ES2202031T3 - Concentrados de biocida-poliester y composiciones biocidas preparadas de estos. - Google Patents
Concentrados de biocida-poliester y composiciones biocidas preparadas de estos.Info
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Abstract
Un concentrado de biocida-poliéster que comprende (A) 1-75% en peso de un biocida elegido del grupo constituido por (a) éster 2, 4, 4''-tricloro-2''-hidroxidifenílico; (b) metilen-ditiocianato, 2-N-octil-4-isotiazolin-3-ona, 3, 5-dimetil-tetrahidro-1, 3, 5-2H-tiodiacin-2-tiona; (c) 2-metiltio-4-ter-butilamino-6-ciclopropilamino-s- tria- cina; (d) sulfato de cobre, nitrato de cobre o cobre-bis(8-hi- droxiquinolina); (e) tributilestaño; y (f) compuestos de plata y zinc u oxi-bis-fenoxiarsina; y (B) 99-25% en peso de una resina de vehículo poliéster.
Description
Concentrados de biocida-poliéster
y composiciones biocidas preparadas de éstos.
El presente invento se refiere a concentrados que
comprenden un compuesto biocida y una resina de vehículo poliéster.
La adición de estos concentrados en los sustratos de polímero
proporciona actividad biocida a dicho sustrato de polímero al
tiempo que impide decoloración del sustrato.
La WO-A-92/07031
ilustra el procedimiento para la preparación de una dispersión
soluble-estable de un biocida sólido que comprende
un polímero de vinilo hinchable con un vehículo líquido para
facilitar la incorporacion de biocidas difícilmente solubles en
resinas poliméricas.
La GB-A-2 262 468
describe la aplicación de una composición que comprende un biocida
en un medio de vehículo de poli(vinil alcohol) a la
superficie de un molde o formador con el fin de volver un artículo
de plástico biocidamente activo durante el proceso de
fabricación.
La JP-A-62 000
544 ilustra la incorporación de un antibiótico premezclandolo con
poli(etilenglicol) o aceite de silicona y mezclando en
fusión la pre-mezcla para formar una resina
poliéster o preparando una partida maestra que contiene el
antibiótico en una concentración superior y mezclando en fusión la
partida maestra para formar el poliéster.
La U.S. 5.929.132 describe un procedimiento
mejorado para la preparación de una dispersión estable al
almacenamiento de un biocida que comprende las etapas de (a)
dispersar un biocida sólido y un vehículo para formar un concentrado
biocida, (b) calentar dicho concentrado biocida hasta una
temperatura elevada para proporcionar una mezcla estable al
almacenamiento de biocida, resina y vehículo, y (c) enfriar dicha
mezcla bajo continua agitación para proporcionar una dispersión
líquida homogénea estable al almacenamiento.
La U.S. 5.639.803 describe un procedimiento
multi-etapa para la preparación de una dispersióne
stable al almacenamiento de un biocida que comprende las etapas de
(a) poner en contacto una resina hinchable por calor con un vehículo
para proporcionar una mezcla líquida de una resina y un vehículo,
(b) calentar dicha mezcla líquida hasta una temperatura elevada
para hacer que la resina se hinche en virtud de la absorción del
vehículo en la resina para proporcionar una resina hinchada en dicha
mezcla líquieda, y (c) adicionar un biocida a dicha resina hinchada
y mezclarlo para proporcionar una dispersión líquida homogénea
estable al almacenamiento.
La PE-A-0843963
describe una formulación pesticida que comprende un pesticida que
incluye una resina poliéster alifática termoplástica biodegradable.
La formulación pesticida proporciona efecto pesticida para
liberación controlada liberando ingrediente activo gradualmente y
degradando resina poliéster alifática que puede desaparecer
mediante ataque microbiano en la suciedad.
Si bien se conoce el procedimiento para poner
biocidas en plásticos adicionando el compuesto biocida activo neto
en el sustrato polimérico durante el procesado o fabricación, este
procedimiento puede conducir a decoloración del sustrato
biocidamente activo final. El presente procedimiento implica
preparar primero un concentrado de
biocida-poliéster que se adiciona luego a
continuación al sustrato polimérico. Esto conduce a un producto
final que es biocidamente activo y resistente a la
decoloración.
Un objeto de este invento proporciona
concentrados de biocida-poliéster útiles para
posterior incorporación en sustratos poliméricos. Otro objeto de
este invento proporciona composiciones de polímero biocidicamente
activas resistentes a la decoloración obtenidas incorporando dicho
concentrado de biocida-poliéster al polímero.
El presente invento se refiere a un concentrado
de biocida-poliéster que está consitutido
esencialmente por
(A) 1-75% en peso de un biocida
elegido del grupo
constituido
por
- (a)
- éster 2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenílico (Irgasan^{R} o Irgaguard^{R}, Ciba Specialty Chemicals Corp.);
- (b)
- metilen-ditiocianato, 2-N-octil-4-isotiazolin-3-ona, 3,5-dimetil- tetrahidro-1,3,5-2H-tiodiacin-2-tiona;
- (c)
- 2-metiltio-4-ter-butilamino-6-ciclopropilamino-s-tria-cina (Irgarol^{R}1051, Ciba Specialty Chemicals Corp.);
- (d)
- sulfato de cobre, nitrato de cobre o cobre-bis(8-hi-droxiquinolina);
- (e)
- tributilestaño; y
- (f)
- compuestos de plata y zinc u oxi-bis-fenoxiarsina;
y
(B) 99-25% en peso de una resina
de vehículo
poliéster.
De preferencia el componente (A) es
10-50% en peso de un biocida, y el componente (B) es
90-50% en peso de una resina de vehículol
poliéster.
Un biocida especialmente preferido (A) es
2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenil
éter.
La resina de vehículo poliéster (B) es un
homopoliéster o un copoliéster preparado a partir de ácidos
dicarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos y dioles o
ácidos hidroxicarboxílicos.
De preferencia el poliéster del componente (B)
tiene unidades repetitivas de ácido dicarboxílico elegidas del
grupo constituido por ácidos dicarboxílicos aromáticos que tienen 8
a 14 átomos de carbono, ácidos dicarboxílicos alifáticos con 2 a 40
átomos de carbono, ácidos dicarboxílicos cicloalifáticos con 6 a 10
átomos de carbono, ácidos hidroxicarboxílicos alifáticos con 2 a 12
átomos de carbono, ácidos hidroxicarboxílicos aromáticos y
cicloalifáticos con 7 a 14 átomos de carbono, y sus mezclas.
De preferencia estos diácidos aromáticos son
ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido
o-ftálico, ácido 1,3-, 1,4-, 2,6- y
2,7-naftalendicarboxílico, ácido
4,4'-difenil-dicarboxílico,
di(4-carboxifenil)sulfona, ácido
4,4'-benzofe-nondicarboxílico,
1,1,3-trimetil-5-carboxi-3-(p-carboxifenil)in-dano,
di(4-carboxifenil)éter,
bis(p-carboxifenil)metano y
bis(p-carboxifenil)etano.
Mas preferentemente los diácidos aromáticos son
ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido
2,6-naftalendicarboxílico.
Los ácidos dicarboxílicos alifáticos apropiados
son lineales o ramificados. De preferencia estos ácidos
dicarboxílicos alifáticos son ácido oxálico, ácido malónico, ácido
succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido
trimetiladípico, ácido sebácico, ácido azelaico y ácidos diméricos
(productos de la dimerización de ácidos alifáticos insaturados, tal
como ácido oleico), ácido malónico alquilado, ácido succínico
alquilado y sus mezclas.
Acidos dicarboxílicos cicloalifáticos apropiados
son ácido 1,3-ciclobutandicarboxílico, ácido
1,3-ciclopentan-dicarboxílico, ácido
1,3- y 1,4-ciclohexandicarboxílico, 1,3- y
1,4-(dicarboximetil)ciclohexano y ácido
4,4'-diciclohexil-dicarboxílico.
La porción diol o glicol del poliéster del
componente (B) se deriva de la fórmula genérica
HO-R-OH en donde R es una fracción
alifática, cicloalifática o aromática con 2 a 18 átomos de
carbono.
De preferencia estos dioles o glicoles son
etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, 1,2- y
1,3-propan-diol, 1,2-, 1,3-, 2,3- y
1,4-butan-diol,
pentan-1,5-diol, neopentan glicol,
hexan-1,6-diol,
dodecan-1,12-diol,
1,4-ciclohexandimetanol,
3-metilpentan-2,4-diol,
2-metilpentan-1,4-diol,
2,2-dietilpropan-1,3-diol,
1,4-di-(hidroxietoxi)benceno,
2,2-bis(4-hidroxici-clohexil)-propano,
2,4-dihidroxi-1,1,3,3-tetrametilcicloubutano,
2,2-bis(3-hidroxietoxifenil)propano,
2,2-bis(4-hidroxipropo-xifenil)etanol,
1,4-dihidroxi-ciclohexano,
p-xilenglicol, poli(etilenglicol),
poli(propilenglicol), y sus mezclas.
De preferencia el diol es
1,4-dihdiroxiciclohexano,
1,4-ciclohexandimetanol, etilenglicol,
1,4-butandiol,
1,2-propilen-glicol y
1,3-trimetilenglicol. Mas preferentemente el diol
es etilenglicol.
Es además posible para el poliéster que esté
ramificado por pequeñas cantidades, por ejemplo 0,1 a 3 mol %,
basado en el ácido dicarboxílico presente, de monómeros que tienen
una funcionalidad sumperior a dos, por ejemplo pentaeritritol, ácido
trimelítico, ácido
1,3,5-tri(hidroxifenil)benceno, ácido
2,4-dihidroxibenzoico o
2-(4-hidroxifenil-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano.
En el poliéster que comprende por lo menos dos
monómeros, el polímero puede tener unidades distribuidas de forma
aleatoria o unidades dispuestas en forma de bloques.
El poliéster del componente (B) es, de
preferencia, poli(etilen tereftalato) PET,
poli(etilen
2,6-naftalen-2,6-dicarboxilato)
PEN o poli(etilen/1,4-ciclohexiliendimetilen
tereftalato) PETG copoliéster, EASTAR^{R} 6763 (Eastman
Chemical); mas preferentemente poli(etilen tereftalato) o el
poli-(etilen/1,4-ciclohexilendimetilen
tereftalato)copoliéster.
Se contempla también que el poliéster del
componente (B) puede ser también una mezcla de poliésteres o
copoliésteres incluyendo componentes citados antes.
El presente invento se refiere también a
composiciones de polímero biocidamente activas resistentes a la
decoloración que comprende
(I) un sustrato de polímero, y
(II) una cantidad biocida efectiva de un
concentrado antes descrito.
La cantidad biocida efectiva del componente
activo es, por ejemplo de 0,01 a 5% en peso basado en el total de
la composición.
El sustrato polimérico del componente (I) es, por
ejemplo, una poliolefina, poliestireno, una poliamida (un nylon),
un policarbonato, un poliestirénico tal como ABS, SAN o ASA; un
poliuretano, un acrilato, un poliacrilonitrilo, un estirénico
modificado por caucho, poli(cloruro de vinilo),
poli(vinil butiral) o un
poliacetal(polioximetileno).
De preferencia el sustrato polimérico es una
poliolefina o un poliestirénico, especialmente polipropileno o
polietileno, mas especialmente polietileno lineal de baja densidad
(LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) o polietileno de alta
densidad (HDPE).
El presente invento se refiere también a un
procedimiento para la preparación de una composición polimérica
biocidamente activa, que es resistente a la decoloración, que
comprende incorporar a dicho polímero una cantidad biocida efectiva
de un concentrado de biocida-poliéster como se ha
descrito antes.
La incorporación del presente concentrado de
biocida-poliéster al sustrato de polímero
proporciona una serie de ventajas reales sobre el empleo de un
biocida neto para el mismo fin. Estas ventajas son la mejor
manipulación; mejoras en la higiene industrial y ambiental; y mejor
control de la precisión de dosificación para inserción de biocida
en el sustrato de polímero.
La ventaja mayor y mas sorprendente es la ventaja
de que el empleo del concentrado de
biocida-poliéster, cuando se adiciona a una variedad
de sustratos poliméricos, conduce a resistencia a la decoloración en
el sustrato polimérico biocidamente activo en comparación con la
incorporación de biocida directamente en el sustrato
polimérico.
El presente invento se refiere por tanto también
a un procedimiento para estabilizar un polímero biocidamente activo
frente a la decoloración que comprende incorporar en dicho polímero
una cantidad biocida efectiva de un concentrado de
biocida-poliéster como se ha descrito antes.
Una modalidad preferida del presente invento es
el empleo de un concentrado de biocida-poliéster
como se ha descrito antes para estabilizar un sustrato polimérico
frente a la decoloración.
Los ejemplos que siguen tienen finalidad
ilustrativa solo y no deben entenderse que limitan el alcance del
presente invento.
Un copoliéster de
poli(etilen/1,4-ciclohexilendimetilen
teref-talato) PETG (Eastar^{R}6763, Eastman
Chemical), se preseca en vacío bajo nitrógeno en un horno a
alrededor de 70ºC hasta un nivel de humedad de alrededor de 30 ppm
como se verifica sobre un medidor de humedad Mitsubishi
VA-O6. Se mezcla en seco 75 partes en peso de esta
resina seca con 25 partes en peso de
2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenil
éter (Irgasan^{R} o Irgaguard^{R}, Ciba Specialty Chemicals
Corp.). La resina mezclada se se la forma en fusión bajo nitrógeno
de pellas a 180ºC utilizando una extrusora Leistritz con tornillo
doble no interengranado corrotatorio a 100 rpm.
Se mezclan en seco, sin biocida, 100 partes de
homopolímero de polipropileno (Profax^{R} 6501, Montell
Polyolefins), estabilizado con 0,05 partes de neopententetrail
tetrakis(3,5-di-ter-butil-4-hdiroxihidrocinamato),
0,10 partes de
tris(2,4-di-ter-butilfenil)fosfito
y 0,05 partes de estearato cálcico; o con 0,25 partes o con 0,50
partes de
2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenil
éter (Irgasan^{R} o Irgaguard^{R}, Ciba Specialty Chemicals
Corp.) como un polvo neto o como un concentrado como se prepara en
el ejemplo 1. Las partes de los componentes son en peso.
Estas diversas mezclas se combinan en fusión en
una, dos y tres fases a dos temperaturas diferentes (260ºC y 288ºC)
en una extrusora Superior/MPM utilizando un tornillo de L/D 24:1 con
una cabeza de mezcla Maddock a 80 rpm. Las pellas extruidas se
moldean por compresión para formar placas de 125 mil (5,08 cm x
5,08 cm) a 232ºC durante nueve minutos (tres minutos a baja presión;
tres minutos a alta presión; tres minutos de enfriamiento). Los
valores del Indice de Amarilleamiento (YI) se determinan sobre las
placas de conformidad con ASTM D1925 sobre un espectrofotómetro DCI
SF600. Un bajo valor del Indice de Amarilleamiento denota poca
decoloración, un alto valor de Indice de Amarilleamiento denota
severa decoloración de las muestras. Los resultados se resumen
en
las Tablas 1 y 2.
las Tablas 1 y 2.
Ejemplo | Biocida (% en | Indice de Amarilleamiento (YI) después de extrusión de pasos | ||
peso) | multiples a 260ºC | |||
Primero | Segundo | Tercero | ||
2a^{a)} | - | 7,8 | 9,4 | 14,5 |
2b^{a)} | polvo 0,25% | 8,4 | 8,8 | 9,7 |
2c^{a} | polvo 0,50% | 8,8 | 9,7 | 9,2 |
2d^{b)} | Concentrado al | -0,4 | -2,0 | -0,6 |
0,25% | ||||
2e^{b)} | Concentrado al | -0,1 | -0,2 | 0,0 |
0,50% |
Ejemplo | Biocida (% en | Indice de Amarilleamiento (YI) después de extrusión de pasos | ||
peso) | multiples a 288ºC | |||
Primero | Segundo | Tercero | ||
2a^{a)} | - | 10,4 | 11,9 | 10,4 |
2b^{a)} | polvo 0,25% | 6,4 | 6,3 | 6,6 |
2c^{a} | polvo 0,50% | 7,1 | 7,2 | 7,4 |
2d^{b)} | Concentrado al | 0,3 | -2,3 | -0,7 |
0,25% | ||||
2e^{b)} | Concentrado al | -1,8 | -1,1 | 0,5 |
0,50% | ||||
a) Ejemplo comparativo | ||||
b) Ejemplo de conformidad con el invento |
Estos resultados muestran claramente que las
placas que contienen el biocida incorporado utilizando el
concentrado son bastante superiores en prestación de color (valores
YI muy inferiores) que las placas que contienen la misma
concentración de biocida adicionado como un polvo neto.
Siguiendo el procedimiento general del ejemplo 1,
se prepara en polietileno de baja densidad un concentrado del 10%
en peso de
2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenil
éter (Irgasan^{R} o Irgaguard^{R}, Ciba Specialty Chemicals
Corp.).
Siguiendo el procedimiento general del ejemplo 2,
mezclas de homopolímero de polipropileno (100 partes) sin biocida;
y con 0,25 y 0,50 partes del concentrado de
biocida-polietileno antes obtenido; y con 0,25 y
0,50 partes del concentrado de biocida-poliéster
obtenido en el ejemplo 1. Las partes de los componentes son en
peso: Estas mezclas se combinan en fusión en tres fases a 288ºC
como se aprecia en el ejemplo 2. Las pellas extruidas se moldean
por compresión y los valores de Indice de Amarilleamiento (YI) se
determinan de conformidad con ASTM D 1925 sobre un espectrofotómetro
DCI SF600. Un valor de Indice de Amarilleamiento bajo denota poca
decoloración, un valor de Indice de Amarilleamiento alto denota
severa decoloración de las muestras. Los resultados se resumen en
la Tabla 3.
Ejemplo | Biocida (% en peso) | Indice de Amarilleamiento (YI) después de extrusión de | ||
pasos multiples a 288ºC | ||||
Primero | Segundo | Tercero | ||
3a^{a)} | - | 8,9 | 8,8 | 12,5 |
3b^{a)} | Concentrado de poli-etileno al | 5,6 | n.m.^{c} | 5,0 |
0,25% | ||||
3c^{a} | Concentrado de poli-etileno al | 9,3 | 11,8 | 10,6 |
0,50% | ||||
3d^{b)} | Concentrado de poli-éster al | 0,3 | n.m^{c)} | 1,3 |
0,25% | ||||
3e^{b)} | Concentrado de poli-éster al | 1,2 | 1,0 | 1,5 |
0,50% | ||||
a) Ejemplo para comparación | ||||
b) Ejemplo de conformidad con el invento | ||||
c) no medido. |
Los resultados descritos en la Tabla 3 muestran
una prestación bastante superior con respecto a estabilidad del
color de las placas preparadas con el concentrado de
biocida-poliéster en comparación con las placas
preparadas con el concentrado de
biocida-polietileno.
Claims (12)
1. Un concentrado de
biocida-poliéster que comprende
(A) 1-75% en peso de un biocida
elegido del grupo
constituido
por
- (a)
- éster 2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenílico;
- (b)
- metilen-ditiocianato, 2-N-octil-4-isotiazolin-3-ona, 3,5-dimetil- tetrahidro-1,3,5-2H-tiodiacin-2-tiona;
- (c)
- 2-metiltio-4-ter-butilamino-6-ciclopropilamino-s-tria-cina;
- (d)
- sulfato de cobre, nitrato de cobre o cobre-bis(8-hi-droxiquinolina);
- (e)
- tributilestaño; y
- (f)
- compuestos de plata y zinc u oxi-bis-fenoxiarsina;
y
(B) 99-25% en peso de una resina
de vehículo
poliéster.
2. Un concentrado de
biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el componente (A) es
\hbox{10-50%}en peso de un biocida, un componente (B) es 90-50% en peso de una resina de vehículo poliéster.
3. Un concentrado de
biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el biocida del componente (A) es
2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenil
éter.
4. Un concentrado de
biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 1, en donde la resina de portador poliéster (B) es un
homopoliéster o un copoliéster preparado a partir de ácidos
alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos y dioles o ácidos
hidroxicarboxílicos.
5. Un concentrado de
biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 4, en donde el ácido dicarboxílico es ácido ftálico,
ácido isoftálico o ácido
2,6-naftalendicarboxílico.
6. Un concentrado de
biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 4, en donde el diol es
1,4-dihidroxici-clohexano,
1,4-ciclohexandimetanol, etilenglicol,
1,4-butandiol, 1,2-preopilenglicol o
1,3-trimetilenglicol.
7. Una composición de polímero biocidamente
activa resistente a la decoloración que comprende
(I) un sustrato de polímero,
y
(II) una cantidad biocida efectiva de un
concentrado de biocida-poliéster de conformidad con
la reivindicación
1.
8. Una composición, de conformidad con la
reivindicación 7, en donde la cantidad biocida efectiva del
componente activo es de 0,01% a 5% en peso basado en el total de la
composición.
9. Una composición, de conformidad con la
reivindicación 7, en donde el sustrato polimérico del componente (I)
es una poliolefina, poliestireno, una poliamida, un policarbonato,
un poliestirénico, un poliuretano, un acrilato, un
poliacrilonitrilo, un estirénico modificado por caucho,
poli(cloruro de vinilo), poli(vinil butiral) o un
poliacetal(polioximetileno).
10. Una composición, de conformidad con la
reivindicación 7, en donde el sustrato de polímero es una
poliolefina o un poliestirénico.
11. Un procedimiento para estabilizar un
polímero biocídamente activo frente a decoloración, que comprende
incorporar a dicho polímero una cantidad biocida efectiva de un
concentrado biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 1.
\newpage
12. El empleo de un concentrado de
biocida-poliéster de conformidad con la
reivindicación 1, para estabilizar un sustrato polimérico frente a
decoloración.
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