ES2236529T3 - Composicion de disolucion de resina aglutinante, revestimientos, tintas, adhesivos y aprestos. - Google Patents
Composicion de disolucion de resina aglutinante, revestimientos, tintas, adhesivos y aprestos.Info
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Abstract
Composición de disolución de resina aglutinante que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en peso, que comprende (a) una poliolefina clorada preparada clorando, hasta un contenido de cloro de 10 hasta 40% en peso, un copolímero al azar ternario de etileno-propileno-buteno que tiene un contenido de etileno de 3, 0 hasta 3, 7% en moles, un contenido de 1-buteno de 2, 4 hasta 2, 8% en moles y un punto de fusión de 129 hasta 133ºC, y (b) un disolvente orgánico.
Description
Composición de disolución de resina aglutinante,
revestimientos, tintas, adhesivos y aprestos.
La presente invención se refiere a una
composición de resina aglutinante utilizada para proteger o decorar
productos de resinas de poliolefinas tales como polipropileno,
polietileno, copolímeros de etileno-propileno, y
copolímeros de
etileno-propileno-dieno. Más
particularmente, la presente invención se refiere a una composición
de disolución de resina aglutinante que es excelente en la adhesión
a láminas, películas, artículos moldeados, y similares obtenidos a
partir de las resinas de poliolefinas mencionadas anteriormente, y
en la resistencia a disolventes; tiene una excelente capacidad de
fluidez a baja temperatura, y se usa para revestimientos, aprestos,
tintas de impresión, o adhesivos.
Generalmente, las resinas de poliolefinas son
relativamente económicas y presentan propiedades dignas de mención
tales como resistencia química, resistencia al agua, resistencia al
calor, etc., y por lo tanto se usan en una amplia variedad de
aplicaciones para elementos de automoción, elementos electrónicos,
materiales de construcción, películas para envasar alimentos, y
similares. Sin embargo, puesto que las resinas de poliolefinas que
presentan tales propiedades extraordinarias son cristalinas y no
polares, es difícil revestir o unir productos obtenidos a partir de
las resinas.
Las poliolefinas débilmente cloradas, que
muestran una fuerte adhesión a resinas de poliolefinas, se han
usado como resinas aglutinantes para revestir o unir tales resinas
de poliolefinas de baja adhesión. Por ejemplo, la publicación de
patente japonesa examinada nº 27489/1971 da a conocer un
polipropileno isotáctico, clorado para que tenga un contenido de
cloro de 20 hasta 40% en peso, como una resina aglutinante de tinta
de impresión para películas de polipropileno. Las publicaciones de
patentes japonesas examinadas nº 3544/1975 y nº 37688/1975 enseñan
copolímeros de propileno-etileno, clorados a 20
hasta 40% en peso, como resinas aglutinantes para tintas de
impresión y adhesivos usados sobre poliolefinas.
Además, las publicaciones de patentes japonesas
examinadas nº 50381/1988 y nº 36624/1988 dan a conocer, como
aprestos o resinas aglutinantes para revestir artículos moldeados
de poliolefinas, copolímeros de
propileno-\alpha-olefina
débilmente clorados, con un contenido de cloro de 5 hasta 50% en
peso, que contienen un ácido carboxílico y/o un anhídrido
carboxílico.
Generalmente, es deseable mantener el contenido
de cloro tan bajo como sea posible puesto que, a medida que el
contenido de cloro aumenta, tales poliolefinas cloradas muestran
una resistencia reducida a los disolventes y una adhesión reducida a
poliolefinas. Sin embargo, cuando el contenido de cloro es
excesivamente bajo, las propiedades de la disolución de poliolefina
se alteran, espesando o gelificando durante el almacenamiento,
dando de ese modo como resultado un deterioro significativo en la
capacidad de revestimiento durante el revestimiento por
pulverización y similar. Incluso cuando el contenido de cloro de
las poliolefinas cloradas se mantiene en un intervalo tal que la
capacidad de revestimiento durante el revestimiento por
pulverización y similar no sufre, las disolución de poliolefinas
cloradas muestran una capacidad de fluidez alterada cuando se
almacenan a bajas temperaturas, limitando de ese modo enormemente
sus propiedades de manipulación a bajas temperaturas, tal como en
el invierno. Aunque es posible mejorar la capacidad de fluidez a
baja temperatura manteniendo baja la concentración de la poliolefina
débilmente clorada en la disolución, cuando la concentración es
excesivamente baja surgen problemas tales como la difícil
dispersión de pigmentos en disolventes al procesarlos en tintas y
revestimientos, el aumento del coste de transporte, etc.
Para superar dichos problemas, la publicación de
patente japonesa sin examinar nº 306227/1994 da a conocer una
disolución de resina aglutinante, como una composición de
disolución de resina aglutinante con una excelente capacidad de
fluidez a baja temperatura, que se obtiene disolviendo una
poliolefina débilmente clorada en un disolvente mixto de
hidrocarburo alicíclico e hidrocarburo aromático.
Sin embargo, el uso de dicho disolvente mixto
requiere un procedimiento complejo en la producción, dando como
resultado un coste elevado. Además, por ejemplo, cuando el
disolvente mixto se usa como parte del componente de apresto para el
revestimiento, al mezclarlo con una resina dispersa en disolvente,
su capacidad de fluidez a baja temperatura se ve alterada debido al
cambio en la composición química del disolvente. Por lo tanto,
apenas es una solución fundamental a los problemas mencionados
anteriormente.
Un objeto de la invención es proporcionar una
composición de disolución de resina aglutinante para uso en
revestimientos, aprestos, tintas de impresión, o adhesivos, sin
alterar la capacidad de fluidez a baja temperatura y la capacidad de
tratamiento de las poliolefinas débilmente cloradas, teniendo la
composición una excelente resistencia a los disolventes y una
notable adhesión a productos de poliolefinas.
Otros objetos y características de la presente
invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de
descripción proporcionada a continuación.
Se ha realizado una intensa investigación y se ha
encontrado que una composición de disolución de resina aglutinante,
obtenida disolviendo una poliolefina clorada preparada clorando un
copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno, que tiene
un punto de fusión específico y una estructura de composición en un
disolvente orgánico, proporciona una excelente capacidad de fluidez
a baja temperatura y un excelente tratamiento, y muestra una
excelente adhesión a productos de poliolefinas y una excelente
resistencia a disolventes. La presente invención se ha logrado
basándose en estos hallazgos.
Dicho de otro modo, la presente invención
proporciona una composición de disolución de resina aglutinante, un
revestimiento, una tinta, un adhesivo y un apresto según se
describe a continuación:
- 1.
- Una composición de disolución de resina aglutinante, que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en peso, que comprende (a) una poliolefina clorada preparada clorando, hasta un contenido de cloro de 10 hasta 40% en peso, un copolímero al azar ternario de etileno-propileno-buteno, que tiene un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de 1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles, y un punto de fusión de 129 hasta 133ºC, y (b) un disolvente orgánico.
- 2.
- Una composición de disolución de resina aglutinante que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en peso, que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene grupos carboxilo preparada clorando, hasta un contenido de cloro de 10 hasta 40% en peso, un copolímero al azar ternario de etileno-propileno-buteno que tiene un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de 1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles, y un punto de fusión de 129 hasta 133ºC, para producir una poliolefina clorada, y polimerizando por injerto, con la poliolefina clorada, 1 hasta 10% en peso de al menos un monómero de ácido carboxílico insaturado seleccionado de entre el grupo que consiste en ácidos carboxílicos y anhídridos de ácidos carboxílicos, y (b) un disolvente orgánico.
- 3.
- Una composición de disolución de resina aglutinante que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en peso, que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene grupos carboxilo preparada polimerizando por injerto 1 hasta 10% en peso de al menos un monómero de ácido carboxílico insaturado, seleccionado de entre el grupo que consiste en ácidos carboxílicos y anhídridos de ácidos carboxílicos, con un copolímero al azar ternario de etileno-propileno-buteno, que tiene un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de 1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles, y un punto de fusión de 129 hasta 133ºC, para producir una poliolefina que contiene grupos carboxilo, y clorando la poliolefina que contiene grupos carboxilo hasta un contenido de cloro de 10 hasta 40% en peso, y (b) un disolvente orgánico.
- 4.
- Un revestimiento para una película, lámina o artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo el revestimiento, como ingrediente activo, la composición de disolución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 3.
- 5.
- Una tinta para una película, lámina o artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo la tinta, como ingrediente activo, la composición de disolución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 3.
- 6.
- Un adhesivo para una película, lámina o artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo el adhesivo, como ingrediente activo, la composición de disolución de resina aglutinante según cualquiera de los apartados 1 a 3.
- 7.
- Un apresto para revestir una resina de poliolefina, comprendiendo el apresto, como ingrediente activo, la composición de disolución de resina aglutinante según el apartado 2 ó 3.
Los ejemplos de componentes de resina para uso en
la composición de disolución de resina aglutinante de la presente
invención incluyen poliolefinas cloradas, preparadas clorando
copolímeros al azar ternarios de
etileno-propileno-buteno;
poliolefinas cloradas que contienen grupos carboxilo, preparadas
polimerizando por injerto monómeros de ácidos carboxílicos
insaturados con poliolefinas cloradas preparadas clorando
copolímeros al azar ternarios de
etileno-propileno-buteno; y
poliolefinas cloradas que contienen grupos carboxilo, preparadas
mediante polimerización por injerto de monómeros de ácidos
carboxílicos insaturados con copolímeros al azar ternarios de
etileno-propileno-buteno para dar
poliolefinas que contienen grupos carboxilo, y clorando las
poliolefinas que contienen grupos carboxilo.
Los ejemplos de copolímeros al azar ternarios de
etileno-propileno-buteno, usados
como materiales de partida, son poliolefinas que tienen un contenido
de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles (preferiblemente 3,1 hasta
3,6% en moles), un contenido de 1-buteno de 2,4
hasta 2,8% en moles (preferiblemente 2,5 hasta 2,7% en moles), un
contenido de propileno de 93,5 hasta 94,6% en moles
(preferiblemente 93,7 hasta 94,4% en moles), y un punto de fusión
de 129 hasta 133ºC (preferiblemente 130 hasta 132ºC). Son
preferibles aquellos que tienen una distribución de peso molecular
(Mw/Mn) de 3 a 5.
Los copolímeros al azar ternarios de
etileno-propileno-buteno,
utilizables en este documento, se pueden producir según una
variedad de procedimientos conocidos. Por ejemplo, se pueden
producir en presencia de catalizadores que contienen magnesio,
titanio, halógeno, un dador de electrones, y aluminio. Los ejemplos
de tales catalizadores incluyen componentes catalíticos de titanio
sólidos que contienen magnesio, titanio, halógeno, y un dador de
electrones interno como ingrediente esencial, soportados mediante un
soporte orgánico o inorgánico; catalizadores estereorregulares que
contienen tales componentes catalíticos de titanio sólidos,
compuestos organometálicos de metales que pertenecen a los Grupos 1
a 3 de la Tabla Periódica, y dadores externos de electrones; y
similares. Los copolímeros al azar ternarios de
etileno-propileno-buteno,
utilizables en este documento, se pueden producir copolimerizando
propileno y una pequeña cantidad de etileno y
1-buteno en presencia de tales catalizadores.
El principal componente del catalizador, es
decir, un componente catalítico de titanio sólido específico, para
producir el copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno es
preferiblemente un producto de una reacción entre tetracloruro de
titanio y un compuesto de Mg que contiene un alcohol, realizada en
un disolvente hidrocarbonado.
Los ejemplos de procedimientos de polimerización
incluyen la polimerización en suspensión realizada en presencia de
un disolvente hidrocarbonado o un disolvente propilénico, la
polimerización en fase gaseosa, y procedimientos similares. Entre
estos procedimientos, son preferibles la polimerización en
suspensión, en presencia de disolvente propilénico, y la
polimerización en fase gaseosa.
La poliolefina clorada utilizada en este
documento tiene un contenido de cloro de 10 hasta 40% en peso.
Cuando el contenido de cloro es menor que 10% en peso, la
solubilidad en disolventes se ve alterada, y no se puede lograr una
buena capacidad de fluidez a baja temperatura. Un contenido de
cloro que supera el 40% en peso no es preferible debido a que se
ven comprometidas la adhesión a las poliolefinas y la resistencia a
los disolventes. El contenido de cloro preferible es 20 hasta 30%
en peso.
El contenido de cloro de la poliolefina clorada
que contiene grupos carboxilo, polimerizada por injerto con un
monómero de ácido carboxílico insaturado, también debe ser 10 hasta
40% en peso, y preferiblemente 20 hasta 30% en peso.
La polimerización por injerto de un monómero de
ácido carboxílico insaturado con un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno se puede
realizar según procedimientos conocidos, por ejemplo se hace
reaccionar una poliolefina calentándola en presencia de un
generador de radicales hasta una temperatura por encima de su punto
de fusión, y fundiéndola (procedimiento de fusión), o disolviendo
una poliolefina en un disolvente orgánico y calentándola y
agitándola en presencia de un generador de radicales (procedimiento
en disolución).
El procedimiento de fusión proporciona la ventaja
de una fácil operación y una rápida reacción debido a que se usa
una mezcladora Banbury, una amasadora, una extrusora, o similar, y
la reacción se realiza a temperaturas mayores que el punto de
fusión, hasta 300ºC. En el procedimiento de disolución, es
preferible usar tolueno, xileno, o un disolvente aromático similar,
como el disolvente de la reacción. Una temperatura de reacción de
100 hasta 180ºC y un tiempo de reacción de 1 hasta 5 horas provoca
pocas reacciones secundarias y proporcionan polímeros uniformemente
injertados.
Los ejemplos de generadores de radicales,
utilizables en la reacción, incluyen perftalato de
di-terc-butilo, hidroperóxido de
terc-butilo, peróxido de dicumilo, peróxido de
benzoilo, peroxibenzoato de terc-butilo,
peroxipivalato de terc-butilo, peróxido de
metil-etil-cetona, peróxido de
di-terc-butilo, y peróxidos
similares; azobisisobutironitrilo, azobisisopropionitrilo, y
azonitrilos similares; etc.
Los ejemplos de monómeros de ácidos carboxílicos
insaturados utilizables en la reacción incluyen ácido maleico,
anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido citracónico, anhídrido
citracónico, ácido mesacónico, ácido itacónico, anhídrido itacónico,
ácido aconítico, anhídrido aconítico, anhídrido hímico, etc.
La relación de injerto del monómero de ácido
carboxílico insaturado es 1 a 10% en peso. Cuando es menor que 1%
en peso, no se puede lograr una adhesión suficiente puesto que el
contenido de grupo polar en la composición es excesivamente bajo.
Cuando es mayor que 10% en peso, se produce la gelificación durante
la cloración.
Según el procedimiento de disolución descrito
anteriormente, se puede llevar a cabo un procedimiento para
polimerizar por injerto un monómero de ácido carboxílico insaturado
con un poliolefina clorada producida clorando un copolímero al azar
ternario de
etileno-propileno-buteno. La
temperatura de reacción preferible es 60 hasta 120ºC. Las
temperaturas excesivamente bajas no son preferibles puesto que la
reacción transcurre lentamente; y las temperaturas excesivamente
elevadas tampoco son preferibles debido a que la poliolefina
clorada se descompone. La relación de injerto del monómero de ácido
carboxílico insaturado es 1 a 10% en peso. Cuando la relación de
injerto es menor que 1% en peso, el contenido de grupo polar en la
composición es demasiado bajo, dando como resultado una adhesión
insuficiente; y una relación de injerto mayor que 10% en peso da
como resultado propiedades
alteradas.
alteradas.
Las poliolefinas se pueden clorar fácilmente
según procedimientos conocidos. Por ejemplo, se hace reaccionar una
resina de poliolefina (un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno, o una
poliolefina que contiene grupos carboxilo producida injertando un
monómero de ácido carboxílico insaturado con tal copolímero al azar
ternario de
etileno-propileno-buteno)
disolviéndola en un disolvente de cloración e inyectando cloro
gaseoso a una temperatura de 50 hasta 150ºC, en presencia de un
catalizador o bajo irradiación de UV, a presión ambiental o
elevada.
Los catalizadores utilizables en la reacción de
cloración incluyen, por ejemplo,
peroxi-2-etilhexanoato de
terc-butilo, peróxido de
di-terc-butilo, peróxido de
benzoilo, peróxido de dicumilo, peróxido de
terc-butilcumilo, peróxido de dilaurilo,
hidroperóxido de terc-butilo, peróxido de
ciclohexanona, peroxibenzoato de terc-butilo,
hidroperóxido de cumeno, peroxiisobutilato de
terc-butilo, y peróxidos similares;
azobisisobutironitrilo, azobisisopropionitrilo, y azonitrilos
similares; etc.
Los ejemplos de disolventes para uso en la
reacción de cloración incluyen disolventes halogenados tales como
tetracloroetileno, cloroformo e hidrocarburos halogenados
similares. Se prefiere especialmente el cloroformo.
Durante la producción de la composición de
disolución de resina aglutinante de la presente invención, las
poliolefinas cloradas mencionadas anteriormente se pueden
solidificar, se pueden secar, y se pueden disolver en un disolvente
orgánico. Como alternativa, después de la reacción de cloración, el
disolvente de la cloración se elimina por destilación y se
sustituye por el disolvente orgánico.
El contenido de sólidos de la composición de
disolución de resina aglutinante es 10 a 50% en peso. Un contenido
de sólidos menor que 10% en peso plantea problemas tales como la
dificultad de la dispersión del pigmento cuando la composición de la
disolución se procesa en tintas y revestimientos, los elevados
costes de transporte, y otros problemas. Un contenido de sólidos
mayor que 50% en peso no es preferible debido a que la capacidad de
fluidez alterada a baja temperatura limita enormemente la
manipulación durante las bajas temperaturas del invierno. El
contenido preferible de sólidos es 20 a 40% en peso.
Como el disolvente orgánico usado en la
composición de disolución de resina aglutinante de la invención es
preferible el tolueno, el xileno, o un disolvente orgánico
aromático similar.
Una característica de la presente invención es
mejorar adicionalmente las propiedades de poliolefinas débilmente
cloradas, que tienen una buena adhesión a poliolefinas. En
particular, aunque las poliolefinas débilmente cloradas muestran por
naturaleza una mejor adhesión a poliolefinas y una resistencia
mejorada a los disolventes a medida que se reduce su contenido de
cloro, las propiedades de sus disoluciones se deterioran, dando
como resultado un espesamiento/gelificación durante el
almacenamiento, y una capacidad de fluidez alterada a baja
temperatura. En consecuencia, la capacidad de revestimiento,
durante el revestimiento por pulverización y similar, se deteriora
significativamente, y las propiedades de manipulación durante las
bajas temperaturas del invierno se ven enormemente alteradas. Sin
embargo, una composición de disolución de resina aglutinante, como
se describe en este documento, que comprende como componente de
resina una poliolefina débilmente clorada, obtenida clorando un
copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno, que tiene
un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles, y un punto de
fusión de 129 hasta 133ºC, tiene una excelente calidad de la
disolución y una excelente capacidad de fluidez a baja temperatura,
así como también una excelente resistencia a los disolventes y una
excelente adhesión a poliolefinas.
La composición de disolución de resina
aglutinante de la presente invención se puede usar como una
composición aglutinante para el revestimiento para películas,
láminas, artículos moldeados, y similares de poliolefinas, así como
una composición aglutinante para tintas, adhesivos, etc.
Adicionalmente, tal composición que contiene una poliolefina
clorada que contiene grupos carboxilo, producida polimerizando por
injerto un monómero de ácido carboxílico insaturado, se puede usar
como un apresto para revestir parachoques de poliolefinas.
Aunque la composición de disolución de resina
aglutinante de la invención se puede aplicar como un revestimiento
per se, también se puede usar como un revestimiento o tinta
mezclándola con un pigmento, un disolvente, u otros aditivos. Aunque
la resina aglutinante proporciona una película de revestimiento con
propiedades bien equilibradas, se puede usar adicionalmente en
combinación con resinas alquídicas, resinas acrílicas, polioles
poliacrílicos, resinas de poliéster, polioles de poliésteres,
resinas de poliéter, poliéterpolioles, resinas poliuretánicas,
poliolefinas cloradas, etc., según se requiera.
La composición de disolución de resina
aglutinante de la invención se puede usar como una composición de
disolución de resina aglutinante para revestimientos, aprestos,
tintas de impresión, o adhesivos, debido a que logra una excelente
resistencia a disolventes y una excelente adhesión a productos
poliolefínicos sin alterar la capacidad de fluidez a baja
temperatura y la capacidad de tratamiento de las poliolefinas
débilmente cloradas.
A continuación se proporcionan ejemplos para
ilustrar la invención más detalladamente, pero el alcance de la
invención no está limitado por estos ejemplos.
Se introdujo un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno (280 g),
que tiene un contenido de etileno de 3,4% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,7% en moles, una Mw/Mn de 5 y un
punto de fusión de 131ºC, y cloroformo (2520 g) en un autoclave
equipado con un agitador. Después de cargarlo con nitrógeno durante
alrededor de 5 minutos, el autoclave se calentó hasta 110ºC para
fundir suficientemente a la resina de poliolefina. Posteriormente,
se añadieron 1,4 g de
peroxi-2-etilhexanoato de
terc-butilo, y se inyectó cloro gaseoso para
adquirir 3 disoluciones de reacción que tienen cada una un
contenido diferente de cloro. El disolvente de la reacción, es
decir, el cloroformo, se separó por destilación a presión reducida,
y se añadió tolueno para disolver, produciendo de ese modo
disoluciones toluénicas de poliolefina clorada que tienen un
contenido de cloro de 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso,
respectivamente, y un contenido de sólidos de 20% en peso cada
una.
Ejemplo comparativo
1
Se cloró como en el Ejemplo 1 un polipropileno
isotáctico, que tiene una fracción meso pentad (mmmm) de 0,95, y un
caudal en fundido (MFR) de 20, para obtener disoluciones toluénicas
de polipropileno clorado que tienen un contenido de cloro de 15% en
peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un contenido de
sólidos de 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo
2
Se cloró como en el Ejemplo 1 un copolímero al
azar de propileno-etileno, que tiene un contenido
de etileno de 3,9% en moles y un MFR de 12, para obtener
disoluciones toluénicas de poliolefina clorada que tienen un
contenido de cloro de 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso,
respectivamente, y un contenido de sólidos de 20% en peso cada
una.
Ejemplo comparativo
3
Se cloró como en el Ejemplo 1 un copolímero al
azar de propileno-etileno-buteno,
que tiene un contenido de etileno de 4,6% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,2% en moles, y un MFR de 8, para
obtener disoluciones toluénicas de poliolefina clorada que tienen
un contenido de cloro de 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso,
respectivamente, y un contenido de sólidos de 20% en peso cada
una.
Se llevó a cabo una reacción de injerto durante 5
horas introduciendo 280 g de un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno, que tiene
un contenido de etileno de 3,4% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,7% en moles, una Mw/Mn de 5 y un
punto de fusión de 131ºC, 16,8 g de anhídrido maleico, 5,6 g de
peróxido de di-terc-butilo, y 420 g
de tolueno en un autoclave equipado con un agitador, cargándolo con
nitrógeno durante alrededor de 5 minutos, y calentando y agitando a
140ºC. Después de la reacción, la disolución de la reacción se
introdujo en un exceso de metiletilcetona para precipitar la resina
de ella. La resina así obtenida se lavó adicionalmente con
metiletilcetona varias veces para eliminar el anhídrido maleico sin
reaccionar. Después de secar a presión reducida, la poliolefina
modificada con anhídrido maleico, así obtenida, se cloró como en el
Ejemplo 1 para obtener disoluciones toluénicas de poliolefina
clorada modificada con anhídrido maleico que tienen un contenido de
cloro de 10% en peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso,
respectivamente, y un contenido de sólidos de 20% en peso cada
una.
Ejemplo comparativo
4
Se sometió a reacción, según el procedimiento
descrito en el Ejemplo 2, un polipropileno isotáctico que tiene una
fracción meso pentad (mmmm) de 0,95 y un MFR de 90, para obtener
disoluciones toluénicas de polipropileno clorado modificado con
anhídrido maleico que tienen un contenido de cloro de 10% en peso,
15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un
contenido de sólidos de 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo
5
Se hizo reaccionar como en el Ejemplo 2 un
copolímero al azar de propileno-etileno, que tiene
un contenido de etileno de 5,9% en moles y un MFR de 12, para
obtener disoluciones toluénicas de poliolefina clorada modificada
con anhídrido maleico que tienen un contenido de cloro de 10% en
peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un
contenido de sólidos de 20% en peso cada una.
Ejemplo comparativo
6
Se hizo reaccionar como en el Ejemplo 2 un
copolímero al azar de
propileno-etileno-buteno, que tiene
un contenido de etileno de 4,6% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,2% en moles, y un MFR de 8, para
obtener disoluciones toluénicas de poliolefina clorada modificada
con anhídrido maleico que tienen un contenido de cloro de 10% en
peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un
contenido de sólidos de 20% en peso cada una.
Se cloró como en el Ejemplo 1 un copolímero al
azar ternario de
etileno-propileno-buteno que tiene
un contenido de etileno de 3,4% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,7% en moles, una Mw/Mn de 5 y un punto
de fusión de 131ºC, para obtener disoluciones toluénicas de
poliolefina clorada que tienen un contenido de cloro de 10% en
peso, 15% en peso, 20% en peso y 25% en peso, respectivamente, y un
contenido de sólidos de 20% en peso cada una. Estas disoluciones
toluénicas de poliolefina clorada (350 g cada una) se introdujeron
en matraces de tres bocas equipados con un agitador, un embudo de
goteo, un termómetro, y un aparato de reflujo. En cada matraz se
introdujo anhídrido maleico (1 g). Después de calentar al sistema
de reacción hasta 80ºC en un baño de aceite mantenido a una
temperatura específica, se añadieron gota a gota 0,5 g de peróxido
de benzoilo diluido con 5 ml de tolueno, vía el embudo de goteo,
durante un período de alrededor de 10 minutos. Después de la
adición gota a gota, la reacción se llevó a cabo durante 5 horas
mediante agitación a la vez que se mantenía al sistema de reacción a
80ºC. Después de la reacción, las disoluciones de la reacción se
enfriaron y se trataron con una pequeña cantidad de tolueno,
produciendo de ese modo disoluciones toluénicas de poliolefina
clorada modificada con anhídrido maleico, que tienen cada una un
contenido de sólidos de 20% en peso.
Las disoluciones de poliolefina clorada obtenidas
en los Ejemplos 1 a 3 y en los Ejemplos comparativos 1 a 6 se
investigaron para determinar las siguientes propiedades:
Las Tablas 1 y 2 muestran una propiedad
(capacidad de fluidez a baja temperatura) de las disoluciones de
poliolefina clorada obtenidas en los Ejemplos 1 a 3 y Ejemplos
comparativos 1 a 6 después de almacenar cada disolución de
poliolefina clorada durante 10 días en aire a 5ºC, -5ºC ó -10ºC, en
las que A significa "fluible" y B significa "no fluible
(gelificada)".
La viscosidad de las disoluciones de poliolefina
clorada obtenidas en los Ejemplos 1 a 3 y Ejemplos comparativos 1 a
6 se ajustó mediante tolueno de forma que el tiempo de drenado
usando una copa Ford nº 4 fue 12 s/20ºC. Estas disoluciones se
revistieron por pulverización sobre tableros de polipropileno
(producidos mediante SB-E3 moldeado en prensa,
fabricado por Mitsui Chemicals, Inc., según un procedimiento
conocido; 100 mmx50 mm; grosor: 2 mm) lavados con alcohol
isopropílico, y se secaron a 80ºC durante 10 minutos.
Adicionalmente se revistió por pulverización sobre aquellos un
revestimiento uretánico de dos componentes, en una cantidad de 50 a
60 g/m^{2}, y los tableros se secaron durante alrededor de 10
minutos a temperatura ambiente, y durante 45 minutos a 80ºC. Se
llevaron a cabo ensayos sobre los tableros de polipropileno después
de dejarlos durante 24 horas a temperatura ambiente. Los tableros de
polipropileno revestidos se rallaron a través de la superficie
subyacente del tablero, y se sumergieron durante 2 horas en
gasolina sin plomo convencional mantenida a 20ºC, después de lo cual
se examinó el estado de los revestimientos. En las Tablas 1 y 2 se
muestran los resultados.
Se les dio a los tableros de polipropileno,
revestidos como en el apartado (2) anterior usando las disoluciones
de poliolefina clorada modificada con anhídrido maleico obtenidas
en los Ejemplos 2 y 3 y en los Ejemplos comparativos 4 a 6, un
patrón de rejilla de cien cuadrados de 1 mm que alcanzan a la
superficie subyacente del tablero. Se colocó una cinta de celofán
adhesiva sobre la rejilla, la cinta se desprendió tirando de ella en
dirección perpendicular a la superficie revestida, y se contó el
número de cuadrados que no se desprendieron con la cinta. La Tabla
2 muestra los resultados.
Se sumergieron tableros de polipropileno,
revestidos como en el apartado (2) anterior usando las disoluciones
de poliolefina clorada modificada con anhídrido maleico obtenidas
en los Ejemplos 2 y 3 y en los Ejemplos comparativos 4 a 6, en agua
caliente mantenida a 40ºC durante 240 horas, y se sometieron al
mismo examen que en el apartado (3) anterior. La Tabla 2 muestra
los resultados.
Los tableros de polipropileno, revestidos como en
el apartado (2) anterior usando las disoluciones de poliolefina
clorada modificada con anhídrido maleico obtenidas en los Ejemplos
2 y 3 y en los Ejemplos comparativos 4 a 6, se sumergieron en
gasohol (gasolina sin plomo convencional:etanol=90:10 (relación en
peso)) mantenido a 20ºC durante 120 minutos, y se examinó el estado
de los revestimientos. La Tabla 2 muestra los resultados.
En el Ejemplo 1, se cloró un copolímero al azar
ternario de etileno- propileno-buteno, que tiene un
contenido de etileno de 3,4% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,7% en moles, una Mw/Mn de 5 y un
punto de fusión de 131ºC, y se disolvió en un disolvente orgánico.
En los Ejemplos comparativos 1, 2 y 3, las poliolefinas cloradas se
disolvieron en un disolvente orgánico. La disolución del Ejemplo 1
es claramente superior a las de los Ejemplos comparativos 1, 2 y 3
en cuanto a la capacidad de fluidez a baja temperatura. Además, el
polímero del Ejemplo 1 también es superior en la resistencia a la
gasolina.
En el Ejemplo 2 se modificó un copolímero al azar
ternario de
etileno-propileno-buteno, que tiene
un contenido de etileno de 3,4% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,7% en moles, una Mw/Mn de 5 y un
punto de fusión de 131ºC, mediante anhídrido maleico, y después se
cloró, disolviéndose a continuación en un disolvente orgánico. En el
Ejemplo 3, se cloró un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno como se usó
en el Ejemplo 2, y después se modificó con anhídrido maleico,
disolviéndose después en un disolvente orgánico. En los Ejemplos
comparativos 4, 5 y 6, las poliolefinas modificadas por injerto con
anhídrido maleico se cloraron y se disolvieron en un disolvente
orgánico. A pesar de su mejor capacidad de fluidez a baja
temperatura, los polímeros usados en los Ejemplos 2 y 3 también son
superiores a los usados en los Ejemplos comparativos 4, 5 y 6 en
cuanto a la propiedad de la película de revestimiento. Por lo
tanto, se puede considerar a los polímeros de los Ejemplos 2 y 3
como polímeros sin precedentes que combinan una notable capacidad
de fluidez a baja temperatura y unas excelentes propiedades de la
película de revestimiento.
Claims (7)
1. Composición de disolución de resina
aglutinante que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en
peso, que comprende (a) una poliolefina clorada preparada clorando,
hasta un contenido de cloro de 10 hasta 40% en peso, un copolímero
al azar ternario de
etileno-propileno-buteno que tiene
un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles y un punto de
fusión de 129 hasta 133ºC, y (b) un disolvente orgánico.
2. Composición de disolución de resina
aglutinante que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en
peso, que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene grupos
carboxilo preparada clorando, hasta un contenido de cloro de 10
hasta 40% en peso, un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno que tiene
un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles y un punto de
fusión de 129 hasta 133ºC, para producir una poliolefina clorada, y
polimerizando por injerto con la poliolefina clorada 1 a 10% en peso
de al menos un monómero de ácido carboxílico insaturado
seleccionado de entre el grupo que consiste en ácidos carboxílicos
y anhídridos de ácidos carboxílicos, y (b) un disolvente
orgánico.
3. Composición de disolución de resina
aglutinante que tiene un contenido de sólidos de 10 hasta 50% en
peso, que comprende (a) una poliolefina clorada que contiene grupos
carboxilo preparada polimerizando por injerto 1 a 10% en peso de al
menos un monómero de ácido carboxílico insaturado, seleccionado de
entre el grupo que consiste en ácidos carboxílicos y anhídridos de
ácidos carboxílicos, con un copolímero al azar ternario de
etileno-propileno-buteno que tiene
un contenido de etileno de 3,0 hasta 3,7% en moles, un contenido de
1-buteno de 2,4 hasta 2,8% en moles y un punto de
fusión de 129 hasta 133ºC, para producir una poliolefina que
contiene grupos carboxilo, y clorando la poliolefina que contiene
grupos carboxilo hasta un contenido de cloro de 10 a 40% en peso, y
(b) un disolvente orgánico.
4. Revestimiento para una película, lámina o
artículo moldeado de poliolefina, comprendiendo el revestimiento,
como ingrediente activo, la composición de disolución de resina
aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
5. Tinta para una película, lámina o artículo
moldeado de poliolefina, comprendiendo la tinta, como ingrediente
activo, la composición de disolución de resina aglutinante según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
6. Adhesivo para una película, lámina o artículo
moldeado de poliolefina, comprendiendo el adhesivo, como
ingrediente activo, la composición de disolución de resina
aglutinante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
7. Apresto para revestir una resina de
poliolefina, comprendiendo el apresto, como ingrediente activo, la
composición de disolución de resina aglutinante según la
reivindicación 2 ó 3.
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