BR112022023055B1 - FIBERGLASS COMPOSITE - Google Patents
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Abstract
COMPÓSITO DE FIBRA DE VIDRO. Compósito reforçado com fibra composto por umpolipropileno com alta temperatura de fusão e distribuição de peso molecular estreita.FIBERGLASS COMPOSITE. Fiber reinforced composite composed of a polypropylene with a high melting temperature and narrow molecular weight distribution.
Description
[0001] A presente invenção é direcionada a um compósito reforçado com fibra que compreende um polipropileno e fibras de vidro, para a fabricação do dito compósito reforçado com fibra, bem como para artigos que compreendem o dito compósito reforçado com fibra.[0001] The present invention is directed to a fiber reinforced composite comprising a polypropylene and glass fibers, for the manufacture of said fiber reinforced composite, as well as to articles comprising said fiber reinforced composite.
[0002] O polipropileno é um material usado em uma ampla variedade de campos técnicos, e os polipropilenos reforçados ganharam relevância em áreas que antes dependiam exclusivamente de materiais não poliméricos, em particular metais. Um exemplo particular de polipropileno reforçado são os compósitos de polipropileno reforçados com fibra de vidro. Esses materiais permitem adequar as propriedades dos compósitos selecionando o tipo de polipropileno, a quantidade de fibra de vidro e algumas vezes selecionando o tipo de compatibilizador usado. Assim, hoje em dia, os compósitos de polipropileno reforçados com fibra de vidro são materiais bem estabelecidos para aplicações que exigem alta rigidez, resistência à deflexão de calor e resistência ao impacto (exemplos incluem componentes automotivos com função de suporte de carga no compartimento do motor, peças de sustentação para painéis de carroceria de polímero, componentes da máquina de lavagem e da máquina de lavar louça). No entanto, uma desvantagem dos compósitos de polipropileno reforçados com fibras disponíveis comercialmente é sua emissão bastante alta causada por uma quantidade bastante alta de oligômeros obtidos como subproduto no processo de polimerização.[0002] Polypropylene is a material used in a wide variety of technical fields, and reinforced polypropylenes have gained relevance in areas that previously relied exclusively on non-polymeric materials, in particular metals. A particular example of reinforced polypropylene are glass fiber reinforced polypropylene composites. These materials allow the properties of the composites to be tailored by selecting the type of polypropylene, the amount of glass fiber and sometimes by selecting the type of compatibilizer used. Thus, today, glass fiber reinforced polypropylene composites are well-established materials for applications requiring high stiffness, resistance to heat deflection and impact resistance (examples include automotive components with load-bearing function in the engine compartment, supporting parts for polymer body panels, washing machine and dishwasher components). However, a disadvantage of commercially available fiber-reinforced polypropylene composites is their rather high emission caused by a rather high amount of oligomers obtained as a by-product in the polymerization process.
[0003] Consequentemente, existe a necessidade de compósitos de polipropileno reforçados com fibra de vidro serem rígidos e terem uma resistência à deflexão térmica bastante alta combinada com baixas emissões.[0003] Consequently, there is a need for glass fiber reinforced polypropylene composites to be rigid and have a very high thermal deflection resistance combined with low emissions.
[0004] A constatação da presente invenção é que ocompósito de polipropileno reforçado com fibra deve compreender um polipropileno com distribuição de baixo peso molecular e temperatura de fusão bem alta. De preferência, o polipropileno não foi viscorreduzido, isto é, não modificado em um processo induzido por radicais para reduzir o peso molecular.[0004] The finding of the present invention is that the fiber reinforced polypropylene composite should comprise a polypropylene with a low molecular weight distribution and a very high melting temperature. Preferably, the polypropylene has not been visbreak, i.e., not modified in a radical-induced process to reduce molecular weight.
[0005] Consequentemente, a presente invenção édirecionada a um compósito de polipropileno reforçado com fibra que compreende(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de um polipropileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro, e(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador,em que, adicionalmente, a quantidade total do polipropileno, das fibras de vidro e do compatibilizador no compósito reforçado com fibra é de pelo menos 95% em peso, em que, ainda adicionalmente, o polipropileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0 e(iv) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,10 a 0,90%.[0005] Accordingly, the present invention is directed to a fiber-reinforced polypropylene composite comprising (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a polypropylene, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of glass fibers, and (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, wherein, further, the total amount of the polypropylene, the glass fibers and the compatibilizer in the fiber-reinforced composite is at least 95 wt. %, wherein, still further, the polypropylene has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) a content of comonomer determined by 13C-NMR spectroscopy not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene,(iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0 and(iv) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.10 to 0.90%.
[0006] A presente invenção é especificamente direcionadaa um compósito de polipropileno reforçado com fibras que consiste em(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de um homopolímero de propileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro,(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador, e(d) 0,1 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de aditivos,em que, adicionalmente,o homopolímero de propileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0 e(iv) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,10 a 0,90%.[0006] The present invention is particularly directed to a fiber-reinforced polypropylene composite consisting of (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a propylene homopolymer, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of glass fibers, (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, and (d) 0.1 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of additives, wherein, in addition, the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by spectroscopy of 13C-NMR not greater than 0.5 wt%, the comonomer being ethylene,(iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0 and(iv) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.10 to 0.90%.
[0007] As modalidades preferenciais do compósitoreforçado com fibra são definidas nas reivindicações dependentes da invenção.[0007] Preferred embodiments of the fiber reinforced composite are defined in the dependent claims of the invention.
[0008] A presente invenção é direcionada adicionalmentea um processo para a fabricação do compósito reforçado com fibra, conforme definido na presente invenção, que compreende as etapas de adicionar(a) o polipropileno,(b) as fibras de vidro,(c) o compatibilizador e(d) opcionalmente, aditivos a uma extrusora e extrudando os mesmos ao obter o dito compósito reforçado com fibra.[0008] The present invention is further directed to a process for manufacturing the fiber reinforced composite as defined in the present invention, comprising the steps of adding (a) the polypropylene, (b) the glass fibers, (c) the compatibilizer and (d) optionally, additives to an extruder and extruding the same to obtain said fiber reinforced composite.
[0009] De preferência, o polipropileno de acordo comesta invenção é obtido por polimerização de propileno e opcionalmente etileno, mais preferencialmente apenas propileno, na presença do catalisador metaloceno que tem a fórmula (I)em que cada R1 é, independentemente, igual ou pode ser diferente e é hidrogênio ou um grupo alquila C1-C6 linear ou ramificado, pelo qual pelo menos um R1 por grupo fenila e não é hidrogênio,R’ é um grupo hidrocarbila C1-C10, de preferência um grupo hidrocarbila C1-C4 e mais preferencialmente um grupo metila eX é independentemente um átomo de hidrogênio, um átomo de halogênio, grupo alcóxi C1-C6, grupo alquila C1-C6, grupo fenila ou benzila.[0009] Preferably, the polypropylene according to this invention is obtained by polymerization of propylene and optionally ethylene, more preferably only propylene, in the presence of the metallocene catalyst having the formula (I) wherein each R1 is independently the same or may be different and is hydrogen or a linear or branched C1-C6 alkyl group, whereby at least one R1 per phenyl group and is not hydrogen, R' is a C1-C10 hydrocarbyl group, preferably a C1-C4 hydrocarbyl group and more preferably a methyl group and X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, C1-C6 alkoxy group, C1-C6 alkyl group, phenyl or benzyl group.
[0010] Com máxima preferência, X é cloro, benzila ou um grupo metila. De preferência, ambos os grupos X são iguais. As opções de máxima preferência são dois cloretos, dois grupos metila ou dois grupos benzila, especialmente dois cloretos.[0010] Most preferably, X is chlorine, benzyl or a methyl group. Preferably, both X groups are the same. Most preferred options are two chlorides, two methyl groups or two benzyl groups, especially two chlorides.
[0011] Adicionalmente, a invenção é direcionada a um artigo, de preferência artigo automotivo, que compreende pelo menos 90% em peso do compósito reforçado com fibra de acordo com a presente invenção.[0011] Additionally, the invention is directed to an article, preferably an automotive article, comprising at least 90% by weight of the fiber reinforced composite according to the present invention.
[0012] A seguir, a invenção é definida em maiores detalhes.[0012] The invention is now defined in greater detail.
[0013] A presente invenção é direcionada a um compósito reforçado com fibras que compreende um polipropileno, fibras de vidro e um compatibilizador. O compósito reforçado com fibra é entendido como conhecido na técnica. Isto é, o polipropileno forma a fase contínua na qual as fibras de vidro são incorporadas. No caso de as fibras de vidro serem fibras de vidro curtas, as ditas fibras estão dispersas no polipropileno em que o polipropileno atua como a fase contínua. O compatibilizador aprimora a adesão entre o polipropileno não polar e as fibras de vidro polares.[0013] The present invention is directed to a fiber reinforced composite comprising a polypropylene, glass fibers and a compatibilizer. The fiber reinforced composite is understood as known in the art. That is, the polypropylene forms the continuous phase in which the glass fibers are incorporated. In the case where the glass fibers are short glass fibers, said fibers are dispersed in the polypropylene wherein the polypropylene acts as the continuous phase. The compatibilizer improves the adhesion between the non-polar polypropylene and the polar glass fibers.
[0014] Consequentemente, a presente invenção é direcionada a um compósito de polipropileno reforçado com fibra que compreende(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado com fibra, de um polipropileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro, e(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador,em que, adicionalmente,a quantidade total do polipropileno, das fibras de vidro e do compatibilizador no compósito reforçado com fibra é de pelo menos 95% em peso, de preferência pelo menos 98% em peso.[0014] Accordingly, the present invention is directed to a fiber-reinforced polypropylene composite comprising (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a polypropylene, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of glass fibers, and (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, wherein, further, the total amount of the polypropylene, the glass fibers and the compatibilizer in the fiber-reinforced composite is at least 95 wt. %, preferably at least 98 wt. %.
[0015] Além dos três componentes, podem estar presentesaditivos típicos que, por exemplo, são adicionados para aumentar a vida útil do polipropileno, isto é, antioxidantes (consulte a definição de aditivos abaixo).[0015] In addition to the three components, typical additives may be present which, for example, are added to increase the service life of the polypropylene, i.e. antioxidants (see definition of additives below).
[0016] Assim, em uma modalidade preferencial, ocompósito reforçado com fibra de acordo com esta invenção, de preferência, compreende(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de um polipropileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro,(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador, e(d) 0,1 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de aditivos, em que, adicionalmente, a quantidade total de polipropileno, fibras de vidro, compatibilizador e aditivos no compósito reforçado com fibra é de pelo menos 98% em peso, de preferência na faixa de 98 a 100% em peso, como na faixa de 99 a 100% em peso.[0016] Thus, in a preferred embodiment, the fiber-reinforced composite according to this invention preferably comprises (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a polypropylene, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of glass fibers, (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, and (d) 0.1 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of additives, wherein, in addition, the total amount of polypropylene, glass fibers, compatibilizer and additives in the fiber-reinforced composite is at least 98 wt. %, preferably in the range of 98 to 100 wt. %, such as in the range of 99 to 100 wt. %.
[0017] De preferência, a composição reforçada com fibranão contém um polímero elastomérico. Um polímero elastomérico é entendido como um polímero que não forma uma fase contínua dentro do polipropileno. Em outras palavras, um polímero elastomérico é disperso no polipropileno, isto é, forma inclusão no polipropileno. Um polímero que contémum polímero elastomérico como inclusões de uma segunda fase seria, em contrapartida, denominado como heterofásico e não é, de preferência, parte da presente invenção. A presença das segundas fases ou das chamadas inclusões é, por exemplo, visível por microscópio de alta resolução, como microscópio eletrônico ou microscópio de força atômica, ou por análise térmica mecânica (DMTA). Especificamente em DMTA, a presença de uma estrutura de múltiplas fases pode ser identificada pela presença de pelo menos duas temperaturas de transição vítrea distintas.[0017] Preferably, the fiber-reinforced composition does not contain an elastomeric polymer. An elastomeric polymer is understood as a polymer that does not form a continuous phase within the polypropylene. In other words, an elastomeric polymer is dispersed in the polypropylene, i.e. it forms inclusions in the polypropylene. A polymer that contains an elastomeric polymer as inclusions of a second phase would, on the other hand, be termed heterophasic and is preferably not part of the present invention. The presence of second phases or so-called inclusions is, for example, visible by high-resolution microscopy, such as electron microscope or atomic force microscope, or by mechanical thermal analysis (DMTA). Specifically in DMTA, the presence of a multiphase structure can be identified by the presence of at least two distinct glass transition temperatures.
[0018] Portanto, em uma modalidade específica, ocompósito reforçado com fibra de acordo com esta invenção consiste, de preferência, em(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de um polipropileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro,(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador, e(d) 0,1 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de aditivos.[0018] Therefore, in a specific embodiment, the fiber-reinforced composite according to this invention preferably consists of (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a polypropylene, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of glass fibers, (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, and (d) 0.1 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of additives.
[0019] O compósito reforçado com fibra de acordo comesta invenção é especialmente caracterizado por baixas emissões. Por conseguinte, é preferível que o compósito reforçado com fibra tenha um valor de VOC (compostos orgânicos voláteis) determinado de acordo com VDA 278 de outubro de 2011 abaixo de 12 μg/g, mais preferencialmente na faixa de 0,5 a 10 μg/g, ainda mais preferencialmente na faixa de 0,8 a 8,0 μg/g.[0019] The fiber reinforced composite according to this invention is particularly characterized by low emissions. It is therefore preferable that the fiber reinforced composite has a VOC (volatile organic compounds) value determined according to VDA 278 of October 2011 below 12 μg/g, more preferably in the range of 0.5 to 10 μg/g, even more preferably in the range of 0.8 to 8.0 μg/g.
[0020] Adicional ou alternativamente ao requisito do parágrafo anterior, o compósito reforçado com fibra tem um valor de FOG (baixa volatilidade ou compostos orgânicos condensáveis) determinado de acordo com VDA 278 de outubro de 2011 abaixo de 75 μg/g, mais preferencialmente na faixa de 10 a 70 μg/g, ainda mais preferencialmente na faixa de 15 a 65 μg/g.[0020] In addition or alternatively to the requirement of the preceding paragraph, the fiber reinforced composite has a FOG (low volatile or condensable organic compounds) value determined in accordance with VDA 278 of October 2011 below 75 μg/g, more preferably in the range of 10 to 70 μg/g, even more preferably in the range of 15 to 65 μg/g.
[0021] É adicionalmente preferível que o compósito reforçado com fibra tenha um módulo de tração determinado em espécimes moldados por injeção, de acordo com a ISO 527- 1, a 1 mm/min na faixa de 3500 a 7000 MPa, mais preferencialmente na faixa de 3800 a 6500 MPa, como na faixa de 4000 a 63000 MPa. Além disso, o compósito reforçado com fibra tem, de preferência, uma extensão na ruptura no mesmo teste de tração maior que 2,0%, mais preferencialmente na faixa de 2,1 a 10,0%, como na faixa de 2,2 a 8,0%.[0021] It is further preferred that the fiber reinforced composite has a tensile modulus determined on injection molded specimens in accordance with ISO 527-1 at 1 mm/min in the range of 3500 to 7000 MPa, more preferably in the range of 3800 to 6500 MPa, such as in the range of 4000 to 63000 MPa. Furthermore, the fiber reinforced composite preferably has an extension at break in the same tensile test of greater than 2.0%, more preferably in the range of 2.1 to 10.0%, such as in the range of 2.2 to 8.0%.
[0022] Adicional ou alternativamente ao requisito do parágrafo anterior, o compósito reforçado com fibra tem uma resistência ao impacto Charpy determinada de acordo com a ISO 179-1eU a 23 °C na faixa de 30,0 a 75,0 kJ/m2, mais preferencialmente na faixa de 35,0 a 70,0 kJ/m2, como na faixa de 40,0 a 65,0 kJ/m2.[0022] In addition or alternatively to the requirement of the preceding paragraph, the fiber reinforced composite has a Charpy impact strength determined in accordance with ISO 179-1eU at 23 °C in the range of 30.0 to 75.0 kJ/m2, more preferably in the range of 35.0 to 70.0 kJ/m2, such as in the range of 40.0 to 65.0 kJ/m2.
[0023] Em uma modalidade muito específica, o compósito reforçado com fibra tem uma temperatura de deflexão térmica HDT medida de acordo com a ISO 75 B a uma carga de 0,46 MPana faixa de 146 a 160 °C, mais preferencialmente na faixade 148 a 158 °C, como na faixa de 150 a 156 °C.[0023] In a very specific embodiment, the fiber reinforced composite has a heat deflection temperature HDT measured in accordance with ISO 75 B at a load of 0.46 MPa in the range of 146 to 160°C, more preferably in the range of 148 to 158°C, such as in the range of 150 to 156°C.
[0024] O componente essencial da presente invenção é opolipropileno, que precisa ser cuidadosamente selecionado para atingir as propriedades desejadas. Consequentemente, o polipropileno de acordo com esta invenção precisa de uma temperatura de fusão específica e uma distribuição de peso molecular (MWD) bem estreita.[0024] The essential component of the present invention is polypropylene, which needs to be carefully selected to achieve the desired properties. Consequently, the polypropylene according to this invention needs a specific melting temperature and a very narrow molecular weight distribution (MWD).
[0025] Adi cionalmente, o polipropileno de acordo comesta invenção foi produzido na presença de um catalisador de metaloceno específico conforme definido em mais detalhes abaixo. Em contraste com os polipropilenos produzidos na presença de catalisadores Ziegler-Natta, os polipropilenos produzidos na presença de catalisadores de metaloceno são caracterizados por inserções incorretas de unidades monoméricas durante o processo de polimerização. Portanto, o polipropileno de acordo com esta invenção tem uma certa quantidade de regiodefeitos de 2,1. Isto é, o polipropileno de acordo com esta invenção tem regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90%, mais preferencialmente na faixa de 0,15 a 0,80%, determinada por espectroscopia de 13C-RMN.[0025] Additionally, the polypropylene according to this invention was produced in the presence of a specific metallocene catalyst as defined in more detail below. In contrast to polypropylenes produced in the presence of Ziegler-Natta catalysts, polypropylenes produced in the presence of metallocene catalysts are characterized by incorrect insertions of monomer units during the polymerization process. Therefore, the polypropylene according to this invention has a certain amount of 2.1 regiodefects. That is, the polypropylene according to this invention has 2.1 regiodefects in the range of 0.10 to 0.90%, more preferably in the range of 0.15 to 0.80%, determined by 13C-NMR spectroscopy.
[0026] Assim, o polipropileno de acordo com estainvenção tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0 e(iv) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,10 a 0,90%.[0026] Thus, the polypropylene according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0 and (iv) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.10 to 0.90%.
[0027] Mais preferencialmente, o polipropileno de acordocom esta invenção tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8 e(iv) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,15 a 0,80%.[0027] More preferably, the polypropylene according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8 and (iv) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.15 to 0.80%.
[0028] É especificamente preferível que o polipropilenoseja monofásico, isto é, não contenha componentes poliméricos que não sejam miscíveis entre si, como é o caso dos copolímeros de propileno heterofásicos. Como declarado acima, em contraste com os sistemas monofásicos, os sistemas heterofásicos compreendem uma fase polimérica contínua, como um polipropileno, na qual um polímero não miscível adicional, como um polímero elastomérico, é disperso como inclusões. Os ditos sistemas de polipropileno que contêm uma matriz de polipropileno e inclusões como uma segunda fase de polímero seriam, em contraste, chamados de heterofásicos e, de preferência, não fazem parte da presente invenção. A presença de segundas fases de polímero ou das chamadas inclusões é, por exemplo, visível por microscópio de alta resolução, como microscópio eletrônico ou microscópio de força atômica, ou por análise térmica mecânica (DMTA). Especificamente, em DMTA a presença de uma estrutura de múltiplas fases pode ser identificada pela presença de pelo menos duas temperaturas de transição vítrea distintas.[0028] It is particularly preferable that the polypropylene is monophasic, i.e. does not contain polymeric components that are not miscible with each other, as is the case with heterophasic propylene copolymers. As stated above, in contrast to monophasic systems, heterophasic systems comprise a continuous polymeric phase, such as a polypropylene, in which an additional non-miscible polymer, such as an elastomeric polymer, is dispersed as inclusions. Said polypropylene systems containing a polypropylene matrix and inclusions as a second polymer phase would, in contrast, be called heterophasic and preferably do not form part of the present invention. The presence of second polymer phases or so-called inclusions is, for example, visible by high-resolution microscopy, such as an electron microscope or atomic force microscope, or by mechanical thermal analysis (DMTA). Specifically, in DMTA the presence of a multiphase structure can be identified by the presence of at least two distinct glass transition temperatures.
[0029] Portanto, o polipropileno de acordo com estainvenção é, de preferência, um polipropileno monofásico que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0 e(iv) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,10 a 0,90%.[0029] Therefore, the polypropylene according to this invention is preferably a single-phase polypropylene having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0 and (iv) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.10 to 0.90%.
[0030] Ainda mais preferencialmente, o polipropileno deacordo com esta invenção é um polipropileno monofásico que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno, e(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8 e(iv) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,15 a 0,80%.[0030] Even more preferably, the polypropylene according to this invention is a single-phase polypropylene having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, and (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8 and (iv) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.15 to 0.80%.
[0031] É especificamente preferível que o polipropilenomonofásico seja um homopolímero de propileno. Um homopolímero de propileno não pode ser heterofásico por definição, pois contém apenas cadeias poliméricas de propileno. Em outras palavras, um homopolímero de propileno de acordo com esta invenção é sempre um polímero monofásico.[0031] It is specifically preferred that the monophasic polypropylene is a propylene homopolymer. A propylene homopolymer cannot be heterophasic by definition, since it contains only propylene polymer chains. In other words, a propylene homopolymer according to this invention is always a monophasic polymer.
[0032] Portanto, é preferível que o polipropilenomonofásico desta invenção seja um homopolímero de propileno que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0, e(iii) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,10 a 0,90%.[0032] Therefore, it is preferred that the monophasic polypropylene of this invention is a propylene homopolymer having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0, and (iii) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.10 to 0.90%.
[0033] Ainda mais preferencialmente, o polipropilenomonofásico é um homopolímero de propileno que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C, (ii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8, e(iii) regiodefeitos de 2,1 determinados por espectroscopia de 13C-RMN na faixa de 0,15 a 0,80%.[0033] Even more preferably, the monophasic polypropylene is a propylene homopolymer having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8, and (iii) regiodefects of 2.1 determined by 13C-NMR spectroscopy in the range of 0.15 to 0.80%.
[0034] Como mencionado acima, é especificamentepreferível que o polipropileno monofásico seja um homopolímero de propileno. Consequentemente, opolipropileno monofásico que é um homopolímero de propileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii )regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90% por espectroscopia de 13C-RMN, e(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0.[0034] As mentioned above, it is specifically preferred that the single-phase polypropylene be a propylene homopolymer. Accordingly, the single-phase polypropylene that is a propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.10 to 0.90% by 13C-NMR spectroscopy, and (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0.
[0035] Ainda mais preferencialmente, o polipropilenomonofásico é um homopolímero de propileno que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN, e(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0035] Even more preferably, the monophasic polypropylene is a propylene homopolymer having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, and (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8.
[0036] O polipropileno de acordo com esta invenção é,adicionalmente, de preferência, caracterizado por um teor muito baixo de fração solúvel a frio em xileno (XCS), que não pode ser alcançado por catalisadores de Ziegler-Natta. Assim, em uma modalidade preferencial, o polipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico, de acordo com esta invenção tem uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) nafaixa de 0,05 a 1,00% em peso, mais preferencialmente na faixa de 0,10 a 0,90% em peso, como na faixa de 0,15 a 0,85% em peso.[0036] The polypropylene according to this invention is additionally preferably characterized by a very low content of xylene cold soluble fraction (XCS), which cannot be achieved by Ziegler-Natta catalysts. Thus, in a preferred embodiment, the polypropylene, more preferably the single-phase polypropylene, according to this invention has a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.05 to 1.00% by weight, more preferably in the range of 0.10 to 0.90% by weight, such as in the range of 0.15 to 0.85% by weight.
[0037] Assim, é preferível que(a) o polipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico, tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado porespectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de0,05 a 1,00% em peso e(iv) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0,ou(b) o polipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico, tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado porespectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de0,05 a 1,00% em peso e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0.[0037] Thus, it is preferred that (a) the polypropylene, more preferably single-phase polypropylene, has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) a cold-soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.05 to 1.00% by weight and (iv) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.0 to less than 4.0, or (b) the polypropylene, more preferably the single-phase polypropylene, having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range 0.10 to 0.90% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.05 to 1.00% by weight and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.0 unless 4.0.
[0038] Ainda mais preferencialmente(a) o polipropileno, de preferência o polipropileno monofásico, de acordo com esta invenção tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado porespectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a 1,00% em peso e(iv) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,ou (b) o polipropileno, de preferência o polipropileno monofásico, de acordo com esta invenção tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado porespectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de0,05 a 1,00% em peso e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0038] Even more preferably (a) the polypropylene, preferably single-phase polypropylene, according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) a cold-soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.05 to 1.00% by weight and (iv) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8, or (b) the polypropylene, preferably the single-phase polypropylene according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.05 to 1.00% by weight and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 less than 3.8.
[0039] Como mencionado acima, é especificamentepreferível que o polipropileno monofásico seja um homopolímero de propileno. Consequentemente, opolipropileno monofásico que é um homopolímero de propileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso e(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0.[0039] As mentioned above, it is specifically preferred that the single-phase polypropylene be a propylene homopolymer. Accordingly, single-phase polypropylene that is a propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.10 to 0.90 wt %, and (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0.
[0040] Ainda mais preferencialmente, o homopolímero depropileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso e(iv) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0.[0040] Even more preferably, the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 152 to 160 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.10 to 0.90% by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.10 to 0.90% by weight and (iv) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0.
[0041] Em uma modalidade muito preferencial, a presenteinvenção é direcionada a um homopolímero de propileno que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso e(iii) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0041] In a highly preferred embodiment, the present invention is directed to a propylene homopolymer having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.10 to 0.90 wt % and (iii) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8.
[0042] Por conseguinte, é particularmente preferível queo homopolímero de propileno tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso e(iv) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0042] It is therefore particularly preferred that the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90% by weight and (iv) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8.
[0043] Além disso, é preferível que o polipropileno dapresente invenção tenha um certo peso molecular. Por conseguinte, é preferível que o polipropileno de acordo com esta invenção tenha uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230°C, 2,16 kg) medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de5,0 a 500 g/10 min, de preferência na faixa de 5,5 a 300g/10 min, mais preferencialmente na faixa de 6,0 a 250 g/10 min.[0043] Furthermore, it is preferable that the polypropylene of the present invention has a certain molecular weight. Therefore, it is preferable that the polypropylene according to this invention has a melt flow rate MFR2 (230°C, 2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range of 5.0 to 500 g/10 min, preferably in the range of 5.5 to 300 g/10 min, more preferably in the range of 6.0 to 250 g/10 min.
[0044] É, portanto, preferível que o polipropileno, maispreferencialmente o polipropileno monofásico, tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a1,00% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0.[0044] It is therefore preferable that the polypropylene, more preferably single-phase polypropylene, has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) a xylene cold-soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.05 to 1.00% by weight, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and(v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.0 to less than 4.0.
[0045] Em uma modalidade específica, o polipropileno, depreferência o polipropileno monofásico, de acordo com esta invenção tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a1,00% em peso,(v) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(vi) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0045] In a specific embodiment, the polypropylene, preferably single-phase polypropylene, according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.05 to 1.00% by weight, (v) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg)measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and(vi) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8.
[0046] Como mencionado acima, é especificamentepreferível que o polipropileno monofásico seja um homopolímero de propileno. Consequentemente, é preferível que o polipropileno monofásico que é um homopolímero de propileno tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iii) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(iv) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0046] As mentioned above, it is specifically preferred that the single-phase polypropylene be a propylene homopolymer. Accordingly, it is preferred that the single-phase polypropylene which is a propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 153 to 159 °C, (ii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90 wt %, (iii) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and (iv) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8.
[0047] Por conseguinte, é particularmente preferível queo homopolímero de propileno tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8.[0047] It is therefore particularly preferred that the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range 0.15 to 0.80 % by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90 wt %, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8.
[0048] Como mencionado acima, é preferível que opolipropileno desta invenção seja produzido por um catalisador de metaloceno específico. Consequentemente, em uma modalidade preferencial, o polipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico é produzido por polimerização de propileno e opcionalmente etileno na presença do catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I)em que cada R1 é, independentemente, igual ou pode ser diferente e é hidrogênio ou um grupo alquila C1-C6 linear ou ramificado, pelo qual pelo menos um R1 por grupo fenila e não é hidrogênio,R’ é um grupo hidrocarbila C1-C10, de preferência um grupo hidrocarbila C1-C4 e mais preferencialmente um grupo metila eX é independentemente um átomo de hidrogênio, um átomo de halogênio, grupo alcóxi C1-C6, grupo alquila C1-C6, grupo fenila ou benzila.[0048] As mentioned above, it is preferred that the polypropylene of this invention is produced by a specific metallocene catalyst. Accordingly, in a preferred embodiment, the polypropylene, more preferably the single-phase polypropylene, is produced by polymerization of propylene and optionally ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I). wherein each R1 is independently the same or may be different and is hydrogen or a linear or branched C1-C6 alkyl group, whereby at least one R1 per phenyl group and is not hydrogen, R' is a C1-C10 hydrocarbyl group, preferably a C1-C4 hydrocarbyl group and more preferably a methyl group and X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, C1-C6 alkoxy group, C1-C6 alkyl group, phenyl or benzyl group.
[0049] A seguir, o termo “fórmula (I)” significa ocatalisador de metaloceno conforme definido no parágrafo anterior.[0049] Hereinafter, the term “formula (I)” means the metallocene catalyst as defined in the preceding paragraph.
[0050] Portanto, é especificamente preferível que opolipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico, tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a1,00% em peso,(v) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(vi) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0,em que o polipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico, é produzido por polimerização de propileno e, opcionalmente, etileno na presença do catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I), conforme definido acima.[0050] Therefore, it is specifically preferred that the polypropylene, more preferably single-phase polypropylene, has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not greater than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range 0.10 to 0.90% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.05 to 1.00% by weight, (v) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured in accordance with ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and (vi) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.0 to less than 4.0, wherein the polypropylene, more preferably single-phase polypropylene, is produced by polymerization of propylene and optionally ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I) as defined above.
[0051] Ainda mais preferencialmente, o polipropileno, depreferência o polipropileno monofásico, de acordo com esta invenção tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopiade 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a1,00% em peso,(v) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(vi) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,em que o polipropileno, mais preferencialmente o polipropileno monofásico, é produzido por polimerização de propileno e, opcionalmente, etileno na presença do catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I), conforme definido acima.[0051] Even more preferably, the polypropylene, preferably single-phase polypropylene, according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.05 to 1.00% by weight, (v) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured in accordance with ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and (vi) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8, wherein the polypropylene, more preferably single-phase polypropylene, is produced by polymerization of propylene and optionally ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I) as defined above.
[0052] Em uma modalidade específica preferencial, opolipropileno monofásico é um homopolímero de propileno. Por conseguinte, é preferível que o homopolímero de propileno tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,em que o homopolímero de propileno monofásico é produzido por polimerização de propileno na presença do catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I), conforme definido acima.[0052] In a specific preferred embodiment, the single-phase polypropylene is a propylene homopolymer. Therefore, it is preferred that the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range 0.15 to 0.80 % by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold-soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90 wt %, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min, and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8, wherein the single-phase propylene homopolymer is produced by polymerization of propylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I) as defined above.
[0053] Adi cionalmente, é preferível que o polipropileno não tenha sido viscorreduzido. A viscorredução, ou degradação controlada por um processo induzido por radicais iniciado por peróxidos ou outros geradores de radicais, é normalmente usada para aumentar a taxa de fluxo de fusão e, assim, diminuir o peso molecular e estreitar a distribuição de peso molecular. No entanto, a degradação, isto é, a viscorredução, de um polímero é obtida pelo uso de peróxidos. A viscorredução, bem como o uso de peróxidos, podem aumentar os valores de emissão (em termos de VOC ou FOG) devido à reação lateral indesejada que leva a um aumento da quantidade de oligômeros. Além disso, a presença de peróxidos pode levar a uma descoloração indesejada do polipropileno. Em outras palavras, se um polipropileno foi viscorreduzido pode ser identificado pelos produtos de decomposição dos peróxidos ou outros geradores de radicais e pela descoloração do polipropileno. A seguir, sempre que o termo “sem viscorredução” ou “não viscorreduzido” for usado, entende-se, portanto, que a taxa de fluxo de fusão, o peso molecular e a distribuição do peso molecular do polipropileno não foram alterados por tratamento químico ou físico e além disso, o polipropileno está livre de produtos de decomposição de peróxidos ou outros geradores de radicais.[0053] Additionally, it is preferable that the polypropylene has not been visbreaking. Visbreaking, or controlled degradation by a radical-induced process initiated by peroxides or other radical generators, is typically used to increase the melt flow rate and thereby decrease the molecular weight and narrow the molecular weight distribution. However, degradation, i.e. visbreaking, of a polymer is achieved by the use of peroxides. Visbreaking, as well as the use of peroxides, can increase emission values (in terms of VOC or FOG) due to the undesirable side reaction leading to an increase in the amount of oligomers. Furthermore, the presence of peroxides can lead to an undesirable discoloration of the polypropylene. In other words, whether a polypropylene has been visbreaking can be identified by the decomposition products of the peroxides or other radical generators and by the discoloration of the polypropylene. In the following, whenever the term “non-visbreaking” or “non-visbreaking” is used, it is therefore understood that the melt flow rate, molecular weight and molecular weight distribution of the polypropylene have not been altered by chemical or physical treatment and furthermore, the polypropylene is free of decomposition products of peroxides or other radical generators.
[0054] Po r conseguinte, é preferível que o polipropileno não tenha sido viscorreduzido e tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopia de 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a1,00% em peso,(v) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(vi) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0,em que, opcionalmente, o polipropileno monofásico é produzido por polimerização de propileno e, opcionalmente, etileno na presença do catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I), conforme definido acima.[0054] It is therefore preferable that the polypropylene has not been visbreaking and has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 152 to 160 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range 0.10 to 0.90% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.05 to 1.00% by weight, (v) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured in accordance with ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and (vi) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.0 to less than 4.0, wherein, optionally, the single-phase polypropylene is produced by polymerization of propylene and, optionally, ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I) as defined above.
[0055] Ainda mais preferencialmente o polipropileno doparágrafo anterior é um polipropileno monofásico não viscorreduzido.[0055] Even more preferably the polypropylene of the preceding paragraph is a non-viscosified single-phase polypropylene.
[0056] Ainda mais preferencialmente, o polipropilenomonofásico de acordo com esta invenção é um polipropileno monofásico não viscorreduzido que tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) um teor de comonômero determinado por espectroscopiade 13C-RMN não maior que 0,5% em peso, sendo o comonômero etileno,(iii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iv) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,05 a1,00% em peso,(v) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(vi) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,em que o polipropileno monofásico não viscorreduzido é produzido por polimerização de propileno e, opcionalmente, etileno na presença do catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I), conforme definido acima.[0056] Even more preferably, the single-phase polypropylene according to this invention is a non-viscosed single-phase polypropylene having (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) a comonomer content determined by 13C-NMR spectroscopy of not more than 0.5% by weight, the comonomer being ethylene, (iii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, (iv) a cold soluble fraction in xylene (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.05 to 1.00% by weight, (v) a rate of melt flow MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min and (vi) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8, wherein the non-viscosed single-phase polypropylene is produced by polymerization of propylene and optionally ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I) as defined above.
[0057] Mais preferencialmente, o polipropilenomonofásico de acordo com esta invenção é um homopolímero de propileno não viscorreduzido. Por conseguinte, é preferível que o homopolímero de propileno não viscorreduzido de acordo com esta invenção tenha(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,em que, opcionalmente, o homopolímero de propileno não viscorreduzido foi produzido por polimerização de propileno na presença do catalisador de metaloceno com a fórmula (I) conforme definido acima.[0057] Most preferably, the single-phase polypropylene according to this invention is a non-viscosed propylene homopolymer. Accordingly, it is preferred that the non-viscosed propylene homopolymer according to this invention has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range of 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range of 0.15 to 0.80% by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range of 0.10 to 0.90% by weight, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range of 5.0 to 500 g/10 min and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range of 1.6 to less than 3.8, wherein, optionally, the non-viscosed propylene homopolymer was produced by polymerization of propylene in the presence of the metallocene catalyst of formula (I) as defined above.
[0058] A seguir, a polimerização do polipropileno édescrita em detalhes.[0058] In the following, the polymerization of polypropylene is described in detail.
[0059] O polipropileno de acordo com esta invenção podeser produzido em um reator ou em um reator em cascata de dois ou mais reatores, de preferência dois reatores. Os processos de polimerização adequados para a produção do polipropileno de acordo com esta invenção são conhecidos no estado da técnica. Os mesmos compreendem pelo menos um estágio de polimerização, em que a polimerização é tipicamente realizada em solução, pasta fluida, a granel ou fase gasosa. Normalmente, o processo de polimerização compreende estágios ou reatores de polimerização adicionais. Em uma modalidade particular, o processo contém pelo menos uma zona de reator de massa e, opcionalmente, pelo menos uma zona de reator de fase gasosa, em que cada estágio compreende pelo menos um reator e todos os reatores são dispostos em cascata. Em uma modalidade particularmente preferencial, o processo de polimerização compreende pelo menos um reator de massa e, opcionalmente, pelo menos um reator de fase gasosa dispostos nessa ordem. O processo pode adicionalmente compreender pré- e pós-reatores. Os pré-reatores compreendem tipicamente reatores de pré- polimerização. Neste tipo de processos, é preferencial o uso de temperaturas de polimerização mais elevadas a fim de propriedades específicas do polímero. As temperaturas típicas nestes processos são 70 °C ou superiores, de preferência 75 °C ou superiores. As temperaturas de polimerização superiores como mencionado acima podem ser aplicadas em alguns ou em todos os reatores da cascata de reatores.[0059] The polypropylene according to this invention can be produced in one reactor or in a cascade reactor of two or more reactors, preferably two reactors. Suitable polymerization processes for the production of the polypropylene according to this invention are known in the state of the art. They comprise at least one polymerization stage, wherein the polymerization is typically carried out in solution, slurry, bulk or gas phase. Typically, the polymerization process comprises additional polymerization stages or reactors. In a particular embodiment, the process comprises at least one bulk reactor zone and optionally at least one gas phase reactor zone, wherein each stage comprises at least one reactor and all reactors are arranged in cascade. In a particularly preferred embodiment, the polymerization process comprises at least one bulk reactor and optionally at least one gas phase reactor arranged in that order. The process may additionally comprise pre- and post-reactors. Pre-reactors typically comprise pre-polymerization reactors. In these types of processes, higher polymerization temperatures are preferred for specific polymer properties. Typical temperatures in these processes are 70 °C or higher, preferably 75 °C or higher. The higher polymerization temperatures as mentioned above may be applied in some or all of the reactors in the reactor cascade.
[0060] Um processo com múltiplos estágios preferencial é um processo de “fase gasosa em ciclo”, como desenvolvido por Borealis (conhecido como tecnologia BORSTAR®) descrito, por exemplo, na literatura patentária, como nos documentos EP 0 887 379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 ou WO 00/68315. Um processo de fase gasosa-pasta aquosa adequado adicional é o processo Spheripol® de Basell.[0060] A preferred multi-stage process is a “cycled gas phase” process as developed by Borealis (known as BORSTAR® technology) described for example in the patent literature such as EP 0 887 379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 or WO 00/68315. An additional suitable gas phase-aqueous slurry process is Basell's Spheripol® process.
[0061] Como mencionado acima, o polipropileno de acordo com esta invenção é especificamente obtido em um processo de polimerização usando um catalisador de metaloceno que tem a fórmula (I)em que cada R1 é, independentemente, igual ou pode serdiferente e é hidrogênio ou um grupo alquila C1-C6 linear ou ramificado, pelo qual pelo menos um R1 por grupo fenila e não é hidrogênio,R’ é um grupo hidrocarbila C1-C10, de preferência um grupo hidrocarbila C1-C4 e mais preferencialmente um grupo metila eX é independentemente um átomo de hidrogênio, um átomo de halogênio, grupo alcóxi C1-C6, grupo alquila C1-C6, grupo fenila ou benzila.[0061] As mentioned above, the polypropylene according to this invention is specifically obtained in a polymerization process using a metallocene catalyst having the formula (I) wherein each R1 is independently the same or may be different and is hydrogen or a linear or branched C1-C6 alkyl group, whereby at least one R1 per phenyl group and is not hydrogen, R' is a C1-C10 hydrocarbyl group, preferably a C1-C4 hydrocarbyl group and more preferably a methyl group and X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, C1-C6 alkoxy group, C1-C6 alkyl group, phenyl or benzyl group.
[0062] Com máxima preferência, X é cloro, benzila ou umgrupo metila. De preferência, ambos os grupos X são iguais. As opções de máxima preferência são dois cloretos, dois grupos metila ou dois grupos benzila, especialmente dois cloretos.[0062] Most preferably, X is chlorine, benzyl or a methyl group. Preferably, both X groups are the same. Most preferred options are two chlorides, two methyl groups or two benzyl groups, especially two chlorides.
[0063] Os catalisadores de metaloceno específicospreferenciais da invenção incluem:dicloreto de rac-anti-dimetilsilanodi-il[2-metil-4,8-bis- (4'-terc-butilfenil)-1,5,6,7-tetra-hidro-s-indacen-1-il][2- metil-4-(3',5'-dimetil-fenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden-1- il] zircôniodicloreto de rac-anti-dimetilsilanodi-il[2-metil-4,8-bis(3’,5’-dimetilfenil)-1,5,6,7-tetra-hidro-s-indacen-1-il] [2-metil-4-(3’,5’-dimetilfenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden- 1-il] zircôniodicloreto de rac-anti-dimetilsilanodi-il[2-metil-4,8-bis- (3',5'-dimetilfenil)-1,5,6,7-tetra-hidro-s-indacen-1-il][2- metil-4-(3',5'-diterc-butil-fenil)-5-metoxi-6-terc- butilinden-1-il]zircônioou seus correspondentes análogos de zircônio dimetila.[0063] Preferred specific metallocene catalysts of the invention include: rac-anti-dimethylsilanedi-yl[2-methyl-4,8-bis-(4'-tert-butylphenyl)-1,5,6,7-tetrahydro-s-indacen-1-yl dichloride][2- methyl-4-(3',5'-dimethyl-phenyl)-5-methoxy-6-tert-butylinden-1-yl]zirconiumdichloriderac-anti-dimethylsilanediyl[2-methyl-4,8-bis(3',5'-dimethylphenyl)-1,5,6,7-tetrahydro-s-indacen-1-yl] [2-methyl-4-(3',5'-dimethylphenyl)-5-methoxy-6-tert-butylinden-1-yl] zirconium dichloride rac-anti-dimethylsilanedi-yl[2-methyl-4,8-bis-(3',5'-dimethylphenyl)-1,5,6,7-tetrahydro-s-indacen-1-yl][2-methyl-4-(3',5'-ditert-butyl-phenyl)-5-methoxy-6-tert-butylinden-1-yl]zirconium or its corresponding analogues of dimethyl zirconium.
[0064] O catalisador mais preferencial é dicloreto derac-anti-dimetilsilanodi-il[2-metil-4,8-bis(3’,5’-dimetilfenil)-1,5,6,7-tetra-hidro-s-indacen-1-il] [2-metil- 4-(3’,5’-dimetilfenil)-5-metoxi-6-terc-butilinden-1-il] zircônio [0064] The most preferred catalyst is derac-anti-dimethylsilanedi-yl[2-methyl-4,8-bis(3',5'-dimethylphenyl)-1,5,6,7-tetrahydro-s-indacen-1-yl] dichloride [2-methyl-4-(3',5'-dimethylphenyl)-5-methoxy-6-tert-butylinden-1-yl] zirconium
[0065] Os ligantes exigidos para formar os complexos e,por conseguinte, os catalisadores da invenção podem ser sintetizados por qualquer processo e o químico orgânico especializado teria capacidade de criar vários protocolos sintéticos para a fabricação dos materiais de ligante necessárias. Por exemplo, o documento WO2007/116034 revela a química necessária. Os protocolos sintéticos também podem ser encontrados geralmente nos documentos WO 2002/02576, WO 2011/135004, WO 2012/084961, WO 2012/001052, WO2011/076780, WO 2015/158790 e WO 2018/122134.Especificamente, é feita referência ao documento WO 2019/179959, em que é descrito o catalisador mais preferencial da presente invenção. A seção de exemplos também fornece à pessoa versada direção suficiente. Cocatalisador[0065] The ligands required to form the complexes and therefore the catalysts of the invention may be synthesized by any process and the skilled organic chemist would be able to devise various synthetic protocols for the manufacture of the necessary ligand materials. For example, WO2007/116034 discloses the necessary chemistry. Synthetic protocols can also be found generally in WO 2002/02576, WO 2011/135004, WO 2012/084961, WO 2012/001052, WO2011/076780, WO 2015/158790 and WO 2018/122134. Specifically, reference is made to WO 2019/179959, in which the most preferred catalyst of the present invention is described. The examples section also provides the skilled person with sufficient direction. Cocatalyst
[0066] A fim de formar uma espécie catalítica ativa, énormalmente necessário empregar um cocatalisador como é bem conhecido na técnica.[0066] In order to form an active catalytic species, it is typically necessary to employ a cocatalyst as is well known in the art.
[0067] De acordo com a presente invenção, um sistema de cocatalisador que compreende um cocatalisador contendo boro e/ou um cocatalisador de aluminoxano é usado em combinação com o complexo de catalisador de metaloceno definido acima.[0067] According to the present invention, a cocatalyst system comprising a boron-containing cocatalyst and/or an aluminoxane cocatalyst is used in combination with the metallocene catalyst complex defined above.
[0068] O cocatalisador de aluminoxano pode ser um dafórmula (III):em que n é usualmente de 6 a 20 e R tem o significado abaixo.[0068] The aluminoxane cocatalyst may be one of formula (III): where n is usually from 6 to 20 and R has the meaning below.
[0069] Aluminoxanos são formados em hidrólise parcial decompostos de organoalumínio, por exemplo, aqueles da fórmula AlR3, AlR2Y e Al2R3Y3 em que R pode ser, porexemplo, alquila C1-C10, de preferência, alquila C1-C5 ou cicloalquila C3-C10, arilalquila C7-C12 ou alquilarila e/ou fenila ou naftila, e em que Y pode ser hidrogênio, halogênio, de preferência, cloro ou bromo, ou alcóxi C1-C10, de preferência, metóxi ou etóxi. Os aluminoxanos contendo oxigênio resultantes não são, em geral, compostos puros, mas misturas de oligômeros da fórmula (III).[0069] Aluminoxanes are formed on partial hydrolysis of organoaluminium compounds, for example those of the formula AlR3, AlR2Y and Al2R3Y3 wherein R can be, for example, C1-C10 alkyl, preferably C1-C5 alkyl or C3-C10 cycloalkyl, C7-C12 arylalkyl or alkylaryl and/or phenyl or naphthyl, and wherein Y can be hydrogen, halogen, preferably chlorine or bromine, or C1-C10 alkoxy, preferably methoxy or ethoxy. The resulting oxygen-containing aluminoxanes are in general not pure compounds but mixtures of oligomers of the formula (III).
[0070] O aluminoxano preferencial é metilaluminoxano(MAO). Uma vez que os aluminoxanos usados de acordo com a invenção como cocatalisadores não são, devido a seu modo de preparação, compostos puros, a molaridade de soluções de aluminoxano doravante no presente documento tem como base seu teor de alumínio.[0070] The preferred aluminoxane is methylaluminoxane (MAO). Since the aluminoxanes used according to the invention as cocatalysts are not pure compounds due to their method of preparation, the molarity of aluminoxane solutions hereinafter is based on their aluminum content.
[0071] De acordo com a presente invenção, também umcocatalisador contendo boro pode ser usado em vez do cocatalisador de aluminoxano ou o cocatalisador de aluminoxano pode ser usado em combinação com um cocatalisador contendo boro.[0071] According to the present invention, also a boron-containing cocatalyst can be used instead of the aluminoxane cocatalyst or the aluminoxane cocatalyst can be used in combination with a boron-containing cocatalyst.
[0072] Será entendido pela pessoa versada que quando sãoempregados cocatalisadores à base de boro, é normal pré- alquilar o complexo por sua reação com um composto de alumínio alquila, como TIBA. Este procedimento é bem conhecido e qualquer alumínio alquila adequado, por exemplo, Al(alquila C1-C6)3 pode ser usado. Os compostos de alumínio alquila preferenciais são trietilalumínio, tri- isobutilalumínio, tri-isohexilalumínio, tri-n-octilalumínio e tri-isooctilalumínio.[0072] It will be understood by the skilled person that when boron-based cocatalysts are employed, it is usual to pre-alkylate the complex by reacting it with an alkyl aluminium compound such as TIBA. This procedure is well known and any suitable alkyl aluminium, e.g. Al(C1-C6 alkyl)3 may be used. Preferred alkyl aluminium compounds are triethylaluminium, triisobutylaluminium, triisohexylaluminium, tri-n-octylaluminium and triisooctylaluminium.
[0073] Alternativamente, quando um cocatalisador deborato é usado, o complexo de catalisador de metaloceno está em sua versão alquilada, que é, por exemplo, um complexo de catalisador de dimetil ou dibenzil metaloceno.[0073] Alternatively, when a deborate cocatalyst is used, the metallocene catalyst complex is in its alkylated version, which is, for example, a dimethyl or dibenzyl metallocene catalyst complex.
[0074] Cocatalisadores à base de boro de interesseincluem aqueles de fórmula (IV)BY3 (IV)em que Y é igual ou diferente e é um átomo de hidrogênio, um grupo alquila de 1 a cerca de 20 átomos de carbono, um grupo arila de 6 a cerca de 15 átomos de carbono, alquilarila, arilalquila, haloalquila ou haloarila, cada uma tendo de 1 a 10 átomos de carbono no radical alquila e de 6-20 átomos de carbono no radical arila ou flúor, cloro, bromo ou iodo. Exemplos preferenciais para Y são metila, propila, isopropila, isobutila ou trifluorometila, grupos insaturados, como arila ou haloarila como fenila, tolila, grupos benzila, p-fluorofenila, 3,5-difluorofenila,pentaclorofenila, pentafluorofenila, 3,4,5-trifluorofenila e 3,5-di(trifluorometil)fenila. As opções preferenciais são trifluoroborano, trifenilborano, tris(4-fluorofenil)borano, tris(3,5-difluorofenil)borano, tris(4-fluorometilfenil)borano, tris(2,4,6-trifluorofenil)borano, tris(penta-fluorofenil)borano, tris(tolil)borano, tris(3,5- dimetil-fenil)borano, tris(3,5-difluorofenil)borano e/ou tris(3,4,5-trifluorofenil)borano.[0074] Boron-based cocatalysts of interest include those of formula (IV)BY3(IV)where Y is the same or different and is a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to about 20 carbon atoms, an aryl group of 6 to about 15 carbon atoms, alkylaryl, arylalkyl, haloalkyl or haloaryl, each having from 1 to 10 carbon atoms in the alkyl radical and from 6-20 carbon atoms in the aryl radical or fluorine, chlorine, bromine or iodine. Preferred examples for Y are methyl, propyl, isopropyl, isobutyl or trifluoromethyl, unsaturated groups such as aryl or haloaryl such as phenyl, tolyl, benzyl groups, p-fluorophenyl, 3,5-difluorophenyl, pentachlorophenyl, pentafluorophenyl, 3,4,5-trifluorophenyl and 3,5-di(trifluoromethyl)phenyl. The preferred options are trifluoroborane, triphenylborane, tris(4-fluorophenyl)borane, tris(3,5-difluorophenyl)borane, tris(4-fluoromethylphenyl)borane, tris(2,4,6-trifluorophenyl)borane, tris(pentafluorophenyl)borane, tris(tolyl)borane, tris(3,5-dimethylphenyl)borane, tris(3,5-difluorophenyl)borane, and/or tris(3,4,5-trifluorophenyl)borane.
[0075] É dada preferência particular atris(pentafluorofenil)borano.[0075] Particular preference is given to atris(pentafluorophenyl)borane.
[0076] No entanto, é preferencial que sejam usadosboratos, isto é, compostos contendo um íon borato 3+. Esses cocatalisadores iônicos contêm, de preferência, um ânion de não coordenação, como tetraquis(pentafluorofenil)borato e tetrafenilborato. Os contraíons adequados são derivados de amina e anilina protonados, como metilamônio, anilínio, dimetilamônio, dietilamônio, N-metilanilínio,difenilamônio, N,N-dimetilanilínio, trimetilamônio,trietilamônio, tri-n-butilamônio, metildifenilamônio,piridínio, p-bromo-N,N-dimetilanilínio ou p-nitro-N,N- dimetilanilínio.[0076] However, it is preferred that borates, i.e. compounds containing a borate ion 3+, are used. Such ionic cocatalysts preferably contain a non-coordinating anion, such as tetrakis(pentafluorophenyl)borate and tetraphenylborate. Suitable counterions are protonated amine and aniline derivatives, such as methylammonium, anilinium, dimethylammonium, diethylammonium, N-methylanilinium, diphenylammonium, N,N-dimethylanilinium, trimethylammonium, triethylammonium, tri-n-butylammonium, methyldiphenylammonium, pyridinium, p-bromo-N,N-dimethylanilinium or p-nitro-N,N-dimethylanilinium.
[0077] Compostos iônicos preferenciais que podem serusados de acordo com a presente invenção incluem: trietilamôniotetra(fenil)borato, tributilamôniotetra(fenil)borato, trimetilamôniotetra(tolil)borato, tributilamôniotetra(tolil)borato, tributilamôniotetra(pentafluorofenil)borato, tripropilamôniotetra(dimetilfenil)borato, tributilamôniotetra(trifluorometilfenil)borato, tributilamôniotetra(4-fluorofenil)borato, N,N-dimetilciclo- hexilamôniotetraquis(pentafluorofenil)borato, N,N-dimetilbenzilamôniotetraquis(pentafluorofenil)borato, N,N-dimetilanilíniotetra(fenil)borato, N,N-dietilanilíniotetra(fenil)borato, N,N-dimetilanilíniotetraquis(pentafluorofenil)borato, N,N-di(propil)amôniotetraquis(pentafluorofenil)borato, di(ciclo-hexil)amôniotetraquist(pentafluorofenil)borato, trifenilfosfôniotetraquis(fenil)borato, trietilfosfôniotetraquis(fenil)borato, difenilfosfôniotetraquis(fenil)borato, tri(metilfenil)fosfôniotetraquis(fenil)borato, tri(dimetilfenil)fosfôniotetraquis(fenil)borato, trifenilcarbêniotetraquis(pentafluorofenil)borato, ou ferrocêniotetraquis(pentafluorofenil)borato.[0077] Preferred ionic compounds that may be used in accordance with the present invention include: triethylammoniumtetra(phenyl)borate, tributylammoniumtetra(phenyl)borate, trimethylammoniumtetra(tolyl)borate, tributylammoniumtetra(tolyl)borate, tributylammoniumtetra(pentafluorophenyl)borate, tripropylammoniumtetra(dimethylphenyl)borate, tributylammoniumtetra(trifluoromethylphenyl)borate, tributylammoniumtetra(4-fluorophenyl)borate, N,N-dimethylcyclohexylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylbenzylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylaniliniumtetra(phenyl)borate, N,N-diethylaniliniumtetra(phenyl)borate, N,N-dimethylaniliniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-di(propyl)ammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, di(cyclohexyl)ammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, triphenylphosphoniumtetrakis(phenyl)borate, triethylphosphoniumtetrakis(phenyl)borate, diphenylphosphoniumtetrakis(phenyl)borate, tri(methylphenyl)phosphoniumtetrakis(phenyl)borate, tri(dimethylphenyl)phosphoniumtetrakis(phenyl)borate, triphenylcarbeniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, or ferroceniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate.
[0078] É dada preferência atrifenilcarbêniotetraquis(pentafluorofenil)borato, N,N-dimetilciclo- hexilamoniotetraquis(pentafluorofenil)borato ou N,N-dimetilbenzilamôniotetraquis(pentafluorofenil)borato.[0078] Preference is given to triphenylcarbeniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylcyclohexylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate or N,N-dimethylbenzylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate.
[0079] Foi surpreendentemente constatado que certoscocatalisadores de boro são especificamente preferenciais. Os boratos preferenciais para uso na invenção compreendem, portanto, o tritil íon. Assim, o uso de N,N-dimetilamônio- tetraquispentafluorofenilborato e Ph3CB(PhF5)4 e análogos, portanto, são especificamente favorecidos.[0079] It has surprisingly been found that certain boron cocatalysts are specifically preferred. Preferred borates for use in the invention therefore comprise trityl ion. Thus, the use of N,N-dimethylammonium-tetrakispentafluorophenylborate and Ph3CB(PhF5)4 and the like are therefore specifically favored.
[0080] De acordo com a presente invenção, oscocatalisadores preferenciais são alumoxanos, maispreferencialmente metilalumoxanos, combinações dealumoxanos com Al-alquilas, cocatalisadores de boro ou borato e combinação de alumoxanos com cocatalisadores à base de boro.[0080] According to the present invention, preferred cocatalysts are alumoxanes, more preferably methylalumoxanes, combinations of alumoxanes with Al-alkyls, boron or borate cocatalysts and combination of alumoxanes with boron-based cocatalysts.
[0081] Quanti dades adequadas de cocatalisador serão bem conhecidas para elementos versados.[0081] Suitable amounts of cocatalyst will be well known to those skilled in the art.
[0082] A razão molar de boro para o íon metálico do metaloceno pode estar na faixa de 0,5:1 a 10:1 mol/mol, de preferência, 1:1 a 10:1, especialmente, 1:1 a 5:1 mol/mol.[0082] The molar ratio of boron to the metallocene metal ion may be in the range of 0.5:1 to 10:1 mol/mol, preferably 1:1 to 10:1, especially 1:1 to 5:1 mol/mol.
[0083] A razão molar entre Al no aluminoxano e o íon de metal do metaloceno pode estar na faixa de 1:1 a 2000:1 mol/mol, de preferência, 10:1 a 1000:1 e, com mais preferência, 50:1 a 500:1 mol/mol.[0083] The molar ratio between Al in the aluminoxane and the metal ion of the metallocene may be in the range of 1:1 to 2000:1 mol/mol, preferably 10:1 to 1000:1, and most preferably 50:1 to 500:1 mol/mol.
[0084] O catalisador pode ser usado na forma suportada ou não suportada, de preferência na forma suportada. O material de suporte particulado usado é, de preferência, um material orgânico ou inorgânico, como sílica, alumina ou zircônia ou um óxido misturado, como sílica-alumina, em particular, sílica, alumina ou sílica-alumina. O uso de um suporte de sílica é preferencial. A pessoa versada está ciente dos procedimentos necessários para suportar um catalisador de metaloceno.[0084] The catalyst may be used in supported or unsupported form, preferably in supported form. The particulate support material used is preferably an organic or inorganic material such as silica, alumina or zirconia or a mixed oxide such as silica-alumina, in particular silica, alumina or silica-alumina. The use of a silica support is preferred. The skilled person is aware of the procedures required to support a metallocene catalyst.
[0085] Especialmente, de preferência, o suporte é um material poroso de modo que o complexo possa ser carregado nos poros do suporte, por exemplo, com o uso de um processo análogo aos descritos nos documentos WO94/14856 (Mobil), WO95/12622 (Borealis) e WO2006/097497.[0085] Particularly preferably, the support is a porous material so that the complex can be loaded into the pores of the support, for example using a process analogous to those described in WO94/14856 (Mobil), WO95/12622 (Borealis) and WO2006/097497.
[0086] O tamanho de partícula médio do suporte de sílica pode ser tipicamente de 10 a 100 μm. No entanto, as vantagens especiais podem ser obtidas se o suporte tiver um tamanho de partícula médio de 15 a 80 μm, de preferência, de 18 a 50 μm.[0086] The average particle size of the silica support may typically be 10 to 100 μm. However, special advantages may be obtained if the support has an average particle size of 15 to 80 μm, preferably 18 to 50 μm.
[0087] O tamanho de poro médio do suporte de sílica pode estar na faixa de 10 a 100 nm e o volume de poro de 1 a 3 ml/g.[0087] The average pore size of the silica support may be in the range of 10 to 100 nm and the pore volume of 1 to 3 ml/g.
[0088] Os exemplos de materiais de suporte adequados são, por exemplo, ES757 produzido e comercializado por PQ Corporation, Sylopol 948 produzido e comercializado por Grace ou sílica SUNSPERA DM-L-303 produzida por AGC Si-Tech Co. Os suportes podem ser opcionalmente calcinados antes do uso em preparação de catalisador a fim de alcançar teor de grupo silanol ideal.[0088] Examples of suitable support materials are, for example, ES757 produced and marketed by PQ Corporation, Sylopol 948 produced and marketed by Grace or SUNSPERA DM-L-303 silica produced by AGC Si-Tech Co. The supports may optionally be calcined prior to use in catalyst preparation in order to achieve optimum silanol group content.
[0089] O uso desses suportes é comum na técnica.[0089] The use of these supports is common in the technique.
[0090] A segunda composição obrigatória no compósito reforçado com fibra são as fibras de vidro. As fibras de vidro podem ser de qualquer tipo de fibra de vidro como fibras de vidro longas ou fibras de vidro curtas. No entanto, é especificamente preferível que as fibras de vidro sejam fibras de vidro curtas, também conhecidas como fibras de vidro cortadas ou cordões de vidro picados.[0090] The second mandatory composition in the fiber reinforced composite is glass fibers. The glass fibers can be any type of glass fiber such as long glass fibers or short glass fibers. However, it is specifically preferred that the glass fibers are short glass fibers, also known as chopped glass fibers or chopped glass strands.
[0091] As fibras de vidro curtas usadas no compósito reforçado com fibra têm, de preferência, um comprimento médio de fibra na faixa de 2,0 a 10,0 mm, mais preferencialmente na faixa de 2,0 a 8,0 mm, ainda mais preferencialmente na faixa de 2,0 a 5,0 mm.[0091] The short glass fibers used in the fiber reinforced composite preferably have an average fiber length in the range of 2.0 to 10.0 mm, more preferably in the range of 2.0 to 8.0 mm, even more preferably in the range of 2.0 to 5.0 mm.
[0092] É adicionalmente preferível que as fibras de vidro curtas usadas no compósito reforçado com fibra tenham, de preferência, um diâmetro médio de 5 a 20 μm, mais preferencialmente de 8 a 18 μm, ainda mais preferencialmente de 8 a 15 μm.[0092] It is further preferred that the short glass fibers used in the fiber reinforced composite preferably have an average diameter of 5 to 20 μm, more preferably 8 to 18 μm, even more preferably 8 to 15 μm.
[0093] De preferência, as fibras de vidro curtas têm uma razão de aspecto, definida como a razão entre o comprimento médio da fibra e o diâmetro médio da fibra, de 150 a 600, de preferência de 200 a 500, mais preferencialmente de 250 a 400. A razão de aspecto é a relação entre comprimento médio e diâmetro médio das fibras.[0093] Preferably, the short glass fibers have an aspect ratio, defined as the ratio of the average fiber length to the average fiber diameter, of 150 to 600, preferably 200 to 500, more preferably 250 to 400. The aspect ratio is the ratio of the average length to the average diameter of the fibers.
[0094] Um outro componente presente no compósito reforçado com fibra é o compatibilizador ou também chamado de agente de acoplamento ou promotor de adesão. Como mencionado acima, o compatibilizador aprimora a adesão entre o polipropileno não polar e as fibras de vidro polar.[0094] Another component present in the fiber reinforced composite is the compatibilizer or also called coupling agent or adhesion promoter. As mentioned above, the compatibilizer improves the adhesion between the non-polar polypropylene and the polar glass fibers.
[0095] O compatibilizador de acordo com esta invenção é, de preferência, um polipropileno modificado polar. O polipropileno modificado polar, como um homopolímero de propileno modificado polar ou um copolímero modificado polar, são altamente compatíveis com o polipropileno do compósito reforçado com fibra de acordo com esta invenção.[0095] The compatibilizer according to this invention is preferably a polar modified polypropylene. The polar modified polypropylene, such as a polar modified propylene homopolymer or a polar modified copolymer, is highly compatible with the polypropylene of the fiber reinforced composite according to this invention.
[0096] Em termos de estrutura, os polipropilenos modificados polares são, de preferência, selecionados a partir de copolímeros de enxerto ou bloco.[0096] In terms of structure, polar modified polypropylenes are preferably selected from graft or block copolymers.
[0097] Nesse contexto, é dada preferência a polipropilenos modificados polares que contêm grupos derivados de compostos polares, em particular, selecionados a partir do grupo que consiste em anidridos ácidos, ácidos carboxílicos, derivados de ácido carboxílico, aminas primárias e secundárias, compostos de hidroxila, oxazolina e epóxidos, e também compostos iônicos.[0097] In this context, preference is given to polar modified polypropylenes containing groups derived from polar compounds, in particular selected from the group consisting of acid anhydrides, carboxylic acids, carboxylic acid derivatives, primary and secondary amines, hydroxyl compounds, oxazoline and epoxides, and also ionic compounds.
[0098] Os exemplos específicos dos ditos compostos polares são anidridos cíclicos insaturados e seus diésteres alifáticos, e os derivados de diácido. Em particular, o elemento pode usar anidrido maleico e compostos selecionados a partir de maleatos de dialquila C1 a C10 lineares e ramificados, fumaratos de dialquila C1 a C10 lineares e ramificados, anidridos itacônicos, ésteres de dialquila C1 a C10 de ácido itacônico lineares e ramificados, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico e misturas dos mesmos.[0098] Specific examples of said polar compounds are unsaturated cyclic anhydrides and their aliphatic diesters, and the diacid derivatives. In particular, the element may use maleic anhydride and compounds selected from linear and branched C1 to C10 dialkyl maleates, linear and branched C1 to C10 dialkyl fumarates, itaconic anhydrides, linear and branched C1 to C10 dialkyl esters of itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and mixtures thereof.
[0099] Em uma modalidade particularmente preferencial da presente invenção, o polipropileno modificado polar é polipropileno enxertado com anidrido maleico, em que o polipropileno é um copolímero de propileno-etileno ou um homopolímero de propileno. É especificamente preferível que o polipropileno modificado polar seja polipropileno enxertado com anidrido maleico, em que o polipropileno é um homopolímero de propileno.[0099] In a particularly preferred embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene is maleic anhydride grafted polypropylene, wherein the polypropylene is a propylene-ethylene copolymer or a propylene homopolymer. It is specifically preferred that the polar modified polypropylene is maleic anhydride grafted polypropylene, wherein the polypropylene is a propylene homopolymer.
[0100] O polipropileno modificado polar, especialmente o polipropileno enxertado com anidrido maleico, pode ser produzido de maneira simples por extrusão reativa do polipropileno, por exemplo com anidrido maleico na presença de geradores de radicais livres (como peróxidos orgânicos), conforme revelado, por exemplo, no documento EP 0 572 028.[0100] Polar modified polypropylene, especially polypropylene grafted with maleic anhydride, can be produced in a simple manner by reactive extrusion of polypropylene, for example with maleic anhydride in the presence of free radical generators (such as organic peroxides), as disclosed for example in EP 0 572 028.
[0101] As quantidades de grupos derivados de compostos polares, como a quantidade de anidrido maleico, no polipropileno modificado polar, são de 0,1 a 5,0% em peso, de preferência de 0,5 a 4,0% em peso, e mais preferencialmente de 0,5 a 3,0% em peso.[0101] The amounts of groups derived from polar compounds, such as the amount of maleic anhydride, in the polar modified polypropylene are from 0.1 to 5.0% by weight, preferably from 0.5 to 4.0% by weight, and more preferably from 0.5 to 3.0% by weight.
[0102] De preferência, o polipropileno modificado polar, como o polipropileno enxertado com anidrido maleico, tem uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (190 °C, 2,16 kg) medida de acordo com a ISO 1133 de pelo menos 50 g/10 min, mais preferencialmente de pelo menos 80 g/10 min, ainda mais preferencialmente na faixa de 50 a 500 g/10 min, ainda mais preferencialmente na faixa de 80 a 250 g/10 min.[0102] Preferably, the polar modified polypropylene, such as maleic anhydride grafted polypropylene, has a melt flow rate MFR2 (190 °C, 2.16 kg) measured according to ISO 1133 of at least 50 g/10 min, more preferably of at least 80 g/10 min, even more preferably in the range of 50 to 500 g/10 min, even more preferably in the range of 80 to 250 g/10 min.
[0103] O compósito reforçado com fibra de acordo comesta invenção pode, além disso, compreender aditivos. Os aditivos típicos são sequestrantes de ácido, antioxidantes, corantes, estabilizantes, agentes antiaderentes, agentes antirrisco, agentes dispersantes, auxiliares deprocessamento, lubrificantes, pigmentos e similares.[0103] The fiber reinforced composite according to this invention may further comprise additives. Typical additives are acid sequestrants, antioxidants, colorants, stabilizers, anti-adherent agents, anti-scratch agents, dispersing agents, processing aids, lubricants, pigments and the like.
[0104] Esses aditivos estão comercialmente disponíveis esão, por exemplo, descritos em “Plastic Additives Handbook”, 6a edição 2009 de Hans Zweifel (páginas 1141 a 1190).[0104] These additives are commercially available and are, for example, described in “Plastic Additives Handbook”, 6th edition 2009 by Hans Zweifel (pages 1141 to 1190).
[0105] Os aditivos são normalmente fornecidos na formade uma mistura padrão. Uma mistura padrão é uma composição na qual um aditivo ou uma mistura de aditivos em quantidade bastante elevada é dispersa em um polímero.Consequentemente, o termo “aditivo” de acordo com a presente invenção também inclui materiais carreadores, em particular, materiais carreadores poliméricos, em que o “aditivo ativo” ou “mistura de aditivo ativo” é disperso.[0105] The additives are normally supplied in the form of a masterbatch. A masterbatch is a composition in which an additive or a mixture of additives in a sufficiently high quantity is dispersed in a polymer. Accordingly, the term "additive" according to the present invention also includes carrier materials, in particular polymeric carrier materials, in which the "active additive" or "active additive mixture" is dispersed.
[0106] O compósito reforçado com fibra é produzido comobem conhecido na técnica. Consequentemente, o compósito reforçado com fibra é fabricado por um processo que compreende as etapas de adicionar(a) o polipropileno,(b) as fibras de vidro,(c) o compatibilizador e(d) opcionalmente, aditivos a uma extrusora e extrudando os mesmos ao obter o dito compósito reforçado com fibra,em que, de preferência, o polipropileno foi produzido por polimerização de propileno e opcionalmente etileno na presença do catalisador metaloceno que tem a fórmula (I), de preferência com a fórmula (II).[0106] The fiber reinforced composite is produced as is well known in the art. Accordingly, the fiber reinforced composite is manufactured by a process comprising the steps of adding (a) the polypropylene, (b) the glass fibers, (c) the compatibilizer and (d) optionally, additives to an extruder and extruding the same to obtain said fiber reinforced composite, wherein, preferably, the polypropylene has been produced by polymerizing propylene and optionally ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I), preferably having formula (II).
[0107] Para a extrusão, isto é, mesclagem por fusão, doscomponentes individuais do compósito, um aparelho de formação de composto ou mesclagem convencional, por exemplo, um misturador Banbury, um moinho de borracha de 2 cilindros, coamassadeira de Buss ou uma extrusora de rosca dupla pode ser usado. O compósito reforçado com fibra recuperado da extrusora/misturadora está geralmente na forma de grânulos. Esses grânulos são, então, de preferência, processados adicionalmente, por exemplo, por moldagem por injeção para gerar artigos e produtos do compósito inventivo.[0107] For the extrusion, i.e. melt blending, of the individual components of the composite, a conventional compounding or blending apparatus, for example a Banbury mixer, a 2-roll rubber mill, a Buss co-kneader or a twin-screw extruder can be used. The fiber-reinforced composite recovered from the extruder/mixer is usually in the form of granules. These granules are then preferably further processed, for example by injection molding, to produce articles and products from the inventive composite.
[0108] É especificamente preferencial que o compósitoreforçado com fibra de acordo com a presente invenção seja preparado por mesclagem por fusão dos componentes individuais em uma extrusora, de preferência, uma extrusora de rosca dupla.[0108] It is particularly preferred that the fiber reinforced composite according to the present invention is prepared by melt blending the individual components in an extruder, preferably a twin screw extruder.
[0109] Em particular, é preferencial que o compósitoreforçado com fibra de acordo com a presente invenção seja obtido por um processo que compreende as etapas de(a) alimentar o polipropileno, o compatibilizador e, opcionalmente, os aditivos em uma extrusora, de preferênciauma extrusora de rosca dupla,(b) amassar por fusão a composição obtida na etapa (a) a uma temperatura de 200 a 270 °C,(c) alimentar as fibras de vidro (curtas) na extrusora, de preferência, extrusora de rosca dupla, que contém a composição obtida na etapa (b), e(d) amassar por fusão a composição obtida na etapa (c) a uma temperatura de 200 a 270 °C, obtendo, por meiodisso, o compósito reforçado com fibra,em que, de preferência, o polipropileno foi produzido por polimerização de propileno e opcionalmente etileno na presença do catalisador metaloceno que tem a fórmula (I), de preferência com a fórmula (II).[0109] In particular, it is preferred that the fiber-reinforced composite according to the present invention is obtained by a process comprising the steps of (a) feeding the polypropylene, the compatibilizer and, optionally, the additives into an extruder, preferably a twin-screw extruder, (b) melt-kneading the composition obtained in step (a) at a temperature of 200 to 270 °C, (c) feeding the (short) glass fibers into the extruder, preferably a twin-screw extruder, containing the composition obtained in step (b), and (d) melt-kneading the composition obtained in step (c) at a temperature of 200 to 270 °C, thereby obtaining the fiber-reinforced composite, wherein, preferably, the polypropylene has been produced by polymerizing propylene and optionally ethylene in the presence of the metallocene catalyst having formula (I), preferably having formula (II).
[0110] A presente invenção é direcionada adicionalmentea um artigo, de preferência um artigo automotivo, que compreende pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, ainda mais preferencialmente consiste no compósito reforçado com fibra de acordo com a presente invenção.[0110] The present invention is further directed to an article, preferably an automotive article, which comprises at least 90 wt.%, more preferably at least 95 wt.%, even more preferably consists of the fiber reinforced composite according to the present invention.
[0111] Os artigos automotivos especificamenteprefrenciais são painéis e suportes de painel, suportes de pára-choques, componentes de suporte de carga de portas e tampas traseiras, componentes sob o capô, como ventiladores e suportes de bateria, e elementos de proteção da parte inferior da carroceria.[0111] Specifically preferred automotive items are dashboards and dashboard brackets, bumper brackets, load-bearing components of doors and tailgates, under-hood components such as fans and battery mounts, and underbody protective elements.
[0112] Com base nas informações fornecidas acima, apresente invenção é especificamente direcionada às modalidades a seguir.[0112] Based on the information provided above, the present invention is specifically directed to the following embodiments.
[0113] As sim, em uma modalidade preferencial, ocompósito reforçado com fibra de acordo com esta invenção compreende(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado com fibra, de um homopolímero de propileno,(b) 9 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro curtas,(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador, e(d) 0,1 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de aditivos,em que, adicionalmente,a quantidade total do homopolímero de propileno, das fibrasde vidro curtas, do compatibilizador e dos aditivos no compósito reforçado com fibra está na faixa de 98 a 100% empeso, em que, ainda adicionalmente, o homopolímero de propileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 152 a 160 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,10 a 0,90% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,0 a menos que 4,0,e, de preferência o homopolímero de propileno não foi viscorreduzido.[0113] Thus, in a preferred embodiment, the fiber-reinforced composite according to this invention comprises (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a propylene homopolymer, (b) 9 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of short glass fibers, (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, and (d) 0.1 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of additives, wherein, in addition, the total amount of the propylene homopolymer, the short glass fibers, the compatibilizer and the additives in the fiber-reinforced composite is in the range of 98 to 100 wt. %, wherein, still in addition, the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 152 to 160 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range 0.10 to 0.90 % by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90 wt %, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min, and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.0 to less than 4.0, and preferably the propylene homopolymer has not been visbreaked.
[0114] Em outra modalidade preferencial, o compósitoreforçado com fibra de acordo com esta invenção compreende (a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de um homopolímero de propileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro curtas,(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador, e(d) 0,1 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de aditivos, em que, adicionalmente,a quantidade total do homopolímero de propileno, das fibrasde vidro curtas, do compatibilizador e dos aditivos no compósito reforçado com fibra está na faixa de 98 a 100% empeso, em que, ainda adicionalmente, o homopolímero de propileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg)medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,e, de preferência o homopolímero de propileno não foi viscorreduzido.[0114] In another preferred embodiment, the fiber-reinforced composite according to this invention comprises (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a propylene homopolymer, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of short glass fibers, (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, and (d) 0.1 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of additives, wherein, in addition, the total amount of the propylene homopolymer, the short glass fibers, the compatibilizer and the additives in the fiber-reinforced composite is in the range of 98 to 100 wt. %, wherein, still in addition, the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range 0.15 to 0.80 % by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90 wt %, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min, and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8, and preferably the propylene homopolymer has not been visbreaked.
[0115] Ainda em outra modalidade preferencial, ocompósito reforçado com fibra de acordo com esta invenção compreende, de preferência(a) 59 a 90% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de um homopolímero de propileno,(b) 9,0 a 40% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de fibras de vidro curtas,(c) 0,05 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçadocom fibra, de um compatibilizador, e(d) 0,1 a 5,0% em peso, com base no compósito reforçado comfibra, de aditivos,em que, adicionalmente,a quantidade total do homopolímero de propileno, das fibras de vidro curtas, do compatibilizador e dos aditivos no compósito reforçado com fibra está na faixa de 98 a 100% em pesoem que, ainda adicionalmente,o homopolímero de propileno tem(i) uma temperatura de fusão Tm determinada por DSC de acordo com a ISO 11357-3 (taxa de aquecimento e resfriamento a 10 °C/min) na faixa de 153 a 159 °C,(ii) regiodefeitos de 2,1 na faixa de 0,15 a 0,80% por espectroscopia de 13C-RMN,(iii) uma fração solúvel a frio em xileno (XCS) medida de acordo com a ISO 16152 (25 °C) na faixa de 0,10 a0,90% em peso,(iv) uma taxa de fluxo de fusão MFR2 (230 °C/2,16 kg) medida de acordo com a ISO 1133 na faixa de 5,0 a 500 g/10 min e(v) uma distribuição de peso molecular (MWD) determinada por cromatografia de permeação em gel (GPC) na faixa de 1,6 a menos que 3,8,e, de preferência, o homopolímero de propileno não foi viscorreduzido,em que ainda adicionalmente- as fibras de vidro curtas têm um comprimento médio de fibra de 2,0 a 10,0 mm e um diâmetro médio de 5 a 20 μm, e- o compatibilizador é um polipropileno enxertado com anidrido maleico em que o polipropileno enxertado com anidrido maleico tem um teor de anidrido maleico de 0,1 a 5% em peso.[0115] In yet another preferred embodiment, the fiber-reinforced composite according to this invention preferably comprises (a) 59 to 90 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a propylene homopolymer, (b) 9.0 to 40 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of short glass fibers, (c) 0.05 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of a compatibilizer, and (d) 0.1 to 5.0 wt. %, based on the fiber-reinforced composite, of additives, wherein, in addition, the total amount of the propylene homopolymer, the short glass fibers, the compatibilizer and the additives in the fiber-reinforced composite is in the range of 98 to 100 wt. %, wherein, still in addition, the propylene homopolymer has (i) a melting temperature Tm determined by DSC according to ISO 11357-3 (heating and cooling rate at 10 °C/min) in the range 153 to 159 °C, (ii) regiodefects of 2.1 in the range 0.15 to 0.80 % by 13C-NMR spectroscopy, (iii) a xylene cold-soluble fraction (XCS) measured according to ISO 16152 (25 °C) in the range 0.10 to 0.90 wt %, (iv) a melt flow rate MFR2 (230 °C/2.16 kg) measured according to ISO 1133 in the range 5.0 to 500 g/10 min, and (v) a molecular weight distribution (MWD) determined by gel permeation chromatography (GPC) in the range 1.6 to less than 3.8, and preferably the propylene homopolymer has not been visbreaking, wherein further- the short glass fibers have an average fiber length of 2.0 to 10.0 mm and an average diameter of 5 to 20 μm, and- the compatibilizer is a maleic anhydride-grafted polypropylene wherein the maleic anhydride-grafted polypropylene has a maleic anhydride content of 0.1 to 5 wt.%.
[0116] A seguir, a presente invenção é descrita por meiode exemplos.[0116] In the following, the present invention is described by means of examples.
[0117] As definições a seguir de termos e métodos dedeterminação se aplicam à descrição geral acima da invenção, bem como aos exemplos abaixo, a menos que seja definido de outro modo.[0117] The following definitions of terms and methods of determination apply to the above general description of the invention as well as to the examples below, unless otherwise defined.
[0118] A taxa de fluxo de fusão (MFR2) é determinada deacordo com a ISO 1133 e é indicada em g/10 min. A MFR2 do polipropileno é determinada a uma temperatura de 230 °C e sob uma carga de 2,16 kg.[0118] The melt flow rate (MFR2) is determined according to ISO 1133 and is stated in g/10 min. The MFR2 of polypropylene is determined at a temperature of 230 °C and under a load of 2.16 kg.
[0119] A Temperatura de Deflexão Térmica B (HDT B) foi determinada de acordo com ISO 75 B a 0,45 MPa com o uso de barras de teste de 80x10x4 mm3 moldadas por injeção em linha com EN ISO 1873--2.[0119] Heat Deflection Temperature B (HDT B) was determined in accordance with ISO 75 B at 0.45 MPa using 80x10x4 mm3 injection molded test bars in line with EN ISO 1873--2.
[0120] A quantidade do polímero solúvel em xileno é determinada a 25,0 °C de acordo com a ISO 16152; 1a edição; 1/07/2005.[0120] The amount of xylene-soluble polymer is determined at 25.0 °C according to ISO 16152; 1st edition; 1/07/2005.
[0121] A temperatura de fusão, Tm, é determinada por varredura diferencial de calorimetria (DSC) de acordo com a ISO 11357-3 com TA-Instrument 2920 Dual-Cell com aparelho de refrigeração de RSC e estação de dados. Uma taxa de aquecimento e resfriamento de 10 °C/min é aplicada em um ciclo de aquecimento/resfriamento/aquecimento entre +23 e +210 °C. A temperatura de cristalização (Tc) é determinada a partir da etapa de resfriamento enquanto a temperatura de fusão (Tm) e a entalpia de fusão (Hm) estão sendo determinadas na segunda etapa de aquecimento.[0121] The melting temperature, Tm, is determined by differential scanning calorimetry (DSC) according to ISO 11357-3 with TA-Instrument 2920 Dual-Cell with RSC refrigeration apparatus and data station. A heating and cooling rate of 10 °C/min is applied in a heating/cooling/heating cycle between +23 and +210 °C. The crystallization temperature (Tc) is determined from the cooling step while the melting temperature (Tm) and the enthalpy of fusion (Hm) are being determined in the second heating step.
[0122] O módulo de tração e o alongamento na ruptura são medidos de acordo com a ISO 527-2 usando amostras moldadas por injeção conforme descrito na EN ISO 1873-2 (formato de osso de cachorro 1 B, espessura de 4 mm).[0122] Tensile modulus and elongation at break are measured in accordance with ISO 527-2 using injection molded specimens as described in EN ISO 1873-2 (dog bone shape 1 B, thickness 4 mm).
[0123] A resistência ao impacto Charpy foi medida de acordo com ISO 179 1eU a +23 °C usando espécimes de teste de barra moldada por injeção de 80x10x4 mm3 preparadas de acordo com a EN ISO 1873-2.[0123] Charpy impact toughness was measured in accordance with ISO 179 1eU at +23°C using 80x10x4 mm3 injection moulded bar test specimens prepared in accordance with EN ISO 1873-2.
[0124] A espectroscopia de ressonância magnética nuclear(RMN) quantitativa foi usada para quantificar o teor de comonômero dos polímeros. Os espectros de 13C{1H}RMN quantitativa foram registrados no estado de solução com o uso de um espectrômetro de RMN Bruker Advance III 400 que opera a 400,15 e 100,62 MHz para 1H e 13C, respectivamente. Todos os espectros foram registrados com o uso de uma cabeça de sonda de temperatura estendida de 10 mm otimizada por 13C a 125 °C com o uso de gás nitrogênio para todos os pneumáticos. Aproximadamente 200 mg de material foram dissolvidos em 3 ml de 1,2-tetracloroetano-d2 (TCE-d2)juntamente com o cromo-(III)-acetilacetonato (Cr(acac)3) resultando em uma solução a 65 mM de agente de relaxamento em solvente (Singh, G., Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). Para garantir uma soluçãohomogênea, após a preparação de amostra inicial em um bloco de aquecimento, o tubo de RMN foi aquecido adicionalmente em um forno rotativo por pelo menos 1 hora. Mediante a inserção no ímã, o tubo foi girado a 10 Hz. Essa configuração foi escolhida primeiramente pela alta resolução e quantitativamente necessária para quantificação precisa de teor de etileno. A excitação de pulso único padrão foi empregada sem NOE, com o uso de um ângulo de ponta otimizado, 1 s de atraso de reciclo e um esquema de desacoplamento de nível duplo WALTZ16 (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson. 187 (2007) 225; Busico, V.,Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 1128). Um total de 6144 (6k) variáveis foi adquirido por espectros.[0124] Quantitative nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was used to quantify the comonomer content of the polymers. Quantitative 13C{1H}NMR spectra were recorded in the solution state using a Bruker Advance III 400 NMR spectrometer operating at 400.15 and 100.62 MHz for 1H and 13C, respectively. All spectra were recorded using a 10 mm extended temperature probe head optimized for 13C at 125 °C using nitrogen gas for all tires. Approximately 200 mg of material was dissolved in 3 ml of 1,2-tetrachloroethane-d2 (TCE-d2) together with chromium(III)-acetylacetonate (Cr(acac)3) resulting in a 65 mM solution of relaxant in solvent (Singh, G., Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). To ensure a homogeneous solution, after initial sample preparation in a heating block, the NMR tube was further heated in a rotary oven for at least 1 h. Upon insertion into the magnet, the tube was rotated at 10 Hz. This configuration was chosen primarily because of the high resolution and quantitative accuracy required for accurate quantification of ethylene content. Standard single-pulse excitation was employed without NOE, using an optimized tip angle, 1 s recycle delay and a WALTZ16 bilevel decoupling scheme (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson. 187 (2007) 225; Busico, V., Carboniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 1128). A total of 6144 (6k) variables were acquired per spectra.
[0125] Os espectros de 13C{1H}RMN quantitativos foram processados, integrados e as propriedades quantitativas relevantes determinadas a partir das integrais com o uso de programas de computador particulares. Todos os desvios químicos foram indiretamente referenciados em relação ao grupo metileno central do bloco de etileno (EEE) a 30,00 ppm com o uso do desvio químico do solvente. Essa abordagem permitiu referenciamento comparável mesmo quando essa unidade estrutural não estava presente. Os sinais característicos que correspondem à incorporação de etileno foram observados em Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950).[0125] Quantitative 13C{1H}NMR spectra were processed, integrated, and relevant quantitative properties determined from the integrals using proprietary computer programs. All chemical shifts were indirectly referenced to the central methylene group of the ethylene block (EEE) at 30.00 ppm using the solvent chemical shift. This approach allowed comparable referencing even when this structural unit was not present. Characteristic signals corresponding to ethylene incorporation were observed in Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950).
[0126] Com sinais característicos que se correspondem a regiodefeitos de 2,1 eritro observados (como descrito em L. Resconi, L. Cavallo, A. Fait, F. Piemontesi, Chem. Rev. 2000, 100 (4), 1253, em Cheng, H. N., Macromolecules 1984, 17, 1950, e em W-J. Wang e S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157) a correção para a influência dos regiodefeitos em determinadas propriedades foi necessária. Os sinais característicos que correspondem a outros tipos de regiodefeitos não foram observados.[0126] With characteristic signals corresponding to 2,1-erythro regiodefects observed (as described in L. Resconi, L. Cavallo, A. Fait, F. Piemontesi, Chem. Rev. 2000, 100 (4), 1253, in Cheng, H. N., Macromolecules 1984, 17, 1950, and in W-J. Wang and S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157) correction for the influence of regiodefects on certain properties was necessary. Characteristic signals corresponding to other types of regiodefects were not observed.
[0127] A fração de comonômero foi quantificada com o uso do método de Wang et. al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157) através de integração de múltiplos sinais por toda a região espectral nos espectros de 13C{1H}. Esse método foi escolhido por sua natureza robusta e habilidade de ser responsável pela presença de regiodefeitos quando necessário. As regiões integrais foram ligeiramente ajustadas para aumentar a aplicabilidade por toda a faixa de teor de comonômero encontrado.[0127] The comonomer fraction was quantified using the method of Wang et. al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157) by integrating multiple signals across the spectral region in the 13C{1H} spectra. This method was chosen for its robust nature and ability to account for the presence of regiodefects when necessary. The integral regions were slightly adjusted to increase applicability across the range of comonomer content encountered.
[0128] Para sist emas em que apenas etileno isolado emsequências de PPEPP foi observado, o método de Wang et. al. foi modificado para reduzir a influência de integrais diferentes de zero de sítios que são conhecidos por não estarem presentes. Essa abordagem reduziu a sobreavaliação de teor de etileno para tais sistemas e foi alcançada porredução do número de sítios usados para determinar o teorabsoluto de etileno para:E = 0,5(Sββ + SβY + Sβδ + 0,5(Sαβ + Say))[0128] For systems in which only isolated ethylene in PPEPP sequences was observed, the method of Wang et. al. was modified to reduce the influence of non-zero integrals from sites that are known not to be present. This approach reduced the overestimation of ethylene content for such systems and was achieved by reducing the number of sites used to determine the absolute ethylene content to: E = 0.5(Sββ + SβY + Sβδ + 0.5(Sαβ + Say))
[0129] Através do uso desse conjunto de sítios, aequação integral correspondente se torna:E = 0,5(IH +IG + 0,5(IC + ID))usando a mesma notação usada no artigo de Wang et al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). Asequações usadas para teor de propileno absoluto não foram modificadas.[0129] By using this set of sites, the corresponding integral equation becomes: E = 0.5(IH + IG + 0.5(IC + ID)) using the same notation used in the Wang et al. paper (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). The equations used for absolute propylene content were not modified.
[0130] A incorporação de comonômero em percentual em molfoi calculada a partir da fração em mol: E [% em mol] = 100 * fE[0130] Comonomer incorporation in mole percent was calculated from the mole fraction: E [mol%] = 100 * fE
[0131] A incorporação de comonômero em porcentagem empeso foi calculada a partir da fração em mol:E [% em peso] = 100 * (fE * 28,06) / ((fE * 28,06) + ((1-fE) * 42,08))[0131] Comonomer incorporation in weight percent was calculated from the mole fraction: E [wt%] = 100 * (fE * 28.06) / ((fE * 28.06) + ((1-fE) * 42.08))
[0132] O peso molecular numérico médio (Mn), o pesomolecular ponderal médio (Mw) e a distribuição de pesomolecular (Mw/Mn) foram determinados por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC) de acordo com a ISO 16014-4:2003 e ASTM D 6474-99. Um instrumento PolymerChar GPC, equipado com detector de infravermelho (IR), foi usado com colunas 3 x Olexis e 1x Olexis Guard da Polymer Laboratories e 1,2,4- triclorobenzeno (TCB, estabilizado com 250 mg/l de 2,6-Di terc butil-4-metil-fenol) como solvente a 160 °C e a uma taxa de fluxo constante de 1 ml/min. 200 μl de solução de amostra foram injetados por análise. O conjunto de colunas foi calibrado com o uso de calibração universal (de acordo com o ISO 16014-2:2003) com pelo menos 15 padrões de poliestireno (PS) de MWD estreita na faixa de 0,5 kg/mol a 11.500 kg/mol. Constantes de Mark Houwink para PS, PE e PP usadas são como descritos por ASTM D 6474-99. Todas as amostras foram preparadas dissolvendo 5,0 - 9,0 mg de polímero em 8 ml (a 160 °C) de TCB estabilizado (igual à fase móvel) por 2,5 horas para PP ou 3 horas para PE no máximo a 160 °C sob agitação moderada contínua no autoamostrador do instrumento de GPC.[0132] The number-average molecular weight (Mn), weight-average molecular weight (Mw), and molecular weight distribution (Mw/Mn) were determined by Gel Permeation Chromatography (GPC) according to ISO 16014-4:2003 and ASTM D 6474-99. A PolymerChar GPC instrument, equipped with an infrared (IR) detector, was used with 3 x Olexis and 1x Olexis Guard columns from Polymer Laboratories and 1,2,4-trichlorobenzene (TCB, stabilized with 250 mg/L 2,6-Di tert-butyl-4-methyl-phenol) as solvent at 160 °C and a constant flow rate of 1 ml/min. 200 μL of sample solution was injected per analysis. The column set was calibrated using universal calibration (according to ISO 16014-2:2003) with at least 15 narrow MWD polystyrene (PS) standards in the range 0.5 kg/mol to 11,500 kg/mol. Mark Houwink constants for PS, PE, and PP used are as described by ASTM D 6474-99. All samples were prepared by dissolving 5.0–9.0 mg of polymer in 8 mL (at 160 °C) of stabilized TCB (same as the mobile phase) for 2.5 h for PP or 3 h for PE at a maximum of 160 °C under continuous moderate stirring in the autosampler of the GPC instrument.
[0133] Os valores de VOC e FOG foram medidos de acordo com VDA 278 (outubro de 2011; Análise de Dessorção Térmica de Emissões Orgânicas para a Caracterização de Materiais Não Metálicos para Automóveis, VDA Verband der Automobilindustrie) após preparação de amostras de placas de moldagem por injeção de acordo com a EN ISO 19069- 2:2016. Essas placas foram embaladas em folhas de compósito de alumínio imediatamente após a produção e as folhas foram vedadas.[0133] VOC and FOG values were measured in accordance with VDA 278 (October 2011; Thermal Desorption Analysis of Organic Emissions for the Characterization of Non-Metallic Materials for Automotives, VDA Verband der Automobilindustrie) after preparation of injection molding plate samples in accordance with EN ISO 19069-2:2016. These plates were packed in aluminum composite sheets immediately after production and the sheets were sealed.
[0134] De acordo com a VDA 278 de outubro de 2011, o valor de VOC é definido como “o total de substâncias prontamente voláteis a médio voláteis. Calcula-se como equivalente de tolueno. O método descrito nesta recomendação permite que substâncias na faixa de ebulição/eluição até n-pentacosano (C25) sejam determinadas e analisadas.”[0134] According to VDA 278 of October 2011, the VOC value is defined as “the total of readily volatile to medium volatile substances. It is calculated as toluene equivalent. The method described in this recommendation allows substances in the boiling/eluting range up to n-pentacosane (C25) to be determined and analyzed.”
[0135] O valor de FOG é definido como “o total desubstâncias com baixa volatilidade, as quais eluem a partir do tempo de retenção de n-tetradecano (inclusive)”. Calcula-se como equivalente de hexadecano. As substâncias na faixa de ebulição dos n-alcanos “C14” a “C32” são determinadas e analisadas.[0135] The FOG value is defined as “the total of low-volatility substances eluting from the retention time of n-tetradecane (inclusive) onwards”. It is calculated as hexadecane equivalent. Substances in the boiling range of n-alkanes “C14” to “C32” are determined and analyzed.
[0136] O embaçamento foi medido de acordo com DIN75201:2011-11, método B (método gravimétrico) em espécimes moldados por compressão (diâmetro de 80 mm +/1mm, espessura <1 cm) cortados de uma placa moldada por injeção. Com esse método, é determinada a massa do condensado de embaçamento em folha de alumínio, em mg, por meio da pesagem da folha antes e depois do teste de embaçamento. O termo “embaçamento” se refere a uma fração de substâncias voláteis condensadas em peças de vidro como, por exemplo, o para-brisa de um veículo.[0136] The fogging was measured according to DIN75201:2011-11, method B (gravimetric method) on compression-molded specimens (diameter 80 mm +/- 1 mm, thickness <1 cm) cut from an injection-molded plate. With this method, the mass of the fogging condensate on aluminum foil is determined in mg by weighing the foil before and after the fogging test. The term “fogging” refers to a fraction of volatile substances condensed on glass parts, such as the windshield of a vehicle.
[0137] O Diâmetro Médio de Fibra é determinado de acordocom a ISO 1888:2006(E), Método B, ampliação microscópica de 1000.[0137] The Mean Fiber Diameter is determined in accordance with ISO 1888:2006(E), Method B, microscopic magnification 1000.
[0138] O seguinte complexo de metaloceno foi usado como descrito no documento WO 2019/179959: [0138] The following metallocene complex was used as described in WO 2019/179959:
[0139] Um reator de aço equipado com um agitadormecânico e uma malha de filtro foi purgada com nitrogênio ea temperatura de reator foi definida como 20 °C. A seguir,sílica grau DM-L-303 da AGC Si-Tech Co, pré-calcinada a 600°C (5,0 kg), foi adicionada a partir de um tambor de alimentação seguido por pressurização cuidadosa e despressurização com nitrogênio com o uso de válvulas manuais. Então, tolueno (22 kg) foi adicionado. A mistura foi agitada por 15 min. A seguir, 30% em peso de solução deMAO em tolueno (9,0 kg) da Lanxess foram adicionados através da linha de alimentação no topo do reator dentro de70 min. A mistura de reação foi, então, aquecida para 90 °Ce agitada a 90 °C por mais duas horas. Permitiu-se que a pasta fluida sedimentasse e o licor-mãe foi removido por filtração. O catalisador foi lavado duas vezes com tolueno (22 kg) a 90 °C, seguido pela sedimentação e filtração. Oreator foi resfriado até 60 °C e o sólido foi lavado com heptano (22,2 kg). Por fim, SiO2 tratado com MAO foi seco a 60° sob fluxo de nitrogênio por 2 horas e, então, por 5 horas sob vácuo (-0,5 barg) com agitação. O suporte tratado com MAO foi coletado como um pó branco de fluxo livre constatado como contendo 12,2% de Al em peso.[0139] A steel reactor equipped with a mechanical stirrer and a filter mesh was purged with nitrogen and the reactor temperature was set to 20 °C. Next, silica grade DM-L-303 from AGC Si-Tech Co, pre-calcined at 600 °C (5.0 kg), was added from a feed drum followed by careful pressurization and depressurization with nitrogen using hand valves. Then, toluene (22 kg) was added. The mixture was stirred for 15 min. Next, 30 wt % MAO solution in toluene (9.0 kg) from Lanxess was added via the feed line at the top of the reactor within 70 min. The reaction mixture was then heated to 90 °C and stirred at 90 °C for an additional two hours. The slurry was allowed to settle and the mother liquor was removed by filtration. The catalyst was washed twice with toluene (22 kg) at 90 °C, followed by sedimentation and filtration. The reactor was cooled to 60 °C and the solid was washed with heptane (22.2 kg). Finally, MAO-treated SiO2 was dried at 60 °C under nitrogen flow for 2 h and then for 5 h under vacuum (-0.5 barg) with stirring. The MAO-treated support was collected as a free-flowing white powder found to contain 12.2 wt% Al.
[0140] 30 % em peso de MAO em tolueno (0,7 kg) foramadicionados em um reator limpo de nitrogênio de aço através de uma bureta a 20 °C. Tolueno (5,4 kg) foi, então,adicionado sob agitação. O complexo de metaloceno como descrito acima em 2a) (93 g) foi adicionado a partir de umcilindro de metal seguido de lavagem com 1 kg de tolueno. A mistura foi agitada por 60 minutos a 20 °C. Tritiltetraquis(pentafluorofenil) borato (91 g) foi, então, adicionado de um cilindro metálico seguido por uma purga com 1 kg de tolueno. A mistura foi agitada por 1 h à temperatura ambiente. A solução resultante foi adicionada a uma torta agitada de suporte de sílica de MAO preparado como descrito acima por 1 hora. Permitiu-se que a torta permanecesse por 12 horas, seguido por secagem sob fluxo de N2 a 60 °C por 2 h e adicionalmente por 5 h sob vácuo (-0,5 barg) sob agitação.[0140] 30 wt % MAO in toluene (0.7 kg) was added into a nitrogen-scrubbed steel reactor via a burette at 20 °C. Toluene (5.4 kg) was then added under stirring. The metallocene complex as described above in 2a) (93 g) was added from a metal cylinder followed by flushing with 1 kg of toluene. The mixture was stirred for 60 min at 20 °C. Trityltetrakis(pentafluorophenyl)borate (91 g) was then added from a metal cylinder followed by flushing with 1 kg of toluene. The mixture was stirred for 1 h at room temperature. The resulting solution was added to a stirred cake of MAO silica support prepared as described above for 1 h. The cake was allowed to stand for 12 h, followed by drying under N2 flow at 60 °C for 2 h and additionally for 5 h under vacuum (-0.5 barg) under stirring.
[0141] O catalisador seco foi amostrado na forma de pórosa de fluxo livre contendo 13,9% em peso de Al e 0,11% em peso de Zr.[0141] The dried catalyst was sampled in free-flowing porous form containing 13.9 wt% Al and 0.11 wt% Zr.
[0142] O seguinte complexo de metaloceno foi usado comodescrito no documento WO 2013/007650: [0142] The following metallocene complex was used as described in WO 2013/007650:
[0143] Um reator de aço equipado com um agitadormecânico e uma malha de filtro foi purgada com nitrogênio e a temperatura de reator foi definida como 20 °C. A seguir,sílica grau DM-L-303 da AGC Si-Tech Co, pré-calcinada a 600 °C (7,4 kg), foi adicionada a partir de um tambor de alimentação seguido por pressurização cuidadosa e despressurização com nitrogênio com o uso de válvulas manuais. Então, tolueno (32,2 kg) foi adicionado. A mistura foi agitada (40 rpm) por 15 min. A seguir, 30 % em peso desolução de MAO em tolueno (17,5 kg) da Lanxess foram adicionados através da linha de 12 mm no topo do reator dentro de 70 min. A mistura de reação foi, então, aquecida para 90 °C e agitada a 90 °C por mais duas horas. Permitiu- se que a pasta fluida sedimentasse e o licor-mãe foi removido por filtração. O suporte de sílica tratado com MAO foi lavado duas vezes com tolueno (32,2 kg) a 90 °C,seguindo por sedimentação e filtração. O reator foi resfriado até 60 °C e o sólido foi lavado com heptano (32,2kg). Finalmente, SiO2 tratado com MAO foi seco a 60 °C por2h sob fluxo de nitrogênio 2 kg/h, pressão de 0,3 barg e depois por 5 horas sob vácuo (-0,5 barg) com agitação a 5 rpm. O suporte tratado com MAO foi coletado como um pó branco de fluxo livre constatado como contendo 12,7 % de Al em peso.[0143] A steel reactor equipped with a mechanical stirrer and a filter mesh was purged with nitrogen and the reactor temperature was set to 20 °C. Next, silica grade DM-L-303 from AGC Si-Tech Co, pre-calcined at 600 °C (7.4 kg), was added from a feed drum followed by careful pressurization and depressurization with nitrogen using hand valves. Then, toluene (32.2 kg) was added. The mixture was stirred (40 rpm) for 15 min. Next, 30 wt % MAO solution in toluene (17.5 kg) from Lanxess was added through the 12 mm line at the top of the reactor within 70 min. The reaction mixture was then heated to 90 °C and stirred at 90 °C for an additional two hours. The slurry was allowed to settle and the mother liquor was removed by filtration. The MAO-treated silica support was washed twice with toluene (32.2 kg) at 90 °C, followed by sedimentation and filtration. The reactor was cooled to 60 °C and the solid was washed with heptane (32.2 kg). Finally, MAO-treated SiO2 was dried at 60 °C for 2 h under a nitrogen flow of 2 kg/h, pressure of 0.3 barg and then for 5 h under vacuum (-0.5 barg) with stirring at 5 rpm. The MAO-treated support was collected as a free-flowing white powder found to contain 12.7 wt % Al.
[0144] Em uma caixa de luvas cheia de nitrogênio, umasolução de MAO a 0,25 ml (30% em peso em tolueno, AXION 1330 CA Lanxess) em tolueno seco (1 ml) foi adicionada a uma alíquota de complexo de metaloceno como descrito acima em 2b) (30,0 mg, 38 μmol). A mistura foi agitada por 60 minutos à temperatura ambiente. Em seguida, a solução foi adicionada lentamente a 1,0 g de sílica tratada com MAO preparada como descrito acima, que foi colocada em um frasco de vidro. A mistura foi deixada em repouso de um dia para o outro, lavada com 5 ml de tolueno e foi, então, submetida a secagem a vácuo durante 1 hora para produzir pó rosa de fluxo livre para produzir 1,1 g do catalisador como pó rosa de fluxo livre.[0144] In a nitrogen-filled glove box, a 0.25 mL solution of MAO (30 wt % in toluene, AXION 1330 CA Lanxess) in dry toluene (1 mL) was added to an aliquot of metallocene complex as described above in 2b) (30.0 mg, 38 μmol). The mixture was stirred for 60 min at room temperature. Then, the solution was slowly added to 1.0 g of MAO-treated silica prepared as described above, which was placed in a glass vial. The mixture was allowed to stand overnight, washed with 5 mL of toluene, and was then subjected to vacuum drying for 1 h to yield free-flowing pink powder to yield 1.1 g of the catalyst as free-flowing pink powder.
[0145] O sistema de catalisador 2 tem um teor de Al de12,5% em peso, um teor de Zr de 0,248% em peso e uma razão molar de Al/Zr de 170 mol/mol.[0145] Catalyst system 2 has an Al content of 12.5 wt%, a Zr content of 0.248 wt%, and an Al/Zr molar ratio of 170 mol/mol.
[0146] Um sist ema de catalisador Ziegler-Natta foi usado[0146] A Ziegler-Natta catalyst system was used
[0147] Solução em tolueno a 20 % de butil etil magnésio(Mg(Bu)(Et), BEM), fornecida por Chemtura 2-etil-hexanol, fornecido por Amphochem 3-Butoxi-2-propanol - (DOWANOL™ PnB), fornecido por Dow bis(2-etil-hexil)citraconato, fornecido por SynphaBase TiCl'. fornecido por Millenium Chemicals Tolueno, fornecido por AspokemViscoplex® 1-254, fornecido por Evonik Heptano, fornecido por Chevron[0147] 20% toluene solution of butylethyl magnesium (Mg(Bu)(Et), BEM), supplied by Chemtura 2-ethylhexanol, supplied by Amphochem 3-Butoxy-2-propanol - (DOWANOL™ PnB), supplied by Dow bis(2-ethylhexyl)citraconate, supplied by SynphaBase TiCl'. supplied by Millenium Chemicals Toluene, supplied by Aspokem Viscoplex® 1-254, supplied by Evonik Heptane, supplied by Chevron
[0148] A solução de alcóxido de Mg foi preparada aoadicionar, com agitação (70 rpm), em 11 kg de uma solução a 20% em peso em tolueno de butil etil magnésio (Mg(Bu)(Et)) uma mistura de 4,7 kg de 2-etil-hexanol e 1,2 kg de butoxipropanol em um reator de aço inoxidável de 20 l. Durante a adição, os teores de reator foram mantidos abaixo de 45 °C. Após a adição ter sido concluída, a mistura (70 rpm) da mistura de reação continuou a 60 °C por 30 minutos. Após o resfriamento até a temperatura ambiente, foram adicionados 2,3 kg do bis(2-etil-hexil)citraconato doador à solução de alcóxido de Mg mantendo a temperatura abaixo de 25 °C. A mistura continuou por 15 minutos sob agitação (70 rpm).[0148] The Mg alkoxide solution was prepared by adding, with stirring (70 rpm), to 11 kg of a 20 wt % solution in toluene of butylethyl magnesium (Mg(Bu)(Et)) a mixture of 4.7 kg of 2-ethylhexanol and 1.2 kg of butoxypropanol in a 20 L stainless steel reactor. During the addition, the reactor contents were kept below 45 °C. After the addition was complete, mixing (70 rpm) of the reaction mixture was continued at 60 °C for 30 minutes. After cooling to room temperature, 2.3 kg of the donor bis(2-ethylhexyl)citraconate was added to the Mg alkoxide solution while keeping the temperature below 25 °C. Mixing was continued for 15 minutes under stirring (70 rpm).
[0149] 20,3 kg de TiCl4 e 1,1 kg de tolueno foram adicionados em um reator de aço inoxidável de 20 l. Sob mistura a 350 rpm e mantendo a temperatura a 0 °C, 14,5 kg do composto Mg alcóxi preparado foram adicionados durante 1,5 hora. Foram adicionados 1,7 l de Viscoplex® 1-254 e 7,5 kg de heptano e após 1 hora de mistura a 0 °C, a temperatura da emulsão formada foi elevada para 90 °C dentro de 1 hora. Após 30 minutos, a mistura foi interrompida, gotículas de catalisador foram solidificadas e as partículas de catalisador formadas foram deixadas para sedimentar. Após a sedimentação (1 hora), o sobrenadante foi sifonado para fora. Desse modo, as partículas de catalisador foram lavadas com 45 kg de tolueno a 90 °C por 20 minutos seguido de duas lavagens com heptano (30 kg, 15 min). Durante a primeira lavagem de heptano, a temperatura foi diminuída para 50 °C, e durante a segunda lavagem, para temperatura ambiente.[0149] 20.3 kg of TiCl4 and 1.1 kg of toluene were added into a 20 L stainless steel reactor. Under mixing at 350 rpm and maintaining the temperature at 0 °C, 14.5 kg of the prepared Mg alkoxy compound were added over 1.5 h. 1.7 L of Viscoplex® 1-254 and 7.5 kg of heptane were added and after 1 hour of mixing at 0 °C, the temperature of the formed emulsion was raised to 90 °C within 1 hour. After 30 minutes, mixing was stopped, catalyst droplets were solidified and the formed catalyst particles were allowed to settle. After sedimentation (1 hour), the supernatant was siphoned off. Thus, the catalyst particles were washed with 45 kg of toluene at 90 °C for 20 min followed by two heptane washes (30 kg, 15 min). During the first heptane wash, the temperature was decreased to 50 °C, and during the second wash, to room temperature.
[0150] O catalisador obtido desse modo foi usado junto com trietil-alumínio (TEAL) como cocatalisador e diciclopentil dimetóxi silano (Doador D) como doador. A razão usada foi:TEAL/Ti: 250 mol/mol TEAL/Doador: 10 mol/molTabela 1: Condições de polimerização de HPP1, HPP2, HPP3 eHPP4Tabela 2: Propriedades de HPP1, HPP2, HPP3 e HPP4 [0150] The catalyst thus obtained was used together with triethylaluminum (TEAL) as cocatalyst and dicyclopentyl dimethoxy silane (Donor D) as donor. The ratio used was:TEAL/Ti: 250 mol/mol TEAL/Donor: 10 mol/molTable 1: Polymerization conditions of HPP1, HPP2, HPP3 and HPP4 Table 2: Properties of HPP1, HPP2, HPP3 and HPP4
[0151] Os exemplos inventivos IE1 e IE2 e os exemploscomparativos CE1 e CE2 foram preparados por composição em uma extrusora de dupla rosca corrotativa (ZSK 40 da Coperion) com uma rosca de mistura típica para compostos de fibra de vidro e uma razão de L/D de 43. Os seguintes parâmetros de processo foram usados: - rendimento de 100 kg/h- velocidade de rosca de 100 - 150 rpm- temperaturas de barril de 220 - 250 °C aumentando apartir da zona de alimentação e diminuindo novamente em direção à placa de molde- placa de molde com orifícios de 4 mm de diâmetro e 3cordões[0151] The inventive examples IE1 and IE2 and the comparative examples CE1 and CE2 were prepared by compounding in a co-rotating twin-screw extruder (ZSK 40 from Coperion) with a typical mixing screw for glass fiber composites and an L/D ratio of 43. The following process parameters were used: - throughput of 100 kg/h - screw speed of 100 - 150 rpm - barrel temperatures of 220 - 250 °C increasing from the feed zone and decreasing again towards the mold plate - mold plate with 4 mm diameter holes and 3 strands
[0152] O polímero e os aditivos diferentes das fibrascurtas foram alimentados na extrusora e amassados por fusão no 2o barril. Uma primeira zona de amassamento para misturar o polipropileno e os aditivos está localizada entre o 3o e 5o barris. As fibras curtas foram adicionadas no 6o barril usando um alimentador lateral. Uma segundazona de amassamento para dispersão de fibra de vidro está localizada entre o 7o e o 12o barris.[0152] The polymer and additives other than the short fibers were fed into the extruder and melt kneaded in the 2nd barrel. A first kneading zone for mixing the polypropylene and additives is located between the 3rd and 5th barrels. The short fibers were added into the 6th barrel using a side feeder. A second kneading zone for glass fiber dispersion is located between the 7th and 12th barrels.
[0153] A composição e as propriedades são resumidas naTabela 3.Tabela 3: Propriedades dos compósitos inventivos eComparativos [0153] The composition and properties are summarized in Table 3. Table 3: Properties of the inventive and comparative composites
[0154] Como fibras de vidro, o produto comercial ECS03T- 480H da Nippon Electric Glass possui um comprimento médio de fibra de 3,0 mm e um diâmetro médio de 10 μm.[0154] As glass fibers, Nippon Electric Glass's commercial product ECS03T-480H has an average fiber length of 3.0 mm and an average diameter of 10 μm.
[0155] A seguinte combinação de aditivos foi usada na composição: 0,2% em peso de Tris(2,4-di-t- butilfenil)fosfito (n° CAS 31570-04-4, comercialmente disponível como Irgafos 168 da BASF AF, Alemanha), 0,1% em peso de Pentaeritritil-tetraquis(3- (3',5'-di-terc.butil-4- hidroxifenil)-propionato (n° CAS 6683-19-8, comercialmente disponível como Irganox 1010 da BASF AG, Alemanha) e 0,2% em peso da mistura padrão de negro de fumo “Plasblak PPP6331” da Cabot Corporation, Alemanha.[0155] The following combination of additives was used in the composition: 0.2 wt% Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite (CAS No. 31570-04-4, commercially available as Irgafos 168 from BASF AF, Germany), 0.1 wt% Pentaerythrityl-tetrakis(3-(3',5'-di-tert.butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate (CAS No. 6683-19-8, commercially available as Irganox 1010 from BASF AG, Germany) and 0.2 wt% Carbon Black Masterbatch “Plasblak PPP6331” from Cabot Corporation, Germany.
[0156] O compatibilizador é o polipropileno enxertado com anidrido maleico comercial “Scona TPPP 8112 GA” da BYK com um teor de anidrido maleico de 1,4% em peso e uma MFR2 de mais que 80 g/10 min.[0156] The compatibilizer is BYK's commercial maleic anhydride grafted polypropylene “Scona TPPP 8112 GA” with a maleic anhydride content of 1.4 wt% and an MFR2 of more than 80 g/10 min.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20176022.0 | 2020-05-22 | ||
| EP20176022 | 2020-05-22 | ||
| PCT/EP2021/062996 WO2021233828A1 (en) | 2020-05-22 | 2021-05-17 | Glass fiber composite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112022023055A2 BR112022023055A2 (en) | 2022-12-20 |
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