“POLIURETANO TERMOPLÁSTICO ANTIESTÁTICO, MANGUEIRA DE TRANSPORTE, LÂMINA, MANGUEIRA, OU REVESTIMENTO DE CABO, SOLA DE SAPATO, CONCENTRADO DE INGREDIENTE ATIVO, PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE POLIURETANO TERMOPLÁSTICO ANTIESTÁTICO, E, USO DE ETIL SULFATO DE ETILMETILIMIDAZOL”
DESCRIÇÃO
A presente invenção diz respeito a um poliuretano termoplástico antiestático que compreende etil sulfato de etilmetilimidazol, a um processo para a produção de poliuretano termoplástico antiestático que compreende etil sulfato de etilmetilimidazol, e ao uso de etil sulfato de etilmetilimidazol para a produção de poliuretano termoplástico antiestático.
Outras formas de realização da presente invenção são encontradas nas reivindicações, no relatório descritivo, e nos exemplos. Naturalmente, é possíveis usar as características acima mencionadas, e as características que serão explicadas abaixo, da matéria objeto da invenção não somente na respectiva combinação dada, mas também em outras combinações, sem exceder o escopo da invenção.
As cargas estáticas podem surgir em não condutores elétricos ou em artigos ou pessoas ou isolados por intermédio de não condutores, e são muitas vezes indesejadas e prejudiciais, e algumas vezes perigosas.
Os não-condutores elétricos são frequentemente polímeros. Visto que estes polímeros, na maioria das vezes, não podem ser substituídos por materiais condutores, são feitas tentativas para aumentar a condutividade dos polímeros por intermédio da adição de aditivos antiestáticos, e deste modo triturar os artigos ou materiais relacionados. Os polímeros que compreendem os aditivos antiestáticos e cuja resistividade de volume medida para IEC 60093 é menor do que IO10 Ω/cm são em seguida chamados de polímeros antiestáticos. Se a resistividade de volume dos materiais antiestáticos é menor do que 10 Ω/cm, um artigo fabricado a partir do dito material é um “Dispositivo Eletronicamente Sensível” (EDS).
Estes polímeros antiestáticos são versáteis. Os polímeros antiestáticos são usados não somente para aplicações no setor de sapatos, mas também para rolos elastoméricos, no setor de fabricação de componentes eletronicamente sensíveis, e particularmente no setor de transporte pneumático de sólidos.
Os aditivos antiestáticos e polímeros antiestáticos são conhecidos. Por via de exemplo, a DE 3531660 descreve solas de sapato de poliuretano antiestático. O efeito antiestático é obtido por intermédio de 0,01 a 0,3 % em peso de grupos de sulfonato quimicamente ligados. As resistividades de volume obtidas são de < 108 Ω/cm.
O uso de vários sais de amônio quaternário para aumentar a condutividade dos polímeros é descrito na EP 1134268. Isto envolve as modificações dos agentes antiestáticos comercialmente disponíveis, tais como Catafor F® ou Catafor PU® da Rhodia. Por exemplo, as resistividades de volume de cerca de 107 Ω/cm são obtidas em altas concentrações. Os exemplos da EP 1134268 apresentaram uma dependência acentuada da resistividade de volume na umidade.
A DE 3528597 descreve o uso de negros de fumo como melhoradores de condutividade. As resistividades de volume de < 109 Ω/cm são obtidas. Neste ponto, uma desvantagem é a coloração negra do produto e um nível reduzido de propriedades mecânicas quando quantidades relativamente grandes de negro de fumo são usadas.
A WO 2004/005391 diz respeito ao uso de líquidos iônicos em polímeros como plastificantes, mas também divulga que os líquidos iônicos têm simultaneamente um efeito aditivo antiestático. Os polímeros que podem ser usados incluem, entre outras coisas, poliuretanos elastoméricos ou reticulados.
Uma desvantagem da técnica anterior é que a resistividade de volume deste tipo de polímero é alguma vezes ainda muito alta, > 108 Ω/cm, e que as resistividades de volume são dependentes da umidade. O resultado pode ser cargas estáticas apesar da presença de aditivos condutivos.
Outra desvantagem dos aditivos antiestáticos propostos na técnica anterior é que alguns destes têm eficácia de longa duração inadequada, o resultado sendo que em exemplos particulares, a resistividade de volume dos polímeros aumenta tão pouco quanto uns poucos dias.
Finalmente, os altos níveis de adição de aditivos antiestáticos conhecidos prejudicam as propriedades dos materiais.
Um outro problema dos aditivos antiestáticos conhecidos é que estes não podem ser usados, em particular, no processamento termoplástico e outro processamento de poliuretano termoplástico, visto que poucos destes aditivos resistem à exposição a temperaturas de cerca de 220° C, algumas vezes repetidas, em cada caso de 5 a 10 minutos, que são necessários para o processamento termoplástico e outros. Além disso, as interações dos aditivos antiestáticos com a matriz polimérica ocorrem frequentemente sob as condições do processamento termoplástico do poliuretano, o resultado sendo um efeito adverso na matriz polimérica, por exemplo, por intermédio da degradação das cadeias poliméricas.
O aditivo, além disso, deve ter uma compatibilidade adequada com a matriz polimérica durante o processamento com poliuretano termoplástico, de modo que este não separe durante a fusão, e de modo que o mesmo não seja perdido do produto final por intermédio da exsudação ou evaporação. Uma outra intenção é que as propriedades mecânicas do poliuretano termoplástico, por exemplo, abrasão ou propriedades elastoméricas, não são acentuadamente prejudicadas por intermédio da adição do aditivo.
Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um poliuretano termoplástico antiestático que não apresenta as desvantagens acima indicadas. Em particular, é um objetivo da presente invenção fornecer um poliuretano antiestático que pode ser submetido ao processamento termoplástico sem dificuldade, e que não têm qualquer efeito adverso na matriz do poliuretano, e que não fornece a exsudação excessiva do aditivo antiestático após a produção do poliuretano termoplástico antiestático.
Um poliuretano termoplástico antiestático que compreende etil sulfato de etilmetilimidazol obtém o objetivo da invenção.
Para os propósitos da invenção, os “poliuretanos” são qualquer um dos produtos de poliadição de poliisocianato conhecidos. Para os propósitos da invenção, as misturas poliméricas que compreendem poliuretanos e outros polímeros termoplásticos também são poliuretanos. Por via de exemplo, outros polímeros termoplásticos usados podem ser um polietileno, polipropileno, poliéster, poliéter, poliestireno, policarbonato, PVC, ABS, ASA, SAN, poliacrilonitrila, EVA, PBT, PET, e polioximetileno. O teor dos produtos de poliadição de poliisocianato no poliuretano é preferivelmente de pelo menos 50 % em peso, com preferência de pelo menos 90 % em peso, e em particular de 100 % em peso.
Os poliuretanos termoplásticos são poliuretanos que apresentam propriedades termoplásticas. As propriedades termoplásticas significam que o poliuretano termoplástico pode ser repetidamente fundido, apresentando deste modo um fluxo plástico.
O poliuretano termoplástico em que o poliuretano termoplástico antiestático inventivo é fundamentado é preferivelmente transparente.
O teor de etil sulfato de etilmetilimidazol, com base no peso total do poliuretano termoplástico antiestático inventivo, é usualmente de 0,001 a 30 % em peso, de modo particular preferivelmente de 0,1 a 5 % em peso.
O poliuretano termoplástico antiestático inventivo é usualmente produzido misturando-se, (a) poliisocianatos orgânicos ou modificados com (b) pelo menos um composto de massa molar relativamente baixa tendo átomos de hidrogênio reativos para isocianato, e (c) se apropriado, extensores de cadeia de massa molar relativamente baixa, (d) um aditivo antiestático que compreende etil sulfato de etilmetilimidazol, (e) catalisadores, e (f) se apropriado, outros aditivos, para fornecer uma mistura de reação e permitindo o término da mistura de reação.
Os isocianatos (a) usados, em geral, diisocianatos, podem 10 compreender diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos e/ou aromáticos. Por via de exemplo, os seguintes isocianatos aromáticos individuais podem ser mencionados: 2,4-diisocianato de tolileno, misturas compostas de 2,4- e 2,6-diisocianato de tolileno, 4,4’-, 2,4’- e/ou 2,2’diisocianato de difenilmuretano, misturas compostas de 2,4’- e 4,4’15 diisocianato de difenilmuretano, 4,4’- e/ou 2,4-diisocianatos de difenilmuretano líquidos modificados por uretano, 4,4’-diisocianato-1,2difeniluretano, e 1,5-diisocianato de naftileno. Os diisocianatos alifáticos usados são os diisocianatos alifáticos e/ou cicloalifáticos convencionais, tais como diisocianato de tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- e/ou octametileno, 1,520 diisocianato de 2-metilpentametileno, 1,4-diisocianato de 2-etilbutileno, 1isocianato-3,3,5 -trimetil-5-isocianatometilcicloexano (diisocianato de isoforona, IPDI), 1,4- e/ou l,3-bis(isocianatometil)-cicloexano (HXDI), 1,4diisocianato de cicloexano, 2,4- e/ou 2,6-diisocianato de 1-metilcicloexano, 4,4’-, 2,4’-, e/ou 2,2’-diisocianato de dicicloexilmuretano. E preferível que o isocianato (a) usado compreende 1,6-diisocianato de hexametileno (diisocianato de hexametileno, HDI) e/ou 4,4’-, 2,4’-, e/ou 2,2’-diisocianato de difenilmuretano (MDI).
Os compostos de massa molar relativamente baixa (b) usados, tendo átomos de hidrogênio reativos para isocianatos podem ser os compostos bem conhecidos com relação para os isocianatos, por exemplo, poliesteróis, polieteróis, e/ou policarbonatodióis, que também são usualmente incluídos dentro do termo “polióis”, com massas molares de 500 a 8000, preferivelmente de 600 a 6000, em particular de 800 a menos do que 3000, e preferivelmente com funcionalidade média para os isocianatos de 1,8 a 2,3, preferivelmente de 1,9 a 2,2, em particular 2.
Por exemplo, é, portanto possível usar os poliéter polióis tais como aqueles com base em substâncias de partida bem conhecidas e em óxidos de alquileno convencionais, por exemplo, óxido de etileno, óxido de propileno, e/ou óxido de butileno, a preferência sendo dada aos polieteróis com base em 1,2-óxido de propileno e óxido de etileno, e em particular polioxitetrametileno glicóis.
Os poliesteróis usados podem ser poliésteres com base em diácidos e em dióis. Os dióis usados, preferivelmente compreendem os dióis tendo de 2 a 10 átomos de carbono, por exemplo, uretanodiol, butanodiol, ou hexanodiol, em particular 1,4-butanodiol, ou uma mistura destes. Os diácidos usados podem compreender qualquer um dos diácidos conhecidos, for exemplo diácidos de cadeia linear ou ramificada tendo de 4 a 12 átomos de carbono, ou uma mistura destes. O ácido adípico é preferivelmente usado como diácido.
Os extensores de cadeia (c) usados compreendem compostos alifáticos, aralifáticos, aromáticos, e/ou cicloalifáticos bem conhecidos com massa molar de 50 a 499, preferivelmente compostos difuncionais, tais como diaminas e/ou alcanodióis tendo de 2 a o 10 átomos de carbono no radical alquileno, em particular 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, e/ou di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona-, e/ou decalquileno glicóis tendo de 3 a 8 átomos de carbono, e preferivelmente oligo- e/ou polipropileno glicóis correspondentes, aqui também é possível usar uma mistura de extensores de cadeia. A razão em peso do composto de massa molar relativamente baixa (b) tendo átomos de hidrogênio reativos para isocianatos para o extensor de cadeia (c) pode ser de 0.5:1 a 20:1, preferivelmente de 1.5:1 a 13:1, e uma proporção maior de extensor de cadeia aqui dá origem a um produto duro.
O aditivo antiestático (d) usado compreende um aditivo que compreende etil sulfato de etilmetilimidazol. O etil sulfato de etilmetilimidazol pode ser aqui usado dozinho ou em uma mistura, por exemplo, junto com outros aditivos antiestáticos. E preferível que o etil sulfato de etilmetilimidazol seja usado como aditivo antiestático único. O teor de etil sulfato de etilmetilimidazol, com base no peso total dos componentes de (a) a (g), é usualmente de 0,001 a 30 % em peso, de modo particular preferivelmente de 0,1 a 5 % em peso. E, portanto, possível usar o aditivo antiestático (d) na forma de um concentrado de ingrediente ativo. Este concentrado de ingrediente ativo compreende por via de exemplo de 30 a 80 % em peso de etil sulfato de etilmetilimidazol e de 70 a 20 % em peso de poliuretano termoplástico.
Os catalisadores adequados que em particular aceleram a reação entre os grupos NCO dos diisocianatos (a) e os grupos hidróxi dos componentes estruturais (b) e (c) são as aminas temárias que são convencionais e conhecidas da técnica anterior, por exemplo, trietilamina, dimetilcicloexilamina, N-metilmorfolina, N,N’-dimetil-piperazina, 2(dimetilaminoetóxi)etanol, diazabiciclo[2,2,2]octano, e outros, e também em particular compostos organometálicos, tais como ésteres titânicos, compostos de ferro, por exemplo, acetilacetonato férrico, compostos de estanhos, por exemplo, diacetato estanoso, dioctoato estanoso, dilaurato estanoso, ou os sais de dialquil estanho de ácidos carboxílicos alifáticos, por exemplo, diacetato de dibutil estanho, dilaurato de dibutil estanho, ou outros. As quantidades em geral usadas de catalisadores são de 0,0001 a 0.1 parte em peso por 100 partes em peso de composto de poliidróxi (b).
Outros aditivos (f) que podem ser mencionados são agentes de sopro, tensoativos, enchedores, agentes de nucleação, lubrificantes e agentes de liberação de molde, corantes, e pigmentos, antioxidantes, por exemplo, com relação à hidrólise, luz, calor, ou descoloração, desativadores metálicos, enchedores inorgânicos e/ou orgânicos, agentes reforçadores, e plastificantes.
Os estabilizadores da hidrólise usados preferivelmente compreendem carbodiimidas oligoméricas e/ou poliméricas alifáticas ou aromáticas.
De modo a estabilizar o poliuretano termoplástico antiestáticos inventivo no que diz respeito ao envelhecimento, é preferível que os estabilizadores sejam adicionados ao poliuretano termoplástico antiestático. Para os propósitos da presente invenção, os estabilizadores são aditivos que protegem um plástico ou uma mistura de plásticos dos efeitos ambientais nocivos. Os exemplos são os antioxidantes primários e secundários, estabilizador de luz de amina impedida, absorvedor de UV, estabilizador de hidrólise, agente de extinção, e retardante de chama. Os exemplos de estabilizadores comerciais são dados em Plastics Additives Handbook, 5a Edição, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Munique, 2001 ([1]), pp. 98-136.
Se o poliuretano termoplástico antiestático inventivo foi exposto à degradação termoxidativa durante seu uso, os antioxidantes podem ser adicionados. E preferível usar os antioxidantes fenólicos. Os exemplos de antioxidantes fenólicos são dados em Plastics Additive Handbook, 5a edição, H. Zweifel, ed, Hanser Publishers, Munique, 2001, pp. 98-107 e pp. 116-121. A Preferência é dada àqueles antioxidante fenólicos cuja massa molar é maior do que 700 g/mol. Um exemplo de um antioxidante fenólico cujo uso é preferido é pentaeritritil tetracis(3-(3,5-bis(l,l-dimetiletil)-4hidroxifenil)propionato) (Irganox® 1010). As concentrações geralmente usadas de antioxidantes fenólicos são de 0,1 a 5 % em peso, preferivelmente de 0,1 a 2 % em peso, em particular de 0,5 a 1,5 % em peso, com base em cada caso no peso total do TPU.
Se o poliuretano termoplástico antiestático é exposto à luz UV na invenção, este preferivelmente também compreende um absorvedor de UV. Os absorvedores de UV são moléculas que absorvem a luz de UV de alta energia e dissipam a energia. Os absorvedores de UV familiares industrialmente usados são, for exemplo, membros do grupo dos ésteres cinâmicos, de acrilatos de difenilciano, das formamidinas, dos malonatos de benzilideno, dos diarilbutadienos, ou triazinas, ou dos benzotriazóis. Os exemplos de absorvedores de UV comerciais são encontrados em Plastics Additive Handbook, 5~ edição, H. Zweifel, ed, Hanser Publishers, Munique, 2001, pp. 116-122. Em uma forma de realização preferida, a massa molar média numérica dos absorvedores de UV é maior do que 300 g/mol, em particular maior do que 390 g/mol. Os absorvedores de UV preferivelmente usados devem, além disso, ter uma massa molar não maior do que 5000 g/mol, de modo particular preferivelmente não maior do que 2000 g/mol. O grupo dos benzotriazóis é particularmente adequado como absorvedor de UV. Os exemplos de benzotriazóis particularmente adequados são Tinuvin® 213, Tinuvin® 328, Tinuvin® 571, e também Tinuvin® 384, e Eversorb®82. As quantidades preferivelmente adicionadas dos absorvedores de UV são de 0,01 a 5 % em peso, com base no peso total de poliuretano termoplástico antiestático, de modo particular preferivelmente de 0,1 a 2,0 % em peso, em particular de 0,2 a 0,5 % em peso, com base em cada caso no peso total do poliuretano termoplástico antiestático.
Um sistema estabilizador de UV como descrito acima, com base em um antioxidante e em um absorvedor de UV, é muitas vezes inadequado para assegurar uma boa estabilidade do poliuretano termoplástico antiestático inventivo com relação ao efeito do dano da radiação UV. Nesta caso, um estabilizador de luz de amina impedida (HALS) também pode ser adicionado ao componente (e) do poliuretano termoplástico antiestático inventivo, preferivelmente além do antioxidante e do absorvedor de UV. A atividade dos compostos de HALS são fundamentados na sua capacidade de formar radicais nitroxila, os quais se interpõem no mecanismo de oxidação dos polímeros. Os HALS são estabilizadores de UV de alta eficácia para a maioria dos polímeros. Os compostos de HALS são bem conhecidos e comercialmente disponíveis. Os exemplos de estabilizadores de HALS comercialmente disponíveis são encontrados em Plastics Additive Handbook, 5- edição, H. Zweifel, Hanser Publishers, Munique, 2001., pp. 123-136. Os estabilizadores de luz de amina impedida preferidos usados são os estabilizadores de luz de amina impedida em que a massa molar média ponderada é maior do que 500 g/mol. Além disso, a massa molar dos compostos de HALS preferidos, preferivelmente, não deve ser maior do que 10000 g/mol, de modo particular preferivelmente não maior do que 5000 g/mol. Particularmente, o estabilizador de luz de amina impedida preferido é o condensado composto de l-hidroxietil-2,2,6,6-tetrametil-4hidroxipiperidina e ácido succínico (Tinuvin® 622). A concentração preferida usada de compostos de HALS é de 0,01 a 5 % em peso, de modo particular preferivelmente de 0,1 a 1 % em peso, em particular de 0,15 a 0,3 % em peso, com base em cada caso no peso total do poliuretano termoplástico antiestático. Um sistema estabilizador de UV particularmente preferido compreende uma mistura composta de um estabilizador fenólico, de um benzotriazol, e de um composto de HALS, em quantidades preferidas descritas acima.
Os plastificantes usados podem compreender qualquer um dos plastificantes conhecidos para o uso em TPU. Estes compreendem, por exemplo, os compostos que compreendem pelo menos um grupo fenólico. A EP 1529814 descreve os compostos deste tipo. Além disso, também é possível usar os poliésteres cuja massa molar é de cerca de 500 a 1500 g/mol e que são fundamentados em ácidos dicarboxílicos, em ácidos benzóicos, e em pelo menos um diol ou triol, preferivelmente em um diol. O componente de diácido preferivelmente usado compreende o ácido succínico, ácido glitárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido decanodicarboxílico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido ftálico, ácido isoftálico, e/ou ácido tereftálico, e o diol usado preferivelmente compreende 1,2-uretanodiol, dietileno glicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, dipropileno glicol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanediol, e/ou 1,6-hexanodiol. Aqui, a razão de ácido dicarboxílico para ácido benzóico é preferivelmente de 1:10 a 10:1. A EP 1556433 fornece uma descrição mais detalhada destes plastificantes, por via de exemplo.
A proporção do plastificante, com base no peso total do poliuretano termoplástico antiestático, é preferivelmente de 0,2 a 45 % em peso.
Outros detalhes que dizem respeito aos auxiliares e aditivos 15 acima mencionados estão disponíveis na literatura técnica, por exemplo, Plastics Additive EEandbook, 5~ edição, H. Zweifel, editor, Hanser Publishers, Munique, 2001. Todas as massas molares mencionadas neste relatório descritivo têm a unidade [g/mol].
Para produzir o poliuretano termoplástico antiestático 20 inventivo, os poliisocianatos orgânicos ou modificados (a) são reagidos com o pelo menos um composto de massa molar relativamente baixa (b) tendo átomos de hidrogênio reativos para os isocianatos, e se apropriado com extensores de cadeia de massa molar relativamente baixa (c), com aditivo antiestático (d) que compreende etil sulfato de etilmetilimidazol, com catalisadores (e), e, se apropriado, com outros aditivos (f), preferivelmente em quantidades tais que o índice de isocianato está na faixa de 90 a 110, preferivelmente de 92 a 105, e de modo particular preferivelmente de 95 a 101.
Para os propósitos da presente invenção, o índice de isocianato é a razão estequiométrica dos grupos de isocianato para os grupos reativos para isocianato, multiplicada por 100. Os grupos reativos para isocianato são quaisquer um dos grupos que estão presentes na mistura de reação e são reativos para o isocianato, inclusive de agentes de sopro químicos, mas não o grupo de isocianato por si.
O poliuretano termoplástico antiestático inventivo pode ser produzido através dos processos conhecidos continuamente, por exemplo usando extrusoras reativas ou usando o processo de correia de transmissão, pelo método de uma etapa ou pelo método pré-polimérico, ou às bateladas pelo processo pré-polimérico conhecido. Os componentes usados nestes processos: (a), (b), se apropriado, (c), (d), (e), e, se apropriado, (f) são misturados em sucessão ou de modo simultâneo uns com os outros para fornecer uma mistura de reação, onde a reação imediatamente começa.
No processo da extrusora, os componentes (a), (b), se apropriado, (c), (d), (e), e, se apropriado, (f) são introduzidos individualmente ou na forma de uma mistura na extrusora, por exemplo, em temperaturas de 100 a 280° C, preferivelmente de 140 a 250° C, e reagidos para fornecer poliuretano termoplástico antiestático. O poliuretano termoplástico antiestático resultante é usualmente submetido à extrusão, resfriado, e pelotizado. O poliuretano termoplástico antiestático pode, se apropriado, ser modificado por intermédio de composição em uma extrusora, após a síntese. Esta composição pode modificar o poliuretano termoplástico antiestático por via de exemplo em termos de seu índice de fusão ou de sua forma pelotizada, de modo a satisfazer as exigências.
Em outra forma de realização, um poliuretano termoplástico é produzido usando os componentes (a), (b), se apropriado, (c), (e), e, se apropriado, (f) através dos processos acima mencionados. Este poliuretano termoplástico é depois submetido à extrusão, preferivelmente em um extrusora, com um concentrado de ingrediente ativo que compreende um poliuretano termoplástico com uma alta concentração de aditivo antiestático (d), por exemplo de 30 a 80 % em peso, com base no peso total do concentrado de ingrediente ativo, para fornecer o poliuretano termoplástico inventivo.
O poliuretano termoplástico antiestático produzido de acordo com a invenção, e usualmente tomando a forma de pelotas ou de pó, é processado através de processos convencionais, por exemplo, moldagem por injeção ou extrusão, para fornecer itens moldados por injeção e itens submetidos à extrusão, por exemplo, as folhas, moldes, rolos, fibras e revestimentos adequados para automóveis, mangueiras, plugues de cabo, foles, cabos de arrasto, revestimentos de cabos, vedações, correias de transmissão, ou elementos de amortecimento. Estes itens moldados por injeção e os itens submetidos à extrusão também podem ser compostos de materiais que compreendem o poliuretano termoplástico antiestático inventivo e que compreendem pelo menos um outro termoplástico, particularmente um polietileno, polipropileno, poliéster, poliéter, poliestireno, policarbonato, PVC, ABS, ASA, SAN, poliacrilonitrila, EVA, PBT, PET, polioximetileno. Em particular, o poliuretano antiestático inventivo pode ser processado para a produção de artigos transparentes, tais como mangueiras de transporte transparentes para transportar pós, solas de sapatos transparentes, e lâminas e mangueiras transparentes, e também revestimentos de cabos transparentes. A produção de poliuretano transparente é conhecida à pessoa habilitada na técnica. Por exemplo, o poliuretano transparente pode ser obtido por intermédio do resfriamento rápido do fundido de TPU ou por intermédio do uso de polióis de cadeia relativamente curta.
Surpreendentemente, o etil sulfato de etilmetilimidazol fornece uma solução transparente em poliuretano termoplástico, e materiais antiestáticos transparentes podem ser deste modo obtidos usando o poliuretano termoplástico transparente. Estes materiais podem ser usados, pro exemplo, para a produção de mangueiras de transporte para o transporte de pós. Além disso, os poliuretanos termoplástico antiestático inventivos apresentam propriedades mecânicas muito boas, tais como abrasão, força elástica, e tensão elástica na quebra, estas sendo melhores, para condutividades idênticas, do que quando os aditivos antiestáticos convencionais são usados. A quantidade observada da exudação de etil sulfato de etilmetilimidazol das partes terminadas somente é pequena, correspondente a outros aditivos da técnica anterior.
Os seguintes exemplos são intencionados ilustrar a presente invenção:
De acordo com a Tabela 1, os seguintes poliuretanos termoplásticos foram produzidos em uma extrusora reativa, e pelotizados, e processados em uma máquina de moldagem por injeção comercialmente disponível para fornecer as placas de teste de espessura de 2 mm e 6 mm, e depois submeter ao teste mecânico e ótico. A constituição das substâncias de partida são dadas na Tabela 1, como também são os resultados do teste.
Tabela 1
|
Ex. 1 |
Ex. 2 |
Ex.. 3 |
Ex. 4 |
Ex.
Comp. 1 |
Ex.
Comp. 2 |
Ex.
Comp. 3 |
Ex.
Comp
4 |
Iso |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
Poliol |
51,4 |
51,4 |
51,4 |
51,4 |
51,4 |
51,4 |
51,4 |
51,4 |
Ch Ext |
4,7 |
4,7 |
4,7 |
4,7 |
4,7 |
4,7 |
4,7 |
4,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Plastifí-
cante |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
CDM |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
AS1 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
0,8 |
- |
- |
- |
- |
AS2 |
- |
- |
- |
- |
- |
1,5 |
- |
- |
AS3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,8 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VR |
6,4E+
07 |
3,1E+O7 |
1,5E+
07 |
3,5E+07 |
3,0E+10 |
l,9E+09 |
l,5E+08 |
6,0E+
07 |
Abrasão |
85 |
106 |
139 |
172 |
78 |
70 |
158 |
150 |
Tração |
29 |
28 |
30 |
22 |
44 |
32 |
21 |
18 |
Tensão |
870 |
880 |
850 |
900 |
820 |
910 |
900 |
940 |
Transp. |
S |
S |
S |
S |
S |
N |
N |
N |
Dureza |
65 |
64 |
64 |
60* |
65 |
63 |
60 |
62 |
Exudaçã
0 |
2 |
2 |
3 |
2 |
2 |
4 |
4 |
5 |
MFR |
27,5 |
32,7 |
31,2 |
n.m. |
24,8 |
62 |
n.m. |
103 |
Degrada ção MM |
1 |
2 |
2 |
- |
- |
4 |
- |
5 |
* Resultante da adição do concentrado
Iso: 4,4’-diisocianato de metilenodifenileno
Poliol: Adipato de butanodiol, massa molar de 2400 g/mol
Ch Ext.: Extensor de cadeia de 1,4-butanodiol
Plastificante: Dibenzoato de dipropileno glicol
CDM: Estabilizador da hidrólise de carbodiimida
AS1: Agente antiestático de etil sulfato de etilmetilimidazol
AS2: Dehydat® 80X da Cognis (sal de sódio de alcano-sulfonato C13-07)
AS3: Catafor® PU da Rhodia (sal de amônio quaternário)
VR: Resistividade de volume em Ω/cm o
Abrasão: Abrasão para DIN 53516 em mm
Tração: Tração para DIN 53504 em N/mm2
Tensão: Tensão na quebra para DIN 53504 em %
Transp.: Transparente: sim/não
Dureza: Dureza da margem A para DIN 53505
Exudação: Quantidade de aditivo submetido a exudação em escala de 1 a 5 (1 = sem exudação, 5 = forte exudação)
MFR Vazão da massa fundida a 190° C usando
3,8 kg para DIN EN ISO 1133
Degradação MM Degradação da massa molar relativa com relação ao polímero principal e uma escala de 1 a 5 (1 = sem degradação, 5 = forte degradação)
n.m. Não medido
O Ex Comp. 1 é o material principal sem agentes antiestáticos.
No Ex. 4, 0,8 20 % de intensidade de agente antiestático na forma de um concentrado com foi adicionado ao Ex. Comp. 1 antes do processamento por moldagem de injeção.