ES2199301T3 - Composiciones acrilicas. - Google Patents
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Abstract
SE PROPORCIONAN COMPOSICIONES ACRILICAS, LAS CUALES COMPRENDEN UNA MATRIZ DE METACRILATO DE POLIMETILO QUE TIENEN DISPERSADO EN SU INTERIOR PARTICULAS QUE CONSTITUYENTE ENTRE EL 75 Y EL 90 % EN PESO DE METACRILATO DE POLIMETILO Y MAS DEL 10 AL 25 % EN PESO DE UN COMONOMERO QUE COMPRENDE UN MONOMERO ETILENICAMENTE INSATURADO QUE COPOLIMERIZA CON METACRILATO DE METILO, EN EL QUE LAS PARTICULAS COMPRENDEN ADEMAS MAS DEL 0,4 % EN PESO DE UN RETICULANTE.
Description
Composiciones acrílicas.
La presente invención se refiere a una
composición acrílica que se puede tratar para elaborar un material
en forma de láminas que presenta un aspecto granítico. Más
específicamente, la presente invención se refiere a una composición
acrílica que comprende una matriz de poli(metacrilato de
metilo) que presenta dispersadas dentro de la misma partículas de
poli(metacrilato de metilo) y un comonómero.
Son conocidos en la técnica productos de
polímeros, particularmente productos acrílicos, que presentan un
aspecto granítico y procedimientos para su producción. Dichos
productos han encontrado una aplicación particular en las
industrias de balnearios y de artículos para instalaciones de
baños.
En general, los procedimientos conocidos para la
producción de composiciones acrílicas para formar productos
acrílicos en forma de láminas que presentan un aspecto granítico
comprenden la adición de diversas partículas o materiales de carga
inorgánicos u orgánicos a una solución o resina acrílica líquida.
Por ejemplo, las patentes de los EE.UU. Nº 4.159.301 y Nº 4.085.246
dan a conocer un material granítico simulado que comprende una
matriz de polímero acrílico y diversas partículas opacas y
translúcidas que presentan densidades ópticas específicas. La
patente de los EE.UU. Nº 5.304.592 da a conocer un artículo mineral
simulado que comprende un material plástico suspendido dentro de
una matriz termoplástica. El material plástico comprende tanto un
material termoplástico como un material plástico termoendurecible y
la matriz consiste esencialmente en un material termoplástico. La
patente de los EE.UU. Nº 5.043.077 da a conocer una piedra
artificial semejante a granito que comprende una matriz de
monómeros polimerizables por radicales (que contienen metacrilato y
un compuesto vinílico aromático) y un material de carga inorgánico,
en que el material de carga comprende monómeros polimerizables por
radicales que pueden ser iguales o diferentes a los utilizados en
la matriz. La patente de los EE.UU. Nº 4.959.401 da a conocer una
composición adecuada para la fabricación de roca sintética que
comprende una porción orgánica que comprende uno o más polímeros y
una porción de material de carga inorgánico que comprende un
pigmento basado en óxido, caolín y un ligante. Sin embargo, cada
una de dichas composiciones ha mostrado dificultades en el
tratamiento y en la posterior termoconformación.
En un intento de influir ventajosamente sobre las
características del tratamiento y de la termoconformación de las
composiciones adecuadas para la formación de productos semejantes a
granito, las patentes de los EE.UU. Nº 5.242.968 y Nº 5.415.931
proporcionan un producto acrílico que presenta una matriz de
poli(metacrilato de metilo) que contiene partículas
preformadas de poli(metacrilato de metilo). Las partículas
preformadas son con preferencia materiales de desecho y comprenden
el 90% de poli(metacrilato de metilo) y el 1% de un agente
de reticulación, constituyendo el resto de las partículas el
comonómero.
Se ha encontrado que se prefiere la utilización
de un material polimérico como el componente en partículas o de
material de carga de dichas composiciones sobre los diversos
materiales de carga previamente utilizados. Dichas partículas
proporcionan una opacidad suficiente a la composición para
propósitos de opacificación y decorativos. Sin embargo, se debe
tener cuidado en la formulación de dichas composiciones, ya que las
partículas poliméricas se hincharán debido a la absorción del
monómero de la matriz para alcanzar un volumen que puede ser varias
veces mayor que su volumen inicial. El hinchamiento de las
partículas aumentará la viscosidad de la composición e impedirá que
las partículas se sedimenten.
Dichas composiciones se han utilizado en la
práctica únicamente con dificultad, ya que el tamaño y el
hinchamiento de las partículas no se han optimizado hasta la fecha.
Con el fin de producir un material que se prepare fácilmente, que
agrade estéticamente y que sea particularmente adecuado para una
elaboración posterior, el tamaño y el régimen de hinchamiento de
las partículas se deben controlar y optimizar. En procedimientos
convencionales para la preparación de materiales acrílicos con
aspecto granítico, tales como los dados a conocer en las patentes
Nº 5.243.968 y Nº 5.415.931, las partículas se producen con
frecuencia a partir de un material en forma de lámina obtenido por
moldeo celular, moldeo continuo o por extrusión. Dichas partículas
son con frecuencia difíciles de utilizar, ya que o bien se hinchan
hasta cierto grado o a un régimen que no proporciona resultados
óptimos.
Si las partículas se hinchan demasiado, la
composición puede absorber casi toda la fase líquida o de matriz,
elevando tanto su viscosidad como para no poderla manipular.
Alternativamente, las partículas se pueden disolver, perdiendo
totalmente su carácter. Si las partículas no se hinchan a un grado
suficiente, puede que la viscosidad de la mezcla no aumente
eficazmente, permitiendo que las partículas se sedimenten,
desvirtuando de este modo la estética granítica. Por otra parte, si
las partículas se hinchan demasiado lentamente, el procedimiento de
elaboración se debe diseñar para acomodarse a una mezcla dinámica
que está cambiando constantemente de viscosidad o se debe permitir
un tiempo de tratamiento suficiente para dejar que la composición
alcance el equilibrio.
\newpage
De acuerdo con ello, constituye un objeto de la
presente invención proporcionar una composición acrílica adecuada
para transformarla en un producto que presenta un aspecto
granítico que comprende partículas que son formuladas para permitir
que el fabricante optimice el grado de hinchamiento de las
partículas, el régimen de hinchamiento de las partículas y las
propiedades de termoconformación del producto final.
De acuerdo con un primer aspecto, la presente
invención proporciona una composición acrílica que comprende una
matriz de poli(metacrilato de metilo) que presenta
dispersadas dentro de la misma partículas que comprenden del 80 al
90 por ciento en peso de poli(metacrilato de metilo) y una
proporción mayor que el 10 al 20 por ciento en peso de un
comonómero que comprende un monómero etilénicamente insaturado que
se copolimeriza con metacrilato de metilo, en que dichas partículas
comprenden adicionalmente más del 0,4 por ciento en peso de un
agente de reticulación.
De acuerdo con un segundo aspecto, la presente
invención proporciona un procedimiento para la preparación de un
artículo termoconformado que comprende la termoconformación de una
composición acrílica curada que comprende una matriz de
poli(metacrilato de metilo) que presenta dispersadas dentro
de la misma partículas que comprenden del 80 al 90 por ciento en
peso de poli(metacrilato de metilo) y una proporción mayor
que el 10 al 20 por ciento en peso de un comonómero que comprende
un monómero etilénicamente insaturado que se copolimeriza con
metacrilato de metilo, en el que dichas partículas comprenden más
del 0,4 por ciento en peso de un agente de reticulación. Los
productos termoconformados preparados mediante el procedimiento se
encuentran asimismo dentro del alcance de la presente
invención.
La Fig. 1 es una representación gráfica que
muestra el efecto de la concentración de comonómero sobre el
hinchamiento y el régimen de hinchamiento de las partículas
utilizadas en la presente composición en función del tiempo.
La Fig. 2 es una representación gráfica que
compara el régimen de hinchamiento y el grado de hinchamiento de
las partículas utilizadas en la presente composición frente a
partículas preparadas a partir de una lámina producida mediante
diferentes procedimientos.
La matriz de poli(metacrilato de metilo)
(PMMA) utilizada en la presente composición se prepara antes de la
adición de las partículas. La matriz se prepara mezclando un resina
de PMMA líquida que contiene aproximadamente el 25% de sólidos de
PMMA con un exceso del monómero MMA. La resina de PMMA líquida se
prepara a partir de MMA estándar que se somete a una polimerización
parcial convencional tal como se ejemplifica en la patente de los
EE.UU. Nº 4.152.501, cuya descripción se incorpora en la presente
memoria como referencia. El monómero MMA se añade a la resina
sintética liquida en una relación de aproximadamente 1:1 a
aproximadamente 1:5 y con preferencia aproximadamente 1:3 (resina
sintética líquida:monómero). El monómero MMA puede contener
pequeñas cantidades, específicamente menos de aproximadamente el
5%, de otros comonómeros, tales como acrilato de butilo y
dimetacrilato de etilenglicol. El monómero MMA puede comprender
adicionalmente aditivos tales como iniciadores, p.ej., peróxidos
orgánicos; agentes de transferencia de cadena, p.ej.,
dodecilmercaptano; y colorantes, p.ej., dióxido de titanio y negro
de carbono.
Las partículas contenidas dentro de la matriz de
poli(metacrilato de metilo) comprenden aproximadamente del 75
a aproximadamente el 90 por ciento en peso de
poli(metacrilato de metilo) y una proporción mayor que
aproximadamente el 10 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de
un comonómero que comprende un monómero etilénicamente insaturado
que es copolimerizable con metacrilato de metilo. Dichos
porcentajes y todos los demás porcentajes dados a conocer en la
presente memoria son porcentajes en peso de la composición total, a
menos que se indique específicamente otra cosa. Con preferencia,
las partículas comprenden de aproximadamente el 80 a
aproximadamente el 90 por ciento en peso de poli(metacrilato
de metilo) y de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 20 por
ciento en peso del comonómero. Con preferencia, el comonómero es un
acrilato de alquilo inferior o un metacrilato de alquilo inferior,
que presenta un número de átomos de carbono de aproximadamente
C_{2} a aproximadamente C_{8}. Los comonómeros adecuados
incluyen acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de
propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de
t-butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de
etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de propilo, metacrilato
de isopropilo, metacrilato de t-butilo y
metacrilato de isobutilo. Con la mayor preferencia, el comonómero
es acrilato de etilo o acrilato de butilo.
Las partículas comprenden adicionalmente más de
aproximadamente el 0,4 por ciento en peso de un agente de
reticulación. Con preferencia, las partículas comprenden de
aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 1,5 y con la mayor
preferencia de aproximadamente el 0,6 a aproximadamente el 1,0 por
ciento en peso de un agente de reticulación. Los agentes de
reticulación adecuados se seleccionan entre el grupo que consiste
en metacrilato de alilo, acrilato de alilo, fosfato de trialilo,
maleato de dialilo, acrilato de metalilo, metacrilato de vinilo,
divinil-benceno, dimetacrilato de etilenglicol,
dimetacrilato de dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol y
mezclas de los mismos. Un agente de reticulación preferido para su
utilización en la presente invención es el dimetacrilato de
etilenglicol (EGDMA).
El grado de hinchamiento y el régimen de
hinchamiento de las partículas preparadas para su utilización en
las presentes composiciones acrílicas son afectadas, tanto por la
cantidad de comonómero contenido en las partículas, como también
por la cantidad de agente de reticulación contenido en las
partículas.
En general, la cantidad de agente de reticulación
utilizado presenta un efecto más pronunciado sobre el grado de
hinchamiento que sobre el régimen de hinchamiento de las
partículas. A media que se aumenta la cantidad de agente de
reticulación, se obtendrán partículas hinchadas más pequeñas.
Sin embargo, dichos efectos beneficiosos del
agente de reticulación utilizado en las presentes partículas se
atenúan por el hecho de que las partículas se vuelven más duras y
menos termoconformables a medida que se aumenta la cantidad de
agente de reticulación. Esto se puede controlar y optimizar, sin
embargo, cambiando la cantidad de comonómero contenido en las
partículas.
Como se puede observar en la Fig. 1, con un
contenido de comonómero del 4 y del 8%, las partículas permanecen
relativamente pequeñas. Además, las partículas necesitan un periodo
de tiempo relativamente prolongado para alcanzar el equilibrio de
hinchamiento a dichas concentraciones de comonómero. A la inversa,
a medida que se aumenta la concentración de comonómero en las
partículas al 12%, al 15% y al 20%, las partículas hinchadas se
hacen más grandes y alcanzan el equilibrio a un régimen mucho más
rápido. Además, un aumento de la cantidad de comonómero en las
partículas reblandece las partículas y hace que sean más altamente
termoconformables. Es este equilibrio entre la cantidad de agente
de reticulación y la cantidad de comonómero lo que proporciona la
posibilidad de diseñar la composición acrílica de tal manera que se
optimicen sus capacidades de tratamiento y termoconformación.
Las partículas útiles en las presentes
composiciones deberán presentar un grado de reticulación suficiente
para proporcionar una fracción de materiales extraíbles de
aproximadamente el 5 a aproximadamente el 25 por ciento y con
preferencia de aproximadamente el 14 a aproximadamente el 20 por
ciento cuando se mide mediante la norma ASTM D2765. Sin embargo,
puesto que el polímero se prepara por polimerización en bloque
directamente a partir del monómero en presencia de cantidades
relativamente grandes de un agente de reticulación, éste está más
altamente ramificado que los materiales extraíbles similares
procedentes de una lámina obtenida por moldeo continuo
convencional. Esto se puede mostrar mediante una viscosimetría
GPC.
Las partículas deberán presentar generalmente un
tamaño de partículas que les permitirá pasar a través de un tamiz
de tela metálica U.S. estándar de malla 30 o de aproximadamente 600
micrómetros en la dimensión más pequeña. Con preferencia, las
partículas presentarán un tamaño de partículas comprendido entre
aproximadamente 250 y aproximadamente 600 micrómetros. Cuando
quedan expuestas a la matriz rica en monómero, dichas partículas se
hincharán típicamente a aproximadamente cinco veces su volumen en
estado seco. Por consiguiente, las partículas se pueden hinchar a
un tamaño de hasta 3 mm cuando se mezclan con el material de la
matriz.
Si se desea un color y una opacidad aumentada en
el producto en forma de lámina final, se pueden añadir diversos
colorantes o materiales de carga a las partículas durante su
formación. Los colorantes adecuados incluyen pigmentos y tintes
tales como negro de carbono y dióxido de titanio. Los colorantes se
pueden utilizar en cantidades de hasta aproximadamente el 5% en
peso de las partículas secas y con preferencia de aproximadamente
el 0,1 al 3,0 por ciento en peso de las partículas secas.
Las partículas utilizadas en las presentes
composiciones se pueden preparar mediante cualquier procedimiento
adecuado conocido para las personas expertas en la materia. Sin
embargo, se prefiere que las partículas se preparen mediante un
procedimiento de polimerización en bloque convencional.
La Figura 2 muestra el superior comportamiento de
las partículas preparadas mediante un procedimiento de
polimerización en bloque como el que está de acuerdo con la
presente invención en comparación con partículas preparadas a
partir de una lámina obtenida mediante otros procedimientos. En la
Fig. 2, las partículas preparadas a partir del procedimiento de
polimerización en bloque se hinchan más rápidamente que las
partículas preparadas a partir de una lámina obtenida con un
procedimiento de moldeo continuo y de una lámina obtenida con un
procedimiento de moldeo celular. Esto hace el procedimiento más
rápido y más eficaz. Así, las partículas polimerizadas en bloque
son superiores en cuanto a comportamiento en comparación con
partículas obtenidas a partir de otros procedimientos.
Un procedimiento típico de polimerización en
bloque adecuado para su utilización con la presente invención se
describe en la Encyclopedia of Polymer Science and
Engineering, Vol. 2, (1985) en la página 500, cuya descripción
se incorpora en la presente memoria como referencia. El polímero
resultante se tritura a continuación y se tamiza para obtener
partículas que presentan el intervalo de tamaños de partículas
deseado. Se puede utilizar cualquier procedimiento adecuado para
triturar y tamizar, como será reconocido por las personas expertas
en la materia.
Las presentes composiciones acrílicas comprenden
de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 20 por ciento en peso
y con preferencia de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 14
por ciento de las partículas y de aproximadamente el 95 a
aproximadamente el 80 por ciento en peso y con preferencia de
aproximadamente el 90 a aproximadamente el 86 por ciento en peso
del material de la matriz. El resto de la composición comprende
aditivos, adyuvantes y colorantes, tal como se expone a
continuación.
\newpage
Las presentes composiciones acrílicas pueden
comprender además aditivos adecuados para proporcionar
color(es) según se necesite para una aplicación particular. Los colorantes preferidos son tintes o pigmentos tales como negro de carbono y dióxido de titanio. Los colorantes adecuados se añaden a la composición en cantidades de hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso y con preferencia de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 3,0 por ciento en peso de la composición total.
color(es) según se necesite para una aplicación particular. Los colorantes preferidos son tintes o pigmentos tales como negro de carbono y dióxido de titanio. Los colorantes adecuados se añaden a la composición en cantidades de hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso y con preferencia de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 3,0 por ciento en peso de la composición total.
Otros materiales auxiliares y adyuvantes
convencionalmente utilizados en la técnica se pueden añadir a las
presentes composiciones (en la matriz) según se necesiten para una
aplicación particular. Ejemplos de dichos adyuvantes o materiales
auxiliares son iniciadores, tales como neodecanoato de
t-butilo y agentes tensioactivos, tales como
dilaurilsulfosuccinato de sodio.
Las composiciones acrílicas de la presente
invención se preparan mezclando las partículas con el
poli(metacrilato de metilo) que formará la matriz de la
composición y con cualesquiera materiales adicionales según sean
necesarios para una aplicación particular. Los materiales se pueden
mezclar de cualquier manera adecuada como resultará evidente para
una persona experta en la materia. Con preferencia, los materiales
se mezclan a temperatura ambiente durante aproximadamente de 15 a
30 minutos. Las composiciones se curan a continuación mediante
cualquier procedimiento adecuado que será evidente para las
personas expertas en la materia a partir de la presente
descripción. Sin embargo, un medio preferido para curar el material
consiste en dejar que la mezcla permanezca en reposo a una
temperatura de aproximadamente 82ºC durante aproximadamente 20
minutos y a continuación a una temperatura de aproximadamente 125ºC
durante aproximadamente 7 minutos.
Después de curarse, las composiciones acrílicas
se pueden utilizar para preparar artículos tales como para
balnearios y artículos para instalaciones de baños mediante
termoconformación. Los procedimientos de termoconformación
adecuados son bien conocidos en la técnica y la presente invención
no está limitada a ningún tipo de procedimiento de
termoconformación.
La presente invención se ilustrará a continuación
con referencia a los siguientes ejemplos específicos, no
limitativos.
limitativos.
Se prepararon partículas de polímeros blancas y
negras utilizando un procedimiento de polimerización en bloque. Se
utilizaron los siguientes componentes para las partículas blancas y
negras, respectivamente.
| Partículas blancas | Peso (gramos) |
| metacrilato de metilo | 2099,50 |
| acrilato de n-butilo | 405,00 |
| dimetacrilato de etilenglicol | 18,90 |
| lauril-mercaptano | 12,61 |
| TINUVIN® -P | 0,27 |
| AEROSOL® OT | 0,23 |
| LAUROX® | 1,49 |
| peroxilacetato de t-butilo | 0,10 |
| dispersión de TiO_{2} al 50% en metacrilato de butilo | 162,00 |
| Partículas negras | Peso (gramos) |
| metacrilato de metilo | 2229,03 |
| acrilato de n-butilo | 405,00 |
| dimetacrilato de etilenglicol | 18,90 |
| lauril-mercaptano | 12,61 |
| TINUVIN® -P | 0,27 |
| AEROSOL® OT | 0,23 |
| LAUROX® | 1,43 |
| peroxilacetato de t-butilo | 0,10 |
| dispersión al 10% de negro de carbono en metacrilato de metilo | 27,00 |
| 15% de azul de ftalocianina en | 5,4 |
| metacrilato de butilo | |
| éter monometílico de hidroquinona | 0,03 |
El TINUVIN® -P es un estabilizador frente a UV
disponible de la entidad Ciba-Geigy.
El AEROSOL® OT es un agente tensioactivo
disponible de la entidad Witco Chemical.
El LAUROX® es una solución de peróxido de
laurilo disponible de la entidad Witco Chemical.
Los componentes se mezclaron en una botella de
plástico desechable con una capacidad de un galón. La mezcla
presentó una viscosidad de aproximadamente 1 cP tal como se midió
con un viscosímetro Brookfield RVTDV-11. La mezcla
se desgasificó a continuación a un vacío de 23 pulgadas con una
trompa de agua en un matraz de vacío con una capacidad de 2.000 ml.
Después de la desgasificación, la mezcla se transfirió a una bolsa
de nylon con un espesor de 2 mil que estaba equipada con un par
termoeléctrico y se selló.
La bolsa de nylon y su contenido se introdujeron
en un horno de seguridad Fisher Class 86A y se llevó a lo largo de
las etapas de calentamiento indicadas en la Tabla 1.
| Temperatura (^{o}C) | Duración (minutos) |
| De la ambiente a 61 | 30 |
| mantenida a 61 | 60 |
| de 61 a 56 | 5 |
| mantenida a 56 | 900 |
| de 56 a 75 | 5 |
| mantenida a 75 | 60 |
| de 75 a 100 | 5 |
| mantenida a 100 | 60 |
| de 100 a 130 | 5 |
| mantenida a 130 | 120 |
| de 130 a la ambiente | 30 |
Después de enfriarse a temperatura ambiente, la
bolsa y el par termoeléctrico se retiraron y se desecharon. El
polímero resultante se trituró y se tamizó con un tamiz de tela
metálica estándar. Se aislaron las fracciones tamizadas
comprendidas entre 600 y 250 micrómetros (>30 <60) junto
con partículas inferiores a 250 micrómetros (Finos).
Las partículas de polímero negras y blancas se
mezclaron como sigue:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+\hfil#\hfil\+\hfil#\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
blancas > 30 < 60 \+ \hskip3cm \+ 26,83
gramos\cr Finos blancos \+ \hskip3cm \+ 4,37 gramos\cr
negras > 30 < 60 \+ \hskip3cm \+ 6,71 gramos\cr
Finos negros \+ \hskip3cm \+ 1,09
gramos\cr}
Se mezclaron 39,0 gramos de la mezcla de
partículas de polímeros con los componentes necesarios para formar
la matriz que se indica a continuación:
| Peso (gramos) | |
| dimetacrilato de etilenglicol | 0,51 |
| lauril-mercaptano | 0,42 |
| resina de MMA líquida parcialmente polimerizado | 89,4 |
| acrilato de n-butilo | 8,62 |
| metacrilato de metilo | 199,04 |
| dispersión de TiO_{2} al 50% | 0,68 |
| dispersión de negro de carbono al 10% | 0,07 |
| peroxineodecanoato de t-butilo | 1,11 |
| Vazo® 64 | 0,075 |
| Tinuvin® - P | 0,030 |
| Aerosol® - OT | 0,036 |
| éter monometílico de hidroquinona | 0,006 |
\newpage
Estos componentes se mezclaron durante 30 minutos
en una botella de vidrio a una temperatura de 20ºC. Después de
mezclarse, el material se vertió en una célula de vidrio. Se dejó
que la mezcla se polimerizara a una temperatura de 82ºC durante 20
minutos y a continuación a 125ºC durante 7 minutos. Se dejó a
continuación que el material se enfriara a temperatura ambiente.
Después de enfriarse, se obtuvo una placa lisa, de alto brillo
exenta de huecos.
Se utilizaron los siguientes componentes para la
preparación de partículas de polímero transparentes, no pigmentadas
de acuerdo con el procedimiento dado a conocer en el Ejemplo 1.
Todas las cantidades se expresan en peso (gramos).
| Componente | Muestra A | Muestra B | ||
| metacrilato de metilo | 2342,40 | 2339,70 | ||
| acrilato de etilo | 324,00 | 324,00 | ||
| EGDMA | 18,90 | (0,7%) | 21,60 | (0,8%) |
| lauril-mercaptano | 12,61 | 12,61 | ||
| Laurox® | 1,49 | 1,49 | ||
| Aerosol® OT | 0,23 | 0,23 | ||
| peroxiacetato de t-butilo | 0,10 | 0,10 | ||
| Tinuvin® P | 0,27 | 0,27 |
Después de enfriarse a temperatura ambiente, el
polímero producido se trituró y se tamizó con un tamiz de tela
metálica estándar para obtener las siguientes fracciones de
tamizado:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+\hfil#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
>50 \+ \hskip3cm \+ <60\cr >40 \+
\hskip3cm \+ <50\cr >30 \+ \hskip3cm
\+ <40\cr <30 \+ \hskip3cm \+
(Finos)\cr}
Las fracciones tamizadas se utilizaron para
preparar una pieza moldeada de laboratorio utilizando los
componentes que se indican a continuación:
| Componente | Muestra A | Muestra B |
| resina sintética líquida | 56,25 | 59,85 |
| acrilato de n-butilo | 1,85 | 1,74 |
| EGDMA | 0,23 | 0,23 |
| lauril-mercaptano | 0,10 | 0,10 |
| peroxineodecanoato de t-butilo | 0,56 | 0,56 |
| Vazo® 64 | 0,023 | 0,023 |
| monómero metacrilato de metilo | 72,99 | 69,50 |
| Partículas | 18,00 | 18,00 |
| \hskip1cm >40 <50 | = | 8,1 |
| \hskip1cm >50 <60 | = | 6,3 |
| \hskip1cm Finos | = | 3,6 |
Vazo® 64 es
2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo),
disponible de la entidad DuPont.
Las piezas moldeadas se curaron de la manera dada
a conocer en el Ejemplo 1. Las piezas moldeadas se ensayaron a
continuación para determinar sus propiedades de tracción a una
temperatura de 185ºC utilizando un aparato de ensayo de tracción
biaxial tal como se da a conocer en la publicación ``Biaxial
Stretching of Heat-Softened Plastic Sheets'', de
L.R. Schmidt, PhD Thesis, University of Colorado (1972) Disponible
de University Microfilms, Ann Arbor, Michigan).
\newpage
| Muestra A | Muestra B | |
| Concentración de partículas en la pieza | 12,0% | 12,0% |
| moldeada | ||
| Módulo de Young | 189,3 | 222,0 |
| Deformación a la rotura | 0,73 | 0,71 |
| Carga a la rotura | 66,10 | 72,90 |
Se utilizaron los siguientes componentes para
preparar un polímero transparente, no pigmentado, de acuerdo con el
procedimiento dado a conocer en el Ejemplo 1. Todas las cantidades
se expresan en peso.
| Componente | Muestra C | Muestra D |
| metacrilato de metilo | 2399,16 | 2345,16 |
| acrilato de etilo | 270,00 | 324,00 |
| EGDMA | 16,2 | 16,2 |
| lauril-mercaptano | 12,61 | 12,61 |
| Laurox® | 1,43 | 1,43 |
| peroxiacetato de t-butilo | 0,10 | 0,10 |
| Tinuvin® P | 0,27 | 0,27 |
| Aerosol® - OT | 0,23 | 0,023 |
Después de enfriarse a temperatura ambiente, el
polímero se trituró y se tamizó con un tamiz de tela metálica
estándar para obtener las siguientes fracciones de tamizado:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+\hfil#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
>40 \+ \hskip3cm \+ <50\cr >50 \+
\hskip3cm \+ <60\cr <30 \+ \hskip3cm \+
(Finos)\cr}
Las fracciones tamizadas se utilizaron a
continuación para preparar piezas moldeadas de laboratorio
utilizando los componentes que se indican a continuación:
| Componentes | Muestra C | Muestra D |
| resina sintética líquida | 52,47 | 55,17 |
| acrilato de n-butilo | 1,96 | 1,88 |
| monómero metacrilato de metilo | 76,98 (10%) | 74,16 (12%) |
| lauril-mercaptano | 0,065 | 0,065 |
| Vazo® 64 | 0,023 | 0,023 |
| EGDMA | 0,15 | 0,15 |
| peroxineodecanoato de t-butilo | 0,56 | 0,56 |
| Partículas | 18,00 | 18,00 |
| \hskip1cm >40 <50 | = | 6,3 |
| \hskip1cm >50 <60 | = | 8,1 |
| \hskip1cm Finos | = | 3,6 |
Las piezas moldeadas se curaron de la manera dada
a conocer en el Ejemplo 1. Las piezas moldeadas se ensayaron a
continuación para determinar sus propiedades de tracción a una
temperatura de 185ºC utilizando un aparato de ensayo de tracción
biaxial.
| Muestra C | Muestra D | |
| Concentración de partículas en la pieza | 12,0% | 12,0% |
| moldeada | ||
| Módulo de Young | 217,20 | 215,70 |
| Deformación a la rotura | 0,76 | 0,78 |
| Carga a la rotura | 72,7 | 77,0 |
\newpage
Los Ejemplos 2 y 3 muestran que las propiedades
de tracción de la composición acrílica de acuerdo con la presente
invención se pueden modificar y optimizar cambiando la
concentración del agente de reticulación y/o la concentración del
comonómero dentro de las partículas.
Claims (19)
1. Una composición acrílica que comprende una
matriz de poli(metacrilato de metilo) que presenta
dispersadas dentro de la misma partículas que comprenden del 80 al
90 por ciento en peso de poli(metacrilato de metilo) y del
10 al 20 por ciento en peso de un comonómero que comprende un
monómero etilénicamente insaturado que se copolimeriza con
metacrilato de metilo, en la que dichas partículas comprenden más
del 0,4 por ciento en peso de un agente de reticulación.
2. Una composición acrílica según la
reivindicación 1, en la que dicho comonómero se selecciona entre el
grupo que consiste en acrilato de etilo, acrilato de butilo,
acrilato de propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de
t-butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de
etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de propilo, metacrilato
de isopropilo, metacrilato de t-butilo y
metacrilato de isobutilo.
3. Una composición acrílica según la
reivindicación 2, en la que dicho comonómero se selecciona entre el
grupo que consiste en acrilato de butilo y acrilato de etilo.
4. Una composición acrílica según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho agente de
reticulación se selecciona entre el grupo que consiste en
metacrilato de alilo, acrilato de alilo, fosfato de trialilo,
maleato de dialilo, acrilato de metalilo, metacrilato de vinilo,
divinil-benceno, dimetacrilato de etilenglicol,
dimetacrilato de dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol y
mezclas de los mismos.
5. Una composición acrílica según la
reivindicación 4, en la que dicho agente de reticulación es
dimetacrilato de etilenglicol.
6. Una composición acrílica según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho agente de
reticulación se utiliza en una cantidad del 0,5 al 1,5 por ciento
en peso.
7. Una composición acrílica según la
reivindicación 6, en la que dicho agente de reticulación se utiliza
en una cantidad del 0,6 al 1,0 por ciento en peso.
8. Una composición acrílica según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que dichas partículas
presentan un tamaño de partículas de 250 a 600 micrómetros.
9. Una composición acrílica según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición
comprende del 5 al 20 por ciento en peso de dichas partículas tal
como se definen en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 y
del 95 al 80 por ciento en peso de dicha matriz de
poli(metacrilato de metilo).
10. Un procedimiento para la preparación de un
artículo que comprende la termoconformación de una composición
acrílica curada que comprende una matriz de poli(metacrilato
de metilo) que presenta dispersadas dentro de la misma partículas
que comprenden del 80 al 90 por ciento en peso de
poli(metacrilato de metilo) y del 10 al 20 por ciento en
peso de un comonómero que comprende un monómero etilénicamente
insaturado que se copolimeriza con metacrilato de metilo, en el que
dichas partículas comprenden más del 0,4 por ciento en peso de un
agente de reticulación.
11. Un procedimiento según la reivindicación 10,
en el que dicho comonómero se selecciona entre el grupo que
consiste en acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de
propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de
t-butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de
etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de propilo, metacrilato
de isopropilo, metacrilato de t-butilo y
metacrilato de isobutilo.
12. Un procedimiento según la reivindicación 11,
en el que dicho comonómero se selecciona entre el grupo que
consiste en acrilato de butilo y acrilato de etilo.
13. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12, en el que dicho agente de reticulación se
selecciona entre el grupo que consiste en metacrilato de alilo,
acrilato de alilo, fosfato de trialilo, maleato de dialilo,
acrilato de metalilo, metacrilato de vinilo,
divinil-benceno, dimetacrilato de etilenglicol,
dimetacrilato de dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol y
mezclas de los mismos.
14. Un procedimiento según la reivindicación 13,
en el que dicho agente de reticulación es dimetacrilato de
etilenglicol.
15. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 14, en el que dicho agente de reticulación se
utiliza en una cantidad del 0,5 al 1,5 por ciento en peso.
16. Un procedimiento según la reivindicación 15,
en el que dicho agente de reticulación se utiliza en una cantidad
del 0,6 al 1,0 por ciento en peso.
17. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 16, en el que dichas partículas presentan un
tamaño de partículas de 250 a 600 micrómetros.
18. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 16, en el que la composición acrílica
comprende del 5 al 20 por ciento en peso de dichas partículas tal
como se definen en una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 y
del 95 al 80 por ciento en peso de dicha matriz de
poli(metacrilato de metilo).
19. Un artículo termoconformado que comprende una
composición acrílica curada tal como se define en una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9.
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