ES2230587T3 - Aditivo para resinas, procedimiento para su preparacion y composicion de resina olefinica que lo utiliza. - Google Patents
Aditivo para resinas, procedimiento para su preparacion y composicion de resina olefinica que lo utiliza.Info
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Abstract
UN ADITIVO PARTICULADO AMORFO PARA RESINAS QUE TIENE (1) UNA RELACION MOLAR DE SIO{SUB,2}: AL{SUB,2}O{SUB,3} ENTRE 2,1:1 Y 3,3:1, BASADA EN LOS OXIDOS, (2) UN DIAMETRO DE PARTICULA MEDIO ENTRE 0,3 Y 10 {MI}M, (3) UNA REPRISE EN EQUILIBRIO (90 % RH) NO SUPERIOR AL 10 %, (4) UNA DENSIDAD APARENTE ENTRE 0,5 Y 1,2 G/ML, Y (5) UN PH EN FORMA DE SUSPENSION ACUOSA ENTRE 6 Y 10. DICHAS PARTICULAS AMORFAS PUEDEN OBTENERSE MEDIANTE TRATAMIENTO ACIDO SEGUIDO DE TERMOTRATAMIENTO DE UNA ZEOLITA PC CON FORMA DE PARTICULA ESFERICA, UNA SUPERFICIE DENTADA Y UNA RELACION MOLAR SIO{SUB,2}: AL{SUB,2}O{SUB,3} ENTRE 2:1 Y 3,4:1, BASADA EN LOS OXIDOS, TENIENDO DICHAS PARTICULAS AMORFAS BASICAMENTE LA MISMA ESTRUCTURA PARTICULADA QUE LA DE DICHA ZEOLITA PC ASI COMO UNA FORMA DEFINIDA.
Description
Aditivo para resinas, procedimiento para su
preparación y composición de resina olefínica que lo utiliza.
La presente invención está relacionada con un
aditivo (agente de mezcla) para las resinas, el cual es mezclado en
las resinas olefínicas. Más específicamente, la invención está
relacionada con un aditivo para las resinas que proporciona
excelentes propiedades a los plásticos obtenidos, tales como
propiedad antibloqueo, estabilidad, resistencia a la abrasión y
propiedades similares. En particular, la presente invención está
relacionada con una composición de resina olefínica, la cual
contiene una resina olefínica y, en particular, una resina olefínica
obtenida por medio de la utilización de un catalizador metalocénico
y un aditivo inorgánico determinado, mostrando excelentes
propiedades tales como estabilidad, resistencia a la abrasión,
propiedad antiespumante, y propiedades similares.
Las resinas olefínicas tales como el polietileno,
el polipropileno y el copolímero de olefina poseen una excelente
moldeabilidad, propiedades sanitarias, propiedades mecánicas y de
transparencia, y pueden ser eliminadas fácilmente. Por todo ello,
las resinas olefínicas han sido ampliamente utilizadas en una
variedad de aplicaciones en forma de plásticos, tales como
materiales de embalaje, plásticos agrícolas, etc.
A la hora de manejar estos plásticos y, en
particular, los plásticos estirados, tiene lugar una especie de
bloqueo, el cual es el causante de que los plásticos se adhieran
estrechamente entre sí, haciendo difícil su separación. Con el fin
de evitar el bloqueo, en muchos casos les ha sido mezclado un agente
antibloqueo. Ejemplos del agente antibloqueo incluyen distintas
partículas inorgánicas, tales como el sílice amorfo, el aluminio, el
sílice-aluminio, la zeolita y diversas arcillas.
EP-A-0227168
revela un aditivo de resina de aluminio-sílice,
consistente en partículas de aluminio-sílice
amorfo.
GB-A-2201407
revela partículas esféricas de sílice o
sílice-aluminio amorfos y un proceso para la
preparación de las mismas.
GB-A-2228477
revela la preparación de partículas esféricas de
sílice-aluminio amorfo por medio de la síntesis de
partículas de zeolita.
La Publicación de la Patente japonesa nº
36866/1986, registrada por el presente solicitante revela un aditivo
de resina de aluminio-sílice, comprendiendo
partículas cúbicas que poseen un lado de una longitud no mayor de 5
micras y una proporción molar de Al_{2}O_{3}:SiO_{2} de 1:1,8
a 1:5.
Por otra parte, la Publicación de la Patente
japonesa nº 42367/1993 revela partículas de sílice amorfo o sílice
aluminio amorfo que poseen circularidad y resistencia dentro de unos
rangos predeterminados, siendo obtenidas las partículas por medio de
la síntesis de partículas de zeolita que poseen una imagen de
difracción de rayos X específica de la zeolita P, una forma
claramente esférica y superficies resistentes, y tratando las
partículas de zeolita con un ácido.
Además, la Publicación de la Patente japonesa nº
17217/1994 revela partículas esféricas de
sílice-aluminio amorfo obtenidas por medio del
intercambio de iones de la zeolita P con una metal alcalino térreo,
seguido de su calcinación.
Las partículas definidas de sílice o
sílice-aluminio anteriormente mencionadas ofrecen
ventajas, en el sentido de que pueden ser mezcladas y dispersadas
fácilmente en las resinas olefínicas y muestran la propiedad
antibloqueo, pero no son aún satisfactorias en cuanto a la propiedad
higroscópica, la resistencia a la abrasión y la estabilidad en la
combinación.
Las partículas cúbicas de la primera propuesta,
más arriba mencionada, muestran una resistencia a la abrasión
relativamente grande cuando los plásticos son frotados entre sí. Las
partículas cúbicas -las cuales son calcinadas con el fin de
disminuir la propiedad higroscópica- la poseen en gran medida.
Las partículas esféricas de la segunda propuesta,
anteriormente mencionada, muestran sin embargo una gran propiedad
higroscópica y tienden a deformarse cuando son mezcladas en la
resina y son trabajadas. A la hora de su producción, además, el
sílice en la zeolita P se eluye en el medio de la reacción, dando
como resultado que el rendimiento en la producción del objeto
disminuya.
Las partículas esféricas conforme a la tercera
propuesta son satisfactorias en cuanto a un alto rendimiento en la
producción del objeto y a una tendencia higroscópica relativamente
baja, dejando sin resolver, sin embargo, un problema en relación con
la estabilidad cuando son mezcladas en la resina, debido a su fuerte
propiedad alcalina. Por lo tanto, el aditivo para las resinas es
descompuesto o coloreado.
Según es descrito más arriba, el aditivo para las
resinas -como el agente antibloqueo- debe asumir una forma
particulada definida -como una forma esférica- con el fin de
mantener la propiedad de la dispersión. Al mismo tiempo, el aditivo
debe poseer un valor pH que sea casi neutro, debe dar estabilidad a
la composición de la resina, debe mantener la resistencia a la
abrasión en un nivel bajo cuando es mezclado en los plásticos de
resina, no debe mostrar una tendencia higroscópica alta, y debe
suprimir la espumación de la resina.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente
invención el proporcionar un aditivo (agente de mezcla) para las
resinas de una forma particulada definida, satisfaciendo los
requisitos más arriba mencionados.
Otro objetivo de la presente invención es el
proporcionar una composición de resina olefínica, la cual comprenda
una resina olefínica y, en particular, una resina olefínica obtenida
por medio de la utilización de un catalizador metalocénico y un
aditivo inorgánico determinado, y que muestre excelentes propiedades
tales como estabilidad, resistencia a la abrasión, propiedad
antiespumante y propiedades similares.
Conforme a la presente invención, se proporciona
un aditivo particulado amorfo para las resinas que posee (1) una
proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 2,1:1 a 3,3:1 en
las bases de los óxidos, (2) un diámetro medio de partícula de entre
0,3 y 10 \mum, (3) un reprise en equilibrio (RH 90%) no mayor del
10%, (4) una densidad por unidad de volumen de entre 0,5 y 1,2
gr/ml, y (5) un pH en la forma de una suspensión acuosa de entre 6 y
10, siendo obtenibles dichas partículas amorfas por medio de
tratamiento al ácido y, a continuación, tratamiento de calor, de una
zeolita Pc que posea una forma de partícula esférica, una superficie
dentada y una proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 2:1 a
3,4:1 en las bases de los óxidos, poseyendo sustancialmente dichas
partículas amorfas la misma estructura particulada que la de dicha
zeolita Pc, y teniendo una forma definida.
Conforme a la presente invención, además, se
proporciona un proceso para la preparación de partículas amorfas que
poseen una forma definida, cuyo proceso comprende (a) el tratamiento
al ácido de una zeolita Pc que tenga una forma particulada esférica,
una superficie dentada y una proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 2:1 a 3,4:1 en las bases de los óxidos,
bajo condiciones en donde, al menos, una parte del sodio en la
zeolita sea eliminado y la proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} se convierta en 2,1:1 a 3,3:1 en las bases
de los óxidos; y (b) la calcinación del producto tratado al ácido,
de tal forma que dicha zeolita Pc se transforme en zeolita
amorfa.
Conforme a la presente invención, además, se
proporciona una composición de resina olefínica que comprende 100
partes en peso de una resina olefínica y, como un aditivo
inorgánico, un aditivo de la invención en una cantidad de 0,01 a 10
partes en peso.
Conforme a la presente invención, se proporciona
además un plástico agrícola que comprende 100 partes en peso de una
resina, comprendiendo una resina olefínica obtenible utilizando un
catalizador metalocénico, de 0,01 a 10 partes en peso de un aditivo
particulado amorfo de la invención como un aditivo inorgánico, y de
0,01 a 10 partes en peso de un carbonato hidróxido de un compuesto
de litio-aluminio que posea un diámetro de partícula
de 0,2 a 10 \mum, medido por medio del método de
difracción/dispersión láser.
En el aditivo (agente de mezcla) para las
resinas, conforme a la presente invención, se desea que:
1. el aditivo tenga una proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 2,1 a 3,3 en las bases de los
óxidos;
2. el aditivo tenga un pH en la forma de una
suspensión acuosa de 6 a 10;
3. las partículas definidas sean,
sustancialmente, partículas esféricas que posean un área de
superficie específica BET no mayor de 50 m^{2}/gr; y
4. dichas partículas definidas sean obtenidas por
medio del tratamiento al ácido y, a continuación, calcinación de la
zeolita Pc esférica que posea una superficie dentada y una
proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 2,1 a 3,3 en las
bases de los óxidos, poseyendo además dichas partículas definidas
amorfas, sustancialmente, la misma estructura particulada que la de
dicha zeolita Pc.
El aditivo de la presente invención puede ser
utilizado ampliamente para las resinas olefínicas en general y, en
particular, son conseguidos efectos destacados cuando el aditivo es
usado para las resinas olefínicas obtenidas por medio de la
utilización de un catalizador metalocénico y, más deseablemente,
cuando el aditivo es usado para un copolímero de
etileno-\alpha-olefina.
La Figura 1 es una microfotografía electrónica de
tipo escáner que muestra la estructura particulada de las partículas
esféricas de zeolita Pc (ejemplo nº 1-1), conforme a
la presente invención;
La Figura 2 es una microfotografía electrónica de
tipo escáner que muestra la estructura particulada de las partículas
esféricas de sílice-aluminio amorfo de baja
higroscopicidad (ejemplo nº 1-3), conforme a la
presente invención;
La Figura 3 es un diagrama de difracción de rayos
X de las muestras núms. 1-1, 1-2 y
1-3 de la zeolita Pc de la presente invención,
obtenida en el Ejemplo 1, y de los productos de la misma tratados al
ácido;
La Figura 4 es un diagrama de difracción de rayos
X de las muestras núms. H-1, H-2 y
H-3 de la zeolita Pc obtenida en el Ejemplo
Comparativo 1 y de los productos de la misma tratados al ácido;
La Figura 5 es una microfotografía electrónica de
tipo escáner que muestra la estructura particulada de las partículas
esféricas de zeolita Pc (ejemplo nº 1-7), conforme a
la presente invención;
La Figura 6 es una microfotografía electrónica de
tipo escáner que muestra la estructura particulada de partículas
amorfas y esféricas de sílice-aluminio (ejemplo nº
1-9), conforme a la presente invención;
La Figura 7 es un diagrama de difracción de rayos
X de las muestras núms. 1-7, 1-8 y
1-9 de la zeolita Pc y de los productos tratados al
ácido de la misma, obtenidos en el Ejemplo 3 de la presente
invención; y
La Figura 8 es un diagrama de difracción de rayos
X de una mezcla de zeolita Pc, zeolita X y zeolita A, obtenida en el
Ejemplo Comparativo 5.
La Figura 9 es un diagrama de una curva
representando la distribución por tamaño de partícula en base al
volumen de las partículas definidas amorfas de la presente
invención.
La Figura 10 es un diagrama de una curva
representando la distribución por tamaño de partícula en base al
volumen de las otras partículas definidas amorfas de la presente
invención.
Conforme a la presente invención, un rasgo
destacado reside en el hecho de que el aditivo para las resinas
comprende partículas definidas amorfas que poseen una forma
particulada específica de la zeolita Pc, aunque con una proporción
molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 2,1 a 3,3, es decir, que posee
una cantidad relativamente grande de componente de aluminio con
respecto al componente de sílice.
Es decir, el componente de sílice es acídico
mientras que el componente de aluminio es básico. Conforme a la
presente invención, sin embargo, la proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} es mantenida para que permanezca dentro
del rango determinado antes mencionado, de tal forma que el pH de la
dispersión acuosa sea mantenido entre 6 y 10 y, en particular, entre
6 y 9 y, más específicamente, en la región neutra de 6,5 a 8, cuando
el aditivo haya de ser utilizado para los plásticos sintetizados por
medio del empleo de un catalizador metalocénico, con el fin de
eliminar la desventaja que surge cuando el aditivo es desviado hacia
la zona acídica o hacia la zona alcalina.
Las partículas de sílice-aluminio
y, en particular, las partículas de sílice-aluminio
obtenidas por medio del tratamiento de la zeolita con un ácido,
tienden a mostrar un aumento del reprise en equilibrio (RH 90%), con
una disminución de la cantidad del componente de aluminio. Conforme
a la presente invención, sin embargo, la proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} es controlada para que permanezca dentro
del rango determinado antes mencionado, con el fin de controlar el
reprise en equilibrio (RH 90%) para que no sea superior al 10%,
eliminando de esta forma el problema -como el de la espumación-
cuando son mezcladas en la resina.
Conforme es revelado en la Publicación de Patente
japonesa nº 42367/1993 (Publicación de Patente japonesa de propiedad
común nº 182212/1988) anteriormente mencionada, el sílice o
sílice-aluminio amorfos convencionales, obtenidos
por medio del tratamiento de la zeolita Pc con un ácido, presentan
una composición del 60 al 99,99% en peso de SiO_{2}, del 0 al 25%
en peso de Al_{2}O_{3} y del 0 al 12% en peso de NaO_{2}, y
una proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} no inferior a
4,08. Conforme a una realización aquí descrita, además, la zeolita
Pc -que es un material de inicio- posee una proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de 3,78 a 7. Esto es debido a que la
zeolita Pc tiende a formarse cuando existe un aumento en la
proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} y, además, incluso en
una fase de tratamiento de la zeolita con un ácido es fácil el
mantener la forma de la zeolita Pc.
En la síntesis de la zeolita Pc que posee una
proporción molar tan baja de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} como de 2 a
3,4, la zeolita A y la zeolita X tienden a mezclarse (ver Ejemplos
Comparativos que aparecen más tarde). Sin embargo, los presentes
inventores han descubierto los siguientes hechos: que la zeolita Pc,
poseyendo una proporción molar tan baja de SiO_{2}/Al_{2}O_{3}
como de 2 a 3,4, puede ser sintetizada a través de una fase que hace
reaccionar la solución de silicato sódico con la solución de
aluminato sódico y, a continuación, una fase de agitado enérgico del
gel resultante de aluminio-silicato a una
temperatura no inferior a 80ºC; y que la zeolita Pc poseedora de una
proporción molar tan baja puede ser convertida en una forma amorfa
basándose en la combinación del tratamiento con un ácido -que es
realizado en un grado tan bajo que elimina al menos parte del
componente de sodio- y la calcinación, llegando de esta forma a la
presente invención. Han descubierto también que, en el caso de que
la proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} sea baja, son
efectivas una fase que haga reaccionar la solución de silicato
sódico con la solución de aluminato sódico a una temperatura no
inferior a 80ºC y/o manteniendo la temperatura a 80ºC inmediatamente
después de la reacción, y una fase de agitado enérgico y continuo
del gel resultante de aluminio-silicato a una
temperatura no inferior a 80ºC. Este punto será descrito a
continuación. La zeolita Pc que posee una proporción molar de
sílice/aluminio relativamente baja es tratada ligeramente con un
ácido, es decir, es tratada con un ácido hasta el punto en el que el
producto tratado al ácido no se ha convertido aún perfectamente en
una forma amorfa, siendo a continuación calcinado el producto
tratado al ácido de tal forma que el producto se convierte en una
forma completamente amorfa.
Es decir, la zeolita Pc no pudo hasta este
momento ser convertida en una forma amorfa, a menos que el
componente de aluminio en la zeolita fuera eliminado en un grado
considerable. Conforme a la presente invención, sin embargo, la
zeolita Pc puede ser convertida en forma amorfa sin apenas cambio en
la proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3}, proporcionando
tales ventajas que las partículas poseen una estructura densa,
ofrecen una densidad por unidad de volumen tan alta como de 0,5 a
1,2 gr/ml, presentan una disminución en la tendencia higroscópica,
un pH que es cercano al neutro, un alto rendimiento, sin causar el
colapso de las partículas o la coagulación de las mismas entre sí, y
mostrando una forma definida y tamaño uniforme.
El aditivo (agente de mezcla) para las resinas de
la presente invención debe poseer una forma particulada específica
de la zeolita Pc, y un diámetro medio de partícula de 0,3 a 10
\mum. Cuando el diámetro de partícula es más pequeño que el rango
anterior, las partículas se coagulan entre sí o pierden la forma
definida, lo cual no es deseable. Cuando el diámetro de partícula es
mayor que el rango anterior, por otro lado, las zeolitas que no son
del tipo Pc tienden a mezclarse (debido a la zeolita de inicio), lo
cual no es deseable.
La Figura 1 es una microfotografía electrónica de
tipo escáner que muestra la estructura particulada de las partículas
de zeolita esférica Pc (ejemplo nº 1-1), conforme a
la presente invención; la Figura 2 es una microfotografía
electrónica de tipo escáner que muestra la estructura particulada de
partículas de sílice-aluminio amorfo de baja
higroscopicidad esféricas (ejemplo nº 1-3),
conforme a la presente invención; la Figura 3 es un diagrama de
difracción de rayos X de las muestras núms. 1-1,
1-2 y 1-3 de la zeolita Pc de la
presente invención, obtenida en el Ejemplo 1, que será descrito más
adelante y de los productos tratados al ácido de la misma; y la
Figura 4 es un diagrama de difracción de rayos X de las muestras
núms. H-1, H-2 y H-3
de la zeolita Pc obtenida en el Ejemplo Comparativo 1 y de los
productos tratados al ácido de la misma.
De las Figuras 1 a la 4 se desprende, y podrá ser
entendido, que las partículas definidas amorfas de la presente
invención son convertidas en forma amorfa al mismo tiempo que
mantienen, sustancialmente, la forma particulada y el diámetro de
partícula de la zeolita Pc.
Las partículas definidas amorfas de la presente
invención poseen un diámetro medio de partícula en el rango de 0,3 a
10 \mum y una distribución muy definida por tamaño de partícula.
La distribución por tamaño de partícula se calcula usualmente
basándose en el volumen, por medio de la utilización del contador
Coulter, y puede ser expresada de distintas formas. Por lo general,
sin embargo, la distribución por tamaño de partícula es expresada
como una proporción entre el diámetro de partícula (D25) para el
valor integrado del 25% del lado de diámetro grande, y el diámetro
de partícula (D75) para el valor integrado del 75%. El valor D25/D75
de las partículas definidas de sílice amorfo de porosidad
controlada, utilizadas para la presente invención, es, por lo
general, no mayor de 1,7. Las Figuras 9 y 10 muestran curvas
representando las distribuciones por tamaño de partícula de
partículas definidas amorfas de la presente invención.
Otra característica de la presente invención es
que las partículas definidas amorfas poseen una área de superficie
específica BET que es controlada para que se mantenga entre 10 y 50
m^{2}/gr. Al mantener el área de superficie específica para que no
sea superior a 50 m^{2}/gr, la densidad por unidad de volumen se
ve incrementada para mantenerse en un rango como el descrito con
anterioridad, el aditivo puede ser mezclado y dispersado en la
resina de forma adecuada, y puede ser trasladado y almacenado en una
forma compacta. Además, la tendencia higroscópica de las partículas
definidas amorfas -que tiene propensión a incrementarse- es
controlada, de tal forma que las partículas no absorben la humedad
antes de que sean mezcladas, previniendo de esta forma la espumación
a la hora de la mezcla o del moldeo.
Conforme a la presente invención, es sintetizada
la zeolita Pc base que posee una proporción molar tan baja de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} como de 2 a 3,4. Una zeolita Pc preferida
tendrá la siguiente composición:
- SiO_{2}
- 50 a 40% en peso
- Al_{2}O_{3}
- 23 a 35% en peso
- Na_{2}O
- 15 a 19% en peso
Para preparar la zeolita Pc son mezclados juntos
el silicato sódico o el gel de ácido silícico activo, el aluminato
sódico y el hidróxido sódico, con el fin de satisfacer las
siguientes condiciones:
\newpage
| Proporción del Componente | Proporción Molar | Proporción molar preferida |
| Na_{2}O/SiO_{2} | 0,2 a 8 | 0,5 a 2 |
| SiO_{2}/Al_{2}O_{3} | 2 a 3,7 | 2,5 a 3,1 |
| H_{2}O/Na_{2}O | 20 a 200 | 30 a 100 |
con el fin de formar un gel de álcali de silicato
de aluminio. A fin de prevenir la formación de subproductos de
zeolita A y zeolita X, es importante realizar la cristalización bajo
condiciones homogéneas, llevando a cabo la reacción a una
temperatura tal que no sea inferior a 80ºC y, en particular, a una
temperatura de 80 a 200ºC con un agitado enérgico bajo condiciones
de presión normal o bajo condiciones hidrotermales. De esta forma,
la zeolita Pc es sintetizada en una forma pura. La zeolita formada
es lavada con agua, clasificada por tamaño de partícula
predeterminado, según se desee, y es tratada con un ácido.
Conforme a la presente invención, la zeolita Pc
esférica obtenida siguiendo el método antes mencionado, es
convertida en forma amorfa basándose en la combinación de una fase
de tratamiento con un ácido bajo una condición en donde, al menos,
una parte del componente de sodio es eliminado de la zeolita, y una
fase de calcinación del producto tratado al ácido.
Puede ser utilizado cualquier ácido sin ninguna
limitación particular, sin tener en cuenta si el mismo es un ácido
inorgánico o un ácido orgánico. Desde el punto de vista económico,
sin embargo, se hace uso de un ácido como el ácido clorhídrico, el
ácido sulfúrico, el ácido nítrico o el ácido fosfórico. Estos ácidos
son utilizados en la forma de una solución acuosa diluída para la
reacción de neutralización con la zeolita cristalina.
Se desea que el tratamiento con un ácido sea
realizado hasta un punto en el que la zeolita Pc se convierta en
amorfa en cierto grado, pero no de forma completa. En particular, el
tratamiento con un ácido no debería ser realizado hasta el punto de
que el componente de aluminio fuera eluído. Cuando la altura de un
pico máximo de la zeolita Pc sea indicado por H en el diagrama de
difracción de rayos X y la altura de un pico del producto tratado al
ácido sea indicado por h, entonces, el tratamiento con un ácido es
realizado de tal forma que la proporción h/H sea de 0,01 a 0,35 y,
preferiblemente, de 0,05 a 0,25 y, particularmente preferible, de
0,05 a 0,18. Cuando es añadido un ácido a una suspensión acuosa de
la zeolita cristalina, por lo general el pH se mueve hacia el lado
acídico con la adición del ácido. Después de que haya concluído la
adición, sin embargo, el pH de la solución se mueve de nuevo hacia
el lado alcalino y tiende a estar saturado a un valor pH
predeterminado. Se desea neutralizar de esta forma el sistema para
que el pH saturado o el pH estabilizado se mantenga en un rango de
1,5 a 6 y, particularmente, de 2 a 4, desde el punto de vista de la
conversión de la zeolita en una forma amorfa sin deteriorar la forma
particulada, y minimizando la cantidad de eluído en la zeolita.
Las partículas de aluminio-sílice
obtenidas por medio del eluído y eliminación de, al menos, una parte
del componente álcali a través del tratamiento con un ácido, son
filtradas, lavadas con agua según se requiera, secadas y calcinadas
de este modo con el fin de obtener partículas definidas amorfas.
Las partículas definidas amorfas así obtenidas
son calcinadas, por lo general, a una temperatura de 300 a 1.300ºC
para facilitar el proceso de conversión de las partículas en forma
amorfa y la contracción de los poros internos. Es decir, aún cuando
el tratamiento con un ácido no es suficiente para convertir la
zeolita Pc en una forma amorfa, la calcinación adicional promueve el
proceso de transformación de la zeolita Pc en forma amorfa. De esta
forma son obtenidas las partículas de zeolita completamente amorfas.
Por lo tanto, las condiciones concretas para la calcinación son
tales que las partículas de zeolita Pc son transformadas
completamente en forma amorfa y las partículas definidas amorfas
poseen las propiedades anteriormente citadas. Por lo general, las
condiciones de calcinación no deben dañar la forma particulada.
Por lo general, la zeolita Pc se transforma en
mayor medida en forma amorfa al incrementar la temperatura de
calcinación, y el grado de disminución de los poros aumenta con un
aumento en la temperatura de calcinación o con un aumento en el
tiempo de calcinación cuando la temperatura permanece constante. Aún
cuando el diámetro de partícula es el mismo, el índice de refracción
de las partículas puede ser ajustado al cambiar la temperatura de
calcinación. Por ejemplo, cuando las partículas del Ejemplo 3 -que
aparecerá más adelante- son calcinadas, el producto calcinado
muestra un índice de refracción de 1,481 cuando es quemado a 550ºC
durante 30 minutos, muestra un índice de refracción de 1,485 cuando
es calcinado a 700ºC durante 30 minutos, muestra un índice de
refracción de 1,489 cuando es calcinado a 800ºC durante 30 minutos,
y muestra un índice de refracción de 1,50 cuando es calcinado a
900ºC durante 30 minutos. El índice de refracción puede ser
incrementado para que no sea inferior a 1,5 por medio de la
elevación adicional de la temperatura de calcinación. De esta forma,
las condiciones de calcinación son determinadas basándose en el
grado de conversión del producto tratado al ácido en forma amorfa, o
en el área de superficie específica y el volumen poroso que posee el
producto tratado al ácido, el reprise en equilibrio deseado (RH90%)
y el índice de refracción.
La calcinación puede ser llevada a cabo
utilizando un horno de calcinación de tipo rotatorio, de tipo lecho
fijo, de tipo lecho móvil o de tipo de lecho fluidizado, y la fuente
de calor puede utilizar un gas combustible, rayos infrarrojos o
calefacción eléctrica para calentar el sistema desde el interior o
desde el exterior. El tiempo de calcinación es, por lo general, de
alrededor de 0,1 a alrededor de 3 horas.
Aunque por lo general no es necesario, al menos
uno de los componentes metálicos seleccionados de entre el grupo
consistente en un metal alcalino, un metal alcalino térreo, Ti, Zr,
Al y Zn puede ser añadido, según se requiera, al producto tratado al
ácido con anterioridad a la calcinación, con el fin de mejorar las
superficies de las partículas definidas amorfas formadas. Contando
con la mejora de la superficie, además, el índice de refracción del
producto de la presente invención puede ser ajustado para ser de
1,46 a 1,55, y el producto puede ser mezclado para satisfacer el
índice de refracción de la resina.
Se desea que el componente de metal alcalino,
metal térreo alcalino o cualquier otro componente metálico sea
utilizado en tal cantidad que no deteriore la propiedad higroscópica
y, por lo general, es utilizado en una cantidad no mayor del 15% en
peso y, en particular, del 0,5 al 10% en peso basándose en los
óxidos con respecto a las partículas definidas tratadas al
ácido.
Como el componente de metal alcalino, metal
térreo alcalino, Ti, Zr, Al o Zn, se hace uso de un óxido, un
hidróxido o sales solubles en agua. Ejemplos concretos incluyen el
hidróxido sódico, el hidróxido potásico, el hidróxido cálcico, el
hidróxido de magnesio, el hidróxido de aluminio, el nitrato de
titanio, el cloruro de titanio, el cloruro de zirconio, el nitrato
de aluminio, el cloruro de aluminio, el aluminato sódico, el óxido
de cinc y el nitrato de cinc. Cuando son utilizadas las sales
solubles en agua se desea que los aniones residuales sean eliminados
por medio del lavado con agua. Es particularmente deseado el uso de
un hidróxido de un metal alcalino, o de un metal térreo alcalino.
Por ejemplo, a la suspensión al 20% del producto de la invención es
añadido sulfato de aluminio (8,18% de Al_{2}O_{3}, 18,8% de
SO_{3}) en una cantidad que se calcula sea del 3 al 10%
(Al_{2}O_{3}) con respecto a los componentes sólidos, seguido de
su agitado. A continuación, un 12,5% de agua de amonio es añadido en
forma de gotas a la misma, el pH es elevado a alrededor de 7, y la
mezcla es agitada durante 10 horas, y es filtrada y lavada. En este
punto, la pasta seca puede estar calcinándose de 550ºC a 700ºC para
preparar las partículas de sílice-aluminio esféricas
y amorfas a las que se les ha añadido aluminio con el fin de ajustar
el índice de refracción para que no sea inferior a 1,48.
Las partículas definidas amorfas utilizadas en la
presente invención pueden ser recubiertas o tratadas en sus
superficies con un óxido inorgánico, como el óxido de titanio, el
óxido de silicio, el óxido de zirconio, el óxido de cinc, el óxido
de bario, el óxido de magnesio o el óxido cálcico; o con un agente
de acoplamiento del tipo del silano, titanio o zirconio. Según se
requiera, además, las partículas pueden ser mezcladas con un jabón
metálico, un jabón ácido de resina, distintas resinas o ceras, un
agente de acoplamiento de tipo silano o de tipo titanio, óxidos o
hidróxidos de distintos metales, o pueden ser recubiertas con
silicio. Es además permisible el mezclar las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas de la presente
invención con sílice indefinido (sol de sílice, sílice ahumado,
sílice de método mojado), más fino que las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas, en una cantidad
no inferior al 0,2% en peso y, preferiblemente, en una cantidad del
0,3 al 5% en peso con respecto a las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas, con el fin de
mejorar la propiedad de dispersión de las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas.
Ejemplos del agente de acoplamiento de tipo
silano incluyen los amino silanos tales como el
\tau-aminopropiltrietoxisilano, el
N-\beta(aminoetil)
\tau-aminopropiltrimetoxisilano, el
N-fenilo-\tau-aminopropiltrimetoxisilano,
y el N-\beta(aminoetil)
\tau-aminopropilmetildimetoxisilano; metacriloxi
silanos, tales como el
\tau-metacriloxipropiltrimetoxisilano y similares;
vinil silanos, tales como el vinil tris
(\beta-metoxietoxi)silano, el vinil
trietoxisilano, el vinil trimetoxisilano, el vinil triclorosilano y
similares; epoxi silanos, tales como el
\beta-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano,
el
\tau-glicidoxipropil-trimetoxisilano,
el \tau-glicidoxipropilmetildietoxisilano y
similares; mercapto silanos, tales como el
\tau-mercaptopropiltrimetoxisilano y similares; y
cloropropil silanos, tales como el
\tau-cloropropil-trimetoxisilano.
Ejemplos del agente de acoplamiento de tipo
titanato incluyen el titanato de isopropiltriisostearoil, el
titanato de isopropiltridodecil-bencenosulfonil, el
titanato de isopropiltris(dioctilpirofosfato), el titanato de
tetraoctilbis(ditridecilfosfito), el titanato de
tetra(2,2-diariloximetilo-1-butil)bis(di-tridecil)fosfito,
el titanato de bis(dioctilpirofosfato)oxiacetato, el
titanato de bis(dioctilpirofosfato)etileno, el
titanato de isopropiltrioctanoil, el titanato de
isopropildimetacrilisostearoil, el titanato de
isopropilisostearoildiacril, el titanato de
isopropiltri-(dioctilfosfato), el titanato de
isopropiltricumilfenil, el titanato de
isopropiltri(N-aminoetil-aminoetil),
el titanato de dicumilfeniloxiacetato, el titanato de
diisostearoiletileno, el titanato de polidiisopropil, el titanato de
tetranormalbutilo y el titanato de polidinormalbutilo.
Se desea que el surfactante sea utilizado, por lo
general, en una cantidad del 0,1 al 10% en peso con respecto a las
partículas definidas amorfas, aunque la cantidad puede variar
dependiendo de su tipo.
Las partículas definidas amorfas de la presente
invención pueden ser utilizadas para todas las aplicaciones en donde
las partículas definidas de sílice-aluminio amorfas
hayan sido utilizadas hasta ahora.
Las partículas definidas amorfas son
particularmente útiles como un aditivo para las resinas
termoplásticas, las resinas termoestables y distintas gomas. Las
partículas definidas amorfas pueden ser utilizadas además para los
portadores para catalizadores, como material de base para
cosméticos, como deslustrantes para materiales de revestimiento,
aditivos para tóner y materiales para pulido.
Las partículas definidas amorfas muestran un
reprise en equilibrio que es controlado para que se mantenga dentro
de un rango bajo en condiciones de humedad alta, y que absorban poca
humedad y no se espumen. Además, las partículas definidas amorfas
poseen un pH que es neutro o cercano al neutro, y no desarrollan el
inconveniente de colorearse, causado por la adsorción por otros
aditivos, o no producen el deterioro de las propiedades de otros
aditivos. De esta forma, las partículas definidas amorfas sirven
como un excelente aditivo para los plásticos de resina y, en
particular, sirven como un agente antibloqueo.
Ejemplos de la resina termoplástica -en la que la
partícula definida amorfa es utilizada como agente antibloqueo-
incluyen las resinas olefínicas, tales como el polietileno de
densidad baja, media o alta, el polipropileno isotáctico, el
polipropileno sindiotáctico, o un polímero de polipropileno, el cual
es un copolímero del mismo con un etileno o una
\alpha-olefina, el polietileno de baja densidad
lineal, el copolímero de etileno-propileno, el
polibuteno-1, el copolímero de
etileno-buteno-1, el copolímero de
propileno-buteno-1, el copolímero de
etileno-propileno-buteno-1,
el copolímero de acetato etileno-vinil, el
copolímero olefínico degradado ionicamente (ionómero), y el
copolímero de éster etileno-acrílico, el cual puede
ser utilizado sólo o en la forma de una mezcla de dos o mas
tipos.
Los polímeros olefínicos pueden ser aquéllos
obtenidos por medio de la utilización del llamado catalizador
Ziegler -el cual comprende un compuesto de metal de transición
conteniendo un halógeno y un compuesto organoalumínico-, o aquéllos
obtenidos al utilizar el llamado catalizador metalocénico, es decir,
un catalizador que comprende un compuesto de aluminoxano orgánico y
un complejo conteniendo un esqueleto ciclopentadienil de un metal de
transición, como el titanio o el zirconio.
La resina olefínica producida al utilizar un
catalizador metalocénico muestra una excelente resistencia mecánica,
transparencia, resistencia al sellado en caliente y resistencia a la
extracción, y es adecuada como material de embalaje. Las partículas
definidas amorfas de la presente invención son particularmente
útiles con un agente antibloqueo para el plástico de resina
olefínica producido al utilizar el catalizador metalocénico,
eliminando la tendencia a la coloración que muestran los agentes
antibloqueo convencionales. Cuando las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas de la presente
invención van a ser utilizadas para los plásticos producidos
empleando el catalizador metalocénico, se desea que el pH de las
partículas en forma de una suspensión acuosa sea de 6 a 9 y,
preferiblemente, de 6,5 a 8.
Entre los polímeros olefínicos antes mencionados,
en los que es utilizada la partícula definida amorfa como aditivo
para las resinas de la presente invención, se desea un polietileno
de baja densidad lineal (LLDPE) obtenido por medio de la
copolimerización de un etileno y una
\alpha-olefina que posea de 3 a 18 átomos de
carbono, como el propileno, el buteno-1, el
penteno-1, el hexeno-1, el
4-metilpenteno-1, el
hepteno-1, el octeno-1, o el
deceno-1 en presencia de un catalizador de metal de
transición y, en particular, de un catalizador metalocénico. Con el
fin de mejorar la moldeabilidad del LLDPE, además, se sabe que se
forma un plástico al mezclar el LLDPE con un polietileno de baja
densidad o un polietileno de alta densidad. El aditivo de la
presente invención puede ser utilizado incluso para esta composición
de resina.
El aditivo para las resinas de la presente
invención es utilizable también como un agente antibloqueo para la
composición mejorada del polímero de propileno. Es decir, con el fin
de mejorar la resistencia al choque y la ductilidad del polímero de
propileno cristalino, los polímeros de propileno cristalinos como el
homopolipropileno, el copolímero aleatorio de
etileno-propileno y el copolímero en bloque de
etileno-propileno han sido mezclados con un
elastómero copolímero de
etileno-\alpha-olefina y, en
particular, con un copolímero de
etileno-\alpha-olefina obtenido
mediante la utilización del catalizador metalocénico. El aditivo
para las resinas de la presente invención es utilizable también como
un agente antibloqueo para las composiciones de polímero de
propileno.
En la composición de resina olefínica de la
presente invención se desea utilizar las partículas definidas
amorfas en una cantidad de 0,01 a 50 partes en peso por cada 100
partes en peso de la resina olefínica. Como agente AB, en
particular, las partículas definidas amorfas son utilizadas en una
cantidad de 0,1 a 3 partes en peso para el plástico de polietileno,
y en una cantidad de 0,01 a 0,3 partes en peso para el plástico de
polipropileno. Además, como mezcla básica, las partículas definidas
amorfas son utilizadas en una cantidad de 1 a 50 partes en peso.
Cuando la cantidad de mezcla de las partículas definidas es inferior
al rango antes mencionado se vuelve difícil el prevenir el bloqueo
del plástico y el mejorar el manejo del plástico. Aún cuando las
partículas definidas amorfas son mezcladas en cantidades mayores al
rango anteriormente citado, no se obtiene ninguna ventaja en
particular, pero la fricción en la superficie tiende a
incrementarse, lo que no es deseable.
Cuando así se requiere, la composición de resina
olefínica es mezclada con un agente antioxidante, un
termoestabilizador, un fotoestabilizador, un agente lubricante, un
agente antiestático, un agente antivaho, un neutralizador (captador
de halógeno), un agente nucleante y un agente de absorción de
radiación infrarroja. El aditivo para las resinas de la presente
invención puede ser neutro y es inerte frente a otros aditivos para
resinas, no las descompone ni las colorea, no deteriora las
propiedades de otros aditivos para resinas, y no deteriora las
propiedades de las resinas.
El agente antioxidante será un agente
antioxidante fenólico, como el
2,6-di-t-butil-4-metilfenol,
el
tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzil)
isocianurato (Irganox 3114 producido por Ciba Geigy Co.), el
2,2'-metilenobis(4-etil-6-t-butilfenol),
el
n-octadecil-3-(3',5'-di-t-butil-4'-hidroxifenil)propionato
(Irganox 1076 fabricado por Ciba Geigy Co.), el
4,4'-tiobis(3-metil-6-t-butilfenol),
el tetrakis
[metileno-3-(3',5'-di-t-butil-4'-hidroxifenil)propionato]metano
(Irganox 1010 fabricado por Ciba Geigy Co.), el
4,4'-butilidenobis(3-metil-6-t-butilfenol),
el
2,2-metilenobis(4-metil-6-t-butilfenol),
el
N,N'-hexametilenobis(3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamida)
(Irganox 1098 fabricado por Ciba Geigy Co.), el
trietilenoglicolbis[3-(3'-t-butil-5'-metil-4-hidroxifenil)propionato],
y una mezcla de
bis(3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzil
etilfosfonato) y cera de PE (proporción en peso de 1:1).
Se desea utilizar el agente antioxidante fenólico
en una cantidad de 0,01 a 0,3 partes en peso. Cuando la cantidad es
inferior al rango antes mencionado, no aparece el efecto
antioxidante. Por otro lado, cuando la cantidad es superior a 0,3
partes en peso, la resina se vuelve amarilla cuando se guarda
durante largos periodos de tiempo o tiene lugar la exudación en la
superficie del plástico, perdiendo la transparencia o deteriorándose
la propiedad antibloqueo.
Ejemplos del agente antioxidante de tipo
fosfórico incluyen el fosfito de trimetilo, el fosfito de
tri-n-butilo, el fosfito de
tridecilo, el fosfito de tris(2-etilhexilo),
el fosfito de trinonil, el fosfito de tricetil, el fosfito de
dilaurilhidrógeno, el fosfito de triciclohexilo, el fosfito de
trifenilo, el fosfito de tribenzilo, el fosfito de tricresil, el
fosfito de tri-p-nonilfenilo, el
fosfito de difenildecilo, el fosfito de tris(dinonilfenilo),
el fosfito de
tris(2,4-di-t-butilfenilo),
el fosfito de
tris(4-\alpha-metilbenzilfenilo),
el fosfito de tris(octiltioetilo), el fosfito de
tris(octiltiopropilo), el fosfito de
tris(cresiltiopropilo), el fosfito de
tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenilo),
el difosfito de tetrafenildipropilenoglicol, el fosfito de
4,4'-butilidenobis(3-metil-6-t-butilfenil-ditridecilo),
el
1,1,3-tris(2-metil-4-ditridecilfosfito-5-t-butilfenilo)butano,
el difosfito de
bis(2-cloropropil)pentaeritritol, el
difosfito de bisfenilpentaeritritol, el difosfito de
bisstearilpentaeritritol, el fosfito de trilauriltritio, el
difosfito de tetrakis
(2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno,
etc.
Se desea que el agente antioxidante de tipo
fosfórico (c) sea añadido en una cantidad de 0,01 a 0,2 partes en
peso. Cuando la cantidad es inferior al rango antes mencionado, no
se obtiene el efecto antioxidante y el efecto no se muestra tampoco
a la hora de evitar que la resina se vuelva amarilla. Por otro lado,
cuando la cantidad excede de 0,3 partes en peso, tiende a
incrementarse el número de manchas negras o la corrosión
metálica.
Como termoestabilizador se utiliza el fosfito, el
fosfonito o un derivado del ácido fosfónico.
Aquí pueden citarse una variedad de fosfitos,
tales como el fosfito de trifenilo, el fosfito de difenilo, el
fosfito de didecilfenilo, el fosfito de tridecilo, el fosfito de
trioctilo, el fosfito de tridodecilo, el fosfito de trioctadecilo,
el fosfito de trinonilfenilo, el fosfito de tridodeciltritio, el
difosfito de distearilpentaeritritol, el fosfito de
4,4'-butilidenobis(3-metil-6-t-butilfenilditridecil),
el fosfito de
tris(2,4-di-t-butilfenil),
el difosfito de
bis(2,4-di-t-butilfenil)pentaeritritol,
así como el disfosfito de
4,4'-isopropilidenodifeniltetraalquilo que posee un
grupo alquilo conteniendo de 12 a 15 átomos de carbono.
Como fosfonita, pueden citarse la difosfonita de
tetrakis(2,4-dialquilofenil)-4,4'-bifenileno,
etc. Aquí, el grupo alquilo posee de 1 a 30 átomos de carbono. Entre
ellos, es especialmente preferida la utilización de una difosfonita
de
tetrakis(2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno.
Ejemplos de los derivados del ácido fosfónico
incluyen el ácido
4-hidroxi-3,5-di-t-butilbenzilfosfónico,
el ácido
o-etil-(4-hidroxi-3,5-di-t-butilbenzil)fosfónico,
el ácido
o-(2-etilhexil)-(4-hidroxi-3,5-di-t-butilbenzil)fosfónico,
el ácido
o-etil(4-hidroxi-3,5-di-ti-butilbenzil)fosfónico,
y sal cálcica del ácido
o-etil-(4-hidroxi-3,5-t-butilbenzil)fosfónico.
Se desea que el termoestabilizador sea mezclado
en una cantidad de 0,01 a 1,0 partes en peso por cada 100 partes en
peso de la resina.
Como fotoestabilizador se utiliza un agente de
absorción de radiación ultravioleta o un estabilizador de radiación
ultravioleta.
Como el agente de absorción de radiación
ultravioleta se pueden citar los agentes de absorción de radiación
ultravioleta del grupo de los benzotriazoles, tales como el
benzotriazol
2-(5-metil-2-hidroxifenil),
una conocida substancia química nº (5)-544; el
2-[2-hidroxi-3,5-bis(\alpha,\alpha-dimetilbenzil)fenil]-2H-benzotriazol,
una conocida substancia química nº (5)-5459; el
benzotriazol
2-(3,5-di-t-butil-2-hidroxifenil),
una conocida substancia química nº (5)-3580; el
2-(3-t-butil-5-metil-2-hidroxifenil)-5-clorobenzotriazol,
una conocida substancia química nº (5)-545; el
2-(3,5-di-t-butil-2-hidroxifenil)-5-clorobenzotriazol,
una conocida substancia química nº (5)-3605; el
benzotriazol
2-(3,5-di-t-amil-2-hidroxifenil),
una conocida substancia química nº (5)-3604; un
agente de absorción de radiación ultravioleta de tipo anílido del
ácido oxálico, como el bisanilido del ácido
2-etoxi-2'-etiloxálico,
una conocida substancia química nº (3)-2830, y el
bisanilido del ácido
2-etoxi-5-t-butil-2'-etiloxálico,
una conocida substancia química nº (3)-2800.
Como el estabilizador de radiación ultravioleta
se pueden citar aquéllos de tipo amino obstaculizado, tales como el
producto de policondensación
dimetil-1-(2-hidroxietil)-4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina
sucinato, una conocida substancia química nº
(7)-2132; el
poli[[6-(1,1,3,3-tetrametilbutil)imino-1,3,5-triazina-2,4-diil][(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)-imino]hexametileno[[2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)imino]],
una conocida substancia química nº (7)-2170; y el
2-(3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzil)-2-n-ácido
butilmalónico
bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil),
una conocida substancia química nº (5)-5413.
Se desea que estos estabilizadores lumínicos sean
utilizados en una cantidad de 0,01 a 1 parte en peso por cada 100
partes en peso de la resina.
Como el agente lubricante, utilizado para mejorar
la manejabilidad de la composición de resina, puede ser utilizado
cualquier agente lubricante que sea utilizado para los plásticos
poliolefínicos. Es decir, el agente lubricante puede ser (a) de los
de tipo hidrocarbono, como la parafina fluidizante, natural o
sintética, la microcera, la cera de polietileno, y la cera de
polietileno clorinada; (b) de los de tipo ácido graso, tales como el
ácido esteárico, el ácido láurico, etc.; (c) la amida del ácido
palmítico, la amida del ácido ecílico, la metilenobisestearamida, la
etilenobisestearamida, la amida del ácido erúcico, la amida de ácido
esteárico, la amida oleica, la amida del ácido behénico, la amida
del ácido N-estearilbutilico, la amida del ácido
N-estearilcáprico, la amida del ácido
N-estearilláurico, la amida del ácido
N-estearilesteárico, la amida del ácido
N-estearilbehénico, la amida del ácido
N-oleiloléico, la amida del ácido
N-oleilbehénico, la amida del ácido
N-butilerúcico, la amida del ácido
N-octilerúcico, la amida del ácido
N-laurilerúcico, la amida del ácido
etilenobisoléico, la amida del hexametilenobisoléico, la amida del
ácido N,N'-dioleiladípico, la amida del ácido
N,N'-dioleilsebácico, etc., (d) de los del tipo
éster, tales como el estearato de butilo, aceite de castor curado,
monoestearato de etileno glicol, etc., (e) de los del tipo
alcohólico, tales como el alcohol cetilo, el alcohol estearilo,
etc., (f) jabones metálicos, tales como el estearato de plomo, el
estearato cálcico, etc., y (g) un sistema mezcla de los mismos. Sin
embargo, son particularmente preferidos para su utilización los del
tipo de la monoamida del ácido graso, o los del tipo de la
bisamida.
Se desea que el agente lubricante y, en
particular, el agente lubricante de tipo amida del ácido graso, sea
utilizado en una cantidad de 0,01 a 0,3 partes en peso por cada 100
partes en peso de la resina. Cuando la cantidad es inferior a la del
rango antes citado no se obtiene la propiedad lubricante. Cuando la
cantidad es mayor que la del citado rango la superficie del plástico
se blanquea debido a la exudación, perdiéndose la transparencia.
Puede ser mezclado un agente antiestático con el
fin de proporcionar a la resina la propiedad antiestática. Como el
agente antiestático pueden ser utilizados por lo general (a) los del
tipo catiónico, tales como la sal de amina primaria, la amina
terciaria, el compuesto de amonio cuaternario, y derivados de la
piridina; (b) los del tipo aniónico, tales como el aceite sulfonado,
jabón, aceite de éster sulfonado, aceite de amida sulfonada, sales
de éster sulfúrico de la olefina, sales de éster sulfúrico del
alcohol graso, sales de éster alquilsulfúrico, sales de sulfonato de
etilo del ácido graso, sales de sulfonato de alquilnaftaleno, sales
de sulfonato de alquilbenceno, sales de sulfonato de éster sucínico,
y sales del éster fosfórico; (c) los del tipo no iónico, tales como
el éster parcial del ácido graso del alcohol polihídrico, el aducto
de óxido de etileno del alcohol graso, el aducto de óxido de etileno
del ácido graso, el aducto de óxido de etileno del amino graso o de
la amida del ácido graso, el aducto de óxido de etileno del
alquilfenol, el aducto de óxido de etileno del alquilnaftol, el
aducto de óxido de etileno del éster parcial del ácido graso del
alcohol polihídrico, y el glicol polietileno; y (d) los del tipo
amfotérico, tales como los derivados del ácido carboxílico y los
derivados de la imidazolina. Sin embargo, se desea la utilización de
los del tipo no iónico y, preferiblemente, de la
polioxietilenoalquilamina o la polioxietilenoalquilamida, o del
éster del ácido graso de las mismas, o del éster del ácido graso de
la glicerina.
Cuando son requeridas las propiedades de
transparencia y antivaho, como en el caso de los plásticos
agrícolas, puede ser mezclado un agente antivaho. Ejemplos de
agentes antivaho incluirán el monoglicérido de ácido esteárico, el
monoglicérido de ácido oleico, el éster del ácido oleico de
poliglicerina, el monolaurato de sorbitán, el monopalmitato de
sorbitán, el monoestearato de sorbitán, y el monooleato de
sorbitán.
Como agente neutralizador para la captura de
átomos halógenos en el residuo del catalizador contenido en la
resina olefínica, pueden ser utilizados el hidróxido cálcico, el
hidróxido de magnesio, el silicato cálcico, el silicato de magnesio,
el ácido graso cálcico, el ácido graso magnésico, la hidrotalcita, y
el carbonato hidróxido de litio-aluminio. Entre
ellos, el carbonato hidróxido de litio-aluminio
consiste en partículas finas con la forma de una lámina hexagonal,
muestra una buena dispersión en la resina, y es utilizado como un
excelente agente de captura del átomo de halógeno. Ejemplos del
carbonato hidróxido de litio-aluminio han sido
revelados en la Publicación de Patente japonesa de propiedad común
nº 300313/1975.
Se desea que el agente neutralizador sea
utilizado en una cantidad de 0,1 a 10 partes en peso por cada 100
partes en peso de la resina.
Como agente nucleante para promover la
cristalización de una resina pueden citarse el
aluminio-p-tert-butil
benzoato, el dibenzilideno sorbitol, el sodio
bis(4-tert-butilfenil)fosfato,
el sodio
2,2'-metilenobis(4,6-ditert-butilfenil)fosfato,
el calcio
2,2'-metilenobis(4,6-ditert-butilfenil)fosfato,
y el aluminio básico
2,2'-metilenobis(4,6-ditert-butilfenil)fosfato.
En la composición de la resina olefínica de la
presente invención, el aditivo para las resinas de tipo de
sílice-aluminio puede haber sido mezclado
previamente en el sistema de polimerización, en la forma de un
soporte del catalizador, o puede haber sido mezclado en la resina
olefínica. La mezcla puede ser llevada a cabo por medio del mezclado
por fusión o por mezclado en seco. En ambos casos el aditivo para la
resina de la presente invención puede ser mezclado en la forma
llamada de mezcla básica. El aditivo es amasado junto con la resina
utilizando un rodillo, un mezclador Bumbury o un extrusor.
Es moldeado un plástico por medio de un método
conocido, como el método de molde en T, el método de moldeado del
plástico inflado, o por métodos similares. El plástico puede darse
en forma de un plástico no orientado, o de un plástico orientado
siendo orientado monoaxialmente o biaxialmente. Conforme a la
presente invención, el aditivo para las resinas posee una
distribución por tamaño de partícula definida y una forma definida,
ofreciendo una excelente propiedad de manejo, aún cuando el plástico
es considerablemente fino. Por lo tanto, el plástico puede ser
utilizado en distintas aplicaciones y, en particular, como plástico
de embalaje en la forma de un plástico de lámina única o de un
plástico de lámina laminada. Aunque no existe una limitación
determinada, se desea que el plástico tenga un espesor de alrededor
de entre 20 y 100 \mum.
La composición de resina olefínica de la presente
invención puede ser utilizada también como plásticos agrícolas.
Como resina olefínica para plásticos agrícolas puede ser utilizado
el polietileno de baja densidad lineal anteriormente descrito o la
resina de copolímero de acetato de etileno-vinilo.
En estas aplicaciones se desea que las partículas definidas amorfas
sean mezcladas en una cantidad de 0,01 a 10 partes en peso por cada
100 partes en peso de la resina, y el agente de absorción de
radiación calórica (agente de absorción de radiación infrarroja), o
el agente de mantenimiento térmico, está contenido en una cantidad
de 0,01 a 10 partes en peso por cada 100 partes en peso de la
resina. Como agente de mantenimiento del calor se desea la
utilización de un carbonato hidróxido de un compuesto de
litio-aluminio que posea un diámetro de partícula de
0,2 a 10 \mum, siendo medido por medio del método de
difracción/dispersión láser. Ejemplos adecuados del carbonato
hidróxido del compuesto de litio-aluminio han sido
revelados en la Publicación de Patente japonesa de uso público nº
300313/1975. La composición del plástico agrícola puede ser mezclada
con el agente antivaho antes mencionado en una cantidad de 0,01 a 5
partes en peso por cada 100 partes en peso de la resina.
Cuando sea requerido, la composición de resina de
la presente invención puede ser mezclada con caolín, talco, arcilla
ácida, sericita, zeolita, zeolita alterada iónicamente con Ca, Zn,
etc., sepiolita, wollastonita, nefelinesienita, hidrotalcita,
dawsonita, dolomita, sílice, carbonato cálcico, silicato cálcico,
mica, cuarzos y carbonato magnésico básico (ligero o pesado), las
cuales son substancias de relleno inorgánicas.
Los rellenos inorgánicos pueden ser mezclados en
una cantidad de 0,01 a 10 partes en peso por cada 100 partes en peso
de la resina. Se desea que el diámetro de partícula de los rellenos
inorgánicos sea de 0,1 a 10 \mum.
El aditivo para las resinas de la presente
invención puede ser mezclado, como un agente antibloqueo, incluso
con otros plásticos de resinas que han venido siendo ampliamente
conocidos, tales como las poliamidas, por ejemplo, el nylon 6, el
nylon 6/6, el nylon 6/10, el nylon 11, el nylon 12, y con
poliésteres termoplásticos como el tereftalato de polietileno, el
tereftalato de polibutileno, así como con el policarbonato, la
polisulfona, el poliestireno, y aleaciones polímeras de los mismos.
La cantidad de la mezcla es la misma que en el caso de las resinas
olefínicas. La misma se mantiene incluso para los otros aditivos
para resinas.
Las partículas definidas amorfas de la presente
invención pueden ser mezcladas, como substancia de relleno, en las
resinas termoplásticas anteriormente mencionadas, en distintas gomas
o en las resinas termoestables.
Ejemplos del polímero elastómero para gomas
incluyen la goma de nitrilo-butadieno (NBR), la goma
de estireno-butadieno (SBR), la goma de cloropreno
(CR), el polibutadieno (BR), el poliisopreno (IIB), la goma de
butilo, la goma natural, la goma de
etileno-propileno (EPR), la goma de
etileno-propileno-dieno (EPDM), el
poliuretano, la goma de silicona, la goma acrílica; y los
elastómeros termoplásticos, tales como el copolímero en bloque de
estireno-butadieno-estireno, el
copolímero en bloque de
estireno-isopreno-estireno, el
copolímero en bloque de estireno
hidrogenado-butadieno-estireno, y el
copolímero en bloque de estireno
hidrogenado-isopreno-estireno.
Como las resinas termoestables pueden citarse la
resina de fenol-formaldehído, la resina de
furano-formaldehído, la resina de
xileno-formaldehído, la resina de
cetona-formaldehído, la resina de
urea-formaldehído, la resina de
melamina-formaldehído, la resina del alquido, la
resina de poliéster insaturado, la resina epoxi, la resina de
bismaleimida, la resina de triarilcianurato, la resina acrílica
termoestable, y la resina de silicona, la cuales son utilizadas en
una combinación de dos o más tipos.
Cuando son utilizadas como substancia de relleno,
las partículas definidas amorfas lo son en una cantidad de 2 a 130
partes en peso y, en particular, de 5 a 100 partes en peso por cada
100 partes de la resina termoplástica, la resina termoestable o el
elastómero.
Como un material de recubrimiento a ser mezclado
con las partículas definidas amorfas de la presente invención,
además, se puede citar un material de recubrimiento que comprende,
al menos, una de las resinas termoestables anteriormente
mencionadas, o materiales de recubrimiento de resina termoplástica,
tales como el copolímero de cloruro de
vinilo-acetato de vinilo, el copolímero de cloruro
de vinilo-ácido maléico, el copolímero de cloruro de vinilo-ácido
maléico-acetato de vinilo, el polímero acrílico y la
resina de poliéster saturada. Estos materiales de recubrimiento de
las resinas pueden ser utilizados de un solo tipo o en una
combinación de dos o más tipos.
Cuando son utilizadas como un aditivo para los
materiales de recubrimiento, se desea que las partículas definidas
amorfas sean mezcladas en una cantidad de 2 a 130 partes en peso y,
en particular, de 10 a 100 partes en peso por cada 100 partes en
peso del componente de resina sólido en el material de
recubrimiento, obteniendo de esta forma el deslustre del plástico
recubierto o la mejora de la propiedad de aislamiento.
La invención será descrita a continuación con
mayor detalle, por medio de los Ejemplos.
Descrito más abajo se encuentra un proceso para
la preparación de una zeolita Pc esférica que posee superficies
dentadas y una proporción baja en la composición de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3}, por medio de la utilización de una
solución de silicato sódico (22% en peso de SiO_{2} y 7,2% en peso
de Na_{2}O), en la cual son disueltos cristales de silicato
sódico, aluminato sódico (25,3% en peso de Al_{2}O_{3}, y 19,1%
en peso de Na_{2}O) y soda cáustica, y para la preparación de
partículas esféricas de sílice-aluminio amorfo de
baja higroscopicidad de zeolita Pc y un producto tratado al ácido de
la misma de la presente invención, y sus propiedades.
Por medio de la utilización de los tres tipos de
material base antes mencionados, la solución de aluminato sódico fue
calentada a 90ºC y agitada, y a la cual se mezcló la solución de
silicato sódico calentada a 75ºC durante un período de 12 minutos
(manteniendo una temperatura no inferior a 80ºC), de tal forma que
la cantidad total de la solución de la reacción fue de 5 kg. en un
contenedor de acero inoxidable de 10 litros de capacidad, con el fin
de formar un aluminosilicato sódico, el cual, en su totalidad, se
encontró en una forma homogénea de gel, poseyendo la composición
molar más abajo mencionada:
Na_{2}O/SiO_{2} = 1,0
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 3,0
H_{2}O/Na_{2}O = 70
A continuación, el gel fue calentado a 95ºC
durante alrededor de 12 horas con un fuerte agitado, con el fin de
obtener las partículas de zeolita Pc esféricas de la presente
invención, seguido de su filtrado, lavado y secado para obtener una
pasta de las mismas. La pasta fue pulverizada utilizando un molino
para muestras y un molino de chorro para obtener partículas de
zeolita Pc esféricas (muestra nº 1-1), manteniendo
un rendimiento del 99%.
Utilizando parte de la pasta de zeolita Pc antes
de ser secada, fueron preparados 5 litros de una suspensión acuosa
conteniendo una concentración de componente sólido del 25%, y a la
cual fueron añadidos gradualmente alrededor de 1,4 litros de ácido
sulfúrico de una concentración del 14%, con agitado. La mezcla fue
agitada durante alrededor de una hora, filtrada, lavada con agua,
secada a 110ºC, y fue pulverizada utilizando el molino para muestras
con el fin de obtener un producto de la misma tratado al ácido
(muestra nº 1-2). La muestra nº 1-2
fue calcinada a una temperatura de 450ºC y fue pulverizada
utilizando el molino de chorro, con el fin de obtener partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas de la presente
invención (muestra nº 1-3): Las figuras 1, 2 y 3 son
microfotografías electrónicas de tipo escáner y diagramas de
difracción de rayos X de las muestras núms. 1-1 y
1-3. La figura 3 muestra también el diagrama de
difracción de rayos X de la muestra nº 1-2.
A continuación, las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas de la invención
(calcinadas a 430ºC) (muestra nº 1-4) fueron
preparadas de la misma manera que las de la muestra nº
1-2, pero realizando el tratamiento con ácido,
utilizando ácido sulfúrico al 14% en una cantidad de 1,1 litros.
Además, las partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas (calcinadas a
430ºC) (muestra nº 1-5) fueron preparadas de la
misma manera descrita más arriba, pero cambiando la composición
molar para la preparación de la zeolita Pc del Ejemplo 1, conforme
es descrito más abajo. Aquí, la muestra nº 1-5 fue
tratada con ácido utilizando ácido sulfúrico en una cantidad de 0,88
litros.
Na_{2}O/SiO_{2} = 1,7
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 2,5
H_{2}O/Na_{2}O = 43
La proporción molar SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de
la zeolita Pc de la muestra nº 1-5 anterior siendo
tratada con ácido fue de 2,26.
Ejemplo Comparativo
1
Las partículas de zeolita esférica Pc (muestra nº
H-1), poseyendo superficies dentadas y teniendo la
siguiente composición molar, fueron preparadas utilizando una
solución de silicato sódico, aluminato sódico y soda cáustica, y
fueron tratadas con un ácido (ácido sulfúrico al 14%, 1,4 litros) de
la misma manera que en el Ejemplo 1, seguido de su secado a 110ºC
(producto seco: muestra nº H-2) y a 450ºC (producto
calcinado: muestra nº H-3). La figura 4 muestra los
diagramas de difracción de rayos X de H-1,
H-2 y H-3. La muestra nº
H-1 fue obtenida manteniendo un rendimiento del
89%.
Na_{2}O/SiO_{2} = 0,7
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 6,0
H_{2}O/Na_{2}O = 60
Las propiedades de las partículas de relleno de
la resina, utilizadas en la presente invención, fueron medidas por
medio de los métodos descritos más abajo, y los resultados fueron
mostrados en la Tabla 1.
Fueron seleccionadas de una imagen fotográfica
obtenida utilizando un microscopio electrónico de tipo escáner
(Hitachi S-570) cincuenta partículas
representativas, y fueron medidos los diámetros de las imágenes de
la partícula utilizando una escala, y fueron considerados como los
diámetros de la partícula.
Medida de acuerdo con el método BET, utilizando
el Sorptomatic Series 1800, fabricado por Carlo Elba Co.
Medida conforme al JIS
K-6220.6.8.
Alrededor de 1 gr. de la muestra fue introducido
en un frasco de pesadas de 40x40 mm, habiendo sido medido su peso
con anterioridad, fue secado en un secador eléctrico de alta
temperatura calentado a 150ºC durante alrededor de 3 horas, y a
continuación fue dejado enfriar en un desecador. Después, la muestra
fue pesada correctamente para obtener su peso, introducida en un
desecador que había sido ajustado por adelantado a una humedad
relativa del 90% con ácido sulfúrico, y fue medido para obtener su
peso después de haber transcurrido 72 horas.
Medida conforme a JIS
K-6220.6.21.
Se encontró que el pH de una dispersión acuosa al
5% era conforme a JIS K-5101.26.
Primero fue preparado un solvente
(\alpha-bromonaftaleno, queroseno) del cual se
conocía su índice de refracción, utilizando el refractómetro Abbe. A
continuación, conforme a la inmersión en aceite Larsen, algunos
miligramos del polvo de la muestra fueron colocados en una placa de
cristal, fue añadida una gota de solvente -cuyo índice de refracción
era ya conocido-, fue colocada una tapa de cristal encima de la
misma y, después de que el solvente hubiera permeado en un grado
suficiente, fue observado el movimiento de la línea de Becke a
través de un microscopio óptico.
Medida bajo las siguientes condiciones,
utilizando un Geiger-Flex RAD-1B
System, fabricado por Rigaku Co.
| Objetivo | Cu |
| Filtro | Ni |
| Voltaje | 35 kv |
| Corriente | 15 mA |
| Medida a tamaño natural | 8000 c/s |
| Velocidad de escaneo | 2 grad/min |
| Constante de tiempo | 1 seg. |
| Apertura | DS 1 grad RS 0,3 mm SS 1 grad |
| Irradiación | 6 grad |
Plásticos de resina como el polietileno, el
polipropileno y, en particular, el polipropileno conteniendo residuo
catalizador con contenido de halógeno, el polietileno de baja
densidad de cadena recta producido utilizando un catalizador
metalocénico y el copolímero de acetato de
etileno-vinilo (EVA) mezclado con partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas de baja
higroscopicidad (muestra nº 1-3), obtenidas conforme
al Ejemplo 1 de la presente invención, fueron evaluados para medir
su transparencia, propiedad AB, propiedad de rayado, propiedad de
coloreado rosáceo, resistencia al amarilleo y propiedad de
mantenimiento térmico.
\newpage
Métodos de
prueba
Dos trozos de plástico fueron superpuestos uno
encima del otro, fue aplicada una carga de 200 gr/cm^{2},
mantenida a 40ºC durante 24 horas, y fue evaluada la facilidad de
peladura de los plásticos de la siguiente manera;
\medcirc: Se pela sin resistencia.
\Delta: Se pela con dificultad.
X: Se pela con mucha dificultad.
Medida conforme al JIS K-6714,
utilizando un Automatic Digital Haze Meter NDH-20D,
fabricado por Nippon Denshoku Co.
Dos trozos de plástico, después de haber
transcurrido 5 horas desde su formación, fueron superpuestos uno
encima del otro, y fueron frotados con un dedo. Fue medido el grado
de marcaje de la siguiente manera;
\medcirc: Apenas marcado.
\Delta: Un poco marcado.
X: Marcado.
Fue medido el factor de transmisión de luz blanca
de un film de muestra, utilizando un medidor de diferencia de color,
Modelo 1001DP, fabricado por Nippon Denshoku Kogyo Co.
El film fue introducido en un contenedor de
temperatura constante, mantenido a 85ºC, 90% RH y fue dejado en
reposo durante 24 horas. Fue medido el tono en la superficie del
film utilizando un medidor de diferencia de color, Modelo 1100P,
fabricado por Nippon Denshoku Kogyo Co., para encontrar un valor N
(grado del color amarillo). Cuanto más pequeño el valor N, mayor la
resistencia al amarilleo.
El film fue evaluado a simple vista para
averiguar su propiedad de desintegración.
Utilizando el plástico de muestra, fue instalado
en el suelo una estructura túnel con la forma de un cilindro
semicircular de un diámetro de 20 cm. y una longitud de 1 m., y se
midió por la noche una temperatura en la parte central de la
estructura túnel (a las 3 en punto de la mañana). Fue medida una
diferencia de temperatura (\DeltaT) con la temperatura en la
estructura túnel similar obtenida utilizando un plástico sin estar
mezclado con el agente de mantenimiento térmico, con el fin de
evaluar el efecto de mantenimiento térmico. En la presente
invención, cuanto mayor es el valor de \DeltaT, mayor es la
propiedad de mantenimiento térmico.
100 partes en peso de un copolímero de
etileno-hexeno-1 preparado
utilizando un catalizador metalocénico con una proporción de flujo
de fusión de 2,6 gr/10 min. y una densidad de 0,911 kg/cm^{3},
fueron mezcladas con 20 partes en peso de un producto (marca:
Mizukarac, diámetro medio de partícula de 2,8 \mum), obtenido por
medio de la calcinación de un carbonato hidróxido de
litio-aluminio a 300ºC (producido por Mizusawa
Kagaku Kogyo Co.), 0,5 partes en peso de la muestra nº
1-3 de la presente invención, y 0,01 partes en peso
de Irganox 1035, y la mezcla fue amasada y granulada a una
temperatura de 210ºC para preparar una mezcla básica. La mezcla
básica así preparada y el copolímero antes mencionado fueron
mezclados juntos en una proporción de 75:25, y a 100 partes en peso
de esta mezcla fueron añadidas 0,2 partes en peso de Irganox
B-225. A continuación, la mezcla fue nodulizada por
medio de un extrusor a una temperatura de 180ºC. Las pastillas
fueron infladas a continuación, con el fin de obtener un plástico de
40 \mum de espesor.
Se evaluó que el plástico poseía una turbidez del
2,8%, buena propiedad AB (\medcirc) y buena propiedad de rayado
(\medcirc), y mostraba un grado de color amarillo (valor N) de 12
en la prueba de resistencia al amarilleo, una excelente resistencia
al amarilleo, y una propiedad de mantenimiento térmico (ºC) de 1,6,
manifestando una excelente propiedad de mantenimiento térmico. El
plástico sin contenido de la muestra nº 1-3 mostró
una turbidez del 1,9%.
A 100 partes en peso de un polvo de resina de un
plástico de polipropileno (Hipole F657P producido por Mitsui Sekiyu
Kagaku Co.) fueron añadidas 0,15 partes en peso de un
2,6-ditert-butil paracresol, 0,1
partes de estearato cálcico y 0,09 partes de la muestra nº
1-3 de la presente invención. La mezcla fue mezclada
junta utilizado un súper mezclador durante un minuto,
fundida-mezclada y nodulizada utilizando un extrusor
monoaxial a una temperatura de amasado de 230ºC. De las pastillas se
formó un plástico utilizando un molde en T. A continuación,
utilizando una máquina de conformación por alargamiento biaxial, el
plástico fue estirado 5 veces en la dirección longitudinal y 10
veces en la dirección trasversal, con el fin de obtener un plástico
estirado biaxialmente de 30 \mum de espesor.
El plástico mostró una turbidez del 2,3%, buena
propiedad AB (\medcirc) y buena propiedad de rayado (\medcirc),
y una resistencia normal al amarilleo. El plástico sin contenido de
la muestra nº 1-3 mostró una turbidez del 1,8%.
Adicionalmente, fue preparada una composición de
resina al añadir 0,2 partes de Mizukarac producido por Mizusawa
Kagaku Kogyo Co., 0,08 partes de la muestra nº 1-3
de la presente invención, y 0,1 partes de la amida del ácido erúcico
a las 100 partes en peso de una resina de polipropileno conteniendo
un residuo catalizador conteniendo halógeno. La composición de
resina fue nodulizada a 260ºC, introducida en un molde metálico de
una lámina de acero inoxidable de un tamaño de espesor de 1 mm, y
una altura y anchura de 100 mm x 100 mm, intercalada entre una placa
gruesa satinadora para fotografía y una placa de aluminio de 2 mm de
espesor, colocadas una encima de la otra, en las que se ejerció
presión a 230ºC durante 30 minutos, transferida a una prensa de
refrigeración de 30 \pm 5ºC, y fue enfriada bajo una presión de
alrededor de 50 kg/cm^{2} por área de proyección del molde.
Después de que la temperatura del molde metálico hubiera bajado a
menos de 40ºC fue obtenido un film de polipropileno de 1 mm de
espe-
sor.
sor.
El film de polipropileno mostró un grado de color
amarillo (valor N) de 12 en la prueba de resistencia al amarilleo,
mostró una excelente resistencia al amarilleo, y mostró muy buena
propiedad de dispersión del film, según se observó a simple
vista.
Una composición de resina comprendiendo 100
partes en peso de una resina EVA conteniendo un 15% de acetato de
vinilo y poseyendo un MI= 1,5, 0,1 partes en peso de un agente de
absorción de radiación ultravioleta de tipo de los benzotriazoles,
0,1 partes en peso de un agente antioxidante del tipo amina
obstaculizada, 4 partes en peso de Mizukarac -el cual es un agente
de mantenimiento térmico-, y 0,5 partes en peso de la muestra nº
1-3 de la presente invención, fueron agitadas y
amasadas utilizando el mezclador Henschel. El producto amasado
obtenido fue nodulizado utilizando un extrusor biaxial a una
temperatura de 150ºC, y a continuación fue sujeto al moldeo por
inflado con el fin de obtener un plástico que posea una anchura de
30 cm y un espesor de 100 \mum. El plástico fue evaluado para
comprobar su propiedad de mantenimiento térmico, su propiedad AB y
transparencia.
El plástico mostró una propiedad de mantenimiento
térmico tan excelente como de 1,7ºC, una buena propiedad AB y una
transparencia favorable, según se observó a simple vista.
Ejemplo Comparativo
2
Mas abajo es evaluado un plástico de una
composición de resina olefínica obtenido al utilizar, como un agente
AB, las partículas de sílice-aluminio amorfas y
esféricas de la muestra nº H-3, con un pH de 9,6 y
una cantidad de absorción de humedad del 13,7% del Ejemplo
Comparativo 1.
El plástico de la resina de polietileno obtenido
al utilizar el catalizador metalocénico del Ejemplo 2 fue evaluado
de la misma forma que la evaluación del film (2-1)
del Ejemplo 2, pero utilizando la muestra nº H-3 en
lugar de la muestra nº 1-3 de la presente invención,
la cual es el agente AB.
Como resultado, el plástico se coloreó
ligeramente de rosa (se tornó rosáceo), y el grado de color amarillo
(valor N) fue de 13,9 en la prueba de resistencia contra el
amarilleo. Además, el plástico se hinchó debido a la espumación y
contenía burbujas finas, y poseía una baja transparencia según se
observó a simple vista comparado con el plástico de la evaluación
(2-1).
Ejemplo Comparativo
3
Fue evaluado un plástico de una composición de
resina de polietileno de la misma manera que en el Ejemplo
Comparativo 2, pero utilizando, como un agente AB, las partículas
amorfas y esféricas de la zeolita Pc con cambio de ion de Ca
(pérdida de Ig(%): 4,9, reprise (%): 5,2, pH: 10,5) revelado en la
Publicación de Patente japonesa nº 17217/1994, en lugar de utilizar
la muestra nº H-3 de la evaluación comparativa del
plástico (2H-1) del Ejemplo Comparativo 2.
El plástico no se encontraba espumado, no estaba
hinchado ni contenía burbujas, y mostraba una muy buena propiedad
AB, transparencia, resistencia al amarilleo y propiedad de rayado.
Sin embargo, el plástico estaba coloreado de rosa (se tornó rosáceo)
en un grado considerable.
Utilizando el mismo material de inicio que el del
Ejemplo 1, la solución de aluminato sódico fue calentada a 90ºC y
agitada, y a la cual le fue mezclada una solución de silicato sódico
calentada a 80ºC durante un periodo de alrededor de 4 minutos, de
tal forma que la cantidad total de la solución de la reacción fue de
1,75 kg en un contenedor de acero inoxidable de 2 litros de
capacidad, con el fin de formar un aluminosilicato sódico, el cual,
en su conjunto, se encontraba en una forma homogénea de gel,
teniendo la composición molar abajo indicada:
Na_{2}O/SiO_{2} = 1,71
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 2,52
H_{2}O/Na_{2}O = 44
A continuación, al gel se le hizo reaccionar
durante alrededor de 6 horas, siendo calentado a 90ºC con un agitado
vigoroso, y fue filtrado, lavado con agua, y secado para obtener las
partículas de zeolita Pc esféricas (muestra nº 1-7)
de la presente invención. La proporción molar de
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} fue de 2,25.
Utilizando parte de la pasta de zeolita Pc antes
de ser secada, fueron preparados 154 gr de una solución acuosa
teniendo una concentración de componente sólido del 15%. A esta
solución fueron añadidos alrededor de 70 ml de ácido sulfúrico de
una concentración del 6,2%, durante un periodo de alrededor de 3
horas, y la mezcla fue agitada durante una hora. A continuación, la
mezcla fue filtrada, lavada con agua, secada a 110ºC, y fue
pulverizada en un mortero con el fin de obtener un producto tratado
al ácido (muestra nº 1-8). La muestra fue calcinada
a 550ºC durante una hora para obtener partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas (muestra nº
1-9) de la presente invención. Las figuras 5 y 6 son
microfotografías electrónicas de tipo escáner de las muestras núms.
1-7 y 1-9. La figura 7 es un
diagrama de difracción de rayos X de las muestras núms.
1-7,1-8 y 1-9. La
tabla 2 muestra los valores físicos y composiciones de las muestras
núms. 1-7 y 1-9.
Utilizando el mismo material de inicio que el del
Ejemplo 1, la solución de aluminato sódico fue calentada a 90ºC y
agitada, y a la cual le fue mezclada una solución de silicato sódico
calentada a 75ºC durante un periodo de 12 minutos (manteniendo una
temperatura no inferior a 80ºC), de tal forma que la cantidad total
de la solución de la reacción fue de 5 kg en un contenedor de acero
inoxidable de 10 litros de capacidad, con el fin de formar un
aluminosilicato sódico, el cual, en su conjunto, se encontraba en
una forma homogénea de gel, teniendo la composición molar abajo
indicada:
Na_{2}O/SiO_{2} = 0,85
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 4,00
H_{2}O/Na_{2}O =70
A continuación, al gel se le hizo reaccionar
durante alrededor de 20 horas, siendo calentado a 95ºC con un
agitado vigoroso, y fue filtrado, lavado con agua, y secado para
obtener una pasta, la cual fue pulverizada después utilizando el
molino para muestras con el fin de obtener las partículas de
zeolita Pc esféricas (muestra nº 1-10). La
proporción molar de SiO_{2}/Al_{2}O_{3} de la muestra fue de
3,19.
Utilizando parte de la pasta antes mencionada de
la zeolita Pc antes de ser secada, fue preparada una solución acuosa
teniendo una concentración de componente sólido del 25%. A esta
solución fueron añadidos alrededor de 1,4 litros de ácido sulfúrico
de una concentración del 14%, durante un periodo de alrededor de 3
horas, y la mezcla fue agitada durante una hora. A continuación, la
mezcla fue filtrada, lavada, secada a 110ºC, y fue pulverizada
utilizando el molino para muestras con el fin de obtener un producto
tratado al ácido (muestra nº 1-11). La muestra fue
calcinada a 550ºC durante una hora para obtener partículas de
sílice-aluminio amorfas y esféricas (muestra nº
1-12) de la presente invención. La tabla 3 muestra
los valores físicos y composiciones de las muestras núms.
1-10, 1-11 y
1-12.
Ejemplo Comparativo
4
Utilizando el mismo material de inicio que el del
Ejemplo 1, la solución de aluminato sódico fue calentada a 70ºC y
agitada, y a la cual le fue mezclada una solución de silicato sódico
calentada a 68ºC durante un periodo de alrededor de 4 minutos, de
tal forma que la cantidad total de la solución de la reacción fue de
1,75 kg en un contenedor de acero inoxidable de 2 litros de
capacidad, con el fin de formar un aluminosilicato sódico, el cual,
en su conjunto, se encontraba en una forma homogénea de gel,
teniendo la composición molar abajo indicada:
Na_{2}O/SiO_{2} = 1,71
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 2,52
H_{2}O/Na_{2}O =44
A continuación, el gel fue envejecido durante una
hora, siendo calentado a 70ºC con un agitado vigoroso, y se le hizo
reaccionar durante alrededor de 6 horas a una temperatura de 90ºC, y
a continuación fue filtrado, lavado con agua, y secado. La muestra
así obtenida no fue la zeolita Pc, sino una mezcla de la zeolita Pc
y de la zeolita X.
Ejemplo Comparativo
5
Utilizando el mismo material de inicio que el del
Ejemplo 1, la solución de aluminato sódico fue calentada a 47ºC y
agitada, y a la cual le fue mezclada una solución de silicato sódico
calentada a 50ºC durante un periodo de alrededor de 4 minutos, de
tal forma que la cantidad total de la solución de la reacción fue de
1,75 kg en un contenedor de acero inoxidable de 2 litros de
capacidad, con el fin de formar un aluminosilicato sódico, el cual,
en su conjunto, se encontraba en una forma homogénea de gel,
teniendo la composición molar abajo indicada:
Na_{2}O/SiO_{2} = 1,71
SiO_{2}/Al_{2}O_{3} = 2,52
H_{2}O/Na_{2}O =44
A continuación, el gel fue envejecido durante una
hora, siendo calentado a 50ºC con un agitado vigoroso, y se le hizo
reaccionar durante alrededor de 4 horas a una temperatura de 90ºC, y
a continuación fue filtrado, lavado con agua, y secado. La muestra
así obtenida no fue la zeolita Pc, sino una mezcla de la zeolita Pc,
la zeolita X y la zeolita A. La figura 9 es un diagrama de
difracción de rayos X de esta mezcla.
La presente invención hace posible la obtención
de un plástico que no se espume ni se hinche, pero que posea una
excelente transparencia y propiedad AB, por medio de la mezcla de
plásticos de resina poliolefínica con un aditivo que comprenda
partículas de sílice-aluminio amorfas y esféricas
con un pH en forma de una dispersión acuosa de 6 a 10, en particular
de 6 a 9, y un reprise en equilibrio (RH 90%) no mayor del 10%, y
que posea superficies dentadas.
Al mezclar el plástico de resina olefínica -como
el de polietileno o polipropileno conteniendo un residuo de
catalizador conteniendo halógeno- con un agente neutralizador y
partículas hidróxidas de un compuesto de
litio-aluminio que poseen la función de
mantenimiento térmico, además, se permite el obtener un plástico de
resina que poseyendo una estabilidad térmica mejorada -como la
resistencia al amarilleo- y una excelente transparencia, la
propiedad de mantenimiento térmico y la propiedad AB.
Con el pH de la dispersión acuosa siendo capaz de
estar confinado en un rango de 6 a 9, además, el plástico de resina
olefínica obtenido al utilizar el catalizar metalocénico no se
espuma ni se hincha, no contiene burbujas finas, muestra una muy
buena propiedad AB, transparencia y propiedad de rayado, sin
problemas de coloración o de ser coloreado en rosa (tornarse
rosáceo).
Claims (10)
1. Un aditivo particulado amorfo para las resinas
que posee (1) una proporción molar de SiO_{2} y Al_{2}O_{3} de
2,1:1 a 3,3:1 en las bases de los óxidos, (2) un diámetro medio de
partícula de 0,3 a 10 \mum, (3) un reprise en equilibrio (RH 90%)
no superior al 10%, (4) una densidad por unidad de volumen de 0,5 a
1,2 gr/ml, y (5) un pH en la forma de una suspensión acuosa de 6 a
10, siendo obtenibles dichas partículas amorfas por tratamiento al
ácido seguido de tratamiento al calor de una zeolita Pc que posee
una forma de partícula esférica, una superficie dentada y una
proporción molar de SiO_{2} y Al_{2}O_{3} de 2:1 a 3,4:1 en
las bases de los óxidos, teniendo substancialmente dichas partículas
amorfas la misma estructura particulada que la de dicha zeolita Pc y
poseyendo una forma definida.
2. Un aditivo, conforme a la reivindicación 1, en
donde el pH de una suspensión acuosa del aditivo es de 6,5 a 9.
3. Un aditivo, conforme a las reivindicaciones 1
o 2, en donde dichas partículas son substancialmente esféricas y
poseen un área de superficie específica BET no superior a 50
m^{2}/gr.
4. Un aditivo, conforme a las reivindicaciones 1,
2 o 3, en donde dicho tratamiento al ácido es llevado a cabo hasta
el punto en el que el pH del sistema de la reacción alcanza un valor
de 2 a 4.
5. Un proceso para la preparación de partículas
amorfas que poseen una forma definida, cuyo proceso comprende:
(a) el tratamiento al ácido de la zeolita Pc que
posee una forma particulada esférica, una superficie dentada y una
proporción molar de SiO_{2} y Al_{2}O_{3} de 2:1 a 3,4:1 en
las bases de los óxidos, bajo condiciones donde, al menos, una parte
del sodio en la zeolita es eliminado y la proporción molar de
SiO_{2} y Al_{2}O_{3} se convierte en 2,1:1 a 3,3:1 en las
bases de los óxidos; y
(b) la calcinación del producto tratado al ácido,
de tal forma que dicha zeolita Pc se convierte en zeolita
amorfa.
6. Un proceso conforme a la reivindicación 5, en
donde la fase del tratamiento al ácido (a) es llevada a cabo hasta
el punto en el que el pH del sistema de la reacción alcanza un valor
de 2 a 4.
7. Una composición de resina olefínica que
comprende 100 partes en peso de una resina olefínica y, como un
aditivo inorgánico, un aditivo particulado amorfo conforme a las
reivindicaciones 1, 2 o 3, en una cantidad de 0,01 a 10 partes en
peso.
8. Una composición de resina olefínica conforme a
la reivindicación 7, la cual comprende, al menos, una resina
olefínica obtenible utilizando un catalizador metalocénico.
9. Un plástico de embalaje comprendiendo una
composición olefínica conforme a las reivindicaciones 7 u 8.
10. Un plástico agrícola comprendiendo 100 partes
en peso de una resina que comprende una resina olefínica obtenible
utilizando un catalizador metalocénico, de 0,01 a 10 partes en peso
de un aditivo particulado amorfo conforme a las reivindicaciones 1,
2 o 3 como un aditivo inorgánico, y de 0,01 a 10 partes en peso de
un carbonato hidróxido de un compuesto de
litio-aluminio que posee un diámetro de partícula
de 0,2 a 10 \mum, conforme es medido por el método de
difracción/dispersión láser.
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