ES2233959T3 - Composicion para polimero clorado a basse de beta-dicetona y de acetilacetoonato. - Google Patents

Composicion para polimero clorado a basse de beta-dicetona y de acetilacetoonato.

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ES2233959T3
ES2233959T3 ES96401217T ES96401217T ES2233959T3 ES 2233959 T3 ES2233959 T3 ES 2233959T3 ES 96401217 T ES96401217 T ES 96401217T ES 96401217 T ES96401217 T ES 96401217T ES 2233959 T3 ES2233959 T3 ES 2233959T3
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Francoise Henrio
Michel Gay
Gilles Mur
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Rhodia Chimie SAS
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Rhodia Chimie SAS
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    • C07C45/45Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • C07C45/455Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation with carboxylic acids or their derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A COMPOSICIONES PARA POLIMERO CLORADO, TAL COMO EL PVC, QUE COMPRENDE UNA COMPOSICION ESTABILIZANTE. SEGUN LA INVENCION, LA COMPOSICION ESTABILIZANTE COMPRENDE: A) EL PRODUCTO NO PURIFICADO QUE RESULTA DE LA REACCION DE CONDENSACION DE UN ESTER SOBRE UNA CETONA EN PRESENCIA DE UN AGENTE ALCALINO, COMPRENDIENDO ESTE PRODUCTO ENTRE 10 Y 95%, PREFERENTEMENTE ENTRE 20 Y 80% EN PESO DE BETA-DICETONA, Y, B) UN COMPLEJO METALICO DE ACETILACETONATO, ESTANDO LA RELACION DE LOS CONSTITUYENTES COMPRENDIDO ENTRE 50/50 Y 1/99. LA INVENCION SE REFIERE TAMBIEN A LOS OBJETOS CONFORMADOS OBTENIDOS A PARTIR DE ESTAS COMPOSICIONES.

Description

Composición para polímero clorado a base de beta-dicetona y de acetilacetonato.
La presente invención se refiere a composiciones para polímero clorado que comprenden una composición estabilizante así como a los objetos conformes obtenidos a partir de las indicadas composiciones.
Las beta-dicetonas forman parte hoy en día de los mejores estabilizantes orgánicos para los polímeros clorados tales como los PVC. Es por lo que estos compuestos se han vuelto cada vez más importantes en el plano comercial.
También el coste de fabricación de estas beta-dicetonas es un factor importante que puede en particular limitar su desarrollo. En efecto, es del todo económicamente impensable utilizar estabilizantes muy costosos en la industria de los polímeros clorados y particularmente en la del PVC.
Por otro lado, para estabilizar este tipo de polímero, se conoce igualmente la utilización de complejos metálicos de compuestos dicarbonilados. Se trata en particular de quelatos de calcio o de zinc de compuestos susceptibles de tautomerismo ceto-enólico tal como las beta-cetoésteres o las beta-dicetonas.
Entre estos compuestos, se pueden citar el acetilacetato de etilo o la acetilacetona.
Estos quelatos entran en general en composiciones más complejas que comprenden también otros constituyentes tales como sales de calcio o de zinc eventualmente asociadas con otro aceptor de HCl, compuestos sobrebásicos (fenolato, sulfonato), hidrotalcitas, fosfitos, ortoésteres, polioles, etc.
Más recientemente, se ha descrito en la solicitud de patente DE-A-4 134 325 (HENKEL) composiciones estabilizantes que comprenden particularmente un complejo de calcio de una beta-dicetona tal como el acetilacetonato de calcio, una sal de zinc, una beta-dicetona, un co-estabilizante mineral y un poliol.
El objetivo de la presente invención es proporcionar una composición que presente propiedades mejoradas en cuanto a su acción estabilizante desde el punto de vista térmico y de las radiaciones ultravioleta, que se pueda obtener fácilmente y que sea poco costosa.
Con este fin, la invención tiene por objeto una composición para polímero clorado tal como particularmente el PVC, caracterizada porque comprende, como composición estabilizante:
a) el producto bruno no purificado resultante de la reacción de condensación de un éster sobre una cetona en presencia de un agente alcalino, incluyendo este producto bruto entre un 10 y un 95%, de preferencia entre un 20 y un 80% en peso de beta-dicetona, y
b) un complejo metálico de acetilacetonato,
estando la relación de los constituyentes a/b comprendida entre 50/50 y 1/99.
La invención se refiere igualmente a los objetos conformes obtenidos a partir de esta composición.
Después de haber efectuado largas y costosas investigaciones, la Firma Solicitante ha encontrado de forma totalmente inesperada que una composición estabilizante para polímero clorado (PVC) que comprende el producto bruto no purificado (a) resultante de la reacción de condensación de un éster sobre una cetona en presencia de un agente alcalino, en asociación con el acetilacetonato, presente, en peso idéntico, una acción estabilizante al menos igual a la que tendría una composición estabilizante similar que comprendiese la beta-dicetona purificada recristalizada, siendo por otro lado todo lo demás igual.
El producto bruto anteriormente indicado comprende entre un 10 y un 95%, de preferencia entre un 20 y un 80% en peso de beta-dicetona y puede ser utilizado en forma sólida.
La reacción de condensación de un éster sobre una cetona puede escribirse:
R_{1}COCHR_{2}H + R_{3}CO-OR_{4} + ACat \rightarrow R_{1}COCHR_{2}COR_{3} + R_{4}OH
con:
- A Cat es seleccionado entre un amiduro de un catión o un hidruro de un catión.
- R_{1} y R_{3}, que pueden ser similares o diferentes, representan cada uno un radical hidrocarbonado, que tiene ventajosamente de 1 a 30 átomos de carbono, de preferencia de 1 a 18 átomos de carbono;
\vskip1.000000\baselineskip
- R_{2} es un hidrógeno o un radical hidrocarbonado, en general alquilo, que presenta ventajosamente como máximo 4 átomos de carbono;
- R_{1} y R_{2} pueden estar ligados de forma que la beta-dicetona forme un ciclo;
- R_{4} representa un radical hidrocarbonado.
En lo que se refiere a R_{1}, R_{2} y R_{3}, se pueden utilizar un amplio espectro de radicales.
También R_{1} y R_{2}, que son idénticos o diferentes, pueden representar:
- un radical aralquilo o alquenilo, lineal o ramificado que tienen hasta 24 átomos de carbono;
- un radical aralquilo que tiene de 7 a 10 átomos de carbono;
- un radical arilo o cicloalifático que tiene menos de 14 átomos de carbono, los radicales cicloalifáticos que pueden eventualmente comprender enlaces dobles carbono-carbono.
Estos radicales pueden ser sustituidos o no, por ejemplo por átomos de halógeno o, por radicales arilo o cicloalifáticos, por grupos metilo o etilo,
Los radicales anteriormente enumerados pueden también ser modificados por la presencia de la cadena alifática de uno o varios grupos de fórmula:
-O-, -CO-O-, -CO-
R_{1} y R_{3} pueden igualmente representar, juntos, un radical único divalente que tiene de 2 a 5 átomos de carbono y que puede incluir un heteroátomo de oxígeno o de nitrógeno;
R_{2} puede ser:
- un átomo de hidrógeno (caso preferido);
- un radical alquilo, sustituido o no, que tiene de 1 a 4 átomos de carbono y que pude ser interrumpido por grupos -O-, -CO-O, -CO-.
R_{4} representa un radical alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, de preferencia metilo.
El catión Cat es generalmente un metal alcalino de preferencia el sodio.
La reacción de condensación descrita anteriormente es bien conocida por el experto en la materia y está más particularmente descrita, principalmente en las publicaciones siguientes:
- R. HAUSER et Coll., "The acylation of ketones to form diketones", ORGANIC REACTIONS - Vol. VII, Chapter 3, p.59 - 196, John WILER, Ed. NEW-YORK (1954)
- WIEDMAN et COLL., C.R. 238 (1954), p. 699
- MORGAN et Coll., Ber. 58 (1925), p. 333
- LIVINGSTONE et Coll., Am. Soc. 46 (1924), p. 881-888
- LEVINE Robert et Coll., Am. Soc. 67 (1945), p. 1510-1517
que se incorporan como referencias en la presente descripción.
Según un modo de realización preferido, la elección de los reactivos de partida se basa en la disponibilidad de estos productos y sobre la actividad de los productos de reacción obtenidos; se utiliza así un éster como producto de partida preferido:
- para el éster, el estearato de metilo particularmente de calidad técnica que puede entonces contener otros ésteres de ácidos grasos de los cuales en particular, el palmitato de metilo,
- para la acetona, la acetofenona y,
- para el agente alcalino, el amiduro sódico.
Se recomienda utilizar 2 moles de amiduro por mol de éster o de cetona utilizado y utilizar un ligero exceso (entre un 5 y un 30%) molar de cetona con relación al éster.
Por el hecho de la presencia de amiduro sódico, es preferible efectuar la reacción bajo atmósfera inerte, de preferencia bajo barrido de nitrógeno.
La reacción se efectúa a una temperatura situada de preferencia entre 30 y 60ºC. A la temperatura ambiente (20ºC), la cinética es demasiado lenta. Además si la temperatura es demasiado elevada, por ejemplo de 60ºC y más, una temperatura tal favorece por una parte, la autocondensación de las cetonas en general y de la acetofenona en particular y, por otra parte, la formación de amidas.
Los disolventes utilizables son los disolventes inertes del genero éter, particularmente éter isopropílico, los hidrocarburos alifáticos (por ejemplo el ciclohexano) o bien los hidrocarburos aromáticos (tolueno).
Aunque sea técnicamente posible realizar la reacción bajo una presión más elevada que la presión atmosférica, se prefiere, por motivos económicos, trabajar a presión atmosférica o incluso bajo presión reducida con el fin de bajar las temperaturas indicadas anteriormente y conducirlas a un ámbito comprendido entre 35 y 55ºC. Se utilizan raramente presiones inferiores a 10^{4} Pa.
Al final de la reacción, el medio es acidificado. Para ello, se vierte la solución de reacción en una solución acuosa de un ácido, entre los cuales los preferidos son el ácido acético, el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico. Se añade el pH de la capa acuosa a un valor comprendido de preferencia entre 1 y 3.
Para la introducción de los reactivos, se pueden en particular considerar los 3 modos operativos siguientes:
a) se forma previamente, el anión enólico de la acetofenona vertiendo la acetofenona en la mezcla de amiduro/disolvente, luego se adiciona el éster,
b) se carga el disolvente, el amiduro y la totalidad del éster, luego se vierte lentamente la acetofenona,
c) se vierte simultáneamente la acetofenona y el éster en la mezcla de amiduro/disolvente.
Se recomienda utilizar la vía b) luego acidificar la mezcla de reacción en un exceso molar (1,2 a 2 veces molar) de ácido sulfúrico diluido con un 5-20% en agua de forma de que este pH sea de aproximadamente 1,5.
Después de al menos un lavado con agua, se elimina el disolvente por cualquier medio conveniente, por ejemplo por evaporación y se obtiene un producto bruto sólido a temperatura ambiente que comprende generalmente entre un 40% y un 90% en peso de beta-dicetona.
Según una variante de la invención, este producto bruto, una vez triturado y reducido al estado de polvo, se puede directamente utilizar como aditivo en una composición estabilizante para polímero clorado.
Este polvo presenta una granulometría generalmente inferior a 500 \mum, de preferencia inferior a 200 \mum.
Con el fin de llegar a la granulometría deseada, se pueden utilizar todas las técnicas conocidas por el experto en la materia para obtener polvos y particularmente:
a)
la precipitación en un disolvente,
b)
el triturado criogénico,
c)
la pulverización/secado en una corriente fría a contracorriente o a cocorriente.
Según la técnica a), se disuelve el producto bruto sólido de la reacción en un disolvente apropiado como por ejemplo el etanol o el metanol a temperatura ambiente, se destila el disolvente bajo una presión reducida del orden de 10^{3} Pa luego se inyecta nitrógeno.
Según la técnica b), se introduce en un triturador nitrógeno liquido y el producto bruto de reacción en forma de trozos de algunos milímetros a algunos centímetros obtenidos por triturado grueso o bien por la técnica "de desescamado" de la solución de reacción. "El desescamado" permite eliminar el disolvente de esta solución de reacción por pasado de la solución sobre un tambor giratorio refrigerado permanentemente. El producto solidificado en la superficie del tambor se recupera mediante una rasqueta en forma precisamente "de escamas". En lugar de nitrógeno liquido, se puede utilizar otro gas líquido inerte tal como el CO_{2} líquido.
Según la técnica c), se pulveriza el producto bruto de reacción en estado fundido a través de una contracorriente o una cocorriente de un gas inerte respecto al producto tal como aire empobrecido en oxígeno. Se recuperan las microbolas de producto cuya granulometría puede ser sin dificultad inferior a 100 \mum y llegar hasta 10 \mum.
Según una técnica bien conocida, el producto de reacción bruto puede recristalizarse en un disolvente orgánico apropiado, generalmente el etanol. El producto recristalizado, separado por simple filtración de los jugos madre, se presenta en forma de polvo y está esencialmente formado por beta-dicetonas. Para algunas aplicaciones, es necesario utilizar beta-dicetonas purificadas. La utilización de las beta-dicetonas purificadas en más de un 95% en peso en las composiciones estabilizantes para polímero injertado, no forma parte de la presente invención.
Por el contrario, según otro aspecto de la invención, se ha encontrado que los jugos madre, después de la eliminación del disolvente de cristalización por cualquier método adaptado (por ejemplo por evaporación o por la técnica del desescamado citada anteriormente), conducen a un residuo sólido de recristalización que comprende entonces generalmente al menos un 10% y lo más a menudo entre un 20 y un 40% de beta-dicetonas y que este residuo de cristalización, que puede ser puesto en forma de polvo, presenta en combinación con el acetilacetonato, una acción estabilizante sobre los polímeros similar a la que hubiera tenido el mismo peso de una composición estabilizante a base de beta-dicetona purificada recristalizada.
Estos residuos pesados sólidos de recristalización se utilizan de la misma forma que el producto bruto de reacción y pueden ser puestos en forma de polvo por los mismos métodos.
Según la invención, el constituyente (a) a saber bien sea la beta-dicetona no purificada, o los residuos pesados de recristalización, tales como el precipitado, se utilizan en mezcla con el acetilacetonato (b).
El acetilacetonato se encuentra ventajosamente en forma de complejo calcio o de zinc.
Puede tratarse en particular de un complejo formado por un mol de hidróxido de calcio Ca(OH)_{2} y de dos moles de acetilacetona.
La composición estabilizante conforme a la invención comprende ventajosamente más acetilacetonato (b) que beta-dicetona no purificada (a). La relación de los constituyentes a/b está comprendida entre 50/50 y 1/99, y de preferencia entre 20/80 y 1/99.
Una estabilización satisfactoria de los polímeros clorados y más particularmente del PVC necesita lo más a menudo la utilización conjunta de varios estabilizantes que actúan de forma complementaria y a veces sinergética.
Así las composiciones según la invención contienen de preferencia un pigmento blanco para sus cualidades ópticas. Según una variante preferida de la invención, la adición de TiO_{2} permite mejorar de forma sorprendente y sustancial el compromiso blanqueador/comportamiento a la luz y en particular el fenómeno bien conocido de roseado. Conforme a la invención, se recomienda utilizar TiO_{2} rutilo cuya granulometría está generalmente comprendida entre 0,1 y 0,5 \mum. Se prevé ventajosamente la adición de 0,5 a 10 partes, y de preferencia de 3 a 8 partes en peso de TiO_{2} rutilo por 100 partes de PVC sin adicionar.
Las composiciones estabilizantes según la invención, además del producto bruto de reacción y/o los residuos pesados de recristalización y el acetilacetonato, pueden igualmente contener una cantidad eficaz de al menos un aditivo particularmente seleccionado entre:
a) un sulfato y/o un carbonato de aluminio y/o de magnesio particularmente de tipo hidrotalcita. Tales productos se describen por ejemplo en las patentes US-A-4 299 759, US-A-4 427 816, EP-A-453 379 y EP-A-509 864;
b) un aluminosilicato de metal alcalino, cristalino, sintético, que presenta un contenido en agua comprendido entre un 13 y un 25% en peso, de composición 0,7-1,1M_{2}O.Al_{2}O_{3}.1, 3-2, 4SiO_{2} en la cual M simboliza un metal alcalino, particularmente el sodio (DE-A-4 134 325 y US-A-4 540 233); como en particular las zeolitas de tipo NaA, tales como las descritas por ejemplo en la patente US-A-4 590 233;
c) un alcohol o un poliol orgánico conforme a la enseñanza del documento FR-A-2 356 674 y FR-A-2 356 695, y/o un isocianato (DE-A-4 134 325);
d) una sal de un metal seleccionado entre el calcio, el bario, el magnesio, el estroncio (EP-A-391 311);
e) un compuesto orgánico del zinc (EP-A-391 811);
f) un fosfito orgánico particularmente fosfitos de trialquilo o de alquilo y de fenilo o de trifenilo (EP-A-391 811) o un complejo fosfito-hidroxi-aluminio-calcio tal como el definido en DE-A-4 134 325 o también un fosfito de calcio tal como el descrito en US-A-5 084 499;
g) epóxidos que son generalmente compuestos complejos, habitualmente poliglicéridos epoxidados, el aceite de lino epoxidado, los aceites de pescado epoxidados,
h) adyuvantes usuales tales como antioxidantes fenólicos, agentes anti-UV tales como las benzofenonas, los benzotriazoles o las aminas esteáricamente cargadas (habitualmente conocidas bajo el término de Hals).
Según una variante particularmente interesante de la invención, el producto bruto (a) es triturado según una granulometría similar a la del aditivo estabilizante suplementario el contenido más fino en la composición estabilizante. Este aditivo puede ser por ejemplo un carbonato y/o un sulfato de aluminio y/o de magnesio, por ejemplo del tipo hidrotalcita y presentar entonces una granulometría inferior a 100 \mum comprendida generalmente entre 1 y 50 \mum o bien ser un estearato de calcio y/o de bario y presentar entonces igualmente una granulometría inferior a 100 \mum, comprendida generalmente entre 10 y 100 \mum.
De forma general cualquier tipo de PVC es adecuado, sea cual fuere su modo de preparación: polimerización en masa, en suspensión, en emulsión o de cualquier otro tipo y sea cual fuere su viscosidad intrínseca.
Los homopolímeros del cloruro de vinilo pueden igualmente ser modificados químicamente, por ejemplo por cloración. Numerosos copolímeros del cloruro de vinilo pueden igualmente ser estabilizados contra los efectos del calor, es decir el amarillamiento y la degradación. Estos son en particular los copolímeros obtenidos por copolímerización del cloruro de vinilo con otros monómeros que presentan un enlace etilénico polimerizable, como por ejemplo el acetato de vinilo o el cloruro de vinilideno; los ácidos maléico o fumárico o sus ésteres; las olefinas tales como el etileno, el propileno, el hexeno; los ésteres acrílicos o metacrílicos; el estireno; los éteres vinílicos tales como el vinildodeciléter.
Habitualmente estos copolímeros contienen al menos un 50% en peso de unidades de cloruro de vinilo y de preferencia al menos un 80% en peso de unidades de cloruro de vinilo.
Las composiciones según la invención pueden igualmente contener mezclas a base de polímero clorado que contienen cantidades minoritarias de otros polímeros, como las poliolefinas halogenadas o los copolímeros acrilonitrilo-butadieno-estireno.
El PVC solo o en mezcla con otros polímeros es el polímero clorado más extensamente utilizado según la invención.
Las composiciones de la invención son más particularmente apropiadas para la preparación de formulaciones rígidas, es decir sin plastificante, o semi-rígidas, es decir con contenidos de plastificante reducidos, tales como para las aplicaciones en la construcción, la fabricación de perfilados diversos, la fabricación de botellas.
Estas formulaciones contienen lo más a menudo un reforzador de impactos, tal como los copolímeros laurilacrilato / metilametacrilato, o butilacrilato / metilmetacrilato.
Pueden igualmente tratarse de formulaciones plastificadas tales como para la fabricación de películas de uso agrícola,
Los plastificantes utilizados son compuestos conocidos tales como por ejemplo los ftalatos de alquilo. El más a menudo utilizado es el ftalato de di(2-eti-hexilo) (habitualmente llamado ftalato de dioctilo).
Cuando las composiciones contienen un plastificante, el contenido de éste es generalmente de un 5% a un 120% en peso con relación al peso del polímero clorado.
Todos los métodos usuales de incorporación de los diferentes estabilizantes o adyuvantes en el polímero pueden ser utilizados. Por ejemplo la homogeneización de la composición polimérica puede ser realizada en amasador o mezclador de rodillos, a una temperatura tal que la composición se vuelva fluida, normalmente entre 150ºC y 200ºC para el PVC y durante una duración suficiente, del orden de algunos minutos a algunas decenas de minutos.
De forma habitual, el porcentaje de incorporación de los diferentes estabilizantes o adyuvantes es bajo con relación al polímero clorado.
Puede así resultar ventajoso preparar una mezcla previa de 2 o varios de los compuestos constitutivos de las composiciones según la invención antes de su incorporación al polímero clorado.
Las composiciones de polímero clorado, y más particularmente de PVC, pueden ser preparadas según cualquiera de las técnicas utilizadas habitualmente como por ejemplo la extrusión, la inyección, la extrusión-soplado, el calandrado o el moldeado por rotación.
Los ejemplos que siguen ilustran la invención,
En lo que sigue, o lo que antecede salvo indicaciones expresas en contrario, las partes y porcentajes son en peso.
Ejemplo 1 Preparación del producto bruto de reacción P1
En un reactor de 2000 cm^{3} provisto de un refrigerante, de una buena agitación y con la posibilidad de ser conectado bien sea al vacío o bien a una fuente de nitrógeno se introdujeron 260 ml de tolueno, después bajo cubierta de nitrógeno, 78 g de NaNH_{2}.
La temperatura del medio se llevó seguidamente a 40ºC, luego se mantuvo durante toda la reacción y el acabado a esta temperatura.
El conjunto del equipo fue puesto bajo una presión de 7 10^{4} Pa.
Se vertieron 310 g de estearato de metilo técnico (conteniendo un 10% de palmitato de metilo).
En 3 horas, se vertieron 120 g de acetofenona.
Al terminar el vertido de la acetofenona, se dejó bajo agitación durante 45 mn el medio de reacción (temperatura de 40ºC y bajo presión de 7 10^{4} Pa).
La solución toluenica se vertió seguidamente en caliente en una solución de ácido sulfúrico diluido al 10% de forma que el pH de la capa acuosa después de la decantación sea de 1,5.
Después de dos lavados, la solución toluénica se evaporó seguidamente por hidrodestilación a presión atmosférica. Luego el residuo se pasó sobre un tambor giratorio refrigerado permanentemente para conducir a un producto bruto P1 en forma "de escamas", o sea 420 g de un producto sólido a 20ºC que titula un 78% en beta-dicetonas (rendimiento de un 82%, análisis cromatografico CPG).
Ejemplo 2 Preparación de un polvo P1
En un triturador de martillo equipado con una rejilla de 1 mm, se introdujo por medio de un transportador de tornillo 1 parte/hora del producto P1 del ejemplo 1 y 0,3 partes/hora de nitrógeno líquido.
El producto triturado se recuperó por un transporte neumático hacia un sistema de separación de filtro y se obtuvo un polvo blanco con una granulometría de 50 \mum.
Se obtuvo un polvo análogo sustituyendo el nitrógeno líquido por CO_{2} líquido.
Ejemplo 3 Estabilidad térmica
Se parte de la composición de PVC (fórmula rígida) siguiente:
\begin{minipage}[b]{130mm} - PVC polvo preparado por polimerización en suspensión y comercializado bajo la denominación S110P (ATOCHEM):\end{minipage} 100 partes
\begin{minipage}[b]{130mm} - Estearato de calcio, estabilizante comercializado por ATOCHEM bajo la referencia STAVINOR PSME:\end{minipage} 0,3 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Estearato de zinc, estabilizante comercializado por ATOCHEM bajo la referencia ZN70:\end{minipage} 1 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Didecilfenilfosfito, estabilizante comercializado por CIBA-GEIGY bajo la referencia IRGASTAB CH 300: \end{minipage} 0,5 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Alcohol polivinílico, estabilizante comercializado por RP CHIMIE bajo la referencia Rhodiastab PVAL: \end{minipage} 0,2 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Hidrotalcita (hidrogenocarbonato de aluminio y de magnesio), estabilizante comercializado bajo la referencia ALCAMIZER 4 por MITSUI: \end{minipage} 0,6 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Carbonato de calcio triturado, carga comercializada bajo la referencia OMYALITE 95T por OMYA:\end{minipage} 5 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Pigmento de óxido de Titanio rutilo de granulometria comprendida entre 0,1 y 0,5 \mu m: \end{minipage} 6 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Reforzante para impacto (polímero acrílico), comercializado por RHOM y HAAS bajo el nombre de PARALOID KM 355:\end{minipage} 6,5 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - Lubrificantes comercializados por HENKEL bajo los nombres: \end{minipage}
\hskip1.1cm \bullet LOXIOL G60 (éster de un diácido aromático y
\hskip1.4cm de un alcohol graso alifático): 0,4 ''
\hskip1.1cm \bullet LOXIOL G22 (cera de parafina): 0,2 ''
\begin{minipage}[b]{130mm} - de un ayudante de procesado (agente de utilización) comercializado por ROHM y HAAS PARALOID:\end{minipage} 1 ''
A partir de esta composición, se realizaron 3 muestras añadiendo:
E_{1}/0,30 partes del producto P1 del ejemplo 2
E_{2}/0,30 partes del producto P2 (P2= acetilacetonato de calcio)
E_{3}/0,1, parte del producto P1 y 0,2 partes del producto P2 (formulación conforme a la invención).
Cada muestra se homogeneizó en un mezclador rápido tipo Papenmeier a la velocidad de 1 800 r/min hasta una temperatura de 115ºC.
A partir de estos polvos, se procedió a una evaluación de la estabilidad térmica dinámica con el plastografo BRABENDER®. Este equipo esta constituido:
- por un sistema motor eléctrico acoplado a un variador continuo o discontinuo de velocidad (0 a 200 t/min);
- por un baño provisto de termostato de regulación de temperatura proporcional electrónico mediante aceite de silicona;
- por un amasador, provisto de una cuba de doble pared que permite un calentamiento por circulación del aceite de silicona y por 2 rotores fijados por un sistema de enclavamiento de bayoneta;
- Por un cronómetro.
Cada ensayo se introdujo en este mezclador a 150ºC, a razón de 53 g, con la ayuda de una tolva y de un pistón empujado por un peso de 5 kg. Luego, cada 5 minutos, se realiza una extracción con el fin de obtener una pastilla, hasta el ennegrecimiento o quemado de la mezcla de PVC.
Sobre cada pastilla, se midió por coloración con la ayuda de un cromametro MINOLTA CR 200®, el índice de amarilleamiento, parámetro b del sistema (L, a, b)
Se obtuvo así la degradación térmica de cada fórmula E_{1}, E_{2} o E_{3} en función del tiempo.
Los resultados obtenidos se indican en la tabla 1 dada a continuación:
TABLA 1
Tiempo E_{1} E_{2} E_{3}
5 min. 3,3 2,9 2,9
10 min. 4,6 4,1 3,9
15 min. 5,1 5,2 5,1
20 min. 5,8 15,8 12,9
El examen de la tabla 1 indica que la muestra E_{1} tiene una estabilidad térmica mejor que la muestra E_{2}.
La composición E_{3} presenta a la vez la buena coloración inicial (en 5 minutos) de la fórmula E_{2} y la buena estabilidad de coloración de la fórmula E_{1}.
Ejemplo 4 Color y brillo
Se prepararon 3 muestras E_{1}, E_{2} y E_{3} como en el ejemplo 3.
A partir de estos polvos, se procedió a una transformación por extrusión con el fin de obtener placas.
Las características del extrusionador monotornillo son:
- Fabricante: ANDOUART,
- Tornillo cónico: \hskip0.4cm porcentaje de compresión = 2,8
\hskip0.4cm relación longitud/diámetro = 20
\hskip0.4cm diámetro D = 40 mm
Las condiciones de extrusión son:
- Velocidad de rotación del tornillo = 23 r/p/m
- Perfil de temperatura:
Zona 1 2 3 Hileras
175ºC 180ºC 185ºC 190ºC
Se midieron las propiedades colorimétricas siguiendo el sistema colorimétrico (L, a, b) CIE descrito anteriormente en el ejemplo 3 y el brillo con un ángulo de incidencia de un valor de 60.
Los resultados obtenidos se indican en la tabla 2 siguiente:
TABLA 2
E_{1} E_{2} E_{3}
L 94,1 94,9 94,8
A 1,53 0,76 0,70
b 8,78 4,50 4,60
Brillo 45 45 57
Se deduce de esta tabla 2 que en lo que se refiere al color, E_{2} y E_{3} son similares y mejores que E_{1}. Por el contrario, a nivel de brillo, E_{3} es bastante mejor que E_{1} y E_{2}.
Ejemplo 5 Roseamiento
Se procedió como en el ejemplo 4.
Las placas extrusionadas se sometieron a un ensayo de roseamiento en las condiciones siguientes:
Las muestras fueron sometidas a un ciclo de radiación UV de 200 horas en las condiciones UVCON:
- Equipo UVCON de ATLAS
- espectro de iluminación:
UVA con un máximo de \lambda = 340 nm y filtro < 290 nm
- Temperatura de cuerpo negro = 55ºC
Luego se dejaron 24 horas sin radiación UV en una estufa ventilada a 70ºC.
Se obtuvo así la sensibilidad al roseamiento de cada fórmula en función del tiempo. Esta sensibilidad se midió por la variación \Deltaa, siendo el parámetro anteriormente citado del sistema (L, a, b) CIE.
Los resultados obtenidos se indican en la tabla 3 dada a continuación:
E_{1} E_{2} E_{3}
\Deltaa 3,00 0,70 0,90
Se desprende de esta tabla 3 que las formulaciones E_{2} y E_{3} tienen una baja sensibilidad al fenómeno de roseamiento al contrario que E_{1}.
A la vista de los diferentes valores de uso ejemplificados anteriormente, resulta que la composición E_{3} conforme a la invención ofrece el mejor compromiso entre la estabilidad térmica, el color y el roseamiento (comportamiento a la luz).

Claims (25)

1. Procedimiento para estabilizar una composición para polímero clorado, caracterizado porque comprende el hecho de incorporar a título de composición estabilizante:
a) el producto bruto susceptible de ser obtenido utilizando las etapas siguientes:
-
reacción de condensación de un éster sobre una cetona en presencia de un agente alcalino,
-
acidificación de la mezcla de reacción,
-
al menos un lavado con agua de la mezcla así obtenida, y
-
eliminación del disolvente, incluyendo el producto bruto entre un 10 y un 95% en peso de beta-dicetona,
b) un complejo metálico de acetilacetonato,
estando comprendida la relación de los constituyentes a/b entre 50/50 y 1/99.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el producto bruto procedente de la etapa a) comprende de un 20 a un 80% en peso de beta-dicetona.
3. Procedimiento para estabilizar una composición para polímero clorado caracterizado porque comprende el hecho de incorporar a título de composición estabilizante:
a) el producto bruto susceptible de ser obtenido utilizando las etapas siguientes:
-
reacción de condensación de un éster sobre una cetona en presencia de un agente alcalino,
-
acidificación de la mezcla de reacción,
-
al menos un lavado con agua de la mezcla así obtenida,
-
eliminación del disolvente,
-
recristalización del producto bruto que comprende entre un 10 y un 95% en peso de \beta-dicetona en un disolvente orgánico apropiado,
-
separación del producto recristalizado esencialmente formado de beta-dicetonas de los jugos-madre por filtración, y
-
evaporación del disolvente de los jugos-madre para obtener un residuo sólido de recristalización, y
b) mezcla de dicho residuo sólido de recristalización con un complejo metálico de acetilacetonato,
estando comprendida la relación de los constituyentes a/b entre 50/50 y 1/99.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el residuo sólido de recristalización comprende entre un 20 y un 40% de beta-dicetonas.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la reacción de condensación es la siguiente:
R_{1}COCHR_{2}H + R_{3}CO-OR_{4} + ACat \rightarrow R_{1}COCHR_{2}COR_{3} + R_{4}OH
en la cual:
-
ACat es seleccionado entre un amiduro de un catión o un hidruro de un catión.
-
R_{1} y R_{3}, son idénticos o diferentes y representan cada uno un radical hidrocarbonado, que tiene de 1 a 30 átomos de carbono;
-
R_{2} es un hidrógeno o un radical hidrocarbonado, que presenta como máximo 4 átomos de carbono;
-
R_{1} y R_{2} pueden estar unidos con el fin de formar un ciclo;
-
R_{4} representa un radical hidrocarbonado.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque R_{1} y R_{3} son idénticos o diferentes y representan cada uno un radical hidrocarbonado que tiene de 1 a 18 átomos de carbono.
7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque R_{2} es un radical alquilo que presenta como máximo 4 átomos de carbono.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque R_{1} y R_{3}, que son idénticos o diferentes, representan:
- un radical aralquilo o alquenilo, lineal o ramificado, que tiene hasta 24 átomos de carbono;
- un radical aralquilo que tiene de 7 a 10 átomos de carbono;
- un radical arilo o cicloalifático que tiene menos de 14 átomos de carbono;
y R_{4} representa un radical alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque R_{4} representa un radical metilo.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el éster es el estearato de metilo, la acetona es la acetofenona y el agente alcalino es el amiduro de sodio.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el constituyente (a) se encuentra en forma sólida.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el constituyente (a) se encuentra en forma de polvo de granulometría inferior a 500 \mum.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el constituyente a) se encuentra en forma de polvo de granulometría inferior a 200 \mum.
14. Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el polvo a) se obtiene a partir del producto bruto sólido a 20ºC y no purificado, por la utilización de al menos una de las técnicas siguientes:
- precipitación en un disolvente,
- triturado criogénico,
- pulverización / secado en una corriente fría a co-corriente o a contra-corriente.
15. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el constituyente b) se encuentra en forma de un complejo de calcio o de zinc.
16. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relación de los constituyentes a/b está comprendida entre 20/80 y 1/99.
17. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se introduce además de 0,5 a 10 partes en peso de óxido de titanio rutilo.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque se introducen de 3 a 8 partes en peso de óxido de titanio rutilo.
19. Procedimiento según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque el óxido de titanio rutilo presenta una granulometría comprendida entre 0,1 y 0,5 \mum.
20. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se introduce además un aditivo estabilizante suplementario seleccionado entre un carbonato y/o sulfato de aluminio y/o de magnesio, un aluminosilicato de metal alcalino, estearato de calcio y/o de bario.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque el aditivo estabilizante es una hidrotalcita.
22. Procedimiento para la obtención de objetos conformados a partir de una composición para polímero clorado, caracterizado por la realización del procedimiento tal como el definido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21.
23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la eliminación del disolvente se realiza por evaporación.
24. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la eliminación del disolvente se realiza por desescamado.
25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado porque el desescamado se realiza por paso de la mezcla de reacción sobre un tambor giratorio refrigerado permanentemente.
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