ES2252771T5 - Polímeros orgánicos modificados con materiales de silicona. - Google Patents

Abstract

SE REVELA UNA COMPOSICION DE POLIOLEFINA SUSCEPTIBLE DE SER MOLDEADA CON UNA RELATIVA RAPIDEZ PARA FORMA EXTRUDADOS DE HIDROFOBICIDAD MEJORADA; LA COMPOSICION CONTIENE (A) 100 PARTES EN PESO DE UNA RESINA TERMOPLASTICA; Y (B) AL MENOS UNA PARTE EN PESO DE UN ACTIVADOR INTERACTIVO DEL PROCESO QUE CONSISTE EN UN DIORGANOPOLISILOXANO CON UN PESO MOLECULAR MEDIO DE AL MENOS 10.000.

Description

Polímeros orgánicos modificados con materiales de silicona.

La presente invención se refiere a composiciones termoplásticas que tienen una hidrofobicidad mejorada donde se añade un diorganopolisiloxano interactivo a una resina termoplástica.

Hemos descubierto que cuando se añade una pequeña cantidad de diorganopolisiloxano interactivo a una resina termoplástica mejoran considerablemente sus propiedades.

Por tanto, la presente invención es una composición de producto final que comprende:

(A)

100 partes en peso de una resina termoplástica seleccionada de entre el grupo formado por polietileno de alta densidad, polipropileno, polibuteno, poliisopreno, copolímeros de etileno, poliamidas, poliaminas y poliésteres;

(B)

de 1 a 5 partes en peso de un diorganopolisiloxano, teniendo dicho diorganopolisiloxano un peso molecular promedio en número de al menos 10.000; y al menos un grupo hidroxilo terminal o lateral obtenible por el procesamiento de una mezcla de los componentes (A) y (B) a través de una boquilla metálica.

Estas composiciones presentan unas propiedades sorprendentes, tales como una mejor hidrofobicidad, mejor capacidad de procesamiento, mejor fluidez y mejor manejo.

Las resinas termoplásticas que constituyen el componente (A) de esta invención son, preferentemente, poliolefinas de alta densidad, pero también pueden ser otras resinas termoplásticas tales como nilones, poliésteres, poliestirenos, poliuretanos y resinas acrílicas. Tal como se utiliza aquí, el término “resina termoplástica” incluye aquellos polímeros que se ablandan cuando se exponen al calor y después vuelven a su estado original cuando se enfrían a temperatura ambiente. Cuando la resina termoplástica es una poliolefina, ésta se selecciona de entre homopolímeros de olefinas, interpolímeros de una o más olefinas y/o hasta un 40 por ciento en moles de uno o más monómeros copolimerizables con las olefinas. Ejemplos de poliolefinas adecuadas son homopolímeros de propileno, de 1-buteno, isobutileno, hexeno, 1,4-metil-1-penteno, 1-penteno, 1-octeno, 1-noneno y 1-deceno. También pueden emplearse interpolímeros de dos o más de estas olefinas como componente (A). Además, éstos también se pueden copolimerizar con compuestos vinílicos, compuestos dieno o cualquier otro compuesto que pueda ser copolimerizado con olefinas.

Ejemplos específicos de interpolímeros adecuados son copolímeros basados en etileno, por ejemplo copolímeros etileno-propileno, copolímeros etileno-1-buteno, copolímeros de etileno-1-hexeno, copolímeros etileno-1-octeno y copolímeros etileno-1-buteno; o interpolímeros de etileno con dos o más de las olefinas anteriores.

El componente (A) puede ser también una mezcla de dos o más de los homopolímeros o interpolímeros anteriores. Por ejemplo, la combinación puede ser una mezcla uniforme de uno de los sistemas anteriores con uno o más de los siguientes: polipropileno, polietileno de baja densidad, de alta presión, polietileno de alta densidad, poli-1-buteno y copolímeros de olefina que contienen un monómero polar tales como los copolímeros etileno/ácido acrílico, etileno/acrilato de metilo, etileno/acrilato de etilo, etileno/acetato de vinilo, terpolímeros etileno/ácido acrílico/acrilato de etilo y terpolímeros etileno/ácido acrílico/acetato de vinilo.

Normalmente, estos sistemas tienen una densidad de 0,85 a 0,97 g/cc, preferentemente de 0,875 a 0,930 g/cc, y un peso molecular promedio en peso (Mw) de 60.000 a 200.000.

Los polímeros anteriores son bien conocidos en la técnica, no siendo necesario describirlos aquí en profundidad.

El diorganopolisiloxano (B) de la presente invención es un diorganosiloxano interactivo, con un peso molecular promedio en número (Mn) de 10.000 a 1.000.000. Preferentemente, el Mn del componente (B) es de 40.000 a 400.000, en especial de 75.000 a 400.000.

Muchas de las composiciones de la presente invención pueden procesarse en un equipo de extrusión convencional. Cuando se extruyan estas composiciones, el peso molecular del componente (B) influirá en las características de procesamiento de la composición. Cuando el peso Mn se encuentra por debajo de 10.000, las composiciones tienden a mostrar un deslizamiento excesivo de tornillo, así como una salida más baja en revoluciones por minuto (RPM) que la esperada para una extrusora determinada. Además, a pesos moleculares más bajos aparece una notable disminución del rendimiento de la extrusora cuando dichas composiciones se someten a extrusión una segunda vez. A menudo se requiere esta segunda extrusión en las operaciones industriales. Por ejemplo, cuando aparecen errores en la fabricación, por ejemplo un ajuste incorrecto de los parámetros de la extrusora u omisión/insuficiente cantidad de ingredientes clave, se hace necesaria una re-extrusión del material “fuera de especificación”. Del mismo modo, en las operaciones de fabricación de película por soplado, las secciones del borde de una burbuja aplanada se recortan y reciclan dentro de la extrusora. Además, se emplea la re-extrusión cuando se devuelve y recicla un recorte, este procedimiento se conoce en el campo como “reciclaje post-consumo”. Por otro lado, cuando el Mn se encuentra por encima de 1.000.000, se hace difícil mezclar el diorganopolisiloxano dentro del termoplástico, aunque podría emplearse un siloxano, por ejemplo.

Para la puesta en práctica de esta invención también es crítico el tipo de boquilla utilizada en el proceso de extrusión. A menudo es necesario extrusionar o inyectar la composición a través de una boquilla metálica. Preferentemente la boquilla es de acero inoxidable, aunque se puedan utilizar también boquillas de cromo, níquel y platino. No es necesario que dicho metal sea cromo o platino macizo, ya que la boquilla puede ser chapada. La boquilla metálica atrae los grupos interactivos del polidiorganosiloxano y provoca que éste se desplace hacia la boquilla. Como resultado, el polidiorganosiloxano se acumula y concentra en la superficie del termoplástico enfriado, proporcionando así a la película unas propiedades mejoradas, tales como mejor hidrofobicidad, mejor fluidez y mejor manejo.

Es preferente que el componente (B) sea una goma que tenga un Mn en el rango de 100.000 a 1.000.000, en especial de 75.000 a 450.000. El componente (B) puede ser un polímero o copolímero lineal o ramificado en el cual los grupos orgánicos se seleccionan independientemente de entre los grupos metilo o fenilo.

Los diorganopolisiloxanos adecuados incluyen a los homopolímeros de polidimetilsiloxano, copolímeros consistentes esencialmente en unidades de dimetilsiloxano y en unidades de metilfenilsiloxano, copolímeros consistentes esencialmente en unidades de dimetilsiloxano y en unidades de difenilsiloxano, copolímeros consistentes esencialmente en unidades de difenilsiloxano y en unidades de metilfenilsiloxano y homopolímeros de unidades metilfenisiloxano. También pueden emplearse como componente (B) mezclas de dos o más de estos polímeros o copolímeros.

Para nuestra invención reivindicada, el diorganopolisiloxano (B) debe contener al menos 1, pero preferentemente 2 o más, grupos interactivos en la molécula que son grupos hidroxilo. El término “interactivo” se refiere a la tendencia del grupo a ser atraído hacia una superficie metálica, por ejemplo a la boquilla de extrusión. Los grupos interactivos pueden estar situados en los extremos de la molécula, a lo largo de la cadena o en ambas posiciones. Preferentemente, los grupos interactivos se localizan en los extremos de la cadena molecular en forma de grupos diorganohidroxisiloxi, por ejemplo dimetilhidroxisiloxi, difenilhidroxisiloxi y metilfenilhidroxisiloxi. Cuando los grupos interactivos se sitúan solamente a lo largo de la cadena, los grupos terminales del diorganopolisiloxano pueden ser aquellos que no tengan una parte reactiva, típicamente especies di- o tri-organosiloxi tales como trimetilsiloxi.

Es preferente que el diorganopolisiloxano (B) sea un polidimetilsiloxano lineal que contenga hasta un 50 por ciento en moles de grupos metilo. En especial, se trata de un homopolímero polidimetilsiloxano que tiene grupos dimetilhidroxisiloxi terminales.

Las composiciones de esta invención se preparan mediante dispersión completa de al menos 1 parte en peso del diorganopolisiloxano (B) en 100 partes en peso del termoplástico (A). Se pueden utilizar cantidades mayores de componente (B) (hasta 50 partes) para formar una mezcla madre de la composición para un procesamiento posterior. Para los productos acabados, se utilizan de 1 a 5 partes en peso de componente (B) por cada 100 partes en peso de componente (A). Preferentemente, se utilizan de 1 a 4 partes de (B), y en especial de 1 a 3 partes de (B), por cada 100 partes en peso de (A). Cuando se añade el diorganopolisiloxano a niveles inferiores a 1 parte, por cada 100 partes en peso de (A), la mejora es poco significativa en el ángulo de contacto con respecto a la poliolefina no modificada correspondiente, en particular a grandes velocidades de extrusión o inyección. De forma similar, a niveles superiores a 10 partes de (B), por cada 100 partes en peso de (A), la calidad superficial del termoplástico enfriado empieza a deteriorarse. Además, cuando se utilizan más de 10 partes de (B) por cada 100 partes en peso de (A), se observa una cantidad excesiva de siloxano en la superficie del extrudado, lo que tiene un impacto adverso en las propiedades de imprimibilidad y sellamiento. Además, las propiedades físicas del extrudado final se degradan. Por tanto, los rangos de composición preferentes proporcionan el equilibrio deseado entre un buen ángulo de contacto, hidrofobicidad y poco deslizamiento de tornillo durante el procesamiento, particularmente a grandes velocidades de salida de la extrusora.

La dispersión del diorganopolisiloxano (B) dentro de la poliolefina (A) se realiza normalmente mediante cualquiera de los medios tradicionales mezclando los aditivos en las resinas termoplásticas a temperatura elevada. Por ejemplo, se pueden combinar los dos componentes en una extrusora de dos tornillos, en un mezclador BanburyTM, en un molino de dos cilindros o en una extrusora de tornillo único, bien sea con o sin cabezal mezclador. El equipo utilizado para mezclar estos componentes no es crítico mientras se consiga una dispersión uniforme de (B) en (A). Preferentemente, el tamaño de las partículas dispersas no es superior a 10 micrómetros.

Además de los componentes anteriores, las composiciones de nuestra invención reivindicada pueden contener también hasta un 1 por ciento en peso de cada uno de los siguientes: rellenos, agentes de endurecimiento, lubricantes, estabilizantes UV, antioxidantes, estabilizadores catalizadores y demás adyuvantes de proceso habitualmente empleados en la modificación de poliolefinas. Cuando se utiliza más de un 1 por ciento de cualquiera de estos aditivos, existe una interferencia con los objetivos de la presente invención de modo tal que las ventajas en el procesamiento y/o en el carácter de las extrusiones resultantes no son óptimas. Esto es particularmente crítico en el caso de la producción de películas por soplado, en las cuales es crucial una buena calidad superficial. Además, hasta un 15% en peso de la composición total de la presente invención puede incluir un agente antibloqueo.

Ejemplos no limitativos específicos de los aditivos anteriores son las sustancias siguientes: barro de diatomeas, 3-(3,5di-5-butil-4-hidroxifenil)propionato de octadecilo, bis(2-hidroxietil)tallowamina, estearato de calcio, polímero de N,Nbis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil)-1,6-hexanodiamina con 2,4,6-tricloro-1,3,5-trizaina y 2,4,6-tricloro-1,3,5-trizaina y 2,4,4-trimetil-1,2-pentanoamina, polímero de succinato de dimetilo con 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidinetanol, 2,2-tiobis(4tert-octilfenolato)n-butilamina-níquel, tris(2,4-di-tert-butilfenil)fosfito, difosfito de bis(2,4-di-t-butilfenil)pentaeritrita, trisnonilfenilfosfito, polietilenglicol, Erucamida, dióxido de titanio, alúmina, alúmina hidratada, talco, 2-hidroxi-4-noctiloxibenzofenona, dióxido de silicona, óxido de cinc, sulfuro de cinc y estearato de cinc.

De acuerdo con la presente invención, el diorganopolisiloxano (B) se añade a la resina termoplástica (A) y sirve como adyuvante al proceso cuando se extruye la resina a temperaturas elevadas para darle forma a un producto (por ejemplo, una sección transversal cilíndrica, como una película, cinta, barra, anillo, fibra, hoja, botellas, bandejas, jarras o similares). El extrudado resultante posee una hidrofobicidad mejorada en relación con un extrudado que no contiene el diorganopolisiloxano (B). Este método es particularmente aplicable a la producción de películas coladas o películas sopladas, pero tiene también su utilidad en el moldeo de extrusión por soplado; moldeo por inyección; extrusión de tuberías, hilos o cables; producción de fibras; y cualquier procesamiento similar de fundidos en alto esfuerzo de cizalla de resinas de poliolefina. Para expresarlo brevemente, la película soplada se produce típicamente mediante una técnica de “burbuja”, donde la composición de poliolefina (es decir, la masa fundida) se extruye por medio de una boquilla anular para formar una película en forma de burbuja. Esta burbuja se retira de la boquilla a una velocidad superior a la velocidad de extrusión, mientras se mantiene dentro de la burbuja una presión de aire positiva. La película así producida está orientada biaxialmente como resultado del estiramiento en las direcciones radial y axial y generalmente esta orientación proporciona a la película unas propiedades mecánicas mejoradas. La película colada se prepara generalmente mediante extrusión de la poliolefina a través de una boquilla en ranura seguida de enfriamiento sobre uno

o más rodillos fríos. Cuando nuestra composición se moldea por inyección, la boquilla debe ser también metálica o el molde dentro del cual se inyecta el termoplástico debe estar hecho de metal, por ejemplo de acero inoxidable o chapado en cromo, níquel o platino.

Aunque sea posible obtener una dispersión relativamente uniforme mediante inyección del componente (B) dentro de la sección de tornillo de una extrusora mientras los gránulos de poliolefina se alimentan desde la tolva a la misma, se prefiere primero dispersar perfectamente el componente (B) en una parte del componente (A) para formar una mezcla madre. Esta mezcla madre (o concentrado), que contiene del 1 al 50, preferentemente del 20 al 50, por ciento en peso del diorganopolisiloxano, puede ser triturada o granulada, con el particulado resultante mezclado en seco con el termoplástico restante (la matriz), y esta combinación se extruye o inyecta entonces para formar una composición adecuada de esta invención. La utilización de esta técnica de mezcla madre resulta en una dispersión más uniforme del diorganopolisiloxano dentro de la matriz termoplástica.

El termoplástico utilizado en la preparación de la mezcla madre puede ser igual, o distinto, del de la resina termoplástica de la matriz. Preferentemente, ambos son del mismo tipo general (por ejemplo, polipropileno en la mezcla madre y en la matriz).

Las resinas termoplásticas modificadas de esta invención tienen una variedad de propiedades mejoradas. Por ejemplo, pensamos que los grupos interactivos del polisiloxano son atraídos hacia la boquilla metálica de la extrusora o hacia el metal del aparato de moldeo por inyección, lo que provoca que el polisiloxano se desplace hacia la superficie del termoplástico. Este desplazamiento a su vez proporciona a la superficie del termoplástico unas propiedades mejoradas, tales como mejor hidrofobicidad y fluidez. Así, las películas y artículos conformados, como botellas o recipientes, fabricados a partir de nuestra invención tienen mejor hidrofobicidad y/o fluidez.

Además, la unión de silicona a la superficie del termoplástico le proporciona un mejor “manejo”. Esta propiedad es importante cuando el termoplástico es polipropileno y se utiliza para producir una fibra no-tejida, donde las características sensoriales y táctiles de las fibras son importantes.

Las composiciones de la presente invención también pueden someterse además a otra etapa de proceso bien conocida en la técnica, por ejemplo moldeo por inyección, moldeo por inyección-soplado, extrusión-soplado, procesos de películas sopladas, procesos de películas coladas, extrusión de perfiles, moldeo rotacional, moldeo por compresión, moldeo transfer, termoformación y calandrado.

Además, el poliorganosiloxano de la presente invención mejora también la eficacia de procesamiento del termoplástico tal como lo ilustran los ejemplos expuestos a continuación.

Los ejemplos siguientes ilustran adicionalmente la invención, definida de forma más completa en las reivindicaciones adjuntas. Todas las partes y porcentajes en estos ejemplos se basan en peso y todas las medidas fueron obtenidas a 25ºC, salvo que se indique de otra forma.

El ángulo de contacto entre una gota de líquido específico y un sustrato específico se determina utilizando un goniómetro que mide el ángulo de la tangencia del perfil de la gota con respecto a la superficie. El material sometido a prueba puede ser el líquido o el sustrato. En estos ejemplos, se utilizó agua destilada y los sustratos eran diversos. El ángulo observado se presenta en grados junto con la identidad tanto del líquido como del sustrato. Este método es similar a ASTM D 724.

Para realizar las mediciones, se niveló el banco óptico del goniómetro. Se colocó el sustrato específico sobre la plataforma de soporte y se afianzó. La plataforma se ajustó de modo tal que el sustrato o la película se pudiera visualizar claramente a través del microscopio o de una cámara de vídeo. Se colocó entonces una gota (2,5 mm de diámetro) sobre el sustrato poniendo en contacto directo el líquido con la superficie. No se dejó caer el líquido en la superficie ya que se hubiera deformado durante la colocación. Se ajustó el iluminador al nivel óptimo y el microscopio se ajustó sobre la silueta oscura de la gota contra un fondo más claro. Se midió el ángulo de tangencia sobre la interfase sólido/líquido de la izquierda y la derecha en la gota y se registró. Se repitió el procedimiento tres veces y se registró el valor medio de estas medidas hasta el grado más próximo.

En los ejemplos se emplearon los siguientes materiales:

5 HDPE = polietileno de alta densidad con una densidad de 0,923 g/cc y de la marca DMDHTM 6147 de Nova Chemical (Lemester, MA)

Nylon 6 = CapronTM 8202 de Allied Signal, (Mt. Morris, NY)

Tereftalato de Poliéster = 0,64 IV PET, Wellman, Inc., (Columbia, SC)

Ejemplo 1

10 Se combinó un polidimetilsiloxano terminado en hidroxilo con un Mn de 400.000 y una viscosidad a 25ºC de 2,5 x 107 mPa·s con HDPE, PET y Nylon 6 y se moldeó por inyección en paneles y ensayó para determinar la hidrofobicidad. Se utilizaron los procedimientos siguientes.

Las mezclas se compusieron mezclando perfectamente el HDPE, PET ó Nylon 6 y el siloxano a temperatura elevada, en una extrusora de dos tornillos del sistema Haake RheocordTM 90 (Haake Corporation, Paramus, New Jersey), equipada

15 con una extrusora de dos tornillos de co-rotación LeistritzTM Micro 18 con una L/D (Longitud/Diámetro) de 40/1 con un diámetro de tornillo de 18 mm. Las temperaturas de las zonas de cada cámara de la extrusora se establecieron dependiendo de la resina termoplástica, tal como se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2

HDPE

PET NYLON 6

Zona 1

230ºC 250ºC 250ºC

Zona 2

255ºC 250ºC 260ºC

Zona 3

255ºC 250ºC 260ºC

Zona 4-8

255ºC 250ºC 270ºC

20 Para el ejemplo de HDPE, se añadió suficiente siloxano al LDPE de modo tal que la concentración total de la silicona fuera del 25% en peso del peso total de la composición. Para los ejemplos de PET y Nylon 6, se añadió suficiente siloxano a los polímeros de modo tal que la concentración total de silicona fuera del 10% en peso. Estas composiciones de “mezcla madre” fueron extruídas a través de una boquilla de torón y cortadas en gránulos a su enfriamiento en un baño de agua.

25 Los gránulos de la mezcla madre fabricados según el procedimiento mencionado anteriormente se recompusieron entonces en el Haake ExtruderTM, añadiendo esta vez la resina termoplástica para elaborar composiciones con un 0,5%, 1,0% y 2,5% en peso de silicona. Se repitió este procedimiento para cada una de las resinas termoplásticas, HDPE, PET y Nylon 6. Esto resultó en gránulos con un 0,5%, 1,0% y 2,5% en peso de silicona para cada resina termoplástica, PET y Nylon 6 y un 1,0% de silicona para el HDPE. Estas composiciones se utilizaron entonces para moldear por

30 inyección los paneles finalmente sometidos a prueba para determinar la hidrofobicidad.

Estos paneles de 101,6 x 101,6 x 3,2 mm (4 x 4 x 0,125 pulgadas) se produjeron en una máquina de moldeo por inyección con una capacidad de sujeción de 31,8 Mg de ArburgTM (35 toneladas) que tenía un único tornillo de uso general con una L/D de 15/1, un diámetro de tornillo de 30 mm y una relación de compresión del tornillo de 2/1. Había 3 zonas de calentamiento, una tobera calentada (tamaño de la boquilla = 2 mm) y una cavidad calentada del molde para

35 fabricar los paneles. Se indican a continuación la temperatura de la tobera, la temperatura del material plástico que se estaba moldeando y la temperatura de cada zona.

Tabla 3

HDPE

PET NYLON 6

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Temperatura de la tobera Temperatura del molde

230ºC 255ºC 255ºC 260ºC 65,6ºC 250ºC 250ºC 250ºC 250ºC 71,1ºC 250ºC 260ºC 260ºC 255ºC 76,7ºC

Se añadieron estos gránulos a la máquina de moldeo por inyección y se inyectaron dentro de paneles del mismo tamaño por cada porcentaje en peso particular de silicona y termoplástico. Se fabricaron diez paneles por cada termoplástico y cada porcentaje en peso de silicona. Se midió seguidamente sobre cada uno el ángulo de contacto con el agua.

El ángulo de contacto medio con el agua y la desviación estándar de los diez paneles figuran en las Tablas 4, 5 y 6.

Tabla 4 HDPE, ángulos de contacto con el agua

100 HDPE

1,0% de Silicona

Promedio

111,0 115,7

STD

0,9 2,1

Variación

0,9 4,5

Tabla 5 PET, ángulos de contacto con el agua

100% PET

0,5% Silicona 1,0% Silicona 2,5% Silicona

Promedio STD Variación

101,8 1,3 1,7 102,3 2,6 6,7 106,2 2,2 4,8 105,3 1,7 2,9

Tabla 6 NYLON 6, ángulos de contacto con el agua

100% Nylon

0,5% Silicona 1,0% Silicona 2,5% Silicona

Promedio STD Variación

67,3 1,5 2,2 71,1 1,4 1,9 77,1 3,1 9,9 71,9 2,8 7,7

Para el polietileno de alta densidad (Tabla 4), el panel mostró una mejora del 4% en hidrofobicidad con respecto al

15 ensayo de la película sin el aditivo. Del mismo modo, el PET (Tabla 5) mostró una mejora de hasta el 4% en hidrofobicidad, de nuevo según la cantidad de aditivo añadido. En el caso de los paneles de Nylon 6 (Tabla 6), el aditivo mostró una mejora en hidrofobicidad del 5% al 13% según la cantidad de silicona añadida. Mejoras en hidrofobicidad inferiores al 3% no se consideran significativas.

Ejemplo 2

20 Los siguientes ejemplos demuestran el fenómeno de segregación superficial de la presente invención; es decir, la migración del siloxano terminado en hidroxilo hacia la superficie de la película.

Se preparó una mezcla madre de dimetilsiloxano terminado en hidroxilo del Ejemplo 1 mezclando completamente siloxano y polipropileno a temperatura elevada. Las mezclas madres particulares se prepararon nuevamente en un Haake Extruder. Las temperaturas de las ocho zonas de cada cámara de la extrusora se establecieron en 220ºC respectivamente. En cada caso, la composición de la mezcla madre fue extruída a través de una boquilla de torón y se cortó en gránulos a su enfriamiento en un baño de agua.

Se dispersó completamente la mezcla madre anterior en una matriz de polipropileno y se produjeron por extrusión los gránulos. La cantidad de mezcla madre utilizada fue calculada para producir una concentración total de silicona del 2,5% en peso de polipropileno en la mezcla.

Después de su combinación en la extrusora, se colocaron los gránulos en una extrusora de película por soplado de Davis StandardTM, Modelo KL-075, un extrusor de tipo suelo de 1,9 cm (3/4 pulgada), L/D de 24/1 con 3 zonas de calentamiento a 220ºC. Se utilizó una boquilla circular de acero inoxidable de 6,35 cm (2,5 pulgadas) de diámetro, mantenida a 220ºC, para crear la burbuja. La presión del aire dentro de la burbuja se estableció de modo tal que el índice de inflación fuera 2 creando así un tubo “tendido plano” de película de 12,7 cm (5 pulgadas). El anillo de aire utilizó aire ambiente para soplarlo alrededor de la burbuja para enfriar y cristalizar la película. El orificio de colapso y el sistema de cilindro de arrastre permitieron recoger la película.

Se prepararon unas muestras para el análisis químico por exploración electrónica (ESCA) cortando la película en cuadrados de 1 x 1 cm y montándolos en una plataforma de múltiple muestras.

Los resultados del análisis figuran a continuación en porcentaje atómico. Se midió el porcentaje de la composiciónsuperficial (excluido el hidrógeno) hasta una profundidad de 5 nm (50 Å). El área analizada en cada muestra fue de 800 x 300 !m. Se examioó cada muestra en una posición. Se tomaron en cada muestra los espectros del examen y los espectros múltiples (detalle) de oxígeno, carbono y silicona.

El polipropileno virgen contenía 0,03% de oxígeno, 99,97% de carbono y 0,0% de silicona. Nuestra película tenía un 0,4% de oxígeno, 98,6% de carbono y 0,2% de silicona.

Estas medidas muestran una cantidad significativa de silicona en la superficie de película del polipropileno modificado. Además, la película de polipropileno tenía un excelente “manejo” con propiedades táctiles muy sedosas.

Ejemplo 3

Este ejemplo demuestra que la utilización del aditivo de la presente invención mejorará la eficacia de procesamiento del termoplástico, reduciendo la cantidad de energía por unidad de tiempo requerida para procesar una cantidad determinada de extrudado.

Se volvió a preparar una mezcla madre de dimetilsiloxano terminado en hidroxilo del Ejemplo 1 en polietileno de alta densidad (HDPE) mezclando completamente el siloxano y el termoplástico a alta temperatura. Estas mezclas madres se volvieron a preparar en el HaakeTM Extruder. Las temperaturas de las ocho zonas de cada cámara de la extrusora se establecieron en 170ºC para la Zona 1 y en 185ºC para las demás. La composición de la mezcla madre se extruyó a través de una boquilla de torón y se cortó en gránulos a su enfriamiento en un baño de agua.

Se dispersó completamente la mezcla madre mencionada anteriormente en una matriz de HDPE. La cantidad de mezcla madre utilizada se calculó para producir una concentración total de silicona del 2%, 6% y 10% en HDPE. El HDPE virgen no-modificado se sometió también a prueba como control.

La extrusora del producto utilizada era Battenfeld FischerTM VK 1.1, moldeador por soplado de botellas con un sistema de co-extrusión RecoTM. La línea poseía dos extrusoras, núcleo de 25 mm, piel de 35 mm, capaces de una producción de 40 kg/hora a una r.p.m. máxima de 120 y 150. Cada extrusora tenía clavijas de mezcla, un Mezclador MaddoxTM y una boquilla helicoidal.

Durante la extrusión, el amperaje de la extrusora (es decir, el consumo eléctrico), la presión cerca de la boquilla (en bar) y la producción de extrudado (en pies/minuto) se registraron en función de la velocidad de la extrusora (revoluciones por minuto = RPM). Los resultados de las pruebas de amperaje y de presión figuran en la Tabla 7.

Tabla 7

Cantidad de Silicona

Amperaje del Extrusor Presión (bar) Presión (MPa)

0%

9,8 155,2 15,70

2%

5,6 155,5 15,75

6%

4,2 149,1 15,10

10%

4,3 145,3 14,72

Los resultados anteriores muestran que la adición de nuestro aditivo mejora la eficacia de la extrusión en un 50% aproximadamente, sin reducción o cambio significativo en la presión de extrusión.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Producto acabado que comprende:

   (A) 100 partes en peso de una resina termoplástica seleccionada de entre el grupo formado por polietileno de alta densidad, polipropileno, polibuteno, poliisopreno, copolímeros de etileno, poliamidas, poliaminas y poliésteres;

   (B) de 1 a 5 partes en peso de un diorganopolisiloxano, teniendo dicho diorganopolisiloxano un peso

   5 molecular promedio en número de al menos 10.000; y al menos un grupo hidroxilo terminal o lateral obtenible por el procesamiento de una mezcla de los componentes (A) y (B) a través de una boquilla metálica.
2. 2. Producto acabado según la reivindicación 1, caracterizado porque la resina termoplástica (A) es polietileno de alta densidad o polipropileno.
3. 3. Producto acabado según la reivindicación 1, caracterizado porque la resina termoplástica (A) se combina con 10 polietileno.
4. 4. Utilización de una composición que comprende:

   (A) 100 partes en peso de una resina termoplástica seleccionada e entre polietileno de alta densidad, polipropileno, polibuteno, poliisopreno, copolímeros de etileno, poliamidas, poliaminas y poliésteres; y

   (B) de 1 a 5 partes en peso de un diorganopolisiloxano que tiene un peso molecular promedio en número 15 de 10.000 a 1.000.000 y al menos un grupo hidroxilo lateral o terminal

   para mejorar la hidrofobicidad de una resina termoplástica.