ou independentemente, um selecionado a partir do grupo que consiste em um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, e um grupo contendo silício; M representa um metal de transição do grupo 4; Y representa um átomo de carbono ou um átomo de silício; Q é, idêntica ou independentemente, um selecionado a partir do grupo que consiste em um átomo de halogênio, um grupo hidrocarboneto, um ligante de ânion, e um ligante neutro coordenável com um único par de elétrons; e j é um número inteiro de 1 a 4.) [6] As partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com qualquer um de [1] a [5], onde as partículas expandidas de resina de polipropileno têm pelo menos dois picos de fusão sobre a curva de DSC,

8/47 obtida na primeira medição do aumento da temperatura das partículas expandidas de resina de polipropileno com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos.

[7] As partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com [6], onde uma diferença entre a temperatura do pico de fusão de mais baixa temperatura e a temperatura do pico de fusão de mais alta temperatura é 25°C ou mais, porém 40°C ou menos.

[8] Um produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno preparado a partir das partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com qualquer um de [1] a [7] através de uma moldagem por formação de espuma em molde.

Efeitos Vantajosos da Invenção

As partículas expandidas de resina de polipropileno têm tais características que as partículas expandidas de resina de polipropileno que (i) podem produzir um produto moldado por moldagem de espuma em uma pressão de vapor de aquecimento do molde muito baixo, (iii) exibem baixa deformidade, baixo encolhimento, e uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem, mesmo se a pressão de vapor de aquecimento do molde for aumentada, (iii) indicam uma moldabilidade satisfatória em um caso onde as partículas expandidas forem moldadas usando um molde tendo um formato complexo, um molde grande, ou similar, e (iv) mantêm as suas propriedades, tais como a resistência compressiva, sem serem grandemente prejudicadas, em um caso onde as partículas expandidas de resina de polipropileno prepararem o produto moldado por moldagem de espuma. Breve Descrição dos Desenhos

Fig, 1

A Fig. 1 é uma vista ilustrando uma curva de DSC obtida pelas medições dos pontos de fusão de uma resina de propileno de acordo com o Exemplo 1 da presente invenção.

9/47

Fig. 2

A Fig. 2 é uma vista ilustrando uma curva de DSC obtida na primeira medição do aumento da temperatura das partículas expandidas de resina de propileno de acordo com o Exemplo 1 da presente invenção.

Fig. 3

A Fig. 3 é uma vista ilustrando um método para calcular a razão (QH/(QH + QL) x 100) (referida como “razão de DSC”) da quantidade de calor de um pico de fusão sobre um lado de maior temperatura de acordo com a presente invenção, onde QL é uma quantidade de calor em um pico de fusão sobre o lado de menor temperatura, quantidade de calor esta que é representada por uma área delimitada (i) pelo pico de fusão sobre o lado de menor temperatura e (ii) uma tangente que se estende, até uma linha de base a partir da qual inicia a fusão, a partir de um ponto máximo entre o pico de fusão sobre o lado de menor temperatura e o pico de fusão sobre o lado de maior temperatura, onde QH é uma quantidade de calor no pico de fusão sobre o lado de maior temperatura, quantidade de calor esta que é representada por uma área delimitada (i) pelo pico de fusão sobre o lado de maior temperatura e (ii) uma tangente que se estende, até uma linha de base na qual termina a fusão, a partir do ponto máximo entre o pico de fusão sobre o lado de menor temperatura e o pico de fusão sobre o lado de maior temperatura.

Descrição das Modalidades

Uma resina de polipropileno usada na presente invenção é uma resina contendo propileno como um componente principal como monômero, e os exemplos da resina de polipropileno incluem uma resina de polipropileno polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno, uma resina de polipropileno polimerizada usando um catalisador de polimerização Ziegler, e similares.

Em relação a uma composição dela, a resina de polipropileno usada na presente invenção pode ser, por exemplo, um copolímero aleatório de propileno etileno, um copolímero aleatório de propileno 1-buteno, um copolímero ternário aleatório de propileno etileno 1-buteno, ou similar.

10/47

Uma resina de polipropileno preparada usando um catalisador de polimerização de metaloceno é preferivelmente usada como uma resina de polipropileno usada na presente invenção porque a resina de polipropileno pode ter um baixo ponto de fusão por ser preparada na presença do catalisador de polimerização de metaloceno. Ademais, entre as resinas de propileno preparadas usando um catalisador de polimerização de metaloceno, o copolímero aleatório de propileno-etileno é preferivelmente usado, em particular, em vista de sua versatilidade.

As resinas de polipropileno convencionais, polimerizadas usando um catalisador de polimerização Ziegler, têm um limite no ponto de fusão, e um ponto de fusão menor para produtos comercialmente disponíveis está limitado a cerca de 130°C. Ao contrário, a resina de polipropileno preparada usando um catalisador de polimerização de metaloceno pode ser preparada em um ponto de fusão menor de 130°C ou menos, além disso, pode ser preparada mesmo a 120°C ou menos. O ponto de fusão desta resina de polipropileno, cujo ponto de fusão é diminuído, é tão baixo quanto um ponto de fusão de uma resina de polietileno.

Na presente invenção, a resina de polipropileno, usada como uma resina de material de base das partículas expandidas de resina de polipropileno, é preferivelmente uma resina de baixo ponto de fusão tendo um alto teor de etileno, de modo a preparar os produtos espumados de resina de polipropileno sob uma baixa pressão de vapor. Em um caso onde o componente de copolímero que é copolimerizado com o propileno for o etileno, uma taxa de teor de etileno é preferivelmente 3,0 % em peso ou mais, porém 8,0 % em peso ou menos, e mais preferivelmente 3,5 % em peso ou mais, porém 7,0 % em peso ou menos. Em um caso de usar o catalisador de polimerização Ziegler, um limite superior da taxa de teor de etileno é cerca de 5 % em peso. Entretanto, em um caso de utilizar o catalisador de polimerização de metaloceno, pode ser produzida uma resina de polipropileno tendo uma taxa de teor de etileno de cerca de 8 % em peso.

De modo a obter uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem, requer-se que a resina de polipropileno usada como uma

11/47 resina de material de base das partículas expandidas de resina de polipropileno da presente invenção contenha um componente de baixo ponto de fusão e um componente de alto ponto de fusão. Especificamente, é necessário que a resina de polipropileno usada como uma resina de material de base das partículas expandidas de resina de polipropileno da presente invenção tenha pelo menos dois picos de fusão sobre uma curva de DSC, obtida por medições dos pontos de fusão com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos.

Na presente invenção, a curva de DSC obtida pelas medições do ponto de fusão da resina de polipropileno com o uso do calorímetro de varredura diferencial significa uma curva de DSC em um segundo aumento de temperatura com o uso do calorímetro de varredura diferencial, que é obtido (i) aumentando uma temperatura de 3 mg a 6 mg de uma amostra de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, (ii) diminuindo a temperatura de 220°C para 20°C, em uma taxa de esfriamento de 10°C/min, e (iii) elevando a temperatura novamente de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min. Um ponto de fusão é uma temperatura de pico de um pico de fusão sobre a curva de DSC.

A curva de DSC tem uma pluralidade de picos de fusão, como descrito na presente invenção, ou seja, a resina de polipropileno tem uma pluralidade de pontos de fusão.

Um pico de fusão de mais baixa temperatura da resina de polipropileno usada na presente invenção é 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e preferivelmente 105°C ou mais, porém 120°C ou menos. É difícil produzir uma resina tendo um ponto de fusão de 130°C ou menos com o uso de um catalisador de polimerização Ziegler normal, de modo que um componente que produz o pico de fusão de mais baixa temperatura é preferivelmente derivado da resina de polipropileno polimerizada usando o catalisador de polimerização de metaloceno.

12/47

É preferível que a quantidade de um componente de mais baixo ponto de fusão que produz uma temperatura de pico de fusão mais baixa seja responsável por 60 % em peso ou mais, porém 95 % em peso ou menos da resina de polipropileno usada na presente invenção.

Aqui, em um caso onde a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão baixo e a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão alto são misturadas uma com a outra em estados fundidos, a quantidade do componente de mais baixo ponto de fusão significa a porcentagem (% em peso) do componente de ponto de fusão baixo a ser misturado. Entretanto, em um caso de um método de polimerização de múltiplos estágios, no qual a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão baixo e a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão alto são produzidas como uma mistura na hora da polimerização, a quantidade do componente de mais baixo ponto de fusão significa um valor obtido subtraindo, da quantidade de todos os componentes, um valor do componente de ponto de fusão alto, que é calculado (área da parte de temperatura alta/área total) de acordo com uma área de uma parte de temperatura alta sobre a curva de pico de fusão, que é obtida pelas medições do polímero assim gerado por meio de um fracionamento de eluição que eleva a temperatura (TREF).

O pico de fusão de mais alta temperatura da resina de polipropileno usada na presente invenção é 140°C ou mais, porém 160°C ou menos, e preferivelmente 140°C ou mais, porém 155°C ou menos.

O componente que produz o pico de fusão de mais alta temperatura é preferivelmente derivado de (i) uma resina de polipropileno, tal como um homopolímero de polipropileno, um copolímero aleatório de propileno, ou similar, que é polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno, (ii) ou uma resina de polipropileno, tal como um copolímero aleatório de propileno ou similar, polimerizada usando um catalisador de polimerização Ziegler.

Na resina de polipropileno usada na presente invenção, uma temperatura de formação de espuma e uma temperatura de moldagem tendem a ser altas, visto que o ponto de fusão do componente que produz o

13/47 pico de fusão de mais alta temperatura torna-se alto, ou visto que a quantidade do componente que produz o pico de fusão de mais alta temperatura torna-se grande. Entretanto, em um caso onde (i) uma diferença de ponto de fusão entre o pico de fusão de mais alta temperatura e o pico de fusão de mais baixa temperatura for muito grande ou (ii) a quantidade do componente de ponto de fusão alto for muito grande, a temperatura de formação de espuma torna-se alta, de modo que os cristais do componente de ponto de fusão baixo são todos derretidos ou uma viscosidade de fusão dos cristais torna-se muito baixa. Como resultado, a resina de polipropileno assim obtida tende a produzir partículas expandidas com uma estrutura de célula não uniforme ou com espumas de células abertas.

O componente que produz o pico de fusão de mais alta temperatura é preferivelmente derivado da resina de polipropileno polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno, e mais preferivelmente derivado de um homopolímero de polipropileno polimerizado usando um catalisador de polimerização de metaloceno. Isto é porque a resina de polipropileno polimerizada usando o catalisador de polimerização de metaloceno tem uma rigidez maior, comparada com a resina de polipropileno produzida para ter o mesmo ponto de fusão que a dita resina de polipropileno, porém polimerizada usando outro catalisador de polimerização.

Para obter uma resina de polipropileno tendo os picos de fusão de mais alta temperatura e de mais baixa temperatura, uma resina de polipropileno tendo um ponto de fusão baixo e uma resina de polipropileno tendo um ponto de fusão alto podem ser misturadas nos estados fundidos, com o uso de uma extrusora, uma amassadeira, um misturador Banbury, um rolo, ou similar, ou podem ser produzidas como uma mistura delas na hora de polimerizar o polipropileno, por meio de polimerização de múltiplos estágios (ou seja, a resina de polipropileno pode ser formada como se a resina de polipropileno tendo um ponto de fusão baixo e a resina de polipropileno tendo um ponto de fusão alto fossem misturadas uma com a outra).

É preferível usar, como uma resina de polipropileno, uma resina de polipropileno obtida por meio da polimerização de múltiplos estágios, por

14/47 que os componentes da resina de polipropileno são misturados bem um com o outro. Ademais, a resina de polipropileno obtida por meio da polimerização de múltiplos estágios tende a ter diâmetros de células uniformes. Também em razão disto, é preferível usar a resina de polipropileno obtida por meio da polimerização de múltiplos estágios.

Na presente invenção, em um caso onde uma resina de polipropileno for produzida pela polimerização em múltiplos estágios com o uso de um catalisador de metaloceno, a resina de polipropileno é submetida às etapas de polimerização preliminar (P-1), pré-polimerização (P-2), e polimerização (P-3). É preferível que estas etapas sejam sequencialmente realizadas na presença de um catalisador de polimerização de metaloceno.

Etapa de polimerização preliminar (P-1): uma etapa de produzir um polímero preliminar por polimerização do etileno. Por adição de uma pequena quantidade de um polímero preliminar de etileno a um catalisador de polimerização, o catalisador de polimerização pode ser estabilizado.

Etapa de pré-polimerização (P-2): uma etapa de produzir um pré-polímero por polimerização do propileno, na presença de um polímero preliminar.

Etapa de polimerização (P-3): uma etapa de produzir um copolímero de propileno por copolimerização do propileno, do etileno, e/ou de uma α-olefina de C₄ ou maior, na presença do pré-polímero.

O catalisador de polimerização de metaloceno da resina de polipropileno da presente invenção, catalisador este que é usado para a polimerização de múltiplos estágios, é preferivelmente um catalisador de polimerização de metaloceno contendo um composto de metaloceno representado pela Fórmula 1 abaixo. Por utilização do catalisador de polimerização de metaloceno, a quantidade de ligação hetero em 2,1 e/ou da inserção em 1,3 é reduzida para 0,2 % por mol ou menos, no total.

15/47

(onde R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³, e R¹⁴, são, idêntica ou independentemente, um selecionado a partir do grupo que consiste em um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, e um grupo contendo silício; M representa um metal de transição do grupo 4; Y representa um á* 5 tomo de carbono ou um átomo de silício; Q é, idêntica ou independentemente, um selecionado a partir do grupo que consiste em um átomo de halogênio, um grupo hidrocarboneto, um ligante de ânion, e um ligante neutro coordenável com um único par de elétrons; e j é um número inteiro de 1 a 4.)

É preferível que, de modo a obter diâmetros de células unifor10 mes e aumentar a faixa de condição de aquecimento para a moldagem, a resina de polipropileno usada como uma resina de material de base da partícula expandida de resina de polipropileno da presente invenção tenha pelo menos três picos de fusão sobre a curva de DSC, obtida pelas medições dos pontos de fusão com o uso do calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos três picos de fusão incluindo (i) o pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou· mais, porém 130°C ou menos, e (ii) o pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos, e (iii) um pico de fusão entre o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura.

No caso onde (i) o pico de fusão de mais baixa temperatura for derivado da resina de polipropileno, polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno, e (ii) o pico de fusão de mais alta temperatura for derivado do homopolímero de polipropileno, polimerizado usando um catalisador de polimerização de metaloceno, um pico de fusão tende a apare

16/47 cer entre o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura. O pico de fusão que aparece entre o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura é assumido ser um eutético (i) da resina de polipropileno que causa o pico de fusão de mais baixa temperatura e (ii) da resina de polipropileno que causa o pico de fusão de mais alta temperatura.

Para obter as partículas expandidas de resina de polipropileno tendo diâmetros de células uniformes e uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem, é preferível usar tal resina de polipropileno que seu pico de fusão apareça claramente entre um pico de fusão de mais baixa temperatura e um pico de fusão de mais alta temperatura.

A vazão de fusão (MFR) da resina de polipropileno da presente invenção é preferivelmente 2 g/10 min ou mais, porém menos do que 50 g/10 min ou menos, e mais preferivelmente 5 g/10 min ou mais, porém 40 g/10 min ou menos. Observar que, em um caso da resina de polipropileno polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno, uma distribuição do peso molecular tende a ser pequena, e um componente de baixo peso molecular tendo uma ação plasticizante tende a diminuir. Portanto, em um caso onde a resina de polipropileno polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno for empregada como a resina de polipropileno que serve como a resina de material de base, a MFR da resina de polipropileno é preferivelmente ajustada para ser maior do que aquela de uma resina polimerizada usando um catalisador de polimerização Ziegler, de modo que a resina de polipropileno polimerizada usando um catalisador de polimerização de metaloceno possa obter uma capacidade satisfatória de formação de espuma.

Aqui, uma MFR é medida sob uma condição onde (i) utiliza-se um instrumento de medição da MFR descrito em JIS-K 7210, (ii) um orifício é 2,0959 ± 0,005 mm de diâmetro, (iii) o orifício é 8,000 ± 0,025 mm de comprimento, (iv) uma carga é 2160 g, e (v) uma temperatura da resina é 230 ± 0,2°C. Se a MFR da resina de polipropileno for menor do que 2 g/10 min, a capacidade de formação de espuma tende a diminuir. Entretanto, se a MFR

17/47 da resina de polipropileno exceder 50 g/10 min, as células das partículas expandidas de resina de polipropileno são destruídas, de modo que a resina de polipropileno tende a gerar espumas de células abertas.

É possível usar, juntamente com a resina de polipropileno da presente invenção, outra resina termoplástica que possa ser usada junto com a resina de polipropileno, desde que tal resina termoplástica não prejudique as propriedades da resina de polipropileno. Tais resinas termoplásticas são, por exemplo, o polietileno de baixa densidade, o polietileno linear de baixa densidade, o poliestireno, o polibuteno, o ionômero, e similar.

Geralmente, de modo a produzir as partículas expandidas facilmente, é preferível que a resina de polipropileno seja, com antecedência, (i) fundida com o uso de uma extrusora, uma amassadeira, um misturador Banbury, um rolo, e similar e (ii) processada para ser partículas, cada uma tendo um formato desejado, tal como um cilindro, uma elipse, uma esfera, um cubo, um paralelepípedo retangular, ou similar.

As partículas de resina de polipropileno da presente invenção são processadas para terem um tamanho tal que um peso de uma partícula esteja preferivelmente em uma faixa de 0,1 mg a 30 mg, e mais preferivelmente em uma faixa de 0,3 mg a 10 mg.

Aqui, o peso de uma partícula das partículas de resina é um peso médio de 100 partículas de resina, obtido a partir das partículas de resina de polipropileno em um modo aleatório, pesando as 100 partículas de resina, e tirando uma média das partículas de resina. O peso médio das partículas de resina é indicado na unidade de mg/partícula.

Em um caso onde os agentes espumantes de hidrocarbonetos, tais como o propano, o butano normal, o isobutano, o pentano normal, o isopentano, o hexano, etc., forem usados como um agente espumante, é preferível adicionar, como o aditivo para a resina de polipropileno usada na presente invenção, uma substância inorgânica, a qual é para ser um agente nucleante de célula, tal como o talco, a sílica, e o carbonato de cálcio. A quantidade aditiva da substância inorgânica que é para ser um agente nucleante de célula é preferivelmente 0,005 parte em peso ou mais, porém 0,5

18/47 parte em peso ou menos.

Em um caso onde um agente espumante inorgânico, tal como o ar, o nitrogênio, o gás dióxido de carbono, a água, ou similar, for usado como um aditivo para a partícula de resina de polipropileno usada para a presente invenção, é preferível usar um agente nucleante inorgânico e/ou uma substância que absorve a água.

A substância que absorve a água é uma substância que permite que as partículas de resina de polipropileno contenham água, quando as partículas de resina de polipropileno forem adicionadas com a substância e forem colocadas em contato com a água ou quando as partículas de resina de polipropileno forem impregnadas com um agente espumante em um sistema de dispersão aquoso.

Na condição específica, os exemplos da substância que absorve a água incluem: substâncias inorgânicas solúveis em água, tais como cloreto de sódio, cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, borato de sódio, borato de zinco, etc.; polietileno glicol; um polímero em bloco especial contendo poliéter como um segmento hidrofílico [nome comercial: PELESTAT; produzido pela Sanyo Chemical Industries, Ltd.]; polímeros hidrofílicos, tais como um sal de metal alcalino de um copolímero de etileno ácido (meta) acrílico, um sal de metal alcalino de um copolímero de butadieno ácido (meta)acrílico, um sal de metal alcalino de uma borracha de nitrila carboxilada, um sal de metal alcalino de um copolímero de isobutileno-anidrido maléico, um sal de metal alcalino de um poli(ácido (meta)acrílico), etc.; poliálcoois, tais como etileno glicol, glicerol, pentaeritritol, ácido isocianúrico, etc.; melamina; e similar. Estas substâncias inorgânicas solúveis em água, polímeros hidrofílicos, poliálcoois, e similares podem ser usados sozinhos ou dois ou mais tipos deles podem ser usados em combinação.

A quantidade aditiva da substância que absorve a água diferiría, dependendo de uma razão de formação de espuma a ser pretendida, um agente espumante a ser usado, e do tipo de substância que absorve a água a ser usada, de modo que a quantidade aditiva não pode ser determinada sem restrição. Entretanto, a quantidade de substâncias inorgânicas solúveis

19/47 em água ou poliálcoois a serem usados é preferivelmente 0,01 parte em peso ou mais, porém 2 partes em peso ou menos, em relação a 100 partes em peso da resina de polipropileno, e a quantidade de polímeros hidrofílicos a serem usados é preferivelmente 0,05 parte em peso ou mais, porém 5 partes em peso ou menos, em relação a 100 partes em peso da resina de polipropileno.

Na presente invenção, um aditivo pode ser adicionado, conforme apropriado, à resina de polipropileno. Os exemplos do aditivo incluem os agentes antiestáticos, os pigmentos, os agentes que melhoram a resistência à chama, os agentes que melhoram a condutividade, e similares. Geralmente, neste caso, o aditivo é preferivelmente adicionado à resina fundida durante a produção das partículas de resina.

Um método para produzir as partículas expandidas de resina de polipropileno não está particularmente limitado. Entretanto, o método a seguir é preferível: em um vaso resistente à pressão, as partículas de resina de polipropileno são dispersas na água, juntamente com um dispersante etc., na presença de um agente espumante; as partículas de resina de polipropileno são aquecidas até uma temperatura de formação de espuma predeterminada, sob pressão, e, além disso, o agente espumante é impregnado nas partículas de resina; e, após isso, uma substância de dispersão que inclui as partículas de resina de polipropileno no vaso resistente à pressão é liberada e expandida para uma área de baixa pressão, enquanto uma temperatura e uma pressão no vaso resistente à pressão são mantidas constantemente.

Uma temperatura dentro do vaso resistente à pressão, na liberação da dispersão para uma área de baixa pressão dele (a seguir, esta temperatura pode ser referida como temperatura de formação de espuma, onde apropriado), está preferivelmente dentro de uma faixa de uma temperatura intermediária +/- 15 (°C), usando a temperatura intermediária como uma referência, onde a temperatura intermediária é uma temperatura intermediária entre (i) uma temperatura do pico de fusão que é a temperatura mais baixa de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) uma temperatura do pico de fusão que é a temperatura mais alta de 140°C ou mais, porém 160°C

20/47 ou menos [ou seja, em um caso onde existir um pico intermediário, a temperatura intermediária é uma temperatura do pico intermediário, e em um caso onde não existir um pico intermediário, a temperatura intermediária = a temperatura do pico de fusão mais baixa + a temperatura do pico de fusão mais alta)/2(°C)J. Isto é porque uma razão (QH/(QH + QL) x 100) (a seguir, uma razão de DSC) da quantidade de calor do pico de fusão sobre um lado de maior temperatura das partículas expandidas de resina de polipropileno pode ser ajustada para 10 % ou mais, porém 50 % ou menos, quando a temperatura de formação de espuma estiver dentro da faixa.

Na presente invenção, em um caso onde for usado um agente espumante inorgânico, tal como o ar, o nitrogênio, o gás dióxido de carbono, a água, ou similar, como um agente espumante, a resina de polipropileno pode ser preparada usando um assim chamado processo em dois estágios, para obter as partículas expandidas com uma alta razão de formação de espuma. Isto é porque a resina de polipropileno, a qual é submetida à formação de espuma somente de primeiro estágio, teria uma razão de formação de espuma relativamente baixa. O processo em dois estágios é um processo no qual, após as partículas expandidas de resina de polipropileno serem obtidas usando o método anteriormente mencionado, as partículas expandidas são impregnadas com gás inerte, tal como o ar etc., e então, são aquecidas para serem adicionalmente expandidas.

Os exemplos do agente espumante impregnado nas partículas de resina de polipropileno da presente invenção incluem: os agentes espumantes de hidrocarbonetos, tais como o propano, o butano normal, o isobutano, o pentano normal, o isopentano, o hexano, etc.; e os agentes espumantes inorgânicos, tais como o ar, o nitrogênio, o gás dióxido de carbono, a água, etc. Estes agentes espumantes podem ser usados sozinhos, ou podem ser usados dois ou mais tipos dos agentes espumantes, em combinação. Destes agentes espumantes, é preferível usar o gás dióxido de carbono, a água, ou o isobutano que obtém uma razão de formação de espuma maior.

A quantidade de uso do agente espumante seria alterada de

21/47 pendendo de uma resina a ser usada, de um agente espumante a ser usado, e de uma razão de formação de espuma desejada, entretanto, o agente espumante pode ser usado apropriadamente de acordo com uma razão desejada de formação de espuma das partículas expandidas de resina de polipropileno. Em geral, a quantidade de uso do agente espumante é preferivelmente 1 parte em peso ou mais, porém 60 partes em peso ou menos, em relação a 100 partes em peso das partículas de resina de polipropileno.

Um vaso resistente à pressão a ser usado durante a produção das partículas de resina de polipropileno não está particularmente limitado, e o vaso resistente à pressão somente necessita resistir a uma pressão no recipiente e a uma temperatura no recipiente durante a produção das partículas de resina de polipropileno. Tal vaso resistente à pressão é, por exemplo, uma autoclave.

Os exemplos do dispersante usado na presente invenção incluem os dispersantes inorgânicos, tais como o fosfato de cálcio terciário, o fosfato de magnésio terciário, o carbonato de magnésio básico, o carbonato de cálcio, o carbonato de zinco básico, o óxido de alumínio, o óxido de ferro, o óxido de titânio, o aluminossilicato, o sulfato de bário, o caulim, e similar.

Na presente invenção, um agente auxiliar de dispersão pode ser usado junto com o dispersante. Os exemplos do agente auxiliar de dispersão a ser usado incluem os tensoativos, tais como o dodecilbenzenossulfonato de sódio, o n-parafina sulfonato de sódio, o alfa olefina sulfonato de sódio, e similar. Destes, é preferível usar o fosfato de cálcio terciário como o dispersante e o n-parafina sulfonato de sódio como o agente auxiliar de dispersão, em combinação.

A quantidade de uso do dispersante ou do agente auxiliar de dispersão diferiría dependendo do tipo do dispersante ou do agente auxiliar de dispersão a ser usado, do tipo de resina de polipropileno a ser usada, e da quantidade de uso da resina de polipropileno. Por exemplo, em um caso onde uma razão de introdução das partículas de resina de polipropileno e da água estiver dentro da faixa de 1/3 a 1/1, é preferível que (i) o dispersante seja 0,1 parte em peso ou mais, porém 5 partes em peso ou menos, em re

22/47 lação à água de 100 partes em peso, e (ii) o agente auxiliar de dispersão seja 0,001 parte em peso ou mais, porém 0,1 parte em peso ou menos, em relação à água de 100 partes em peso. Isto é porque: pode ser obtida uma estabilidade da dispersão; e o dispersante tende menos a aderir às superfícies das partículas expandidas a serem obtidas e, portanto, o dispersante não impede que as partículas expandidas se fundam uma à outra quando o produto moldado por moldagem de espuma for preparado.

As partículas expandidas de resina de polipropileno, as quais podem ser obtidas conforme descrito acima, na presente invenção, preferivelmente têm pelo menos dois picos de fusão sobre a curva de DSC, que é obtida aumentando-se uma temperatura de uma amostra de 3 mg a 6 mg de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, com o uso do calorímetro de varredura diferencial, ou seja, que é obtida na primeira medição do aumento da temperatura com o uso do calorímetro de varredura diferencial.

É preferível que, de modo a obter uma moldabilidade satisfatória, a temperatura do pico de fusão mais baixa das partículas expandidas de resina de polipropileno seja 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e a sua temperatura do pico de fusão mais alta seja 140°C ou mais, porém 160°C ou menos. A moldagem por formação de espuma em molde pode ser efetuada com uma pressão de vapor de aquecimento do molde menor, visto que a temperatura do pico de fusão mais baixa está diminuída. Ademais, por conter uma quantidade predeterminada do componente de ponto de fusão alto que produz o pico de fusão de mais alta temperatura, as partículas expandidas de resina de polipropileno podem ser processáveis pela moldagem por formação de espuma em molde em uma temperatura alta, com isso tendo uma faixa mais ampla de condição de aquecimento para a moldagem.

Aqui, em um caso onde a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão baixo e a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão alto são misturadas uma com a outra nos estados fundidos, a quantidade do componente de mais alto ponto de fusão que produz o pico de fusão mais alto significa a porcentagem (% em peso) do componente de ponto de fusão alto a

23/47 ser misturado. Entretanto, em um caso de um método de polimerização de múltiplos estágios, no qual a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão baixo e a resina de polipropileno tendo o ponto de fusão alto são produzidas como uma mistura na hora da polimerização, a quantidade do componente de ponto de fusão alto que produz o pico de fusão mais alto significa um valor que é calculado (área da parte de temperatura alta/área total) de acordo com uma área de uma parte de temperatura alta sobre uma curva de pico de fusão que é obtida pelas medições do polímero assim gerado por meio de um fracionamento de eluição que eleva a temperatura (TREF).

Para obter uma ampla faixa de condição de aquecimento para a moldagem, uma diferença entre a temperatura do pico de fusão mais baixa e a temperatura do pico de fusão mais alta, diferença esta que aparece sobre a curva de DSC obtida na primeira medição do aumento de temperatura das partículas expandidas de resina de polipropileno da presente invenção com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, é preferivelmente 25°C ou mais, porém 40°C ou menos, e mais preferivelmente 30°C ou mais, porém 40°C ou menos.

Em um caso onde uma resina de polipropileno tendo somente um pico de fusão for usada como uma resina de material de base, uma diferença entre a temperatura do pico de fusão mais baixa e a temperatura do pico de fusão mais alta das partículas expandidas de resina de polipropileno torna-se menor do que 25°C. Portanto, a faixa de condição de aquecimento para a moldagem é insuficiente para moldar um produto moldado por moldagem de espuma com o uso de um molde tendo um formato complexo, um molde grande, ou similar.

Avaliar um caso onde as partículas expandidas são produzidas pelo método no qual: em um vaso resistente à pressão, as partículas de resina de polipropileno estão dispersas em água, juntamente com um dispersante etc., na presença de um agente espumante; as partículas de resina de polipropileno são aquecidas até uma temperatura de formação de espuma predeterminada, sob pressão, e, além disso, o agente espumante é impregnado nas partículas de resina; e, após isto, uma substância de dispersão no

24/47 vaso resistente à pressão é liberada e expandida para uma área de baixa pressão, enquanto uma temperatura e uma pressão no vaso resistente à pressão são mantidas constantemente. Neste caso, a temperatura de formação de espuma tende a ser alta visto que (i) a temperatura do pico de fusão mais alta da resina de material de base aumenta ou (ii) visto que o teor da resina de polipropileno que causa o pico de fusão de mais alta temperatura da resina de material de base aumenta.

Ademais, em um caso onde a resina de polipropileno, como a resina de material de base, for uma derivada de uma resina de polipropileno tendo um pico de fusão de mais alta temperatura excedendo 160°C (por exemplo, um homopolímero de polipropileno polimerizado usando um catalisador de polimerização Ziegler), a temperatura de formação de espuma é aumentada. Consequentemente, uma estrutura de célula das partículas expandidas de resina de polipropileno assim obtidas é facilmente destruída e geram-se células não uniformes, de modo que as partículas expandidas tendem a gerar espumas de células abertas. Além disso, as superfícies do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno tendem a ser rebaixadas, ou o produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno tende a encolher grandemente.

Uma razão de DSC das partículas expandidas de resina de polipropileno da presente invenção, i.e., uma razão (= QH/(QH + QL) χ 100) da quantidade de calor do pico de fusão sobre o lado de maior temperatura é preferivelmente 10 % ou mais, porém 50 % ou menos.

Quando a razão de DSC das partículas expandidas de resina de polipropileno for menor do que 10 %, uma taxa de células independentes das partículas expandidas de resina de polipropileno tende a ser baixa, pelo que uma taxa de deformidade do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno tende a ser grande. Quando a razão de DSC exceder 50 %, a moldagem por formação de espuma em molde com as partículas expandidas de resina de polipropileno não poderia ser efetuada com uma capacidade de formação de espuma secundária suficiente, com isso resultando em um produto moldado por moldagem de espuma de resina de

25/47 polipropileno no qual as partículas expandidas não estão fundidas bem uma à outra, i.e., como o awaokoshi (que é um doce japonês tipo barra de cereal:

i.e., um estado no qual as partículas estão fundidas uma à outra com espaços entre elas).

Aqui, a quantidade de calor QL no pico de fusão sobre o lado de menor temperatura é a quantidade de calor representada por uma área delimitada (i) pelo pico de fusão sobre o lado de menor temperatura e (ii) uma tangente que se estende, até uma linha de base a partir da qual inicia a fusão, a partir de um ponto máximo entre o pico de fusão sobre o lado de menor temperatura e o pico de fusão sobre o lado de maior temperatura. A quantidade de calor QH no pico de fusão sobre o lado de maior temperatura é uma quantidade de calor representada por uma área delimitada (i) pelo pico de fusão sobre o lado de maior temperatura e (ii) uma tangente que se estende, até uma linha de base na qual termina a fusão, a partir do ponto máximo entre o pico de fusão sobre o lado de menor temperatura e o pico de fusão sobre o lado de maior temperatura.

Um diâmetro de célula médio das partículas expandidas de resina de polipropileno da presente invenção é preferivelmente 30 μηη ou mais, porém 1000 μιτι ou menos, mais preferivelmente 50 μηι ou mais, porém 500 μηΊ ou menos, e mais preferivelmente ainda 100 μηι ou mais, porém 350 μηη ou menos.

Se o diâmetro de célula médio for menor do que 30 μηη, as partículas expandidas de resina de polipropileno tendem a encolher grandemente e uma superfície do produto moldado por moldagem de espuma tènde a tornar-se menos bela quando as partículas expandidas de resina de polipropileno prepararem o produto moldado por moldagem de espuma. Em um caso onde o diâmetro de célula médio for 1000 μιτι ou mais, o diâmetro de célula tende a ser não uniforme e as partículas expandidas de resina de polipropileno tendem a variar amplamente na razão de formação de espuma.

Aqui, um diâmetro de célula médio das partículas expandidas de polipropileno é medido como se segue: 10 das partículas expandidas são amostradas em um modo aleatório; cada uma das partículas expandidas é

26/47 cortada em dois pedaços; e um corte transversal de cada pedaço é observado microscopicamente. Contam-se as células através de uma linha de 2 mm (2000 pm) no meio de um pedaço, e encontra-se o diâmetro de célula (gm) calculando-se 2000/O número de células. O diâmetro de célula médio é obtido calculando-se a média dos diâmetros de células das 10 partículas expandidas.

As partículas expandidas de resina de polipropileno assim obtidas, conforme descrito acima, de acordo com a presente invenção, são para uso na moldagem por formação de espuma em molde para moldar as partículas expandidas de resina de polipropileno em um produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno.

A moldagem por formação de espuma em molde com as partículas expandidas de resina de polipropileno pode ser efetuada pelos seguintes métodos convencionalmente conhecidos: (A) usar as partículas expandidas como tais; (B) injetar gás inorgânico, tal como o ar, nas partículas expandidas, antecipadamente, para conferir às partículas expandidas uma capacidade de formação de espuma; (C) comprimir as partículas expandidas de modo a aumentar uma pressão interna delas, introduzir em um molde as partículas expandidas com a pressão interna aumentada, e moldar as partículas expandidas; e similares.

Por exemplo, em um caso de (B), as partículas expandidas de resina de polipropileno são moldadas no produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno pelas seguintes etapas: pressurizar o ar dentro de um vaso resistente à pressão, antecipadamente, e injetar o ar nas partículas expandidas de resina de polipropileno; ajustar uma pressão interna das partículas expandidas para cerca de 0,12 MPa a 0,3 MPa, para conferir às partículas expandidas uma capacidade de formação de espuma; introduzir as partículas expandidas em um molde que pode ser fechado, porém não pode ser lacrado; moldar as partículas expandidas utilizando vapor como um meio de aquecimento, sob uma pressão de vapor de aquecimento de cerca de 0,1 MPa G a 0,4 MPa G, por cerca de 3 segundos a 30 segundos, com isso fundindo as partículas expandidas de resina de polipropileno

27/47 uma à outra; e então esfriar o molde com água, com isso esfriando o produto moldado por moldagem de espuma até uma proporção tal que o produto moldado por moldagem de espuma não se deformará após o produto moldado por moldagem de espuma ser removido do molde.

O produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido tem uma razão de formação de espuma de 3 vezes a 100 vezes, em geral, preferivelmente 6 vezes a 60 vezes.

Aqui, a razão de formação de espuma do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno pode ser obtida pela seguinte expressão, usando um peso seco W (g) do produto expandido, um volume de inundação V (cm³), e uma massa específica d = 0,9 g/cm³ da resina de polipropileno: razão de formação de espuma = d x V/W = 0,9 x V/W.

A massa específica do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno, obtido usando as partículas expandidas de resina de polipropileno antes mencionadas, é preferivelmente 9 g/L ou mais, porém 300 g/L ou menos, mais preferivelmente 15 g/L ou mais, porém 150 g/L ou menos.

Exemplos

A seguir, a presente invenção será descrita em detalhe com referência aos Exemplos. Observar, entretanto, que a presente invenção não está limitada aos Exemplos.

A Medição e a Avaliação dos Exemplos foram efetuadas conforme descrito abaixo.

Medição do ponto de fusão da resina de polipropileno

Um ponto de fusão foi medido usando um calorímetro de varredura diferencial (DSC) [Modelo DSC6200, produzido pela Seiko Instruments Inc.]. O ponto de fusão é fixado como uma temperatura em um pico de fusão em uma segunda elevação da temperatura sobre uma curva de DSC, que é obtido elevando-se uma temperatura das partículas de resina de polipropileno (3 mg a 6 mg) de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, diminuindo-se a temperatura de 220°C para 20°C, em uma taxa de esfriamento de 10° C/min, e então novamente elevando-se a temperatura

28/47 de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min.

Medição de DSC das partículas expandidas

Cada temperatura em um pico de fusão em uma primeira elevação da temperatura sobre a curva de DSC, que foi obtida elevando-se uma temperatura das partículas expandidas de resina de polipropileno (3 mg a 6 mg) de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, foi medida usando um calorímetro de varredura diferencial (DSC) [Modelo DSC6200, produzido pela Seiko Instruments Inc.].

Razão de formação de espuma das partículas expandidas

Mediram-se um peso w (g) e um volume de inundação de etanol V (cm³) das partículas expandidas de resina de polipropileno tendo um volume de massa de cerca de 50 cm³. Então, calculou-se uma razão de formação de espuma pela expressão a seguir, usando uma massa específica d (g/cm³) de partículas de resina de polipropileno que não tinham sido ainda expandidas:

razão de formação de espuma = d χ V/W.

Massa específica do produto moldado por moldagem de espuma

A massa específica do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido foi calculada pela expressão a seguir, usando um peso seco W (g) e um volume de inundação V (cm³) do produto moldado por moldagem de espuma:

massa específica do produto moldado por moldagem de espuma (g/L) = (W/V) x 1000.

Resistência à compressão do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno em 50 % de compressão

Um exemplar de teste tendo 50 mm de comprimento x 50 mm de largura x 25 mm de espessura foi cortado do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido. O produto moldado por moldagem de espuma assim cortado foi comprimido em uma taxa de 10 mm/min, de acordo com NDZ-Z0504, e mediu-se uma tensão compressiva (MPa) do produto moldado por moldagem de espuma obtido quando o produto moldado por moldagem de espuma foi comprimido em 50 %.

29/47

Avaliou-se pelas referências a seguir a tensão compressiva obtida quando o produto moldado por moldagem de espuma tendo a massa específica de cerca de 20 g/L foi comprimido em 50 %.

o: A resistência compressiva obtida quando o produto moldado por moldagem de espuma, comprimido em 50 %, era 0,12 MPa ou mais.

x: A resistência compressiva obtida quando o produto moldado por moldagem de espuma, comprimido em 50 %, era menos do que 0,12 MPa.

Avaliação do produto moldado

As partículas expandidas foram submetidas à moldagem por formação de espuma em molde, sob diversas pressões de vapor de aquecimento do molde dentro da faixa de 0,09 MPa a 0,30 MPa (pressão manométrica), com o uso de uma máquina de moldagem de espuma de poliolefina [KD-345 produzida pela DAISEN Co., Ltd.,] e um molde de 400 mm de comprimento x 300 mm de largura x 50 mm de espessura.

O produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido foi deixado em repouso por uma hora, na temperatura ambiente, secado e curado por quinze horas em um ambiente de temperatura controlada a 75°C, e foi removido novamente e deixado em repouso por quatro horas, em uma temperatura ambiente. Então, a fusão entre as partículas expandidas, a propriedade de superfície, uma taxa de encolhimento dimensional, e uma taxa de deformidade do produto moldado por moldagem de espuma foram avaliadas, e uma faixa de condição de aquecimento para a moldagem foi avaliada pelas referências a seguir.

Especificamente, foram encontradas as pressões de vapor de aquecimento do molde mais baixa e mais alta (do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno obtido alterando-se a pressão de vapor de aquecimento do molde) para se aprovar em todas, a fusão, a propriedade de superfície, a taxa de encolhimento dimensional, e a taxa de deformidade, e uma diferença entre as pressões de vapor de aquecimento do molde mais baixa e mais alta foi estabelecida para ser uma faixa de condição de aquecimento para a moldagem.

30/47 o: A faixa de condição de aquecimento para a moldagem é 0,1 MPa.G (pressão manométrica) ou mais.

Δ: A faixa de condição de aquecimento para a moldagem é 0,05 MPa.G (pressão manométrica) ou mais, porém menos do que 0,1 MPa.G (pressão manométrica).

*: A faixa de condição de aquecimento para a moldagem é menos do que 0,05 MPa.G (pressão manométrica).

1) Avaliação da fusão

O produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido foi entalhado em uma profundidade de cerca de 5 mm a 100 mm, na direção da espessura do produto moldado por moldagem de espuma, com o uso de uma faca de uso geral, e então clivado em pedaços ao longo do entalhe, manualmente. Uma superfície clivada do produto moldado por moldagem de espuma clivado foi observada para descobrir como muitas partículas eram clivadas até perder as suas superfícies de partícula sobre a superfície clivada do produto moldado por moldagem de espuma clivado. Com base na porcentagem, a fusibilidade foi determinada pelas referências a seguir.

Aprovação: 60 % ou mais das partículas foram clivadas.

Fracasso: Menos do que 60 % das partículas foram clivadas.

2) Avaliação da propriedade de superfície

A propriedade de superfície do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido foi observada visualmente, e a propriedade de superfície foi avaliada pelas referências a seguir.

Aprovação: bom aspecto, com poucas lacunas entre partículas, sem muitas dobras;

Fracasso: aspecto insatisfatório, com muitas lacunas entre partículas, com dobras.

3) Encolhimento dimensional

Mediu-se uma dimensão longitudinal (seção do lado superior na direção longitudinal) da propriedade de superfície do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido, e calculou-se

31/47 o encolhimento dimensional do produto moldado por moldagem de espuma em relação a uma dimensão longitudinal do molde (400 mm). Então, determinou-se o encolhimento dimensional pelas referências a seguir.

Aprovação: a taxa de encolhimento em relação à dimensão longitudinal do molde era menos do que 5 %.

Fracasso: a taxa de encolhimento em relação à dimensão longitudinal do molde era 5 % ou mais.

4) Taxa de deformidade

Mediu-se a espessura (valor médio da espessura de uma parte do centro na direção longitudinal, uma parte que se localiza 30 mm de um lado direito, e uma parte que se localiza 30 mm de um lado esquerdo) do produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno assim obtido. Então, calculou-se a taxa de deformidade em relação a uma dimensão de espessura do molde (50 mm), e determinou-se como a seguir.

Aprovação: a taxa de deformidade em relação à dimensão de espessura do molde era menos do que 7 % ou menos.

Fracasso: a taxa de deformidade em relação a uma dimensão de espessura do molde era 7 % ou mais.

Exemplo 1

Produção do copolímero aleatório de propileno-etileno usando um catalisador de polimerização de metaloceno

1) Produção do veículo que carrega o catalisador sólido

300 g de SiO₂ (produzido pela Dohkai Chemical Industries Co., Ltd.) foram amostrados em um frasco de 1L de braço lateral, e empastados com 800 mL de tolueno adicionado ao frasco após a amostragem do SiO₂. Então, esta pasta semifluida foi transferida para um frasco de 5 L de quatro gargalos, e 260 mL do tolueno foram adicionados à pasta semifluida. Ademais, 2830 mL de solução de metilaluminoxano (a seguir, MAO) em tolueno (solução de 10 % em peso, produzida pela ALBEMARLE JAPAN CORPORATION) foram introduzidos no frasco, e a mistura assim obtida foi agitada por 30 minutos. Uma temperatura no frasco foi elevada para 110°C gradualmente, durante uma hora, e a mistura foi agitada por quatro horas, a

32/47

110°C. Após esta agitação, a mistura foi esfriada até a temperatura ambiente.

Após o esfriamento, o tolueno sobrenadante foi removido da mistura, e o tolueno novo foi suprido à mistura em reposição ao tolueno sobrenadante removido. Esta reposição de tolueno foi repetida até uma razão de reposição tornar-se 95 %.

2) Produção do teor de catalisador sólido (Preparação do veículo que carrega o componente de catalisador de metal)

2,0 g de dicloreto de difenilmetileno (3-terc-butil-5metilciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluorenil) zircônio foram pesados no frasco de 5 L de quatro gargalos, em um isolador. O frasco foi retirado para o lado de fora. 0,46 L de tolueno e 1,4 L da pasta semifluida de MAO/SiO₂/tolueno, preparada pelo método de (1), foram adicionados ao frasco, sob nitrogênio, e a mistura assim obtida foi agitada por 30 minutos. Desse modo, a MAO/S1O2 carregava o dicloreto de difenilmetileno (3-tercbutil-5-metilciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluorenil) zircônio.

A pasta semifluida de dicloreto de difenilmetileno (3-terc-butil-5metilciclopentadienil)(2,7-di-terc-butilfluorenil) zircônio/MAO/SiO2 em tolueno assim obtida foi submetida à reposição de tolueno pelo n-heptano até uma razão de reposição tornar-se 99 %, e 4,5 L da pasta semifluida foram obtidos finalmente. Esta operação foi realizada em uma temperatura ambiente.

3) Polimerização preliminar P-1

202 g do teor de catalisador sólido, preparado a partir de (2), 109 mL de trietilalumínio, e 100 L de n-heptano foram introduzidos em uma autoclave (capacidade: 200 L) provida com um agitador. Dentro da autoclave mantida a 15°C a 20°C, 2020 g de etileno foram adicionados à autoclave, e reagiu-se com a mistura por 180 minutos, sob agitação.

Após a polimerização, o teor sólido foi sedimentado. Após o sobrenadante ser removido dele, o teor sólido foi lavado com n-heptano. O processo a partir da sedimentação até a lavagem com n-heptano foi realizado duas vezes. Observar que a razão de lavagem de catalisador, calculada a partir da quantidade de solvente (n-heptano) assim introduzido e da quanti33/47 dade de solvente assim coletado, era 99 %.

O polímero preliminar assim obtido foi suspenso novamente em n-heptano refinado, com isso obtendo uma solução, que foi então ajustada para um teor de catalisador sólido de 2 g/L por adição de n-heptano. O polímero preliminar foi parcialmente amostrado e analisado. A análise mostrou que o polímero preliminar continha 10 g de polietileno por 1 g do teor de catalisador sólido.

4) Pré-polimerização P-2

O propileno, o hidrogênio, a pasta semifluida de catalisador do polímero preliminar obtido a partir da polimerização preliminar (3), e o trietilalumínio foram continuamente supridos para um vaso de polimerização tubular (capacidade: 58 L), nas seguintes taxas: o propileno em uma taxa de 57 kg/h, o hidrogênio em uma taxa de 4 NL/h, a pasta semifluida de catalisador em uma taxa de 7,1 g/h (base de teor de catalisador sólido) e o trietilalumínio em uma taxa de 4,0 mL/h, e foram polimerizados na ausência de uma fase gasosa dentro do vaso de polimerização tubular (cheio de líquido). Uma temperatura do vaso de polimerização tubular era 30°C, e uma pressão no vaso era 2,6 MPa G.

5) Polimerização P-3

A pasta semifluida obtida a partir da pré-polimerização (4) foi suprida para um vaso de polimerização (capacidade: 1000 L) provido com um agitador, e foi adicionalmente polimerizada. A polimerização foi realizada em uma maneira tal que o propileno e o etileno fossem supridos para o vaso de polimerização em uma taxa de 50 kg/h em uma taxa de 1,6 kg/h, respectivamente, e o hidrogênio foi também suprido para ele de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,39 % por mol em uma fase gasosa no vaso de polimerização, e a polimerização foi realizada sob a condição de uma temperatura de polimerização de 60°C e uma pressão de 2,5 MPa G.

A pasta semifluida assim obtida foi suprida para um vaso de polimerização (capacidade: 500 L) provido com um agitador, e foi adicionalmente polimerizada. A polimerização foi realizada em um modo tal que o propileno e o etileno fossem supridos para o vaso de polimerização em uma

34/47 taxa de 11 kg/h, em uma taxa de 1,1 kg/h, respectivamente, e o hidrogênio foi também suprido para ele de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,39 % por mol na fase gasosa no vaso de polimerização, e a polimerização foi realizada sob a condição de uma temperatura de polimerização de 59°C e uma pressão de 2,4 MPa G.

A pasta semifluida assim obtida foi submetida a um processo de vaporização, de modo que o sólido fosse separado do gás depois disso. Assim, um copolímero de propileno foi obtido. O copolímero de propileno foi secado a vácuo, a 80°C.

Observar que o copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido tinha um teor de etileno de 5,2 % em peso e um teor de homopolímero de polipropileno de 15 % em peso, e uma temperatura de pico de fusão mais baixa e uma temperatura de pico de fusão mais alta, as quais foram obtidas pelas medições dos pontos de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, eram 106°C e 146°C, respectivamente, e a MFR era 12 g/10 min.

Produção das partículas de resina de polipropileno

100 partes em peso do copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido foram combinadas com 0,1 parte em peso de talco [PKS, fabricado pela Hayashi-Kasei Co., Ltd], que serve como um agente nucleante de célula, e 0,5 parte em peso de polietileno glicol [PEG#300, produzido pela Lion Corporation], que serve como um absorvente, e a mistura assim obtida foi fundida e amassada em uma extrusora de uma única rosca tendo um eixo de 50 mm [Modelo 20VSE-50-28, fabricada pela Osaka Seiki Kosaku Co., Ltd.]. Então, uma resina fundida e amassada assim obtida foi extrudada através de uma matriz circular de modo a estar em uma forma de filamento, esfriada com água, e cortada com um peletizador. Desse modo, foram obtidas partículas de resina de 1,2 mg/partícula.

Produção das partículas expandidas de resina de polipropileno

100 partes em peso das partículas de resina de polipropileno assim obtidas, 200 partes em peso de água, 0,5 parte em peso de fosfato de cálcio terciário, que serve como um dispersante, e 0,05 parte em peso de n

35/47 parafina sulfonato de sódio, que serve como um agente auxiliar de dispersão, foram introduzidas em uma autoclave resistente à pressão (capacidade: 10 L), e 6,25 partes em peso de gás dióxido de carbono, que serve como um agente espumante, foram adicionadas à mistura assim obtida, sob agitação. A mistura na autoclave foi aquecida até uma temperatura de formação de espuma de 134°C, e então o gás dióxido de carbono foi adicionalmente adicionado para ajustar uma pressão interna da autoclave para 3,0 MPaG (pressão manométrica).

Após isto, a pressão foi mantida por 30 minutos, a mistura na autoclave foi liberada para uma pressão atmosférica através de um orifício de 4,0 mm de diâmetro, abrindo uma válvula proporcionada em uma parte inferior da autoclave. Neste modo, foram obtidas as partículas expandidas do primeiro estágio. As partículas expandidas do primeiro estágio assim obtidas tinham uma razão de formação de espuma de 11 vezes e uma razão de DSC de 29 %. Uma pressão interna de 0,32 MPa foi conferida às partículas expandidas do primeiro estágio por impregnação com ar, e as partículas expandidas do primeiro estágio foram aquecidas com vapor de 0,02 MPa G. Consequentemente, foram obtidas as partículas expandidas tendo uma razão de formação de espuma de cerca de 27 vezes.

Produção do produto moldado por moldagem de espuma de polipropileno

As partículas expandidas de resina de polipropileno assim obtidas foram lavadas com solução aquosa de ácido clorídrico (pH = 1) e, após isso, lavadas com água, e então foram secadas a 75°C. As partículas expandidas foram impregnadas com ar pressurizado, em um vaso resistente à pressão, para ajustar uma pressão interna das partículas para 0,2 MPa. As partículas expandidas foram submetidas à moldagem por formação de espuma em molde, sob diversas pressões de vapor de aquecimento do molde dentro da faixa de 0,09 MPa G a 0,30 MPa G, com o uso de uma máquina de moldagem de espuma de poliolefina [KD-345 produzida pela DAISEN Co., Ltd.,] e um molde de 400 mm de comprimento x 300 mm de largura x 50 mm de espessura.

O produto moldado por moldagem de espuma de resina de poli36/47 propileno assim obtido foi deixado em repouso por uma hora, em uma temperatura ambiente, secado e curado por quinze horas em um ambiente de temperatura controlada a 75°C, e foi removido novamente e deixado em repouso por quatro horas, em uma temperatura ambiente. Então, a faixa de 5 condição de aquecimento para a moldagem foi avaliada de acordo com. a fusão entre as partículas expandidas, a propriedade de superfície, a taxa de encolhimento dimensional, e a taxa de deformidade.

37/47

Tabela 1

EXC0 5	Meta.+ Ziegler	Etileno	CM in		o	lí) V“	O V		164
EXC0 4	Ziegler	Etileno/ 1-Buteno	r- CO cm	4,6	r-	o	1		f
EXC0 3	Ziegler	Etileno	v~	5,4	r-	o	1	I	f
EXC0 2	Meta.	Etileno	00 CO	cm	20	o	Tfr		126
Ο Ο X LU	Meta.	Etileno	io	CT>	CM	o	ro T~		σ>
Exemplo 4	Meta.	Etileno	CD xf		CD	25	107 _	CO	N-
Exemplo 3	Meta.	Etileno	CM to	2,7	24	IO	CD O	132	CD x—
Exemplo 2	Meta. I	Etileno	CM IO	2,8		io	104	CM CO V“	146
Exemplo 1	Meta.	Etileno	CM 1θ	3,3	CM	ID	CD O x—	cõ	146
	Catalisador de Polimerização	Tipo de Comonômero	Teor de Comonômero (% em peso)	Mw/Mn	MFR (g/10 min)	Teor de Homo de PP (% em peso)	Temp. de Pico Mais Baixa (°C)	Temp. de Pico Intermediária (°C)	Temp. de Pico
	resina de material de base

38/47

EXC0 5		l	CM O o	153		28	165	O V“
EXC0 4		133	CM O o	136	o	26	144	125
EXC0 3		134	CM O o	136		28	150	129
EXC0 2			CM O o	127	04	20	00 CO	120
EXCO 1			CM O o	135	CD	20	CD 04 τ—	cd o T—
Exemplo 4			CM O o	133		26	LO	04
Exemplo 3			CM O o	133		26	142	109
Exemplo 2			CM O o	133	CO	26	146	o
Exemplo 1			CM O o	134	_s	29	CO •sjV	o
	Mais Alta (°C)	Temp. de Pico Individual (°C)	Agente Espumante	Temp. de Formação de Espuma (°C)	Razão de Formação de Espuma do Primeiro Estágio (Vezes)	Razão de DSC das Partículas que se Expandem do Primeiro Estágio (%)	Temp. de Pico Alta	Temp. de Pico Baixa
	Partículas Expandidas

39/47

EXC0 5	55	28	124*	nãoDuni forme	20
EXC0 4	CD	28	276	uniforme	20
EXC0 3	CN	29	243	uniforme	20
EXC0 2	00	28	218	uniforme	20
EXCO 1	20	28	164	uniforme i	20
Exemplo 4	39	28	212	uniforme	20
Exemplo 3	34	28	240	uniforme	20
Exemplo 2	36	28	264	uniforme	20 !
Exemplo '1	36	27	258	uniforme	CN
	Diferença Entre a Temp. de Pico Alta e Baixa (°C)	Razão de Formação de Espuma do Segundo Estágio (Vezes)	Diâmetro de Célula Médio das Partículas Expandidas do Segundo Estágio (pm)	Estrutura de Célula das Partículas Expandidas do Segundo Es- tágio	Massa Específica do Produto moldado por moldagem de
	Produto moldado por moldagem de

40/47

EXCO5		X	IO T— o'	CO o	0,03
EXCO4		o	Ν' CN o'	0,3	0,06
CO Ο Ο X LU		o	CN CN o	0,28	0,06 i ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________i
EXCO2		o	CO o'	0,22	0,04
EXCO 1		X	CN i— o	0,14	0,02 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________I
Exemplo 4		o	IO o	0,28	0,13
Exemplo 3		o	CN x— a>	0,24	0,12
Exemplo 2		o	CN o	0,26	0,14
Exemplo 1		o	CN τ- Ο	0,26	0,14
	espuma (g/L)	Resistência Compressiva em 50% do Produto moldado por moldagem de es- puma	Pressão de Vapor de Aquecimento de Moldagem Mais Baixa (MPa)	Pressão de Vapor de Aquecimento de Moldagem Mais Alta (MPa)	Faixa de Condição de Aquecimento para a Moldagem (MPa)
espuma

41/47 tf

EXCO 5	X
EXCO 4	<
EXCO 3	<
EXCO 2	X
EXCO 1	X
Exemplo 4	o
Exemplo 3	o
Exemplo 2	o
Exemplo 1	o
	Avaliação da Faixa de Condição de Aquecimento para a Molda- gem

EXCO significa Exemplo Comparativo

Meta, significa Metaloceno

42/47

Exemplo 2

Um copolímero aleatório de propileno-etileno foi obtido no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto pelo que segue: na polimerização (5) da <Produção do copolímero aleatório de propileno-etileno usando um cata5 lisador de polimerização de metaloceno>, de acordo com o Exemplo 1, (i) o hidrogênio foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 1000 L) de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,45 % por mol em uma seção de fase gasosa e (ii) o hidrogênio foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 500 L) de modo que a concentração de hidrogê10 nio se tornasse 0,45 % por mol em uma seção de fase gasosa.

O copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido tinha um teor de etileno de 5,2 % em peso e um teor de homopolímero de polipropileno de 15 % em peso, e uma temperatura de pico de fusão mais baixa e uma temperatura de pico de fusão mais alta, as quais foram obtidas pelas 15 medições dos pontos de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, eram 104°C e 146°C, respectivamente, e a MFR era 17 g/10 min.

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que foi usado o copolímero aleatório de propileno-etileno.

O produto moldado por moldagem de espuma foi avaliado e o resultado é indicado na Tabela 1.

Exemplo 3

Um copolímero aleatório de propileno-etileno foi obtido no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto pelo que segue: na polimerização (5) 25 da <Produção do copolímero aleatório de propileno-etileno usando um catalisador de polimerização de metaloceno>, de acordo com o Exemplo 1, (i) o hidrogênio foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 1000 L) de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,52 % por mol em uma seção de fase gasosa e (ii) o hidrogênio foi suprido para um vaso de 30 polimerização (capacidade: 500 L) de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,52 % por mol em uma seção de fase gasosa.

O copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido tinha

43/47 um teor de etileno de 5,2 % em peso e um teor de homopolímero de polipropileno de 15 % em peso, e uma temperatura de pico de fusão mais baixa e uma temperatura de pico de fusão mais alta, as quais foram obtidas pelas medições dos pontos de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, eram 106°C e 146°C, respectivamente, e a MFR era 24 g/10 min.

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que foi usado o copolímero aleatório de propileno-etileno. O produto moldado por moldagem de espuma foi avaliado e o resultado é indicado na Tabela 1.

Exemplo 4

Um copolímero aleatório de propileno-etileno foi obtido no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto pelo que segue: na polimerização (5) da <Produção do copolímero aleatório de propileno-etileno usando um catalisador de polimerização de metaloceno>, de acordo com o Exemplo 1, (i) o etileno, em uma taxa de 1,4 kg/h, foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 1000 L) e o hidrogênio foi também suprido para ele, de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,44 % por mol em uma seção de fase gasosa e (ii) o etileno, em uma taxa de 1,0 kg/h, foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 500 L) e o hidrogênio foi também suprido para ele, de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,44 % por mol em uma seção de fase gasosa.

O copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido tinha um teor de etileno de 4,6 % em peso e um teor de homopolímero de polipropileno de 25 % em peso, e uma temperatura de pico de fusão mais baixa e uma temperatura de pico de fusão mais alta, as quais foram obtidas pelas medições dos pontos de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, eram 107°C e 147°C, respectivamente, e a MFR era 16 g/10 min.

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que foi usado o copolímero aleatório de propileno-etileno. O produto moldado por moldagem de espuma foi avaliado e o resultado é

44/47 indicado na Tabela 1.

Exemplo Comparativo 1

Um copolímero aleatório de propileno-etileno foi obtido no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto pelo que segue: a pré-polimerização P2 (4) da <Produção do copolímero aleatório de propileno-etileno usando um catalisador de polimerização de metaloceno>, de acordo com o Exemplo 1, não foi realizada; e, na polimerização (5), (i) o etileno, em uma taxa de 1,6 kg/h, foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 1000 L) e o hidrogênio foi também suprido para ele, de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,31 % por mol em uma seção de fase gasosa e (ii) o etileno, em uma taxa de 1,1 kg/h, foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 500 L) e o hidrogênio foi também suprido para ele, de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,31 % por mol em uma seção de fase gasosa.

O copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido tinha um teor de etileno de 5,1 % em peso, nenhum homopolímero de polipropileno, uma temperatura de pico de fusão mais baixa, obtida pela medição do ponto de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, era 107°C, e a MFR era 7 g/10 min.

Exemplo Comparativo 2

Um copolímero aleatório de propileno-etileno foi obtido no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto pelo que segue: a pré-polimerização P2 (4) da <Produção do copolímero aleatório de propileno-etileno usando um catalisador de polimerização de metaloceno>, de acordo com o Exemplo 1, não foi realizada; e, na polimerização (5), (i) o etileno, em uma taxa de 1,2 kg/h, foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 1000 L) e o hidrogênio foi também suprido para ele, de modo que a concentração de

45/47 hidrogênio se tornasse 0,48 % por mol em uma seção de fase gasosa e (ii) o etileno, em uma taxa de 0,8 kg/h, foi suprido para um vaso de polimerização (capacidade: 500 L) e o hidrogênio foi também suprido para ele, de modo que a concentração de hidrogênio se tornasse 0,48 % por mol em uma seção de fase gasosa.

O copolímero aleatório de propileno-etileno assim obtido tinha um teor de etileno de 3,8 % em peso, nenhum homopolímero de polipropileno, uma temperatura de pico de fusão mais baixa, obtida pela medição do ponto de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, era 114°C, e a MFR era 20 g/10 min.

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que foi usado o copolímero aleatório de propileno-etileno. O produto moldado por moldagem de espuma foi avaliado e o resultado é indicado na Tabèla 1.

Exemplo Comparativo 3

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que o copolímero aleatório de propileno-etileno (F744NP, produzido pela Prime Polymer Co., Ltd.) (o teor de etileno é 4,1 % em peso; uma única temperatura de pico de fusão mais baixa, obtida pela medição do ponto de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, é 134°C; e a MFR é 7 g/10 min), o qual tinha sido polimerizado usando um catalisador de polimerização de Ziegler, foi usado como uma resina de polipropileno. O resultado é indicado na Tabela 1.

Exemplo Comparativo 4

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que um copolímero aleatório de propileno-etileno 1buteno (o teor de etileno é 2,4 % em peso; o teor de 1-buteno é 3,7 % em peso; uma única temperatura de pico de fusão mais baixa, obtida pela medição do ponto de fusão usando o calorímetro de varredura diferencial, é

46/47

133°C; e a MFR é 7 g/10 min) (F337D, produzido pela Prime Polymer Co., Ltd.), o qual tinha sido polimerizado usando um catalisador de polimerização de Ziegler, foi usado como uma resina de polipropileno. O produto moldado por moldagem de espuma foi avaliado e o resultado é indicado na Tabela 1.

Nos Exemplos 1 a 4, as pressões de vapor de aquecimento do molde mais baixas eram 0,12 MPa.G a 0,15 MPa.G, que eram tão extremamente baixas quanto uma pressão de vapor de aquecimento do molde de resina de polietileno, e as faixas de condição de aquecimento para a moldagem eram amplas (0,10 MPa.G ou mais). Ao contrário, nos Exemplos Comparativos 1 e 2, as pressões de vapor de aquecimento do molde mais baixas eram baixas (0,12 MPa.G e 0,18 MPa.G, respectivamente), entretanto, as faixas de condição de aquecimento para a moldagem eram estreitas (0,02 MPa.G e 0,04 MPa.G, respectivamente). Nos Exemplos Comparativos 3 e 4, usando um catalisador de polimerização de Ziegler, os pontos de fusão eram 133°C a 134°C, que eram baixos para a resina polimerizada usando um catalisador de polimerização de Ziegler, entretanto, as pressões de vapor de aquecimento do molde mais baixas eram altas (0,22 MPa.G a 0,24 MPa.G), e as faixas de condição de aquecimento para a moldagem foram avaliadas como Δ (0,06 MPa.G).

Exemplo Comparativo 5

As partículas de resina, as partículas expandidas, e um produto moldado por moldagem de espuma foram obtidos no mesmo modo como o Exemplo 1, exceto que foi usada uma resina de polipropileno obtida pelas etapas a seguir: (i) 85 % em peso do copolímero aleatório de propilenoetileno, polimerizado usando um catalisador de metaloceno usado no Exemplo Comparativo 1, e 15 % em peso de homopolímero de polipropileno (F113G (ponto de fusão de 165°C; MFR de 4,0 g/10 min) produzido pela Prime Polymer Co., Ltd.), polimerizado usando um catalisador de polimerização Ziegler, foram combinados um com o outro e (ii) a mistura assim obtida foi fundida e amassada usando uma extrusora de rosca dupla [TEK-45, produzida pela O.N.MACHINERY CO., LTD.], em uma temperatura de resina de 200°C a 220°C. O produto moldado por moldagem de espuma foi avaliado e

47/47 o resultado é indicado na Tabela 1.

As partículas expandidas assim obtidas tinham uma estrutura de célula uniforme, e uma razão de célula aberta era alta (14,5 %) (normalmente, menos do que cerca de 5 %). Na moldagem por formação de espuma em 5 molde, a pressão de vapor de aquecimento do molde mais baixa era baixa (0,15 MPa). Entretanto, quando a pressão de vapor de aquecimento do molde foi aumentada, as partículas expandidas foram torcidas e deformaram-se grandemente, encolheram grandemente, e a faixa de condição de aquecimento para a moldagem era extremamente estreita.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Partículas expandidas de resina de polipropileno, caracterizadas pelo fato de que compreendem uma resina de polipropileno, como uma resina de material de base, que tem pelo menos dois picos de fusão sobre 5 uma curva de DSC, obtida por medições dos pontos de fusão com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, a curva de DSC obtida em um segundo aumento de temperatura aumentando uma temperatura da resina de polipropileno de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, diminuindo a temperatura de 220°C para 20°C, em uma taxa de 10 esfriamento de 10°C/min, e elevando a temperatura novamente de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos.

15 2. Partículas expandidas de resina de polipropileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que a resina de polipropileno, como a resina de material de base, tem pelo menos três picos de fusão sobre a curva de DSC, obtida por medições dos pontos de fusão com o uso do calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos três picos de fusão 20 incluindo (i) o pico de fusão de mais baixa temperatura, (ii) o pico de fusão de mais alta temperatura, e (iii) um pico de fusão entre o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura.

3. Partículas expandidas de resina de polipropileno, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadas pelo fato de que o pico de fusão

25 de mais baixa temperatura derivou-se de uma resina de polipropileno polimerizada por utilização de um catalisador de polimerização de metaloceno.

4. Partículas expandidas de resina de polipropileno, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadas pelo fato de que o pico de fusão de mais baixa temperatura e o pico de fusão de mais alta temperatura são deri-

30 vados da resina de polipropileno polimerizada por utilização do catalisador de polimerização de metaloceno.

5. Partículas expandidas de resina de polipropileno, de acordo

Petição 870190033946, de 09/04/2019, pág. 4/34
2/4 com a reivindicação 3 ou 4, caracterizadas pelo fato de que o catalisador de polimerização de metaloceno contém um composto de metaloceno representado pela seguinte Fórmula 1:

onde R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³, e R¹⁴ são, idêntica ou independentemente, selecionados a partir do grupo que consiste em um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, e um grupo contendo silício; M representa um metal de transição do grupo 4; Y representa um átomo de carbono ou um átomo de silício; Q é, idêntica ou independentemente, um selecionado a partir do grupo que consiste em um átomo de halogênio, um grupo hidrocarboneto, um ligante de ânion, e um ligante neutro coordenável com um único par de elétrons; e j é um número inteiro de 1 a 4.

6. Partículas expandidas de resina de polipropileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadas pelo fato de que as partículas expandidas de resina de polipropileno têm pelo menos dois picos de fusão sobre a curva de DSC, obtida na primeira medição do aumento da temperatura das partículas expandidas de resina de polipropileno com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos.

7. Partículas expandidas de resina de polipropileno de acordo com a reivindicação 6, caracterizadas pelo fato de que uma diferença entre a temperatura do pico de fusão de mais baixa temperatura e a temperatura do pico de fusão de mais alta temperatura é 25°C ou mais, porém 40°C ou mePetição 870190033946, de 09/04/2019, pág. 5/34
3/4 nos.

8. Produto moldado por moldagem de espuma de resina de polipropileno, caracterizado pelo fato de que é preparado a partir das partículas expandidas de resina de polipropileno como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, através de moldagem por formação de espuma em molde.

9. Método para produzir partículas expandidas de resina de polipropileno, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

dispersar as partículas de resina de polipropileno junto com um dispersante em água na presença de um agente espumante em um recipiente, as partículas de resina de polipropileno contendo uma resina de polipropileno como uma resina de material de base que tem pelo menos dois picos de fusão sobre uma curva de DSC obtida por medições dos pontos de fusão com o uso de um calorímetro de varredura diferencial, a curva de DSC obtida em um segundo aumento de temperatura aumentando uma temperatura da resina de polipropileno de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, diminuindo a temperatura de 220°C para 20°C, em uma taxa de esfriamento de 10°C/min, e elevando a temperatura novamente de 20°C para 220°C, em uma taxa de aquecimento de 10°C/min, os pelo menos dois picos de fusão incluindo (i) um pico de fusão de mais baixa temperatura de 100°C ou mais, porém 130°C ou menos, e (ii) um pico de fusão de mais alta temperatura de 140°C ou mais, porém 160°C ou menos;

aquecer as partículas de resina de polipropileno a uma temperatura de formação de espuma sob pressão é impregnar o agente espumante nas partículas de resina de polipropileno; e depois disso liberar e espumaruma substancia de dispersão incluindo as partículas de resina de polipropileno no recipiente em uma área de baixa pressão, enquanto uma temperatura e uma pressão no recipiente são mantidas constantes.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a resina de polipropileno é uma resina de polipropileno obtida por meio de uma polimerização de múltiplos estágios.

Petição 870190033946, de 09/04/2019, pág. 6/34
4/4

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a polimerização de múltiplos estágios é realizada utilizando-se um catalisador de metaloceno.

12. Método para produzir um produto moldado por moldagem de
5 espuma de resina de polipropileno, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de moldar por moldagem de formação de espuma as partículas expandidas de resina de polipropileno como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 11.