ES2230699T3 - Composicion de resina sintetica que resiste al deterioro termico y piezas moldeadas. - Google Patents
Composicion de resina sintetica que resiste al deterioro termico y piezas moldeadas.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE RESINA SINTETICA QUE TIENE RESISTENCIA AL DETERIORO TERMICO Y CONSTITUIDA POR: A) 100 PARTES EN PESO DE UNA RESINA SINTETICA Y B) 0,001 A 10 PARTES EN PESO DE PARTICULAS DE HIDROTALCITA DEFINIDAS POR LAS CARACTERISTICAS SIGUIENTES (I) A (IV): (I) DICHAS PARTICULAS DE HIDROTALCITA SE REPRESENTAN POR LA SIGUIENTE FORMULA QUIMICA ESTRUCTURAL (1): (II) DICHAS PARTICULAS DE HIDROTALCITA TIENEN UN DIAMETRO DE PARTICULA SECUNDARIA PROMEDIO DE 2 MI M O INFERIOR; (III) DICHAS PARTICULAS DE HIDROTALCITA TIENEN UNA SUPERFICIE ESPECIFICA (PROCEDIMIENTO BET) DE 1 A 30 M 2 /G; Y (IV) DICHAS PARTICULAS DE HIDROTALCITA CONTIENEN UNO O MAS COMPUESTOS DE HIERRO Y UNO O MAS COMPUESTOS DE MANGANESO EN UNA CANTIDAD TOTAL SUPERIOR AL 0,02 % EN PESO EN TERMINOS DE METALES (HIERRO Y MANGANESO). LA PRESENTE INVENCION ADEMAS SE REFIERE A ARTICULOS MOLDEADOS FORMADOS A PARTIR DE DICHA COMPOSICION DE RESINA QUE TIENEN EXCELENTE RESISTENCIA AL DETERIORO TERMICO Y RESISTENCIA AL IMPACTO Y SATISFACTORIOS EN CUANTO A LA DISPERSIBILIDAD DE DICHAS PARTICULAS DE HIDROTALCITA.
Description
Composición de resina sintética que resiste al
deterioro térmico y piezas moldeadas.
La presente invención se refiere a una
composición de resina sintética que posee resistencia al deterioro
por calor, que comprende un agente de resistencia al deterioro por
calor compuesto de partículas de hidrocalcita que tienen propiedades
específicas en una proporción específica. Específicamente, se
refiere a una composición que comprende partículas de hidrocalcita
que raramente se deterioran por el calor en el momento del moldeo
térmico de la resina sintética y que puede proporcionar una
destacada resistencia al deterioro por calor y unas excelentes
propiedades físicas como, por ejemplo, una alta dispersibilidad,
no-cohesividad, moldeabilidad y resistencia al
impacto a las resinas; así como a una composición de resina
compuesta del la misma en una proporción específica.
Más específicamente, la presente invención se
refiere a una composición de resina y a un artículo moldeado que
contiene partículas de hidrotalcita como agente resistente al
deterioro por calor, en concreto, un estabilizante térmico, o como
un aceptor de ácido y que experimenta una disminución extremadamente
reducida de la resistencia física causada por la descomposición
térmica de la resina en el momento del moldeo o el uso.
Se han desarrollado partículas de hidrotalcita
como estabilizante para prevenir que las sustancias de halógeno y/o
ácidas contenidas en las sustancias que se mencionan más adelante
causen la corrosión o la formación de herrumbre en las partes
metálicas de la máquina de moldeo o el molde de metal en el momento
del moldeo o causen, en particular, el problema de que la resina
obtenida o el artículo moldeado de la misma se deteriore con el
calor o la luz ultravioleta (por ejemplo, USP 4.347.353 y
JP-B 58-46146). Las sustancias son
poliolefinas que contienen halógeno (utilizadas como término general
para los homopolímeros así como para los diversos copolímeros de la
presente invención) derivadas de un catalizador de polimerización
y/o post-halogenación, como por ejemplo polímeros y
copolímeros de olefina, producidos mediante un catalizador de
polimerización Ziegler que comprende un compuesto con contenido en
halógeno como componente catalizador y/o un componente vehículo, y
polietileno clorado; resinas termoplásticas que contienen sustancia
ácida y/o halogeno como por ejemplo, AS, ABS, poliacrilatos y
polimetacrilatos producidos mediante el uso de un catalizador que
contiene una sustancia ácida y/o halógeno como, por ejemplo, ácido
sulfúrico, trifluoruro de boro, tetracloruro de estaño o ácido
clorhídrico; resinas termoplásticas que contienen halógeno como,
por ejemplo, mezclas de polímero que contienen polímeros y
copolímeros de cloruro de vinilideno y una resina de cloruro de
vinilo; resinas termoplásticas que contienen halógeno como, por
ejemplo, polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo clorados; y
resinas termoplásticas que contienen una sustancia ácida y/o
halógeno derivada de un catalizador y/o monómero y/o
post-halogenación, como resinas de mezcla que los
contienen.
Aunque las partículas de hidrotalcita mencionadas
tienen propiedades adecuadas para proporcionar artículos moldeados
con una resistencia al deterioro por calor excelente cuando están
contenidas en una resina, se ha observado que las partículas de
hidrotalcita presentan aún problemas que están por resolver
paralelamente a los requisitos cada vez mayores que existen hoy para
las propiedades de las partículas a pesar del hecho de que la
cantidad de las partículas de hidrotalcita contenidas en la resina
sea muy reducida.
Es decir, existe una gran necesidad de que las
partículas de hidrotalcita tengan una estabilidad excelente frente
al calor y la luz ultravioleta para las resinas.
Por consiguiente, los autores de la presente
invención han llevado a cabo posteriores estudios para satisfacer
dicha demanda y han observado que las cantidades de compuestos
metálicos específicos como impurezas contenidos en las partículas
de hidrotalcita y la forma de la partícula tienen influencia sobre
el deterioro por calor y las propiedades físicas y que se puede
obtener un agente con una resistencia al deterioro por calor
excelente limitando estos valores específicos.
Aunque las partículas de hidrotalcita como
aditivo de resina se producen en grandes cantidades a escala
industrial, dichas partículas de hidrotalcita contienen diversas
impurezas derivadas principalmente de sus materiales de origen en
el proceso de producción de las partículas de hidrotalcita como una
solución sólida o impureza.
Es decir, las partículas de hidrotalcita se
producen a nivel industrial a partir de un material de origen de
magnesio, un material de origen de aluminio y un material de origen
de álcali como materiales de origen principales, y dichos
materiales de origen dependen sobre todo de las fuentes naturales o
productos procesados de los mismos. Por consiguiente, estos
materiales de origen contienen muchos tipos de compuestos metálicos
y compuestos no metálicos y se refinan para su uso en el grado en
el que lo permita su coste. Sin embargo, es imposible evitar la
inclusión de muchos tipos de impurezas.
En el proceso de producción de las partículas de
hidrotalcita, la elución e inclusión de metales derivados de los
materiales de diversos aparatos como son el reactor, el contenedor,
las tuberías de transporte, el cristalizador o la trituradora, no
se pueden evitar completamente.
Los autores de la presente invención han
identificado componentes que pueden influir en el deterioro por
calor y la reducción de las propiedades en el momento del moldeo de
una resina o en el deterioro por calor de un artículo moldeado,
como resultado de muchos tipos de impurezas contenidas en la
hidrotalcita y derivadas de sus materiales de origen e incluidos
durante su proceso de producción y han realizado diversos estudios
sobre los componentes y sus cantidades. Han observado que cuando
están contenidos un compuesto de hierro y un compuesto de manganeso
entre las distintas impurezas incluso en cantidades traza como
impureza o como solución sólida, influyen en el deterioro por calor
de una resina.
Asimismo, han observado en relación con las
partículas de hidrotalcita utilizadas en la presente invención que
el contenido total de dichas impurezas específicas está limitado a
valores más reducidos que los valores predeterminados para que
estas impurezas específicas ejerzan una marcada influencia en el
deterioro por calor y que el diámetro de partícula y el área
superficial específica de la partícula de hidrotalcita también
influyen en el deterioro por calor. Por lo tanto, se ha revelado
que, para obtener una composición que raramente se deteriora por
calor cuando está contenida en una resina, (i)la cantidad de
compuestos metálicos específicos contenidos en las partículas de
hidrotalcita deberá ser más reducida o igual a los valores
predeterminados, (ii) el diámetro de partícula secundaria medio de
las partículas de hidrotalcita deberá ser más reducido o igual al
valor predeterminado (es decir, las partículas raramente se
aglomeran), y (iii) las partículas de hidrotalcita deberán tener un
área superficial específica predeterminada (o una buena forma de
cristal).
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona una composición de resina sintética que posee
resistencia al deterioro por calor que comprende:
(A) 100 partes en peso de una resina sintética;
y
(B) de 0,001 a 10 partes en peso de partículas de
hidrotalcita definidas según los siguientes puntos (i) a (iv):
- (i)
- las partículas de hidrotalcita están representadas por la siguiente fórmula química estructural (1):
(1) \{ Mg)
_{y} (Zn) _{z} \} _{1-x} (Al) _{x} (OH) _{2}
(A^{n-})_{x/n}.mH_{2}O
- en la que A^{n-} es al menos un anión que tiene una valencia n, y x, y, z y m son valores que satisfacen las siguientes expresiones:
| 0,1 \leq x \leq 0,5, | y + z = 1, | 0,5 \leq y \leq 1 | |
| 0 \leq z \leq 0,5, | 0 \leq m < 1; |
- (ii)
- las partículas de hidrotalcita tienen un diámetro de partícula secundaria medio medido según el método de dispersión de difracción de láser de 2 \mum o inferior;
- (iii)
- las partículas de hidrotalcita tienen un área superficial específica medida según el método BET de 1 a 20 m^{2}/g; y
- (iv)
- las partículas de hidrotalcita contienen un compuesto de hierro y un compuesto de manganeso en una cantidad total de 0,02% en peso o menos en lo que se refiere a los metales (Fe + Mn).
La presente invención quedará descrita con mayor
detalle a continuación.
Las partículas de hidrotalcita utilizadas en la
presente invención están representadas por la siguiente fórmula
química estructural (1)
(1) \{ Mg)
_{y} (Zn) _{z} \}_{1-x} (Al) _{x} (OH) _{2}
(A^{n-})_{x/n}.mH_{2}O
En la fórmula general (1), A^{n-} es al menos
un anión que tiene una valencia n, como por ejemplo
ClO_{4}^{-}, SO_{4}^{2-} y CO_{3}^{2-}. Entre ellos se
prefiere CO_{3}^{2-}.
En la fórmula general (1) anterior, (y + z) es
igual a 1, y x es un valor que satisface 0,1 \leq x \leq 0,5,
preferiblemente 0,2 \leq x \leq0,4.
Asimismo, y es un valor que satisface 0,5 \leq
y \leq 1, preferiblemente 0,7 \leq y \leq 1. Asimismo, z es
un valor que satisface 0 \leq z \leq 0,5, preferiblemente 0
\leq z \leq 0,3. M es un valor que satisface 0 \leq m <1,
preferiblemente
0 \leq m \leq 0,7.
0 \leq m \leq 0,7.
Las partículas de hidrotalcita utilizadas en la
presente invención tienen un diámetro de partícula secundaria medio
medido según el método de dispersión por difracción de láser de 2
\mum o inferior. Es decir, la mayoría de las partículas deben ser
partículas primarias y no aglomerados de partículas primarias para
conseguir el objeto. Las partículas de hidrotalcita tienen
preferiblemente un diámetro de partícula secundaria medio de 0,4 a
1,0 \mum.
Asimismo, las partículas de hidrotalcita tienen
un área superficial específica medida según el método BET de 1 a 20
m^{2}/g, preferiblemente al menos 5 m^{2}/g. Por otra parte,
las partículas de hidrotalcita tienen preferiblemente una relación
entre el área superficial específica medida según el método BET y
el área superficial específica medida según el método Blaine de 1 a
6. Se prefiere sobre todo las partículas con una relación de 1 a 3
ya que la dispersibilidad en la resina de las partículas es
excelente.
Asimismo, las partículas de hidrotalcita
utilizadas en la presente invención contienen un compuesto de
hierro y un compuesto de manganeso como impurezas en una cantidad
total de 0,02% en peso o inferior, preferiblemente de 0,01% en peso
o inferior, en lo que se refiere a los metales (Fe + Mn).
El contenido total de compuesto de hierro y
compuesto de manganeso como impurezas contenidas en las partículas
de hidrotalcita utilizadas en la presente invención se encuentra
dentro del intervalo mencionado en lo que se refiere a los metales
(Fe + Mn) tal como se ha descrito. Preferiblemente, el contenido
total de compuestos de metal pesados incluyendo compuestos de
cobalto, compuestos de cromo, compuestos de cobre, compuestos de
vanadio y compuestos de níquel además del compuesto de hierro y el
compuesto de manganeso, se encuentra dentro del intervalo
mencionado en lo que se refiere a los metales. Es decir, es más
ventajoso que las partículas de hidrotalcita tengan un contenido
total de (Fe + Mn + Co + Cr + Cu + V + Ni) de 0,02% en peso o
menos, preferiblemente de 0,01% en peso, en lo que se refiere a los
metales.
Cuando el contenido total de compuesto de hierro
y compuesto de manganeso contenido en las partículas de hidrotalcita
aumenta, estos compuestos reducen aún más la estabilidad térmica de
la resina mezclada. Sin embargo, para que la resina tenga una
excelente estabilidad térmica y no se reduzcan sus propiedades
físicas, no es suficiente que la cantidad total de compuesto de
hierro y compuesto de manganeso satisfaga el intervalo mencionado.
Los valores del diámetro de partícula secundaria medio y el área
superficial específica de las partículas de hidrotalcita debe
satisfacer también los intervalos mencionados. Cuando el diámetro
de partícula secundaria medio de las partículas de hidrotalcita
excede los valores mencionados, pueden surgir problemas como son la
liberación de las partículas de hidrotalcita a la resina debido a
una dispersibilidad insuficiente, deterioro de la capacidad de
neutralización con halógeno, una baja estabilidad térmica, reducción
de la resistencia mecánica y un aspecto exterior insuficiente. Por
otra parte, cuando cada una de las partículas de hidrotalcita tiene
un área superficial específica medida según el método BET superior
a 20 m^{2}/g, la dispersibilidad en la resina de las partículas
de hidrotalcita se reduce y se deteriora también su estabilidad
térmica.
Tal como se ha descrito anteriormente, cuando las
partículas de hidrotalcita (i) están representadas por la fórmula
química estructural (1) anterior, (ii) tienen un diámetro de
partícula secundaria medio, (iii) tienen un área superficial
específica y (iv) tienen un contenido total de compuesto de hierro
y compuesto de manganeso (o un contenido total de estos y otros
compuestos de metal) dentro de los intervalos que se han indicado
anteriormente respectivamente, se obtiene una composición de resina
de alto rendimiento que satisface los requisitos de compatibilidad
con la resina, dispersibilidad, no cohesividad, moldeabilidad y
procesabilidad, aspecto exterior del artículo moldeado, resistencia
mecánica y resistencia al deterioro por calor.
El método y las condiciones para producir las
partículas de hidrotalcita de la presente invención no están
limitados siempre y cuando se obtengan partículas de hidrotalcita
que satisfacen los requisitos (i) a (iv) mencionados. Las materias
primas y las condiciones de producción para obtener las partículas
de hidrotalcita se conocen por sí mismas, básicamente, las
partículas de hidrotalcita se pueden producir con arreglo a métodos
conocidos (por ejemplo, JP-B
46-2280 y su patente EE.UU. correspondiente
3.650.704; JP-B 47-32198 y su
patente EE.UU. correspondiente 3.879.525; JP-B
50-30039; JP-B
48-29477 y JP-B
51-29129).
Entre los ejemplos típicos de materias primas
utilizadas para producir las partículas de hidrotalcita en grandes
cantidades a escala industrial se incluyen sulfato de aluminio e
hidróxido de aluminio como materiales de origen de aluminio,
cloruro de magnesio (como por ejemplo salmuera o aguas madres
iónicas) como materiales de origen de magnesio y caliza (o un
producto apagado de la misma) como material de origen de álcali. La
mayoría de ellas son de origen natural o productos procesados de
los mismos.
La mayoría de estas materias primas industriales
de las partículas de hidrotalcita contienen compuestos de metal
impureza como, por ejemplo, compuestos de hierro y compuestos de
manganeso, en cantidades que no son pequeñas, tal como se
describirá más adelante. Las partículas de hidrotalcita obtenidas a
partir de estas materias primas contienen estos compuestos de metal
impureza como una solución sólida o impureza, y dichos compuestos
metálicos impureza no pueden eliminarse a través de medios
sencillos.
Aunque se utilicen materias primas que contienen
compuestos metálicos impureza en cantidades reducidas (que por lo
general son caros), cuando las partículas de hidrotalcita se
producen en grandes cantidades a escala industrial, es imposible
evitar la inclusión de los componentes derivados de los materiales
de los aparatos, como por ejemplo el reactor, el tanque de
almacenamiento, las tuberías de transporte, el cristalizador, la
trituradora y la secadora. Dado que el proceso de producción de
partículas de hidrotalcita incluye la etapa de reacción en
condiciones alcalinas y la etapa de envejecimiento por
calentamiento durante un prolongado período de tiempo, la inclusión
de compuestos de metal impureza como, por ejemplo, compuestos de
hierro, no puede evitarse, sin prestar una especial atención a los
materiales de los aparatos.
Para este fin, debe prestarse una especial
atención en la presente invención en la obtención de partículas de
hidrotalcita que tengan un contenido extremadamente reducido de
compuestos de hierro y compuestos de manganeso. Es decir, es
necesario (i) eliminar los compuestos metálicos impureza, tales como
compuestos de hierro y compuestos de manganeso, de las materias
primas o seleccionar y utilizar materias primas que tengan un
reducido contenido de estos compuestos metálicos impureza y (ii)
utilizar aparatos hechos de materiales de los cuales los compuestos
metálicos impureza rara vez se eluyen en el proceso de producción de
partículas de hidrotalcita.
En la patente EE.UU. Nº 3.650.704 se describen
partículas de hidrotalcita que tienen un contenido en impurezas de
metal pesado de 30 ppm o menos. Las partículas de hidrotalcita
especiales son partículas de hidrotalcita sintetizadas para su uso
como un antiácido gástrico que se purifican en un alto grado para
su administración a organismos de seres humanos y que tienen un alto
efecto antiácido. En esta patente se explica que la inclusión de
impurezas nocivas en el organismo humano puede prevenirse
seleccionado cuidadosamente la clase de materia prima (línea 31 en
la página 2 a la línea 24 en la página 3), pero no se ofrece
ninguna descripción detallada sobre el tipo de materia prima. En
esta patente se especifica meramente el contenido de impurezas de
metal pesado en las partículas de hidrotalcita como medicina. Las
partículas de hidrotalcita se obtienen a partir de materias primas
especiales mediante el uso de aparatos de pequeño tamaño especiales
(como por ejemplo un recipiente de vidrio y un aparato para
revestido con vidrio).
Las partículas de hidrotalcita utilizadas en la
presente invención se obtiene eliminando los compuestos de metal
impureza, como por ejemplo compuesto de hierro y compuesto de
manganeso, de las materiales primas o seleccionando y usando
materias primas que tienen un reducido contenido en estos compuestos
de metal impureza. Para producir las partículas de hidrotalcita, se
deberán seleccionar aparatos que estén hechos de materiales
resistentes al álcali y resistentes al ácido desde los cuales
raramente se eluyan los compuestos de hierro y los compuestos de
manganeso, sobre todo los compuestos de hierro.
Las partículas de hidrotalcita son un aditivo de
resina que se emplea en grandes cantidades en campos industriales y
deben ser económicas. Por lo tanto, no es aconsejable purificar
todo el material de origen de aluminio, material de origen de
magnesio y material de origen de álcali excesivamente para su uso ya
que esto eleva el coste.
Según esto, al preparar las partículas de
hidrotalcita que no contienen básicamente compuestos de hierro y
compuestos de manganeso y que tienen un diámetro de partícula medio
predeterminado y un área superficial específica predeterminada, se
puede obtener una composición de resina que satisface los
requisitos para mejorar la calidad de la resina, es decir, para
mantener una alta resistencia al deterioro por calor y una alta
resistencia al impacto de la misma.
De manera más específica, para la producción de
partículas de hidrotalcita utilizadas en la presente invención, se
puede usar agua marina, salmuera natural o aguas madre iónicas como
material de origen de magnesio una vez que se han eliminado el
compuesto de hierro y el compuesto de manganeso por purificación, y
se pueden emplear sulfato de aluminio o cloruro de aluminio para uso
industrial como material de origen de aluminio.
Asimismo, es adecuado para uso industrial sosa
cáustica, para su uso como material de origen de álcali, no siendo
muy preferible la caliza, ya que es difícil de purificar. El
carbonato sódico o gas de ácido carbónico para uso industrial
pueden ser empleados como material de origen para los iones de ácido
carbónico. La composición de cada uno de los materiales de origen,
sobre todo el contenido de compuesto de hierro y el contenido de
compuesto de manganeso se describirá con mayor detalle en los
ejemplos de referencia, más adelante. El material de cada uno de los
aparatos también será descrito con más detalle en los ejemplos de
referencia.
Las partículas de hidrotalcita utilizadas en la
presente invención se pueden mezclar con una resina sintética
directamente o después de tratar cada una de las partículas con un
agente de tratamiento superficial. Es preferible por lo general
este segundo caso.
El agente de tratamiento superficial consiste en
al menos uno del grupo que consiste en ácidos grasos superiores,
agentes tensioactivos aniónicos, fosfatos, agentes de copulación (a
base de silano-titanato y alumino) y ésteres de
alcoholes polihidroxílicos y ácidos grasos.
Entre los ejemplos preferibles de agentes de
tratamiento superficial se incluyen ácidos grasos superiores que
tienen 10 o más átomos de carbono como, por ejemplo, ácido
esteárico, ácido erúcico, ácido palmítico, ácido láurico y ácido
behénico; sales de metal alcalino de ácidos grasos superiores; sales
de éster sulfúrico de alcoholes superiores como alcohol estearílico
y alcohol oleílico; agentes tensioactivos aniónicos como sales de
éster sulfúrico de éteres polietilen glicólicos, sales de éster
sulfúrico unidos a amida, sales de éster sulfúrico unidos a éster,
sulfonatos unidos a éster, sulfonatos unidos a amida, sulfonatos
unidos a éter, alquil aril sulfonatos unidos a éter, alquil aril
sulfonatos unidos a éster, alquil aril sulfonatos unidos a amida;
fosfatos como sales de metal alcalino y ácido y sales de amina de
ácido ortofosfórico y mono- o di-ésteres como alcohol oleílico y
alcohol estearílico o mezclas de ellos; agentes de copulación de
silano como viniletoxisilano,
vinil-tris-(2-metoxi-etoxi)silano,
\gamma-metacriloxipropil trimetoxisilano y
\gamma-aminopropil trimetoxisilano,
\beta-(3,4-epoxiciclohexil)etil
trimetoxisilano, \gamma-glicidoxipropil
trimetoxisilano y \gamma-mercaptopropil
trimetoxisilano; agentes de copulación a base de titanato como
titanato de isopropiltriisoesteaorilo,
isopropiltris(dioctilpirofosfato)titanato,
isopropiltri(N-aminoetil-aminoetil)titanato
y titanato de isopropiltridecilbencenosulfonilo; agentes de
copulación a base de aluminio como diisopropilato de
acetoalcoxialuminio; y ésteres de alcoholes polihidroxílicos y
ácidos grasos como monoestearato de glicerina y monooleato de
glicerina.
La superficie de cada una de las partículas de
hidrotalcita se puede revestir utilizando los agentes de
tratamiento superficial mencionados con arreglo a procesos en seco
o en húmedo conocidos. Por ejemplo, el proceso en húmedo consiste
en la adición de un agente de tratamiento superficial líquido o en
emulsión a una suspensión espesa de las partículas de hidrotalcita y
el mezclado a fondo mecánicamente, a una temperatura de
aproximadamente 100ºC. El proceso en seco comprende la adición de un
agente de tratamiento superficial sólido, en emulsión, o líquido a
las partículas de hidrotalcita al mismo tiempo que se agitan a
fondo las partículas con una mezcladora, como por ejemplo una
mezcladora Henschel, y se mezclan a fondo con o sin la aplicación
de calor. La cantidad de agente de tratamiento superficial puede
seleccionarse adecuadamente, si bien es preferiblemente
aproximadamente 10% en peso o menos en función del peso de las
partículas de hidrotalcita.
Las partículas de hidrotalcita tratadas en su
superficie se pueden someter a medios seleccionados adecuadamente
como por ejemplo lavado con agua, deshidratación (preferiblemente a
una temperatura de 150 a 300ºC), granulado, secado, triturado o
clasificación según se requiera para preparar un producto final de
las mismas. Las partículas de hidrotalcita de la presente invención
se mezclan con una resina en una cantidad de 0,001 a 10 partes en
peso, preferiblemente de 0,01 a 5 partes en peso, por cada 100
partes en peso de la resina.
La resina sintética que se mezcla con las
partículas de hidrotalcita es generalmente una resina sintética
termoplástica utilizada generalmente como artículo moldeado, como
por ejemplo polímeros y copolímeros de olefinas que tienen de 2 a 8
átomos de carbono (\alpha-olefinas) como
polietileno, polipropileno, copolímero de etileno/propileno,
polibuteno y
poli-4-metilpenteno-1,
copolímeros de estas olefinas con dienos, copolímero de
etileno-acrilato, poliestireno, resina ABS, resina
AAS, resina AS, resina MBS, resina de copolímero de cloruro de
vinilo-etileno, resina de copolímero de
etileno-acetato de vinilo, resina de polímero de
injerto de etileno-cloruro de
vinilo-acetato de vinilo, cloruro de vinilideno,
policloruro de vinilo, polietieno clorado, polipropileno clorado,
copolímero de cloruro de vinilo-propileno, resina de
acetato de vinilo, resina de fenoxi, poliacetales, poliamidas,
polimidas, policarbonatos, polisulfonas, óxido de polifenileno,
sulfuro de polifenileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de
polibuteno y resinas metacrílicas.
Entre estas resinas termoplásticas, se prefieren
aquellas provistas de un efecto de prevención de deterioro por
calor y unas características de retención de la resistencia
mecánica excelentes por parte de las partículas de hidrotalcita,
como por ejemplo poliolefinas, copolímeros de las mismas, y resinas
que contienen halógeno de las mismas, como por ejemplo resinas a
base de polipropileno como homopolímero de polipropileno y
copolímero de etileno-propileno; resinas a base de
polietileno como polietileno de alta densidad, polietileno de baja
densidad, polietileno de baja densidad de cadena lineal,
polietileno de densidad ultra baja, EVA (resina de etileno acetato
de vinilo), EEA (resinas de etileno acrilato de vinilo), EMA
(resina de copolímero de etileno-acrilato de
metilo), EAA (resina de copolímero de etileno-ácido acrílico) y
polietileno de peso molecular ultra alto; y polímeros y copolímeros
de olefinas que tienen de 2 a 6 átomos de carbono
(\alpha-etileno) como polibuteno y
poli(4-metilpenteno-1). Entre
ellos, son particularmente adecuados para su uso en la composición
de la presente invención polietileno, polipropileno, polibuteno,
poli(4-metilpenteno-1) y sus
copolímeros. Si bien estas poliolefinas contienen halógeno derivado
del catalizador de polimerización, la composición de la presente
invención es enormemente eficaz en la supresión del deterioro por
calor causado por el halógeno. La composición de la presente
invención también es ventajosa en la supresión del deterioro por
calor para el cloruro de vinilo y copolímero del mismo.
Por otra parte, se pueden emplear resinas
termoestables como por ejemplo resinas epoxídicas, resinas
fenólicas, resinas de melamina, resinas de poliéster insaturadas,
resinas alquídicas y resinas de urea y caucho sintético como por
ejemplo EPDM, caucho de butilo, caucho de isopreno, SBR, NBR y
polietileno clorosulfonado, como resina sintética.
Para preparar la composición de la presente
invención, el medio para el mezclado de las partículas de
hidrotalcita con la resina no está limitado en particular. Por
ejemplo, se pueden mezclar las partículas de hidrotalcita con la
resina sintética en combinación, o por separado, con otros
ingredientes de composición de resina lo más uniformemente posible
a través de los mismos medios que los utilizados comúnmente, medios
de mezclado conocidos para mezclar un estabilizante o una carga con
estas resinas. Por ejemplo, el medio puede consistir en un medio de
mezclado conocido como por ejemplo una mezcladora de bucle, una
mezcladora de alta velocidad, una amasadora, una aglomeradora o una
extrusora para mezclar estos componentes, o un medio que comprenda
la adición de una suspensión de un agente de resistencia al
deterioro por calor que comprende partículas de hidrotalcita como
ingrediente activo para formar una suspensión espesa de
post-polimerización y la agitación y secado de la
mezcla.
La composición de resina que tiene resistencia al
deterioro por calor de la presente invención puede contener otros
aditivos comúnmente utilizados además de los componentes
mencionados. Entre dichos aditivos se incluyen antioxidantes,
agentes de filtración de ultravioleta, agentes antiestáticos,
pigmentos, agentes de formación de espuma, plastificantes, cargas,
refuerzos, retardantes de llama de halógeno orgánicos, agentes de
reticulación, estabilizantes ópticos, absorbentes de ultravioleta,
lubricantes, otros estabilizantes térmicos orgánicos o inorgánicos
y similares.
La presente invención quedará explicada con mayor
detalle haciendo referencia a los siguientes ejemplos. La
proporción de cada aditivo contenido en la composición de resina se
expresa como partes en peso por cada 100 partes en peso de la
resina.
En los ejemplos que se exponen a continuación,
(1) el diámetro de partícula secundaria medio, (2) el área
superficial específica medida según el método BET, (3) el área
superficial específica medida según el método Blaine y (4) el
análisis de metal de las partículas de hidrotalcita y (5) la
resistencia al impacto Izod del artículo moldeado de la composición
de resina fueron medidos con arreglo a los siguientes métodos de
medición.
Se mide y determina empleando el analizador de
tamaño de partículas MICROTRAC de LEEDS & NORTHRUP INSTRUMENTS
CO., LTD.
Se añade la muestra en polvo en una cantidad de
700 mg a 70 ml de una solución acuosa al 0,2% en peso de
hexametafosfato sódico y se dispersa con ondas ultrasónicas (Modelo
US-300 de NISSEI PLASTIC INDUSTRIAL CO., LTD.
corriente eléctrica: 300 \muA) durante 3 minutos. Se recoge la
dispersión resultante en una cantidad de 2 a 4 ml y se añade a la
cámara de muestras del analizador de tamaño de partículas
mencionado que contiene 250 ml de agua desaireada. A continuación,
se activa el analizador para hacer circular la suspensión durante 3
minutos y se mide la distribución del tamaño de partículas. Se mide
la distribución del tamaño de partículas dos veces en total y se
calcula el valor medio aritmético del 50% de diámetros de partícula
secundaria acumulativo obtenido según estas medidas y se toma como
el diámetro de partícula secundaria medio de la muestra.
Se mide con arreglo a las especificaciones de JIS
Z8830.
Se mide con arreglo a la medida del área
superficial específica de Blaine de JIS R5201.
Se mide según ICP-MS
(Espectrometría de plasma-masa copulados
inductivamente).
Se mide con arreglo a JIS K7110.
Ejemplos de referencia 1 a
7
A continuación, se muestra el tipo y las
propiedades de las materias primas utilizadas para la preparación
de las partículas de hidrotalcita en los ejemplos de referencia 1 a
7.
Ejemplo de
referencia
Se transfirió salmuera purificada (materia prima
Nº 2) a un tanque de control de concentración, y se añadió sulfato
de aluminio (materia prima Nº 4) a la salmuera purificada para
preparar una solución acuosa mixta (A) que tenía una concentración
de Mg de 1,95 moles/l y una concentración de Al de 0,847 moles/l. A
continuación, se transfirió sosa cáustica (materia prima Nº 6) a
otro tanque de control de concentración y se añadió carbonato
sódico en polvo (materia prima Nº 7) y agua (materia prima Nº 9)
para preparar una solución acuosa (B) que tenía una concentración
de NaOH de 3 moles/l y una concentración de Na_{2}CO_{3} de
0,23 moles/litro.
Se inyectaron 1,18 litros de la solución acuosa
mixta (A) y 2,2 litros de la solución acuosa (B) en un reactor que
contenía agua al mismo tiempo con agitación para asegurar que el
tiempo de residencia era 60 minutos, y se obtuvo una suspensión
espesa de reacción de hidratacita (H.T.). Se recogió esta suspensión
espesa de reacción en una cantidad de 800 litros y se envejeció por
calentamiento en un autoclave a 170ºC durante 6 horas con agitación.
Después del enfriado, se transfirió la suspensión espesa resultante
a un tanque de tratamiento superficial y se calentó a 80ºC con
agitación, se inyectaron 2 kg de estearato sódico (materia prima
Nº10) disueltos en 50 litros de agua caliente calentada 80ºC en el
tanque poco a poco, y se agitó la mezcla resultante durante 30
minutos para completar el tratamiento superficial. Se separó un
material sólido por filtración, se lavó, se secó con una secadora de
aire caliente y se trituró con un molino de martillo para preparar
una muestra.
Como resultado del análisis de la hidrotalcita
obtenida, se observó que la composición de la misma era
Mg_{0,7}Al_{0,3} (OH) _{2}
(CO_{3})_{0,15} .
0,5H_{2}O
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,002% en peso en lo que se refiere a los metales y el área
superficial específica medida según el método BET de la hidrotacita
fue 10,4 m^{2}/g.
Los aparatos utilizados estaban hechos de los
siguientes materiales.
1. Tanque de materia prima (para salmuera): SUS
304 revestido con FRP
2. Tanque de materia prima (para sulfato de
aluminio): SUS 304 revestido con FRP
3. Tanque de control de concentración (para
salmuera + sulfato de aluminio): SUS 304 revestido con FRP
4. Tanque de materia prima (para sosa cáustica):
SUS 304
5. Tanque de control de concentración (para sosa
cáustica + carbonato sódico): SUS 304
6. Tubería de transporte (para salmuera y
solución mixta): tubería de PVC.
7. Tubería de transporte (para sosa cáustica y
solución mixta): SUS 304.
8. Tubería de transporte (para material tratado
hidrotérmicamente): SUS 316L
9. Reactor y autoclave: SUS 304 revestido con
Hastelloy C276
10. Agitador: SUS 316L
11. Filtro, secadora y molino: SUS 304
Se obtuvo la salmuera purificada mencionada
(materia prima Nº 2) por purificación de salmuera natural (materia
prima Nº 1) con arreglo al siguiente método.
El hierro y manganeso contenidos en la salmuera
recogidos de debajo de la tierra están presentes en la forma de
iones divalentes, iones trivalentes, hierro coloidal o similares,
respectivamente. Para eliminar el hierro y el manganeso, se oxidó
la salmuera por ventilación y después con cloro. Se condensó el
óxido obtenido y después se separó por filtración para obtener
salmuera purificada (materia prima Nº 2).
Ejemplo de referencia
2
Se obtuvo una suspensión espesa de reacción de
hidrotalcita utilizando las mismas materias primas, en las mismas
concentraciones y los mismos aparatos que los del ejemplo de
referencia 1 con la excepción de que se utilizó salmuera sin
purificar (materia prima Nº 1) en lugar de salmuera purificada.
Se recogió esta suspensión espesa en una cantidad
de 800 litros, se envejeció por calentamiento, se trató
superficialmente con estearato sódico y se sometió al mismo proceso
que el del ejemplo de referencia 1 para preparar una muestra.
Como resultado del análisis de la hidrotalcita
obtenida, se observó que la composición consistía en
Mg_{0,7}Al_{0,3} (OH) _{2}
(CO_{3})_{0,15} . 0,5H_{2}O.
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,028% en peso y el área superficial específica medida según el
método BET de la hidrotalcita fue 11 m^{2}/g.
Ejemplo de referencia
3
Se obtuvo un producto de la misma manera que en
el ejemplo de referencia 1 con la excepción de que el reactor, el
autoclave y el tanque de tratamiento superficial utilizados estaban
hechos de placa de acero de carbono para recipientes de presión
media y normal (SGP, JIS G3118-1977) y todas las
tuberías de transporte eran de acero de carbono para la fontanería
(material GSP, JIS G3452-1984).
Como resultado del análisis de la hidrotalcita
obtenida, se observó que la composición de la misma era
Mg_{0,7}Al_{0,3} (OH) _{2}
(CO_{3})_{0,15} .
0,55H_{2}O.
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,038% en peso y el área superficial específica medida según el
método BET de la hidrotalcita fue 11 m^{2}/g.
Ejemplo de referencia
4
Se llevó a cabo una reacción del mismo modo que
en el ejemplo de referencia 1 utilizando los mismos aparatos que en
el ejemplo de referencia 1 con la excepción de que se utilizaron
agua madre iónica y cloruro de zinc en lugar de la salmuera
purificada entre las materias primas. Es decir, agua madre iónica
(materia prima Nº 3) fue transferida a un tanque de control de
concentración, y se añadieron el cloruro de zinc (materia prima Nº
5) y sulfato de aluminio (materia prima Nº 4) para preparar una
solución acuosa mixta que tenía una concentración Mg de 1,05
moles/l, una concentración de Zn de 0,42 moles/l y una
concentración de Al de 0,63 moles/l. En este punto, se separó el
sulfato cálcico precipitado en un tanque de mezclado por filtración
para obtener un filtrado (A). A continuación, se transfirió sosa
cáustica (materia prima Nº 6) a otro tanque de control de
concentración, se añadieron carbonato sódico en polvo (materia
prima Nº 7) y agua (materia prima Nº 9) para preparar una solución
acuosa (B) que tenía una concentración de NaOH de 3 moles/l y una
concentración de Na_{2}CO_{3} de 0,225 moles/l.
Se inyectó 1 litro de la solución (A) y 1,4
litros de la solución (B) en un reactor que contenía agua al mismo
tiempo con agitación para asegurar que el tiempo de residencia era
60 minutos, y se obtuvo una suspensión espesa de reacción de
hidrotalcita (H.T.).
Se recogió esta suspensión espesa de reacción en
una cantidad de 800 litros y se envejeció por calentamiento en un
autoclave a 140ºC durante 6 horas con agitación. Después del
enfriado, se transfirió la suspensión espesa resultante a un tanque
de tratamiento superficial y se calentó a 80ºC con agitación, se
inyectaron 1,3 kg de estearato sódico (materia prima Nº10) disuelto
en 50 litros de agua caliente calentada a 80ºC en el tanque poco a
poco, y se agitó la mezcla resultante durante 30 minutos para
completar el tratamiento superficial. Se separó el material sólido
por filtración, se lavó, se volvió a emulsionar y se deshidrató por
dispersión para preparar una mezcla.
Como resultado se observó que la composición de
la hidrotalcita obtenida era la siguiente:
Mg_{0,5}Zn_{0,2}Al_{0,3} (OH)
_{2} (Co_{3})_{0,15} .
0,55H_{2}O
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,008% en peso y el área superficial específica medida según el
método BET de la hidrotalcita fue 7,1 m^{2}/g.
Ejemplo de referencia
5
Se transfirió la cal apagada (materia prima Nº 8)
obtenida de la caliza a un tanque de control de concentración para
obtener una suspensión espesa que tenía una concentración de
Ca(OH)_{2} de 200 g/l. Al mismo tiempo, se
transfirió la salmuera purifica (materia prima Nº 2) a otro tanque
de control de concentración y se añadió agua (materia prima Nº 9)
para preparar una solución acuosa que tenía una concentración de Mg
de 2 moles/l. Se transfirió la solución acuosa a un reactor y se
añadieron 0,726 litros de la solución acuosa de
Ca(OH)_{2} a 1 litro de la solución acuosa de Mg
poco a poco, con agitación. Después de deshidratar la suspensión
espesa de hidróxido de magnesio obtenida con un filtro y de lavarla
con agua, se añadió agua para volver a emulsionar la suspensión
espesa y se obtuvo una suspensión espesa que tenía una
concentración de hidróxido de magnesio de 50 g/l. A continuación, se
añadieron 35,1 litros de cloruro de zinc (materia prima Nº 5) y
70,9 litros de sulfato de aluminio (materia prima Nº 4) a 229,4
litros de la suspensión espesa de hidróxido de magnesio anterior
con agitación, y después se inyectaron 327,9 litros de sosa
cáustica que contenían 7,83 kg de carbonato sódico y que tenían una
concentración de 3 moles/l, poco a poco, para obtener una suspensión
espesa mixta. Se añadió a esta suspensión espesa agua para preparar
800 litros de la solución acuosa, que se envejeció después por
calentamiento en un autoclave a 150ºC durante 6 horas con agitación
para obtener una suspensión espesa de hidrotalcita. Después del
enfriado, se transfirió la suspensión espesa resultante a un tanque
de tratamiento superficial y se calentó a 80ºC con agitación, y se
inyectaron 0,75 kg de estearato sódico (materia prima Nº 10)
disuelto en 50 litros de agua caliente calentada a 80ºC en el tanque
poco a poco, y se agitó la mezcla resultante durante 30 minutos
para completar el tratamiento superficial. Se separó el material
sólido por filtración, se lavó, se secó con aire caliente y se
trituró para preparar una muestra.
El reactor, el autoclave y el tanque de
tratamiento superficial utilizados estaban hechos de una placa de
acero de carbono para contenedores de presión media y normal
(material SGP, JIS G3118-1977) y todas las tuberías
de transporte eran tuberías de acero de carbono para fontanería
(material SGP, JIS G3452-1984).
Como resultado del análisis de la hidrotalcita
obtenida, se observó que su composición era la siguiente:
Mg_{0,4}Zn_{0,3}Al_{0,3} (OH)
_{2} (CO_{3})_{0,15} .
0,55H_{2}O
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,058% en peso y el área superficial específica medida según el
método BET de la hidrotalcita fue 16 m^{2}/g.
Ejemplo de referencia
6
Se transfirió la cal apagada (materia prima Nº 8)
obtenida de la caliza a un tanque de control de concentración para
obtener una suspensión espesa que tenía una concentración de
Ca(OH)_{2} de 200 g/l. Al mismo tiempo, se
transfirió salmuera purificada (materia prima Nº 2) a otro tanque de
control de concentración y se añadió agua (materia prima Nº 9) para
preparar una solución acuosa que tenía una concentración de Mg de 2
moles/l. Se transfirió la solución acuosa a un reactor y se
añadieron 0,726 litros de la solución acuosa de
Ca(OH)_{2} a 1 litro de la solución acuosa de Mg
poco a poco con agitación. Después de deshidratar la suspensión
espesa de hidróxido de magnesio obtenida con un filtro y de lavarla
con agua, se añadió agua para volver a emulsionar la suspensión
espesa y se obtuvo una suspensión espesa que tenía una
concentración de hidróxido de magnesio de 100 g/l. A continuación,
se disolvieron 17,01 kg de hidróxido de aluminio (materia prima Nº
11), 11,54 kg de carbonato sódico (materia prima Nº 7) disuelto en
agua y se añadió agua (materia prima Nº 9) a 295,7 litros de la
suspensión espesa de hidróxido de magnesio anterior con agitación
para preparar 800 litros de una suspensión espesa mixta.
A continuación, se envejeció esta suspensión
espesa mixta por calentamiento en un autoclave a 180ºC durante 20
horas con agitación para obtener una suspensión espesa de
hidrotalcita. Después del enfriado, se transfirió la suspensión
espesa resultante a un tanque de tratamiento superficial para
someterlo a un tratamiento de agitación utilizando 1,7 kg de
estearato sódico de la misma manera que en el ejemplo de referencia
1. Se utilizaron los mismos aparatos que los utilizados en el
ejemplo de referencia 1.
Como resultado del análisis de la hidrotalcita
obtenida, se observó que la composición de la misma era la
siguiente:
Mg_{0,7}Al_{0,3} (OH) _{2}
(CO_{3})_{0,15} .
0,55H_{2}O.
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,048% en peso y el área superficial específica medida según el
método BET de la hidrotalcita fue 7 m^{2}/g. Sin embargo las
partículas de hidrotalcita se aglomeraron.
Ejemplo de referencia
7
Se transfirió salmuera purificada (materia prima
Nº 2) a un tanque de control de concentración, y se añadió sulfato
de aluminio (materia prima Nº 4) para preparar una solución acuosa
mixta (A) que tenía una concentración de Mg de 1,95 moles/l y una
concentración de Al de 0,847 moles/l. A continuación, se transfirió
sosa cáustica (materia prima Nº 6) a otro tanque de control de
concentración, y se añadió carbonato sódico en polvo (materia prima
Nº 7) y agua para preparar una solución acuosa (B) que tenía una
concentración de NaOH de 3 moles/l y una concentración de
Na_{2}CO_{3} de 0,23 moles/l.
Se inyectaron 1,18 litros de la solución acuosa
mixta (A) y 2,2 litros de la solución acuosa (B) a un reactor que
contenía agua al mismo tiempo, con agitación, para asegurar que el
tiempo de residencia era 60 minutos, y se obtuvo una suspensión
espesa de reacción de hidrotalcita. Se transfirió esta suspensión
espesa de reacción en una cantidad de 800 litros a un tanque de
tratamiento superficial y se calentó a 80ºC con agitación, se
inyectaron 2 kg de estearato sódico (materia prima Nº 10) disuelto
en 50 litros de agua caliente calentada a 80ºC en el tanque poco a
poco y se agitó la mezcla resultante durante 30 minutos para
completar el tratamiento superficial. Se separó el material sólido
por filtración, se lavó, se secó con aire caliente y se trituró
para preparar una muestra.
Como resultado del análisis de la hidrotalcita
obtenida, se observó que su composición era
Mg_{0,7}Al_{0,3} (OH) _{2}
(CO_{3})_{0,15} .
0,55H_{2}O
El contenido total de Fe y Mn en la hidrotalcita
fue 0,004% en peso y el área superficial específica medido según el
método BET de la hidrotalcita fue 60 m^{2}/g.
Se utilizaron los mismos aparatos que los
utilizados en el ejemplo de referencia 1.
En la tabla que se muestra a continuación, se
muestran las propiedades y el contenido en metal de las partículas
de hidrotalcita obtenidas en los ejemplos de referencia 1 a 7.
\newpage
Ejemplos 1 y
2
Ejemplos comparativos 1 a
8
Se prepararon pelets que tenían la siguiente
composición, mediante una extrusora de amasado a 260ºC a partir de
las partículas de hidrotalcita obtenidas en los ejemplos de
referencia anteriores para obtener muestras de ensayo. Se midió la
resistencia al deterioro por calor y la resistencia al impacto
(Izod con entalla) de cada una de las muestras de ensayo y la
dispersibilidad de las partículas con arreglo a los siguientes
métodos.
Resistencia al deterioro por calor:
Después de amasar cada uno de los pelets de la misma manera y de
extruirlos cinco veces, se midió la velocidad de flujo de fundido
del producto extruido resultante con arreglo a JIS K7210 y se
comparó con los primeros datos de medida (Cuanto más alto fue el
MFR mayor fue el deterioro).
Resistencia al impacto: Se preparó una
pieza de ensayo JIS K7110 Izod a partir del pellet extruido cinco
veces desde una máquina de moldeo por inyección a 230ºC para medir
la resistencia al impacto.
Dispersibilidad: Se formó una película de
60 \mum de espesor a partir del pelet anterior con una máquina de
formación de película de boquilla en T y se observó visualmente
para evaluar la dispersibilidad de las partículas de hidrotalcita
en función de tres criterios. En la tabla que se muestra a
continuación, se muestran los resultados.
| Composición | |
| Copolímero de etileno-propileno | 100 PHR |
| Irganox 1076 | 0,05 PHR |
| Irgafos 168 | 0,05 PHR |
| Partículas de hidrotalcita | 0,1 PHR o 0 PHR |
Ejemplo comparativo
9
Se prepararon pelets que tenían la siguiente
composición con una extrusora de amasado a 260ºC a partir de las
partículas de hidrotalcita obtenidas en el ejemplo de referencia 1 y
3 para obtener muestras de ensayo. Las muestras preparadas de la
misma manera que en el ejemplo 1 fueron medidas para determinar su
resistencia al deterioro por calor, su resistencia al impacto y su
dispersibilidad.
| Composición | |
| Copolímero de etileno-propileno | 100 PHR |
| Irganox 1076 | 0,05 PHR |
| Irgafos 168 | 0,05 PHR |
| Partículas de hidrotalcita | 8 PHR |
Ejemplos comparativos 10 y
11
Se amasó el compuesto que se indica a
continuación utilizando un rodillo a 180ºC durante 5 minutos para
preparar una lámina de rodillo de 0,7 mm-de espesor.
Se cortó esta lámina en un tamaño de 5 cm x 8 cm, se colocó en un
horno de engranaje calentado a 180ºC y se sacó cada 10 minutos para
medir su estabilidad térmica. Se evaluó el deterioro de la resina en
función de su coloración, se midió la cantidad de tiempo
transcurrido antes de que la resina se pusiera de un negro
determinado previamente y se evaluaron el color en la etapa inicial
de estabilidad térmica y la dispersibilidad.
| Composición | |
| Policloruro de vinilo (grado polimerizaicón 700) | 100 PHR |
| Estarato de calcio | 0,5 PHR |
| Estearato de zinc | 0,2 PHR |
| Dibenzoíl metano | 0,1 PHR |
| Partículas de hidrotalcita | 1,5 PHR o 0 PHR |
| Aceite de soja epoxilado | 0,5 PHR |
Claims (14)
1. Una composición de resina sintética que posee
resistencia al deterioro por calor que comprende:
(A) 100 partes en peso de una resina sintética;
y
(B) de 0,001 a 10 partes en peso de partículas de
hidrotalcita definidas según los siguientes puntos (i) a (iv):
- (i)
- las partículas de hidrotalcita están representadas por la siguiente fórmula química estructural (1):
(1)\{ Mg) _{y}
(Zn) _{z} \} _{1-x} (Al) _{x} (OH) _{2}
(A^{n-})_{x/n}.mH_{2}O
- en la que A^{n-} es al menos un anión que tiene una valencia n, y x, y, z y m son valores que satisfacen las siguientes expresiones:
- (ii)
- las partículas de hidrotalcita tienen un diámetro de partícula secundaria medio medido según el método de dispersión de difracción de láser de 2 \mum o inferior;
- (iii)
- las partículas de hidrotalcita tienen un área superficial específica medida según el método BET de 1 a 20 m^{2}/g; y
- (iv)
- las partículas de hidrotalcita contienen un compuesto de hierro y un compuesto de manganeso en una cantidad total de 0,02% en peso o menos en lo que se refiere a los metales (Fe + Mn).
2. Una composición según la reivindicación 1 en
la que x, y y z son valores que satisfacen las siguientes
expresiones:
3. Una composición según la reivindicación 1 ó 2,
en la que las partículas de hidrotalcita tienen un diámetro de
partícula secundaria medio medido según el método de dispersión por
difracción de láser de 0,4 a 1,0 \mum.
4. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en la que las partículas de hidrotalcita
tienen un área superficial medida según el método BET de al menos 5
m^{2}/g.
5. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en la que las partículas de hidrotalcita
tienen una relación entre el área superficial específica medida
según el método BET y el área superficial específica medida según el
método Blaine de 1 a 6.
6. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que las partículas de
hidrotalcita contienen compuestos de hierro y manganeso en una
cantidad total de 0,01% en peso o menos en lo que se refiere a los
metales (Fe + Mn).
7. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en la que las partículas de hidrotalcita
tienen un contenido total en compuestos de hierro, manganeso,
cobalto, cromo, cobre, vanadio y níquel de 0,02% en peso o menos en
lo que se refiere a los metales.
8. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en la que las partículas de hidrotalcita
han sido deshidratadas a una temperatura de 150 a 300ºC.
9. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que las partículas de
hidrotalcita están contenidas en una cantidad de 0,01 a 5 partes e
peso por cada 100 partes en peso de la resina sintética.
10. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la resina sintética es una
poliolefina, un copolímero de olefina o una resina de olefina con
contenido en halógeno.
11. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la resina sintética es
polietileno, polipropileno, polibuteno,
poli(4-metilpenteno-1) o un
copolímero de etileno, propileno, buteno o
4-metilpenteno-1.
12. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que las partículas de
hidrotalcita han sido tratadas en la superficie con al menos un
agente de tratamiento superficial seleccionado entre ácidos grasos
superiores, agentes tensioactivos aniónicos, fosfatos, agentes de
copulación y ésteres de alcoholes polihidroxílicos y ácidos
grasos.
13. Un artículo moldeado formado a partir de la
composición de resina sintética de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores.
14. Uso de las partículas de hidrotalcita según
se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para suprimir
el deterioro por calor de la resina sintética en el momento del
moldeo térmico de la resina.
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