BR112019026361A2

BR112019026361A2 - composição de cloreto de polivinila, e, artigo de fabricação.

Info

Publication number: BR112019026361A2
Application number: BR112019026361-6A
Authority: BR
Inventors: Bernard Cora; David Armstrong
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2020-07-21
Also published as: KR102524877B1; KR20200020787A; JP2020524191A; CN110741040A; CN110741040B; EP3642276A1; JP7256134B2; WO2018236735A1; US20210324188A1; US11667781B2

Abstract

Trata-se de composições de perfil de cloreto de polivinila que compreendem (a) cloreto de polivinila com um valor K de K-63 a K-70, (b) um modificador de impacto e (c) carbonato de cálcio moído com (i) um valor de tamanho de partícula d50 de 400 a 900 nm, (ii) um valor de tamanho de partícula d98 inferior a 2,6 µm e (iii) uma razão de partículas com um valor de tamanho de partícula d50 para partículas com um valor de tamanho de partícula d20 (d50/d20) inferior a 2,0.

Description

COMPOSIÇÃO DE CLORETO DE POLIVINILA, E, ARTIGO DE FABRICAÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção refere-se, de modo geral, a composições de perfil de cloreto de polivinila contendo modificadores de impacto e carbonato de cálcio.

ANTECEDENTES

[002] Modificadores de impacto acrílico e cargas de carbonato de cálcio são um componente crítico da aplicação de uso final de cloreto de polivinila (“PVC”), como perfis técnicos e de janelas. Esses componentes fornecem propriedades de desempenho exigidas para os compósitos de PVC, por exemplo, taxa de gelificação, reologia de processamento, brilho, cor e resistência ao impacto. Modificadores de impacto e cargas de carbonato de cálcio, como atualmente usados na indústria, podem se neutralizar, no entanto, dificultando a obtenção de uma formulação única que mostre desempenho suficientemente favorável em todas essas propriedades.

[003] Vários modificadores de impacto e graus de carbonato de cálcio foram utilizados na indústria para uma variedade de produtos de PVC. Por exemplo, o documento WO 2016/050698 Al revela certas composições de PVC contendo modificadores de impacto acrílicos e carbonato de cálcio. À técnica anterior, no entanto, não revela uma formulação de PVC de acordo com a presente invenção, que alcança uma sinergia entre carbonatos de cálcio específicos e modificadores de impacto.

[004] Por conseguinte, é necessário desenvolver formulações de PVC contendo modificadores de impacto acrílicos e carbonato de cálcio que proporcionem “melhorias na resistência ao impacto, reologia de processamento, taxa de gelificação, brilho e cor.

DECLARAÇÃO DA INVENÇÃO

[005] Um aspecto da invenção fornece uma composição de cloreto de polivinila compreendendo (a) cloreto de polivinila com um valor K de K- 63 a K-70, (b) um modificador de impacto e (c) carbonato de cálcio moído com (1) um valor de tamanho de partícula dso de 400 a 900 nm, (11) um valor de tamanho de partícula dog inferior a 2,6 um e (111) uma razão de partículas com um valor de tamanho de partícula dso para partículas com um valor de tamanho de partícula dao (dso/dxo) inferior a 2,0.

[006] Em outro aspecto, a invenção fornece uma composição de cloreto de polivinila que compreende (a) cloreto de polivinila com um valor K de K-65 a K-68, (b) um modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios compreendendo (i) 65 a 96% em peso de um polímero de núcleo, com base no peso total do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios, compreendendo unidades polimerizadas derivadas de (A) 95 a 99,9% em peso de um ou mais monômeros de acrilato de alquila e (B) 0,1 a 1,5% em peso de um ou mais monômeros de reticulação, monômeros de ligação por enxerto e combinações dos mesmos, com base no peso total do núcleo, e (11) 4 a 35% em peso de um polímero de revestimento, com base no peso total do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios, compreendendo unidades polimerizadas derivadas de (A) 95 a 100% em peso de um ou mais monômeros de (met)acrilato de alquila e (B) O a 2% em peso de um ou mais agentes de transferência de cadeia, com base no peso total do invólucro, e (c) carbonato de cálcio moído com (1) um valor de tamanho de partícula dso de 400 a 900 nm, (11) um valor de tamanho de partícula dos inferior a 2,6 um; e (111) uma razão de partículas com um valor de tamanho de partícula dso para partículas com um valor de tamanho de partícula dao (dso/dxo) inferior a 2,0.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[007] A Figura | mostra os perfis de resistência ao impacto de composições de perfil de PVC exemplificativas de acordo com a presente invenção e composições de perfil de PVC comparativas.

[008] A Figura 2 mostra os perfis de resistência ao impacto de composições de perfil de PVC exemplificativas de acordo com a presente invenção e composições de perfil de PVC comparativas.

[009] A Figura 3 mostra os perfis de resistência ao impacto de composições de perfil de PVC exemplificativas de acordo com a presente invenção e composições de perfil de PVC comparativas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0010] Os inventores constataram agora, surpreendentemente, que as composições de cloreto de polivinila ("PVC") contendo cloreto de polivinila, modificadores de impacto e carbonato de cálcio moído com (1) um valor de tamanho de partícula dso de 400 a 900 nm, (11) um valor de tamanho de partícula dos inferior a 2,5 um e (11) uma razão de partículas com um valor de tamanho de partícula dso para partículas com um valor de tamanho de partícula dx (dso/dxo) inferior a 2,0 forneça melhorias significativas na resistência ao impacto, reologia de processamento, brilho e cor.

[0011] Conforme usado no presente documento, o termo “polímero” se refere a um composto polimérico preparado polimerizando-se monômeros, seja do mesmo tipo ou de um tipo diferente. O termo genérico “polímero” inclui os termos “homopolímero”, “copolímero”, “terpolímero” e “resina”. Conforme usado no presente documento, o termo “unidades polimerizadas derivadas de” se refere a moléculas de polímero que são sintetizadas de acordo com técnicas de polimerização, sendo que um polímero do produto contém “unidades polimerizadas derivadas dos” monômeros constituintes que são os materiais de partida para as reações de polimerização. Conforme usado no presente documento, o termo “(met)acrilato” se refere a acrilato ou metacrilato ou combinações dos mesmos, e o termo “(met)acrílico” se refere a acrílico ou metacrílico ou combinações dos mesmos. Conforme usado no presente documento, o termo “substituído” se refere a ter pelo menos um grupo químico fixado, por exemplo, grupo alquila, grupo alquenila, grupo vinila, grupo hidroxila, grupo ácido carboxílico, outros grupos funcionais e combinações dos mesmos. Como usado no presente documento, o termo "primeiro estágio polimérico" se refere a qualquer estágio do copolímero acrílico. Pode ser o único estágio em um polímero de estágio único ou o primeiro, segundo, terceiro, último ou qualquer estágio, cronologicamente, em um polímero de múltiplos estágios. Como usado no presente documento, o termo "segundo estágio polimérico" se refere a qualquer outro estágio do copolímero acrílico que não seja o primeiro estágio. Pode ser o primeiro, o segundo, o terceiro, o último ou qualquer estágio, cronologicamente, em um polímero de múltiplos estágios.

[0012] Como usado no presente documento, o termo "phr" significa por cem partes de resina ou polímero sólido. Conforme usado no presente documento, o termo “peso molecular ponderal médio” ou “M,” se refere ao peso molecular ponderal médio de um polímero conforme medido por cromatografia de permeação em gel (“GPC”), para polímeros acrílicos contra padrões de calibração de poliestireno que seguem ASTM D5296-11 (2011), e com o uso de tetra-hidrofurano (“THF”) como a fase móvel e diluente. Como utilizado no presente documento, o termo "tamanho de partícula" significa o tamanho médio de partícula em peso das partículas de (co)polímero em emulsão, medido usando um calibrador de partículas Brookhaven BI-90.

[0013] Conforme usado no presente documento, os termos “temperatura de transição vítrea” ou “T3” se referem à temperatura na qual, ou acima da qual, um polímero vítreo sofrerá movimento segmentar da cadeia de polímero. Temperaturas de transição vítrea de um copolímero podem ser estimadas pela equação de Fox (Bulletin of the American Physical Society, 1 (3) Página 123 (1956)) da seguinte forma: VT, = wilTgmy + w2l Te)

[0014] Para um copolímero, w, e w, se referem à fração de peso dos dois comonômeros, e Ta e Tão se referem às temperaturas de transição vítrea dos dois homopolímeros correspondentes produzidos a partir dos monômeros. Para polímeros que contêm três ou mais monômeros, termos adicionais são adicionados (wW/Tem). As temperaturas de transição vítrea dos homopolímeros podem ser encontradas, por exemplo, em “Polymer Handbook”, editado por J. Brandrup e EH. Immergut, Interscience Publishers. A 7, de um polímero também pode ser medida por meio de várias técnicas, incluindo, por exemplo, calorimetria de varredura diferencial (“DSC”). Conforme usado no presente documento, a frase “T, calculada” deve significar a temperatura de transição vítrea conforme calculado pela equação de Fox.

[0015] Conforme usado neste documento, os termos "dx", "dso" e "dag" do tamanho das partículas se referem ao tamanho em que 20%, 50% e 98%, respectivamente, da massa de partículas aglomeradas são contabilizados por partículas com um diâmetro menor ou igual ao valor especificado. Assim, o valor de dso é o “peso de tamanho de partícula médio” em que 50% em peso de todas as partículas são menores do que o tamanho de partícula indicado. Como utilizado no presente documento, o termo "dso/drx0" se refere à razão de partículas com um valor de tamanho de partícula de dso para partículas com um valor de tamanho de partícula de dx. Os valores de dx, dso e dog podem ser determinados por várias técnicas, incluindo, por exemplo, um Sedigraph'"Y TI Plus (disponível junto à Micromeritics Instrument Corporation) utilizando o método de sedimentação (isto é, uma análise do comportamento da sedimentação em um campo gravimétrico).

[0016] As composições inventivas de PVC compreendem cloreto de polivinila, um modificador de impacto e carbonato de cálcio moído. Os cloretos de polivinila da composição da invenção podem ser obtidos por polimerização em suspensão convencional, polimerização em emulsão, polimerização volumosa ou polimerização em solução na presença de iniciadores. Em certas modalidades, o cloreto de polivinila está presente na composição do perfil de PVC em uma quantidade de 70 a 90% em peso,

preferencialmente de 75 a 85% em peso, e mais preferencialmente de 77 a 83% em peso, com base no peso total da composição do perfil de PVC. Os valores K estão correlacionados com viscosidades da solução e pesos moleculares de PVC, conforme estabelecido na ISO 1628 2: 1998. O intervalo de valores K preferencial é de K-63 a K-70, preferencialmente de K-64 a K- 69, e mais preferencialmente de K-65 a K-68.

[0017] As composições inventivas de PVC compreendem um modificador de impacto. Em certas modalidades, o modificador de impacto está presente na composição do perfil de PVC em uma quantidade de 1 a 8 phr, preferencialmente de 3 a 7 phr, e mais preferencialmente de 4 a 6 phr, com base no peso total da composição do perfil de PVC. Modificadores de impacto adequados incluem, por exemplo, copolímeros de metacrilato- butadieno-estireno ("MBS"), copolímeros de acrilonitrila-butadieno-estireno ("ABS"), polietileno clorado ("CPE"), polietileno clorado com enxerto de acrílico, PVC enxertado com acrílico e modificadores de impacto em acrílico ("AIM").

[0018] Modificadores de impacto acrílicos de múltiplos estágios adequados incluem, por exemplo, aqueles que possuem uma morfologia núcleo-invólucro compreendendo um polímero de núcleo e um polímero de casca. Em certas modalidades, o polímero de núcleo está presente em um polímero de múltiplos estágios em uma quantidade de 65 a 96% em peso, preferencialmente de 85 a 96% em peso, e mais preferencialmente de 88 a 94% em peso, com base no peso total da composição do perfil de PVC. Em certas modalidades, o polímero de invólucro está presente no polímero de estágios múltiplos em uma quantidade de 4 a 35% em peso, de preferência 5 a 15% em peso, e mais preferencialmente de 6 a 12% em peso, com base no peso total do estágio múltiplo modificador de impacto acrílico. Em certas modalidades, o modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios compreende um ou mais polímeros de camada intermediária entre o polímero de núcleo e o polímero de invólucro.

[0019] O núcleo do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios compreende unidades polimerizadas derivadas de um ou mais monômeros de acrilato de alquila. Os monômeros de acrilato de alquila compreendem acrilatos de alquila lineares e ramificados em que o grupo alquila tem de 1 a 12 átomos de carbono. Os monômeros de acrilato de alquila adequados incluem, por exemplo, acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de 2-etil hexila, acrilato de ciclopentila, acrilato de ciclo-hexila, acrilato de benzila e iso-octilacrilato. Em certas modalidades preferenciais, os monômeros de acrilato de alquila do núcleo reticulado compreendem um ou mais acrilato de butila e acrilato de 2-etil-hexila. Em certas modalidades, os monômeros de acrilato de alquila estão presentes no núcleo em uma quantidade de 95 a 99,9% em peso, preferencialmente de 97 a 99,5% em peso, e mais preferencialmente de 98 a 99% em peso, com base no peso total de o núcleo.

[0020] O núcleo do polímero de múltiplos estágios compreende ainda unidades polimerizadas derivadas de um ou mais monômeros de reticulação, monômeros de ligação por enxerto e combinações dos mesmos. Os monômeros de reticulação e ligação por enxerto adequados incluem, por exemplo, di(met)acrilato de butanodiol, di(met)acrilato de etileno glicol, divinilbenzeno, di(met)acrilato de dietileno glicol, maleato de dialila, acrilato de alila, metacrilato de alila, ftalato de dialila, ftalato de trialila e tri(met)acrilato de trimetilolpropano. Em certas modalidades, os monômeros de reticulação e monômeros de ligação por enxerto do núcleo reticulado compreendem metacrilato de alila. Em certas modalidades, os monómeros de reticulação e os monómeros de ligação por enxerto estão presentes no núcleo reticulado em uma quantidade de entre 0,1 e 1,5% em peso, de preferência de 0,2 a 1,0 % em peso, e mais preferencialmente de entre 0,3 a 0,8 % em peso, com base no peso total do núcleo.

[0021] O invólucro do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios da invenção compreende um ou mais monômeros de (met)acrilato de alquila. Os monômeros de (met)acrilato de alquila compreendem (met)acrilatos de alquila lineares e ramificados em que o grupo alquila tem de 1 a 12 átomos de carbono. Os monômeros de (met)acrilato de alquila adequados incluem, por exemplo, metacrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila, metacrilato de butila, acrilato de 2-etil hexila, acrilato de ciclopentila, acrilato de ciclo-hexila, acrilato de benzila, metacrilato de benzila e iso-octilacrilato. Em certas modalidades preferenciais, os monômeros de (met)acrilato de alquila do invólucro compreendem metacrilato de metila. Em certas modalidades, os monômeros de (met)acrilato de alquila estão presentes no invólucro em uma quantidade de 95 a 100% em peso, preferencialmente de 96 a 99% em peso, e mais preferencialmente de 97 a 98% em peso, com base no peso total da concha.

[0022] Em certas modalidades, o invólucro do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios inventivo compreende ainda unidades polimerizadas derivadas de um ou mais agentes de transferência de cadeia. Agentes de transferência de cadeia adequados incluem, por exemplo, 1- dodecanotiol, t-dodecanotiol, tioetanol, hexanotiol, ácido mercaptopropiônico, metil-3-mercaptopropionato, — butil-3-mercaptopropionato. Em certas modalidades, os agentes de transferência de cadeia estão presentes no invólucro em uma quantidade de O a 1,5% em peso, preferencialmente de 0,05 a 1% em peso, e mais preferencialmente de 0,1 a 0,5% em peso, com base no peso total do invólucro.

[0023] Em certas modalidades, o modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios compreende ainda uma ou mais camadas intermédias entre o núcleo e o invólucro, cada uma das quais contém, independentemente, unidades polimerizadas derivadas das composições de monómeros descritas acima para a totalidade dos polímeros de núcleo e de invólucro. O modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios pode conter, por exemplo, um, dois, três, quatro ou cinco camadas intermédias. Em certas modalidades, a uma ou mais camadas intermediárias contêm um gradiente de composição entre as subcamadas de modo que as transições T, de um mínimo a um máximo ao longo da largura de toda a primeira camada intermediária. Em certas modalidades, as transições 7, calculadas a partir de um limite inferior de temperatura de -50 ºC, -40 ºC, -30 ºC, -25 ºC, -15 ºC, ou de 0 ºC, para um limite superior de 70 ºC, 55 ºC, 35 ºC ou 15 ºC. Embora não se deseje se limitar pela teoria, acredita-se que o gradiente de composição seja alcançado pela seleção adequada, pela maneira e pela temporização de adição de monômeros durante o processo de polimerização em emulsão usado para preparar a primeira camada intermediária. Um processo de polimerização de múltiplos estágios pode ser utilizado durante o qual os monómeros são adicionados em estágios, em vez de uma só vez, ao reator de polimerização em emulsão (ou recipiente de reator), o que permite uma interpenetração de uma camada em camadas adjacentes resultando em um gradiente T; na primeira camada intermediária.

[0024] Em certas modalidades, os modificadores de impacto acrílico de múltiplos estágios têm um tamanho de partícula na faixa de 100 a 500 nm, preferencialmente de 100 a 300 nm, mais preferencialmente de 120 a 220 nm e ainda mais preferencialmente de 150 a 200 nm, conforme medido por um Dimensionador de Partículas da Brookhaven BI-90.

[0025] As técnicas de polimerização adequadas para preparar os polímeros contidos nas composições poliméricas da invenção incluem, por exemplo, polimerização em emulsão e polimerização em solução, preferencialmente polimerização em emulsão, como revelado na Patente US Nº 6.710.161. Os processos de polimerização em emulsão aquosa são tipicamente conduzidos em uma mistura de reação aquosa que contém pelo menos um monômero e vários adjuvantes de síntese, tais como as fontes de radicais livres, tampões e redutores em um meio de reação aquoso. Em determinadas modalidades, um agente de transferência de cadeia pode ser usado para limitar o peso molecular. O meio de reação aquoso é a fase fluida contínua da mistura de reação aquosa e contém mais de 50% em peso de água e opcionalmente um ou mais solventes miscíveis em água, com base no peso do meio de reação aquoso. Solventes miscíveis em água adequados incluem, por exemplo, metanol, etanol, propanol, acetona, éteres etílicos de etileno glicol, éteres propílicos de propileno glicol e álcool de diacetona. Em certas modalidades, o meio de reação aquoso contém mais de 90% em peso de água, preferencialmente mais de 95% em peso de água e mais preferencialmente mais de 98% em peso de água, com base no peso do meio de reação aquoso.

[0026] As composições inventivas de PVC compreendem carbonato de cálcio. Carbonato de cálcio adequado inclui, por exemplo, carbonato de cálcio natural moído ("GCC", como diferenciado do carbonato de cálcio precipitado). Em certas modalidades, o carbonato de cálcio moído tem um valor de tamanho de partícula dso de 400 a 900 nm, preferencialmente 400 a 800 nm, e mais preferencialmente de 400 a 700 nm. Em certas modalidades, o carbonato de cálcio moído tem um valor de tamanho de partícula dog menor que 2,6 um, preferencialmente menor que 2,5 um e mais preferencialmente menor que 2,4 um. Em certas modalidades, o carbonato de cálcio moído tem uma proporção de partículas com um valor de tamanho de partícula dso para partículas com um valor de tamanho de partícula dwo (dso/d20) de 2,0 a 1,3, preferencialmente de 1,8 a 1,4 e mais preferencialmente de 1,7 a 1,5. Em certas modalidades, o carbonato de cálcio moído está presente na composição do perfil de PVC em uma quantidade de 4 a 25 phr, preferencialmente 5 a 20 phr, e mais preferencialmente de 6 a 18 phr, com base no peso total do perfil de PVC composição.

[0027] As composições de perfil de PVC da presente invenção são prontamente preparadas por métodos de mescla a seco ou de formação de composto que são conhecidos na arte do processamento de PVC. Por exemplo, o cloreto de polivinila, modificadores de impacto acrílicos e carbonato de cálcio moído da presente invenção podem ser mesclados e processados usando misturadores de alta velocidade a quente/frio e/ou extrusoras coamassadeiras.

[0028] Em certas modalidades, as composições de perfil de PVC inventivas compreendem ainda TiO,. Os graus adequados de TiO; incluem, por exemplo, um TiO, de grau de rutilo. Em certas modalidades, o TiO, está presente na composição de perfil de PVC em uma quantidade de 3 a 10 phr, preferencialmente de 3,5 a 8 phr, e mais preferencialmente de 4 a 6 phr, com base no peso total da composição de perfil de PVC.

[0029] As composições poliméricas da invenção também podem conter outros ingredientes opcionais que incluem, por exemplo, estabilizadores térmicos, plastificantes, antioxidantes, absorvedores de UV e estabilizadores de luz, corantes, pigmentos, agentes retardadores de chama e outros aditivos para prevenir, reduzir ou mascarar a descoloração ou deterioração causada por aquecimento, envelhecimento ou exposição à luz ou intempéries. A quantidade de ingredientes opcionais eficazes para alcançar a propriedade desejada fornecida por tais ingredientes pode ser prontamente determinada por um indivíduo versado na técnica.

[0030] Como observado acima, as composições de perfil de PVC da presente invenção têm aplicações de uso final, incluindo, por exemplo, perfis de janelas, tubos, perfis técnicos, painéis de parede, painéis de teto, painéis de revestimento ou isolamento de arame. As composições de perfil de PVC inventivas podem ser processadas em um filme e/ou folha por meio de extrusão, calandragem ou moldagem por injeção.

[0031] Algumas modalidades da invenção serão agora descritas em detalhes nos Exemplos a seguir.

EXEMPLOS

EXEMPLO |

CARACTERIZAÇÃO DO TAMANHO DE PARTÍCULA DE CARBONATO DE CÁLCIO MOÍDO EXEMPLIFICATIVO E COMPARATIVO

[0032] O carbonato de cálcio triturado exemplificativo para uso em composições de perfil de PVC de acordo com a presente invenção e o carbonato de cálcio comparativo para uso em composições de perfil de PVC comparativos têm as propriedades de tamanho de partícula conforme descrito na Tabela 1. TABELA 1. CARACTERIZAÇÃO DO CARBONATO DE CÁLCIO

EXEMPLIFICATIVO E COMPARATIVO *Comparativo

[0033] Os valores de dx, dso e deg foram determinados por um Sedigraph"YV III Plus disponível na Micromeritics Instrument Corporation. EXEMPLO 2

PREPARAÇ ÃO DE COMPOSIÇÕES DE PERFIS DE PVC EXEMPLIFICATIVAS

[0034] Composições de perfil de PVC exemplificativas de acordo com a presente invenção contêm os componentes recitados na Tabela 2. TABELA 2. COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC EXEMPLIFICATIVAS Amostra | S-PVC | Ca/Zn Modificador de Modificador de /CaCOs3- TiO: K-67' | OPº | Impacto Acrílico 1 | Impacto Acrílico 2! Aº* |[KRONOS- (phr) | (phr) [KM-376L?] [KM-370*] (phr) | CL 2220] (phr) (phr) (phr) EL [10/35 | 6& | = |s8o| 40 | E2 [10 35 Ps é | 8o| 40 | Es [10 | 35 | —- | 6 |160|] 40 | E4 [10/35 | 52 | - j100| 40 | Es | 100 [35 [| as | 100] 40 | E6 [10/35 | 36 | - j100| 40 | Er [10/35 | 52 | = |70| 40 | Es [100 [35 | asp 7 as40 | E9 [10/35 | 36 | - |70| 40 | EM | 100 [35 | 52 | — 40] 40 | EM [10/35 | as | —- jJ40| 40 |

Amostra | S-PVC | Ca/Zn Modificador de Modificador de /CaCO;- TiO; K-67' | OP? | Impacto Acrílico 1 | Impacto Acrílico 2! Aº |[KRONOS- (phr) | (phr) [KM-376L*] [KM-370] (phr) | CL 2220] (phr) (phr) (phr) ER [10/35 | 36 | - j40| 40 | EB [10 [35] s2 | = lro| 40 | 'Disponível junto à Shin Etsu Disponível junto à Chemson (Grupo Oyak) Disponível junto à The Dow Chemical Company “Disponível junto a Omya Disponível junto à KRONOS

[0035] Todas as composições foram preparadas por mistura a seco usando um misturador quente/frio de alta velocidade. Todas as composições foram aquecidas a 120 ºC e misturadas no misturador quente por cerca de 6 minutos a 2.600 a 3.200 rpm e depois resfriadas a uma temperatura de 40 ºC e misturadas no misturador frio por cerca de 6 minutos a 600 a 1.100 rpm. EXEMPLO 3

PREPARAÇ ÃO DE COMPOSIÇ ÕES DE PERFIL DE PVC COMPARATIVAS

[0036] As composições comparativas de perfil de PVC contêm os componentes citados na Tabela 3. TABELA 3. COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC COMPARATIVAS Amostra| S-PVC | Ca/Zzn | Modificador de | Modificador de | CaCO;-B* TiO; K-67' OP? | Impacto Acrílico [Impacto Acrílico 2 (phr) [KRONOS- (phr) | (phr) | 1[KM-376L*] [KM-370] CL 2220] (phr) (phr) (phr) er oo | 35 Dos ro [| 40 | er [oo [35 Ds Ps o | 40 | ea 100 | 35 Dos zo [| 40 | ea po Bass Ps o | 8 | 40 | es 10 | 35 | 6 [q ss 8 | 40 | es Jo 3 Pos 6 | 160 [| 40 | erro a o [40 | cs — 100 | 35 Ds 409 | 'Disponível junto à Shin Etsu Disponível junto à Chemson (Grupo Oyak) Disponível junto à The Dow Chemical Company “Disponível junto a Omya Disponível junto à KRONOS

[0037] Todas as composições foram preparadas por mistura a seco usando um misturador quente/frio de alta velocidade. Todas as composições foram aquecidas a 120 ºC e misturadas no misturador quente por cerca de 6 minutos a 2.600 a 3.200 rpm e depois resfriadas a uma temperatura de 40 ºC e misturadas no misturador frio por cerca de 6 minutos a 600 a 1.100 rpm. EXEMPLO 4

CARACTERIZAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC EXEMPLIFICATIVAS

[0038] A resistência ao impacto Charpy de entalhe simples V (medida de acordo com ISO 179-1/1eC) das composições de perfil de PVC inventivas como preparadas no Exemplo 2 foi avaliada como mostrado na Tabela 4. TABELA 4. RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE COMPOSIÇÕES DE

PERFIL DE PVC INVENTIVAS aaa aaa A ar (Km) (%) (mm) EB] 6 | o | 28+001 | EE 68335 [o 389001 | Es | 663223 | o | 283+001 | E 58 [| o a75x012 | Er | 6513 | o | 2862001 | EB | 15714 | 10 | 285001 | EM 470 | 10 | 28+001 | EB | 6606 | o | 29%6+00 |

[0039] Todas as amostras foram avaliadas de acordo com o teste de impacto ISO 179-1/1eC, com as amostras Charpy com 50 mm x 6 mm x a espessura da parede relatada na Tabela 4. EXEMPLO 5

CARACTERIZAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC COMPARATIVAS

[0040] A resistência ao impacto Charpy de entalhe simples V (medida de acordo com ISO 179-1/IeC) das composições de perfil de PVC comparativas, conforme preparado no Exemplo 3, foi avaliada como mostrado na Tabela 5. TABELA 5. RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE COMPOSIÇÕES DE

PERFIL DE PVC COMPARATIVAS pe feita a es mena Té | poe a are | (Km?) (%) (mm) EB | 1n2x05 | 10 | 29300 | ke 3x4 | oo | 296x+002 |

[0041] A caracterização da resistência ao impacto foi realizada de acordo com os procedimentos descritos no Exemplo 4. EXEMPLO 6

COMPARAÇÃO DE PERFIL DE RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE COMPOSIÇ ÕES DE PERFIL DE PVC EXEMPLIFICATIVAS E COMPARATIVAS

[0042] A Figura | mostra os perfis de resistência ao impacto dos exemplos inventivos E7, E4 e El13, conforme determinado no Exemplo 4, em comparação com os exemplos comparativos CI, C2 e C3, conforme determinado no Exemplo 5. Os dados demonstram que as composições de perfil de PVC preparadas de acordo com a presente invenção fornecem um aumento inesperado na resistência ao impacto.

[0043] A Figura 2 mostra os perfis de resistência ao impacto dos exemplos inventivos El e E2, conforme determinado no Exemplo 4, em comparação com os exemplos comparativos C4 e C5, conforme determinado no Exemplo 5. Os dados demonstram que as composições de perfil de PVC preparadas de acordo com a presente invenção fornecem um aumento inesperado na resistência ao impacto.

[0044] A Figura 3 mostra os perfis de resistência ao impacto dos exemplos inventivos E2 e E6, conforme determinado no Exemplo 4, em comparação com os exemplos comparativos C4 e C6, conforme determinado no Exemplo 5. Os dados demonstram que as composições de perfil de PVC preparadas de acordo com a presente invenção fornecem um aumento inesperado na resistência ao impacto. EXEMPLO 7

CARACTERIZAÇÃO DA EXTRUSÃO DE COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC INVENTIVAS E COMPARATIVAS

[0045] A caracterização da extrusão das composições de perfil de PVC inventivas e comparativas foi realizada usando uma extrusora cônica de parafuso duplo, equipada com uma matriz de perfil retangular, usando as condições de extrusão apresentadas na Tabela 6. TABELA 6. CONDIÇÕES DA EXTRUSORA (rpm) CO) CO) CO) CO) CO) CO

[0046] As características de extrusão das composições de perfil de PVC da invenção, preparadas no Exemplo 2, foram avaliadas como mostrado na Tabela 7. TABELA 7. CARACTERÍSTICAS DE EXTRUSÃO DE COMPOSIÇÕES

DE PERFIL DE PVC INVENTIVAS A Torque| “=> Pressãoe Temperatura de Fusão = ==> | Saída (amps) |Pressão P1 antes| Pressão P2 após| Pressão de /Temperatura| Fusão de | (kg/h) da ventilação ventilação matriz P de Fusão Cabeça (mPa) (mPa) cabeça (mPa)| — (ºC) co E [348 | os | 93 | 27 | 156 | mm | 106 | EB [355] 09 | 99 | 20 | 156 | 12 | 106 | Ea [366 | 09 | n3 | 28 | 156 | 172 |107)| Es [354 | 07 | 10 | 212 | 15 | 1m | 105 | Es [34 / 07 | 9% | 209 | 154 | im |104| ET [35 | 0 |] no | na | 15 | im | 106 | Es [350] o07 | nn | 212 | 15 | 1m | 105)| E [353 | o8 | 1 | 212 | 15 | 1m | 108| EM [3483 | og | 94 | 206 | 15 | 17% | 102 | EM [340] o7 | as | 205 | 15 | 17% | 103)| EB [360 | o |] no | 275 | 158 | 1% [|u2)|

[0047] As características de extrusão de composições de perfil de PVC comparativas, como preparadas no Exemplo 3, foram avaliadas como mostrado na Tabela 8. TABELA 8. CARACTERÍSTICAS DE EXTRUSÃO DE COMPOSIÇÕES

DE PERFIS DE PVC COMPARATIVAS

Torque Saída (amps) | Pressão P1 Pressão P2 | Pressão de | Temperatura | Fusão | (kg/h) antes da após matriz P de Fusão de ventilação ventilação cabeça CO) Cabeça (mPa) (mPa) (mPa) CO ki [358 | 09 | 99 | 17 [| 15 |1mij1o7| ck J3a3a ld ago | 1po | 22 | 159 [|1M | u2| 6 = 360 | 09 | 17 | 23 [| 156 [172 |108|

[0048] Os dados de extrusão demonstram que as características de extrusão das composições de perfil de PVC inventivas têm um desempenho tão bom quanto aquelas preparadas com as composições de perfil de PVC comparativas. Tanto o torque da extrusora quanto a pressão de fusão aumentam à medida que os níveis de adição de modificadores de impacto e GCC nas composições aumentam. EXEMPLO 9

CARACTERIZAÇÃO DE BRILHO E COR DE COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC INVENTIVAS E COMPARATIVAS

[0049] As características de brilho e cor das composições de perfil de PVC inventivas e comparativas foram medidas na superfície dos perfis extrudados, de acordo com a norma ISO 7724, utilizando um guia espectral BYK, modelo 6834.

[0050] A caracterização de brilho e cor da composição de perfil de PVC inventiva, conforme preparada no Exemplo 2, foi avaliada como mostrado na Tabela 9. TABELA 9. CARACTERIZAÇÃO DE BRILHO E COR DE

COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC INVENTIVAS Amostra =| —Unidadedebrilho(60) [| EL | ar [| p* | Es 476 | oo | 5351 | EB 494 | 9449 | 000 | 455 | Ea [| am | 2 | 366 | Es a64. | 957 | 006 | 340 | E ag9 [532 | oo | 340 |

Amostra =| — Unidade de brilho (60) [| E | as [ p* | EE as | 524 | oo | 318 | E 428 | o526 | 06 | 307 | EO 34 [| 54 | -oos | 29 | Ega [| sa | oo | 29% |

[0051] A caracterização de brilho e cor da composição de perfil de PVC comparativa, conforme preparado no Exemplo 3, foi avaliada como mostrado na Tabela 10. TABELA 10. CARACTERIZAÇÃO DE BRILHO E COR DE

COMPOSIÇÕES DE PERFIL DE PVC COMPARATIVAS Amostra =| Unidade debrilho(607 | 1% | ar | pe | EB | 31 | 9429 | ow | 355 | E | 35 | s47%66 | -0oo6 | 400 | Es | 383 | 9452 | oo | 341 | Ee 35 | aaa | oo | 46 | Er 25 | 65503 | -oog | 322 |

[0052] Os dados demonstram que as composições de perfil de PVC preparadas de acordo com a presente invenção proporcionam um aumento inesperado em relação ao brilho dos perfis extrudados quando comparados com as composições de perfil de PVC comparativas. A melhor consistência de cor das composições de perfil de PVC da invenção, em comparação com as composições de perfil de PVC comparativas, indica que uma janela mais ampla de processamento da extrusora é alcançada pelas composições de acordo com a presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de cloreto de polivinila, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) cloreto de polivinila com um valor K de K-63 a K-70; (b) um modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios que compreende (1) 65 a 96% em peso de um polímero de núcleo, com base no peso total do polímero de múltiplos estágios, compreendendo unidades polimerizadas derivadas de (A) 95 a 99,9% em peso de um ou mais monômeros de acrilato de alquila e (B) 0,1 a 1,5% em peso de um ou mais monômeros de reticulação, monômeros de ligação por enxerto e combinações dos mesmos, com base no peso total do núcleo, e (11) 4 a 35% em peso de um polímero de revestimento, com base no peso total do polímero de múltiplos estágios, compreendendo unidades polimerizadas derivadas de (A) 95 a 100% em peso de um ou mais monômeros de (met)acrilato de alquila e (B) O a 1,5% em peso de um ou mais agentes de transferência de cadeia, com base no peso total do invólucro; e (c) carbonato de cálcio moído com (i) um valor de tamanho de partícula dso de 400 a 900 nm, (11) um valor de tamanho de partícula dos inferior a 2,6 um e (111) uma razão de partículas com um valor de tamanho de partícula dso para partículas com um valor de tamanho de partícula do» (dso/dxo) inferior a 2,0.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que (1) o um ou mais monômeros de acrilato de alquila do núcleo são selecionados a partir do grupo que consiste em acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de 2-etil hexila, acrilato de ciclopentila, acrilato de ciclo- hexila, acrilato de benzila e iso-octilacrilato e combinações dos mesmos, e o um ou mais monômeros de reticulação, monômeros de ligação por enxerto e combinações dos mesmos do núcleo são selecionados do grupo que consiste em di(met)acrilato de Dbutanodiol, di(met)acrilato de etileno glicol, divinilbenzeno, di(met)acrilato de dietileno glicol, maleato de dialila, acrilato de alila,y metacrilato de alila, ftalato de dialila, ftalato de trialila, tri(met)acrilato de trimetilolpropano e combinações dos mesmos; e (11) o um ou mais monômeros de (met)acrilato de alquila do invólucro são selecionados do grupo que consiste em metacrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de butila, metacrilato de butila, acrilato de 2-etil hexila, acrilato de ciclopentila, acrilato de ciclo-hexila, acrilato de benzila, metacrilato de benzila, iso-octilacrilato e combinações dos mesmos, e o um ou mais agentes de transferência de cadeia são selecionados do grupo que consiste em I-dodecanotiol, t-dodecanotiol, tioetanol, hexanotiol, ácido mercaptopropiônico, metil-3-mercaptopropionato, butil-3- mercaptopropionato e combinações dos mesmos.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que (1) o um ou mais monômeros de acrilato de alquila do núcleo são selecionados a partir do grupo que consiste em acrilato de butila, acrilato de 2-etil-hexila e combinações dos mesmos, e o um ou mais monômeros de reticulação, monômeros de ligação por enxerto e combinações dos mesmos do núcleo é metacrilato de alila; e (11) o um ou mais monômeros de (met)acrilato de alquila do invólucro é metacrilato de metila.

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o modificador de impacto (b) está presente em uma quantidade de 1 a 8 phr, com base no peso total da composição do perfil de cloreto de polivinila, e em que o carbonato de cálcio moído (c) está presente em uma quantidade de 4 a 25 phr, com base no peso total da composição do perfil de cloreto de polivinila.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o modificador de impacto (b) está presente em uma quantidade de 4 a 6 phr, com base no peso total da composição do perfil de cloreto de polivinila, e em que o carbonato de cálcio moído (c) está presente em uma quantidade de 6 a 16 phr, com base no peso total da composição do perfil de cloreto de polivinila.

6. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o cloreto de polivinila tem um valor K de K-65 a K-68.

7. Artigo de fabricação, caracterizado pelo fato de que compreende a composição de cloreto de polivinila como definida na reivindicação 1, sendo que o artigo de fabricação é selecionado do grupo que consiste em perfis de janelas, tubos, perfis técnicos, painéis de parede, painéis de teto, painéis de revestimento ou isolamento de fio.

8. Composição de cloreto de polivinila, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) cloreto de polivinila com um valor K de K-65 a K-68; (b) um modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios que compreende (1) 65 a 96% em peso de um polímero de núcleo, com base no peso total do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios, compreendendo unidades polimerizadas derivadas de (A) 95 a 99,9% em peso de um ou mais monômeros de acrilato de alquila e (B) 0,1 a 1,5% em peso de um ou mais monômeros de reticulação, monômeros de ligação por enxerto e combinações dos mesmos, com base no peso total do núcleo; e (11) 4 a 35% em peso de um polímero de revestimento, com base no peso total do modificador de impacto acrílico de múltiplos estágios, compreendendo unidades polimerizadas derivadas de (A) 95 a 100% em peso de um ou mais monômeros de (met)acrilato de alquila, e (B) O a 2% em peso de um ou mais agentes de transferência de cadeia, com base no peso total do invólucro; e (c) carbonato de cálcio moído com (1) um valor de tamanho de partícula dso de 400 a 900 nm, (11) um valor de tamanho de partícula dos inferior a 2,6 um e (111) uma razão de partículas com um valor de tamanho de partícula dso para partículas com um valor de tamanho de partícula do» (dso/dxo) inferior a 2,0.

9. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o modificador de impacto é selecionado a partir do grupo que consiste em copolímeros de metacrilato-butadieno-estireno, copolímeros de acrilonitrila-butadieno-estireno, polietileno clorado, polietileno clorado enxertado com acrílico, PVC enxertado com acrílico, modificadores de impacto acrílicos, e combinações dos mesmos.