ES2266270T3 - Composicion que contiene plasticos termoplasticos. - Google Patents
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Abstract
Uso de mezclas que contienen 0, 1 a 15 partes en peso de uno o varios compuestos distintos de la fórmula (I) en la que R1 y R2 son iguales o distintos y significan H, halógeno, alquilo C1 a C10, cicloalquilo C5 a C10, aralquilo C7 a C13, arilo C6 a C14, -OR5 o ¿(CO)-O-R5, con R5 igual a H o alquilo C1 a C4 R3 y R4 son iguales o distintos y significan H, alquilo C1 a C4, cicloalquilo C5 a C6, bencilo o arilo C6 a C14, m es 1, 2 ó 3 y n es 1, 2, 3 ó 4, y 0, 0001 a 0, 4 partes en peso de uno o varios compuestos de la fórmula (II) en la que R y X son iguales o distintos, H o alquilo o alquilarilo, en composiciones que contienen plásticos termoplásticos para mejorar las propiedades de extrusión a efecto de que en la extrusión de las composiciones en placas se obtenga una buena calidad de la superficie de las placas extruidas.
Description
Composición que contiene plásticos
termoplásticos.
La presente invención se refiere a composiciones
que contienen plásticos termoplásticos y benzotriazoles como
absorbentes de UV así como a artículos fabricados a partir de ellos.
En el caso de los artículos según la invención se trata
preferiblemente de placas multicapa en las que una o ambas capas
exteriores se componen de las composiciones según la invención.
Se conocen placas que contienen plásticos
termoplásticos.
Placas de policarbonato se conocen por ejemplo
del documento EP-A110221 y se preparan para una
pluralidad de aplicaciones. La fabricación se lleva a cabo por
ejemplo por extrusión de composiciones que contienen policarbonato y
dado el caso coextrusión con composiciones que contienen
policarbonato que contienen una elevada proporción de absorbentes
de UV.
Los documentos EP-A0320632 y
EP-A0247480 describen placas coextruidas hechas de
composiciones que contienen policarbonato, que contienen un
absorbente de UV poco volátil basado en benzotriazoles
sustituidos.
El documento DE-A1670951 expone
que se prefieren benzotriazoles diméricos a los benotriazoles
monoméricos a causa de su volatilidad claramente menor en el
policarbonato.
Un problema que aparece en la extrusión de tales
placas es la deposición de componentes volátiles de la composición
que contiene policarbonato o en general de plásticos termoplásticos
en el calibrador (en placas nervadas) o sobre los rodillos (en
placas macizas), que puede producir alteraciones de las superficies.
Son componentes volátiles por ejemplo absorbentes de UV y otros
componentes de bajo peso molecular de las composiciones.
En las placas del estado de la técnica resulta
desventajoso que para largas duraciones de extrusión la superficie
de las placas por las evaporaciones mencionadas a partir de las
masas fundidas de las composiciones que contienen policarbonato o en
general plásticos termoplásticos se vea influida desventajosamente,
especialmente en la coextrusión.
La evaporación aumentada del absorbente de UV a
partir de las masas fundidas de las composiciones que contienen
policarbonato o plásticos termoplásticos en general produce la
formación de una capa en el calibrador o los rodillos y finalmente a
la formación de alteraciones de la superficie de las placas (por
ejemplo, manchas blancas, ondulaciones, etc.). En el calibrador, la
abrasión del policarbonato o la abrasión de plásticos termoplásticos
en general producen sedimentos pulverulentos sobre las placas de
policarbonato o las placas hechas de plásticos termoplásticos.
La presente invención tiene por tanto como
objetivo optimizar composiciones que contienen plásticos
termoplásticos a efecto de que en la extrusión de las composiciones
en placas se pueda mantener la buena calidad de la superficie de las
placas extruidas también en una forma de proceder continua más
larga, con protección frente a la radiación UV invariable.
Además, existe el objetivo según la invención de
preparar artículos obtenibles a partir de las composiciones según la
invención.
Se descubrió sorprendentemente que composiciones
que además de plásticos termoplásticos contienen dos absorbentes de
UV distintos en una determinada proporción en peso entre sí alcanzan
el objetivo según la invención. Además, artículos obtenibles a
partir de estas composiciones alcanzan el objetivo según la
invención.
El objetivo según la invención se alcanza
mediante el uso de mezclas que contienen 0,1 a 15 partes en peso de
uno o varios compuestos distintos de la fórmula (I)
en la
que
R^{1} y R^{2} son iguales o distintos y
significan H, halógeno, alquilo C_{1} a C_{10}, cicloalquilo
C_{5} a C_{10}, aralquilo C_{7} a C_{13}, arilo C_{6} a
C_{14},-OR^{5} o
-(CO)-O-R^{5}, con
R^{5} igual a H o alquilo C_{1} a
C_{4,}
R^{3} y R^{4} son iguales o distintos y
significan H, alquilo C_{1} a C_{4}, cicloalquilo C_{5} a
C_{6}, bencilo, arilo C_{6} a C_{14},
m es 1, 2 ó 3 y
n es 1, 2, 3 ó 4,
y 0,001 a 0,4, preferiblemente 0,001 a 0,4
partes en peso de uno o varios compuestos de la fórmula (II)
en la
que
R y X son iguales o distintos, H, alquilo o
alquilarilo.
en composiciones que contienen plásticos
termoplásticos para mejorar las propiedades de extrusión a efecto de
que en la extrusión de las composiciones en placas se obtenga una
buena calidad de la superficie de las placas extruidas.
El objetivo según la invención se alanza además
mediante el uso de mezclas que contienen
0,1 a 15 partes en peso
de uno o varios compuestos distintos de la
fórmula (III)
en la
que
R^{1} y R^{2} son iguales o distintos y
significan H, halógeno, alquilo C_{1} a C_{10}, cicloalquilo
C_{5} a C_{10}, aralquilo C_{7} a C_{13}, arilo C_{6} a
C_{14},-OR^{5} o
-(CO)-O-R^{5}, con
R^{5} igual H o alquilo C_{1} a C_{4}
m es 1, 2 ó 3 y
n es 1, 2, 3 ó 4,
puente significa igual a ---
(CHR^{10})_{p} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O --- (Y-O)_{q} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- (CHR^{11})_{p} , en el que
p es igual a 0, 1, 2 ó 3,
q es un número entero de 1 a 10,
Y es -CH_{2}-CH_{2}-,
-(CH_{2})_{3}-, -(CH_{2})_{4}-,
-(CH_{2})_{5}-, -(CH_{2})_{6}-, o
-CH(CH_{3})-CH_{2}-, y
R^{10} y R^{11} son iguales o distintos y
significan H, alquilo C_{1} a C_{4}, cicloalquilo C_{5} a
C_{6}, bencilo o arilo C_{6} a C_{14},
y 0,0001 a 0,4 partes en peso, preferiblemente
0,001 a 0,4 partes en peso de uno o varios compuestos distintos de
la mencionada fórmula (II)
en composiciones que contienen plásticos
termoplásticos para mejorar las propiedades de extrusión a efecto de
que en la extrusión de las composiciones en placas se consiga una
buena calidad de la superficie de las placas extruidas.
El uso de mezclas de compuestos de las fórmulas
(I) y (II) o (III) y (II) en el sentido de los párrafos anteriores
no significa obligatoriamente que los compuestos de las fórmulas (I)
y (II) o (III) y (II) se tengan que mezclar primero entre sí antes
de que se utilicen para la estabilización de plásticos
termoplásticos contra la radiación UV. Según la invención es
posible cualquier uso que conduzca a que compuestos de la fórmula
(I) y compuestos de la fórmula (II) o compuestos de la fórmula (III)
y compuestos de la fórmula (II) simultáneamente sean eficaces en
plásticos termoplásticos para la protección frente a UV. Por
ejemplo, al plástico termoplástico se le pueden añadir en primer
lugar compuestos de la fórmula (II) y después compuestos de la
fórmula (I).
Además el objetivo de la invención se alcanza
mediante una composición que contiene plásticos termoplásticos y 0,1
a 15% en peso, preferiblemente 0,11 a 10% en peso, con especial
preferencia 0,13 a 8% de uno o varios compuestos de la fórmula (I) y
0,001 a 0,4% en peso, muy preferiblemente 0,0015 a 0,35% en peso,
con especial preferencia 0,002 a 0,3% en peso de uno o varios
compuestos distintos de la fórmula (II).
Además el objetivo de la invención se alcanza
mediante una composición que contiene plásticos termoplásticos y 0,1
a 15% en peso, preferiblemente 0,11 a 10% en peso, con especial
preferencia 0,13 a 8% en peso de uno o varios compuestos de la
fórmula general (III) y 0,0001 a 0,4% en peso, preferiblemente 0,001
a 0,4% en peso, muy preferiblemente 0,0015 a 0,35%, con especial
preferencia 0,002 a 0,3% en peso de uno varios compuestos de la
fórmula (II).
Entre los compuestos de las fórmulas (I), (II),
y (III) se prefieren aquellos con
R^{1}= H, R^{2}= alquilo C_{1} a C_{8},
especialmente R^{2}= isooctilo, R^{3}= H, R^{4}= H, m= 1, n=4,
R= H o 2-butilo o terc-butilo o
-C(CH_{3})_{2}-fenilo, X= alquilo
C_{1} a C_{8} o
-C(CH_{3})_{2}-fenilo o isooctilo,
p= 0, 1, 2 ó 3, q= 1 a 8, Y= -(CH_{2})_{6}- o
-(CH_{2})_{2}-, R^{10}= H y R^{11}= H.
Se prefiere una composición en la que la suma de
los plásticos termoplásticos y compuestos según la fórmula (I) y
compuestos según la fórmula (II) y compuestos según la fórmula (III)
en la composición ascienda al 50 hasta 100% en peso.
Según la invención se puede utilizar cualquier
plástico termoplástico. Se prefieren plásticos termoplásticos
seleccionados del grupo compuesto por policarbonato, poliéster,
polimetilmetacrilato, cloruro de polivinilo transparente,
poliestireno transparente, SAN y poliestireno de alta
resistencia.
Se prefieren especialmente poliésteres, en
especial tereftalato de polietileno (PET) y copoliésteres de ácido
tereftálico, ácido isoftálico, glicol y
ciclohexan-1,4-dimetanol (por
ejemplo, PETG).
Se prefiere especialmente además policarbonato
que se selecciona del grupo compuesto por bisfenol A,
homopolicarbonato y copolicarbonatos basados en los dos monómeros
bisfenol A y
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Se prefiere además una composición según la
invención que contenga adicionalmente 0,01 a 0,6% en peso de ésteres
o ésteres parciales de alcoholes mono a hexahidroxílicos.
Se prefiere además una composición según la
invención que contenga adicionalmente 10 a 6000 ppm de
termoestabilizantes.
En este sentido se prefieren los
termoestabilizantes seleccionados del grupo compuesto por fosfito de
tris-(2,4,-di-terc-butilfenilo) y trifenilfosfina.
El objetivo según la invención se alcanza además
mediante un artículo que contenga una composición según la
invención.
El artículo según la invención se selecciona
preferiblemente del grupo compuesto por placa monoplaca, placa
multicapa, placa nervada multicapa, placa ondulada maciza, perfil
nervado, perfil nervado con lengüeta y ranura, sistema de unión,
acristalamiento de invernaderos, acristalamiento para jardines de
invierno, acristalamiento para paradas de autobús, panel
publicitario, rótulo, parabrisas, acristalamiento de automóviles,
ventana y cubierta.
Se prefiere una placa multicapa en la que al
menos una capa contenga una composición según la invención.
Se prefiere además una placa multicapa en la que
una de las capas más externas de la placa o ambas capas más externas
de la placa contengan una composición según la invención.
En este sentido se prefiere especialmente que la
placa tenga al menos dos capas y que al menos una de las capas
contenga una composición según la invención, cuyo contenido en
compuestos según la fórmula (I) y compuestos según la fórmula (II) o
compuestos según la fórmula (III) y compuestos según la fórmula (II)
en suma ascienda a 0,02 a 1% en peso.
El procedimiento preferido para la fabricación
de las placas según la invención es la coextrusión.
Adicionalmente, las composiciones según la
invención pueden contener aditivos habituales, en especial,
adyuvantes de procesamiento habituales, en especial agentes de
desmoldeo y fluidifcantes así como estabilizadores, en especial,
termoestabilizadores.
En el marco de la presente invención, los
compuestos según la fórmula (I), (II) y (III) para simplificar se
denominan como absorbentes de UV.
Las composiciones según la invención y los
artículos fabricados a partir de ellas, en especial placas, tienen
numerosas ventajas. Los problemas conocidos del estado de la
técnica, como por ejemplo la deposición de componentes volátiles a
partir de las composiciones en calibradores o rodillos no aparecen.
Esta ventaja de las composiciones según la invención aparece
especialmente cuando las composiciones según la invención se usan
para la fabricación de placas multicapa, en las que una o ambas de
las capas más externas de las placas se componen de las
composiciones según la invención o contienen estas. En este caso, la
proporción de absorbentes de UV en las composiciones según la
invención en una o ambas de las capas más externas asciende a
preferiblemente 3 a 8% en peso. Las composiciones según la invención
están bien protegidas contra la radiación UV.
Las composiciones según la invención y los
artículos fabricados a partir de ellas tienen por otra parte
numerosas ventajas adicionales. Por ejemplo, los artículos según la
invención tienen buenas propiedades mecánicas, que corresponden
esencialmente a las de los plásticos termoplásticos usados. Por otra
parte los artículos según la invención tienen buenas propiedades
ópticas, por ejemplo, alta transparencia para el caso de que usen
plásticos termoplásticos transparentes.
Las composiciones según la invención que
contienen plásticos termoplásticos han demostrado ser técnicamente
ventajosas. Se pueden procesar sin problemas y no muestran ningún
perjuicio en el artículo acabado como producto.
La resistencia a la intemperie corresponde al
menos a la de placas que se han fabricado según el estado de la
técnica.
Los compuestos que se han de usar según la
invención de las fórmulas (I), (II) y (III) se pueden obtener en el
mercado. Se pueden fabricar por procedimientos conocidos.
La suma de las partes en peso de los plásticos
termoplásticos y los absorbentes de UV en las composiciones según la
invención es preferiblemente 60 a 100% en peso, con especial
preferencia 80 a 100%, con muy especial preferencia 90 a 100% en
peso.
Las composiciones según la invención pueden
contener también además de los componentes explícitamente
mencionados aditivos convencionales. Una forma de realización
especialmente preferida de la invención se da cuando además de los
componentes explícitamente mencionados las composiciones según la
invención no contienen ningún otro componente, es decir, cuando las
composiciones según la invención se componen de los componentes
explícitamente mencionados.
Compuestos de la fórmula (I) como
2,2-metilen-bis-(4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)
-6-(2H-benzotriazol-2-il)fenol)
se distribuyen en el mercado con el nombre de Tinuvin® 360 o Adeka
Stab® LA 31. Compuestos de la fórmula (II) son
2-(2-hidroxi-5-terc-octofenil)-2H-benzotriazol
(Tinuvin® 329),
2-(2H-benzotriazol-2-il)-4-(1,1-dimetiletil)-6-(2-metilpropil)-fenol
(Tinuvin® 350) o
2-[2'-hidroxi-3,5-di(1,1-dimetilbencil)fenil]-2H-benzotriazol
(Tinuvin® 234).
Los Tinuvin se pueden obtener de la empresa
Ciba Spezialitätenchemie, Lampertheim, Alemania.
Son policarbonatos para las composiciones según
la invención o los artículos obtenibles a partir de ellos
homopolicarbonatos, copolicarbonatos y poliéstercarbonatos
termoplásticos. Tienen pesos moleculares medios \overline{M}_{w}
de 18.000 a 40.000, preferiblemente de 26.000 a 36.000 y en especial
de 28.000 a 35.000 g/mol, determinados mediante la medición de la
viscosidad de la disolución en diclorometano o en mezclas de las
mismas cantidades en peso de fenol/o-diclorofenol,
calculadas por dispersión de la luz. En este sentido, en caso de la
coextrusión, la viscosidad de colada de la masa de coextrusión debe
ser preferiblemente menor que la del sustrato sobre el cual se
aplica.
Para la fabricación de policarbonatos se remite
por ejemplo a "Schnell" Chemistry and Physics of
Polycarbonates, Polymer Reviews, volumen 9, Interscience Publishers,
Nueva York, Londres, Sydney 1964, a D.C. PREVORESK, B.T. DEBONA e Y.
KESTEN, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation,
Morriston, Nueva Jersey 07960, "Synthesis of
Poly(ester)carbonate Copolymers" en Journal of
Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, volumen 19,
75-90 (1980), a D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller,
N. Nouvertne, BAYER AG, "Polycarbonates" en Encyclopedia of
Polymer Science and Engineering, volumen 11, segunda edición, 1988,
páginas 648-718 y a U. Grigo, K. Kircher y P.R.
Müller, "Polycarbonate" en Becker/Braun, Kunstoff Handbuch,
tomo 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Poliéster, Celluloseester,
Carl Hanser Verlag Munich, Viena 1992, páginas
117-299. La fabricación se lleva a cabo
preferiblemente según el procedimiento de interfase o el
procedimiento de inversión de la marcha de la colada y se describe
a modo de ejemplo con el procedimiento de la interfase.
Son compuestos utilizables como compuestos de
partida preferidos por ejemplo bisfenoles de la fórmula general
HO-Z-OH, en la que Z es un resto
orgánico divalente con 6 a 30 átomos de carbono, que contiene uno o
varios grupos aromáticos. Ejemplos de tales compuestos son
bisfenoles que pertenecen al grupo de los diidroxidifenilos,
bis(hidroxifenil)alcanos, indanbisfenoles, éteres
bishidroxifenílicos, bis(hidroxifenil)sulfonas,
bis(hidroxifenil)cetonas y
\alpha,\alpha'-bis(hidroxifenil)-diisopropilbencenos.
Son bisfenoles especialmente preferidos que
pertenecen al grupo de compuestos mencionado anteriormente
bisfenol-A, tetraalquilbisfenol-A,
4,4-(meta-fenilendiisopropil)difenol
(bisfenol M),
4,4-(para-fenilendiisopropil)difenol,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano
(BP-TMC) así como dado el caso mezclas de los
mismos. Se prefieren especialmente homopolicarbonatos basados en
bisfenol-A y
1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Los compuestos de fenol que se van a utilizar según la invención se
hacen reaccionar con compuestos de ácido carbónico, especialmente
fosgeno o en el procedimiento de transesterificación en masa fundida
difenilcarbonato o dimetilcarbonato.
Los policarbonatos se obtienen mediante la
reacción de los bisfenoles citados anteriormente al menos un ácido
dicarboxílico aromático y dado el caso equivalentes de ácido
carbónico. Son ácidos carboxílicos aromáticos adecuados por ejemplo
ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido 3,3'- ó
4,4'-difenildicarboxílico y ácidos
benzofenondicarboxílicos. Una parte, hasta el 80% en moles,
preferiblemente del 20 al 50% en moles de los grupos carbonato en
los policarbonatos pueden estar sustituidos por grupos ésteres de
ácidos dicarboxílicos.
En el procedimiento de interfase son disolventes
orgánicos usados por ejemplo diclorometano, los distintos
dicloroetanos y compuestos de cloropropano, tetraclorometano,
triclorometano, clorobenceno y clorotolueno, preferiblemente se
utilizan clorobenceno o diclorometano o mezclas de diclorometano y
clorobenceno.
La reacción de interfase se puede acelerar
mediante catalizadores como aminas terciarias, en especial
N-alquilpiperidina o sales onium. Preferiblemente se
utilizan tributilamina, trietilamina y
N-etilpiperidina. En el caso del proceso de
inversión de la marcha de la colada se usan preferiblemente los
catalizadores mencionados en el documento
DE-A4238123.
Los policarbonatos se pueden ramificar de forma
consciente y controlada mediante la utilización de pequeñas
cantidades de agentes ramificadores. Algunos agentes ramificadores
adecuados son: floroglucina,
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(hidroxifenil)
-hepteno-2;
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano;
1,3,5-(4-hidroxifenil)-benceno;
1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano;
tri-(4-hidroxifenil)-fenilmetano;
2,2-bis-[4,4-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexil]-propano;
2,4-bis-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol;
2,6-bis-(2-hidroxi-5'-metil-bencil)-4-metilfenol;
2-(4-hidroxipentil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano;
éster del ácido
hexa-(4-(-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenil)ortotereftálico,
tetra-(4-hidroxifenil)-metano;
tetra-(4-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenoxi)-metano;
\alpha,\alpha',\alpha''-tris-(4-hidroxifenil)-1,3,5-triisopropilbenceno;
ácido 2,4-dihidroxibenzoico; ácido trimesínico;
cloruro cianúrico;
3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol;
1,4-bis-4’,4''-diidroxitrifenil)-metil)-benceno
y en especial:
1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano
y
3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol.
Los agentes ramificadores o mezclas de los
agentes ramificadores que dado el caso se van a usar al 0,005 a 2%
en moles referido a los difenoles utilizados se pueden utilizar
conjuntamente con los difenoles pero también se pueden añadir en un
estadio posterior de la síntesis.
Como interruptores de cadena que se pueden usar
igualmente se usan preferiblemente fenoles como fenol, alquilfenoles
como cresol y 4-terc-butilfenol, clorofenol, bromofenol,
cumilfenolo mezclas de los mismos en cantidades de
1-20% en moles, preferiblemente
2-10% en moles por cada mol de bisfenol. Se
prefieren fenol, 4-terc-butilfenol o cumilfenol.
Los interruptores de cadena y los agentes
ramificadores se pueden añadir por separado o también conjuntamente
con el bisfenol a la síntesis.
La fabricación de los policarbonatos según el
proceso de transesterificación en masa fundida se describe por
ejemplo en el documento DE-A4238123.
Las composiciones según la invención pueden
contener también estabilizantes.
Son estabilizantes adecuados para las
composiciones según la invención por ejemplo fosfinas, fosfitos o
estabilizantes que contienen Si, y otros compuestos descritos en el
documento EP-A0500496. Por ejemplo se pueden
mencionar fosfitos de trifenilo, fosfitos de difenilalquilo,
fosfitos de fenildialquilo, fosfito de tris-(nonilfenilo),
difosfonito de
tetraquis-(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenileno
y fosfito de triarilo. Se prefieren especialmente fosfito de
trifenilo y fosfito de
tris-(2,4-di-terc-butilfenilo).
Además, las composiciones según la invención que
contienen policarbonato pueden contener 0,01 a 0,6% de ésteres o
ésteres parciales de alcoholes mono a hexahidroxílicos,
especialmente glicerina, pentaeritritol Alcoholes de Guerbet.
Alcoholes monohidroxílicos son por ejemplo
alcohol esterarílico, alcohol palmitíco y alcoholes de Guerbet.
Un alcohol dihidroxílico es por ejemplo
glicol.
Un alcohol trihidroxílico es por ejemplo
glicerina.
Alcoholes tetrahidroxílicos son por ejemplo
pentaeritritol y mesoeritritol.
Alcoholes pentahidroxílicos son por ejemplo
arabitol, ribitol y xilitol.
Alcoholes hexahidroxílicos son por ejemplo
manitol, glucitol (sorbitol) y dulcitol.
Los ésteres son preferiblemente los monoésteres,
diésteres, triésteres , tetraésteres, dado el caso pentaésteres y
hexaésteres o mezclas de los mismos de ácidos monocarboxílicos y
dado el caso ácidos hidroximonocarboxílicos saturados, alifáticos
C_{10} a C_{35}, preferiblemente con ácidos monocarboxílicos y
dado el caso ácidos hidroximonocarboxílicos saturados alifáticos
C_{14} a C_{36}.
Los ácidos grasos disponibles en el mercado,
especialmente de pentaeritritol y de glicerina pueden contener en
función de la fabricación hasta el 60% de diferentes ésteres
parciales.
Son ácidos monocarboxílicos saturados alifaticos
con 10 a 36 átomos de carbono por ejemplo el ácido cáprico, ácido
láurico, ácido mirístico, ácido plamítico, ácido esteárico, ácido
hidroxiesteárico, ácido aráquico, ácido behénico, ácido lignocérico,
ácido cerótico y ácido montánico.
Son ácidos monocarboxílicos saturados alifáticos
con 14 a 22 átomos de carbono por ejemplo el ácido mirístico, ácido
palmítico, ácido esteárico, ácido hidroxiesteárico, ácido aráquico y
ácido behénico.
Se prefieren especialmente ácidos
monocarboxílicos saturados alifáticos como ácido palmítico, ácido
esteárico y ácido hidroxiesteárico.
Los ácidos saturados alifáticos C_{10} a
C_{36} y los ésteres de ácidos grasos que se van a utilizar según
la invención son en sí conocidos en la bibliografía o se pueden
fabricar según procedimientos conocidos en la bibliografía.
Ejemplos de ésteres de ácidos grasos de pentaeritritol son los de
los ácidos monocarboxílicos especialmente preferidos mencionados
anteriormente.
Se prefieren especialmente ésteres de
pentaeritritol y de glicerina con ácido esteárico y ácido
palmítico.
Se prefieren especialmente también ésteres de
alcoholes de Guerbet y de glicerina con ácido esteárico y ácido
palmítico y dado el caso ácido hidroxiesteárico.
Ejemplos de agentes antiestáticos que pueden
estar contenidos en las composiciones de la invención son compuestos
catiónicamente activos como por ejemplo sales de amonio, de fosfonio
o de sulfonio cuaternarios, compuestos aniónicamente activos como
por ejemplo sulfonato de alquilo, sulfato de alquilo, fosfato de
alquilo, carboxilatos en forma de sales de metales alcalinos o
alcalinotérreos, compuestos no ionógenos, como por ejemplo ésteres
de polietilenglicol, éteres de polietilenglicol, ésteres de ácidos
grasos, aminas de ácidos grasos etoxiladas. Se prefieren como
agentes antiestáticos compuestos no ionógenos.
Además, las composiciones según la invención
pueden contener colorantes orgánicos, pigmentos inorgánicos,
colorantes fluorescentes y aclarantes ópticos.
Todos los ingredientes que se usan para la
síntesis de las masas de coextrusión según la invención pueden estar
contaminadas por su fabricación o almacenamiento con las
correspondientes impurezas, aunque el objetivo es trabajar con
sustancias de partida lo más limpias posible.
El mezclado de los componentes individuales se
puede llevar a cabo de forma conocida tanto de manera sucesiva como
simultánea, y tanto a temperatura ambiente como a temperatura
elevada.
La incorporación de los aditivos a las
composiciones según la invención que contienen policarbonato, en
especial de los absorbentes de UV y otros aditivos mencionados
anteriormente se lleva a cabo preferiblemente de forma conocida
mediante el mezclado de granulado polimérico con los aditivos a
temperaturas de preferiblemente aproximadamente 200 a 360ºC en
equipos comunes como amasadores interiores, extrusores monohusillo y
extrusores de doble husillo, por ejemplo, mediante composición de
masa fundida o extrusión de masa fundida o mediante el mezclado de
las disoluciones del polímero con disoluciones de los aditivos
seguido de la evaporación de los disolventes de forma conocida. La
proporción de los aditivos en la masa de moldeo se puede variar en
amplios límites y se determina en función de las propiedades
deseadas de las composiciones. La proporción total de los aditivos
en las composiciones asciende preferiblemente a hasta el 20% en
peso, preferiblemente 0,1 a 12% en peso referido al peso de la
composición.
La incorporación de los absorbentes de UV en las
composiciones según la invención puede efectuarse por ejemplo
mediante el mezclado de disoluciones de los absorbentes de UV y dado
el caso de otros aditivos anteriormente mencionados con disoluciones
de los plásticos en disolventes orgánicos adecuados como
CH_{2}Cl_{2}, halogenoalcanos, halogenoaromáticos, clorobenceno
y xilenos. Las mezclas de sustancias se homogeneizan entonces
preferiblemente mediante extrusión. Las mezclas de disoluciones se
componen por ejemplo preferiblemente de forma conocida mediante la
evaporación del disolvente y a continuación extrusión.
Son también objeto de la invención artículos que
se fabrican con coutilización de las composiciones según la
invención que contienen plásticos termoplásticos. Las composiciones
que contienen plásticos termoplásticos se pueden utilizar para la
producción de placas macizas de plástico y las llamadas placas
nervadas (por ejemplo, placas nervadas dobles o placas nervadas
triples). Las placas comprenden también aquellas que presentan sobre
un o ambos lados una capa de recubrimiento adicional con las
composiciones según la invención que contienen plásticos
termoplásticos con un contenido elevado en absorbentes de UV.
Las composiciones de la invención que contienen
plásticos termoplásticos permiten una fabricación simplificada de
artículos, en especial de placas y artículos fabricados a partir de
ellas como por ejemplo acristalamientos para invernaderos, jardines
de invierno, paradas de autobús, paneles publicitarios, rótulos,
cristales de seguridad, acristalamientos de automóviles, ventanas y
cubiertas.
Son posibles procesamientos posteriores de los
artículos recubiertos con las composiciones según la invención que
contienen plásticos termoplásticos, como por ejemplo embutición
profunda o procesamientos superficiales como por ejemplo
equipamiento con barnices resistentes al rayado, capas dispersantes
de agua y similares y los artículos fabricados mediante estos
procedimientos son asimismo objeto de la presente invención.
La coextrusión es conocida como tal en la
bibliografía (véanse, por ejemplo, los documentos
EP-A110221 y EP-A110238). En el
presente caso se prefiere proceder como sigue:
En un adaptador de coextrusión se conectan
extrusores para la producción de la capa central y de la capa o
capas de recubrimiento. El adaptador está construido de tal forma
que las masas fundidas que forman la capa o capas de recubrimiento
se aplican en finas capas de forma adhesiva sobre la masa fundida de
la capa central.
El extruido fundido multicapa así producido se
lleva hasta la forma deseada (placa nervada o maciza)
preferiblemente en las toberas conectadas a continuación. A
continuación se enfría y a continuación se corta el fundido
preferiblemente de forma conocida por medio de calandrado (placa
maciza) o calibrado a vacío (placa nervada) en condiciones
controladas. Dado el caso después del calibrado se puede instalar un
horno de temple para eliminar tensiones. En lugar del adaptador
instalado antes de la tobera, la propia tobera puede estar situada
de tal forma que se lleve a cabo allí la concentración de las masas
fundidas.
La invención se explica con más detalle mediante
el siguiente ejemplo.
Se obtuvieron placas nervadas dobles de 10 mm A
a C, como se describen, por ejemplo, en el documento
EP-A0110238 a partir de las siguientes composiciones
que contienen policarbonato: como material de base se usó Makrolon®
1143 (policarbonato ramificado con bisfenol A de Bayer AG,
Leverkusen, Alemania con un índice de flujo de masa fundida (MFR)
de 3,0 g/10 min a 300ºC y 1,2 kg de carga). Éste se coextruyó con
los compuestos expuestos en la tabla basados en Makrolon® 3208
(policarbonato lineal con bisfenol A de Bayer AG, Leverkusen,
Alemania con un índice de flujo de masa fundida (MFR) de 4,5 g/10
min a 300ºC y 1,2 kg de carga).
El grosor de la capa coextruida ascendió
respectivamente a 50 \mum aproximadamente.
\newpage
Placa | Tinuvin 360*^{)} | Otros absorbentes de UV | Agente de desmoldeo |
A | 10% | 0,25% de Tinuvin 350***) | 0,25% de PETS**) |
B | 10% | 0,10% de Tinuvin 329****) | 0,25% de PETS**) |
C | 10% | 0,25% de Tinuvin 329****) | 0,25% de PETS**) |
D | 10% | 0,25% de Tinuvin | 0,25% de PETS**) |
234*****) | |||
E | 10% | - | 0,25% de PETS**) |
F | 5% | - | 0,25% de PETS**) |
G | 5% | 0,23 T Tin 350***) | 0,25% de PETS**) |
*) | \begin{minipage}[t]{140mm} 2,2-metilenbis-(4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)-6-(2H-benzotriazol-2-il)fenol), obtenible en el mercado de la empresa Ciba Spezialitätenchemie, Lampertheim, Alemania, corresponde a la fórmula (I) \end{minipage} |
**) | \begin{minipage}[t]{140mm} tetraestearato de pentaeritritol obtenible en el mercado como Loxiol VPG 861 de la empresa Cognis, Dusseldorf, Alemania \end{minipage} |
***) | \begin{minipage}[t]{140mm} 2-(2H-benzotriazol-2-ilo)-4-(1,1-dimetiletil)-6-(2-metilpropil)-fenol; obtenible en el mercado de la empresa Ciba Spezialitätenchemie, Lampertheim, Alemania, corresponde a la fórmula (II) \end{minipage} |
****) | \begin{minipage}[t]{140mm} 2-(2-hidroxi-5-terc-octilfenil)-2H-benzotriazol, obtenible en el mercado de la empresa Ciba Spezialitätenchemie, Lampertheim, Alemania, corresponde a la fórmula (II) \end{minipage} |
*****) | \begin{minipage}[t]{140mm} 2-[2'-hidroxi-3,5-di(1,1-dimetilbencil)fenil]-2H-benzotriazol, obtenible en el mercado de la empresa Ciba Spezialitätenchemie, Lampertheim, Alemania, corresponde a la fórmula (II) \end{minipage} |
Las máquinas y aparatos usados para la
fabricación de los compuestos y para la siguiente fabricación de las
placas nervadas multicapa se describen a continuación:
El dispositivo para la composición se componía
de:
- -
- Dispositivo de dosificación para los componentes
- -
- Un extrusor de doble husillo de avance en el mismo sentido (ZSK 53 de la empresa Werner & Pfleiderer) con un diámetro de espiral 53 mm.
- -
- Una tobera de orificio para la formación de extruidos de masa fundida
- -
- Un baño de agua para el enfriamiento y el endurecimiento de los extruidos
- -
- Un granulador
Las máquinas y aparatos usados para la
fabricación de placas nervadas multicapa se describen a
continuación:
El dispositivo se componía de:
- -
- el extrusor principal con una espiral de la longitud 33D y un diámetro de 70 mm con desgasificación
- -
- el adaptador de coextrusión (sistema de bloques de alimentación)
- -
- un coextrusor para aplicar la capa de recubrimiento con una espiral de la longitud 25 D y un diámetro de 30 mm.
- -
- la tobera especial de ranura ancha con una anchura de 350 mm
- -
- el calibrador
- -
- el carril de rodillos
- -
- el dispositivo de extracción
- -
- el dispositivo de corte (sierra)
- -
- la mesa de recepción
El granulado de policarbonato del material de
base se introdujo en el embudo de carga del extrusor principal, el
material de coextrusión de UV al del coextrusor. En el respectivo
sistema de plastificado cilindro/espiral se llevó a cabo la fusión y
el transporte del material correspondiente. Ambos fundidos de
material se introdujeron conjuntamente en el adaptador de
coextrusión y formaron tras abandonar la tobera y enfriarse en el
calibrador un material compuesto. Los demás dispositivos sirvieron
para el transporte, corte y recepción de las placas extruidas.
Coextrusión con E (referencia)
- -
- alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas tras 75 min
- -
- Nota: mala
Coextrusión con A
- -
- alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas tras 230 min
- -
- Nota: buena
Coextrusión con B
- -
- alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas tras 190 min
- -
- Nota: buena a suficiente
Coextrusión con C
- -
- alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas tras 220 min
- -
- Nota: buena
Coextrusión con D
- -
- alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas tras 120 min
- -
- Nota: suficiente
Coextrusión con F (referencia)
- -
- alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas tras 260 min
- -
- Nota: suficiente
Coextrusión con G
- -
- No aparecieron alteraciones de la superficie de gran tamaño que influyen negativamente en la calidad de las placas durante la duración de la prueba de 5 horas
- -
- Nota: muy buena
Claims (18)
1. Uso de mezclas que contienen 0,1 a 15
partes en peso de uno o varios compuestos distintos de la fórmula
(I)
en la
que
R^{1} y R^{2} son iguales o distintos y
significan H, halógeno, alquilo C_{1} a C_{10}, cicloalquilo
C_{5} a C_{10}, aralquilo C_{7} a C_{13}, arilo C_{6} a
C_{14}, -OR^{5} o
-(CO)-O-R^{5}, con
R^{5} igual a H o alquilo C_{1} a
C_{4}
R^{3} y R^{4} son iguales o distintos y
significan H, alquilo C_{1} a C_{4}, cicloalquilo C_{5} a
C_{6}, bencilo o arilo C_{6} a C_{14},
m es 1, 2 ó 3 y
n es 1, 2, 3 ó 4,
y 0,0001 a 0,4 partes en peso de uno o varios
compuestos de la fórmula (II)
en la
que
R y X son iguales o distintos, H o alquilo o
alquilarilo,
en composiciones que contienen plásticos
termoplásticos para mejorar las propiedades de extrusión a efecto de
que en la extrusión de las composiciones en placas se obtenga una
buena calidad de la superficie de las placas extruidas.
2. Uso de mezclas que contienen 0,1 a 15
partes en peso de uno o varios compuestos de la fórmula general
(III)
en la
que
R^{1} y R^{2} son iguales o distintos y
significan H, halógeno, alquilo C_{1} a C_{10}, cicloalquilo
C_{5} a C_{10}, aralquilo C_{7} a C_{13}, arilo C_{6} a
C_{14}, -OR^{5} o
-(CO)-O-R^{5}, con
R^{5} igual H o alquilo C_{1} a C_{4,}
m es 1, 2 ó 3 y
n es 1, 2, 3 ó 4,
puente significa igual a ---
(CHR^{10})_{p} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O --- (Y-O)_{q} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- (CHR^{11})_{p} , en el que
p es igual a 0, 1, 2 ó 3,
q es un número entero de 1 a 10,
Y es -CH_{2}-CH_{2}-,
-(CH_{2})_{3}-, -(CH_{2})_{4}-,
-(CH_{2})_{5}-, -(CH_{2})_{6}-, o
-CH(CH_{3})-CH_{2}-, y
R^{10} y R^{11} son iguales o distintos y
significan H, alquilo C_{1} a C_{4}, cicloalquilo C_{5} a
C_{6}, bencilo o arilo C_{6} a C_{14},
y 0,0001 a 0,4 partes en peso de uno o varios
compuestos distintos de la fórmula (II) según la reivindicación 1 en
composiciones que contienen plásticos termoplásticos para mejorar
las propiedades de extrusión a efecto de que en la extrusión de las
composiciones en placas se consiga una buena calidad de la
superficie de las placas extruidas.
3. Composición que contiene plásticos
termoplásticos y 0,1 a 15% en peso de uno o varios compuestos
distintos de la fórmula (I) según la reivindicación 1 y 0,0001 a
0,4% en peso de uno o varios compuestos distintos de la fórmula (II)
según la reivindicación 1.
4. Composición que contiene plásticos
termoplásticos y 0,1 a 15% en peso de uno o varios compuestos
distintos de la fórmula (III) según la reivindicación 2 y 0,0001 a
0,4% en peso de uno o varios compuestos distintos de la fórmula
general (II) según la reivindicación 1.
5. Composición según la reivindicación
3, en la que la proporción de los compuestos de la fórmula (I)
asciende a 0,11 a 10% en peso y la proporción de los compuestos de
la fórmula (II) asciende a 0,015 a 0,35% en peso.
6. Composición según la reivindicación
4, en la que la proporción de los compuestos de la fórmula (III)
asciende a 0,11 a 10% en peso y la proporción de los compuestos de
la fórmula (II) asciende a 0,015 a 0,35% en peso.
7. Composición según una de las
reivindicaciones 3 a 6, en la que la suma de plásticos
termoplásticos y compuestos según la fórmula (I) y compuestos según
la fórmula (II) y compuestos según la fórmula (III) en la
composición asciende a 60 a 100% en peso.
8. Composición según una de las
reivindicaciones 3 a 7, en la que el plástico termoplástico se
selecciona del grupo compuesto por bisfenol A, homopolicarbonato y
copolicarbonatos basado en los dos monómeros bisfenol A y
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
9. Composición según una de las
reivindicaciones 3 a 7, en la que el plástico termoplástico es
PETG.
10. Composición según una de las
reivindicaciones 3 a 9, en la que la composición contiene
adicionalmente 0,01 a 0,6% en peso de ésteres o ésteres parciales de
alcoholes mono a hexahidroxílicos.
11. Composición según una de las
reivindicaciones 3 a 10, en la que la composición contiene
adicionalmente 10 a 6000 ppm de termoestabilizantes.
12. Composición según la reivindicación
11, en la que el termoestabilizante se selecciona del grupo
compuesto por fosfito de
tris-(2,4-di-terc-butilfenilo) y
trifenilfosfina.
13. Procedimiento para la fabricación de
placas monocapa o multicapa en el que al menos una capa contiene una
composición según una de las reivindicaciones 3 a 12 por extrusión o
coextrusión.
14. Artículo que contiene una composición
según una de las reivindicaciones 3 a 12.
15. Artículo según la reivindicación 14
seleccionado del grupo compuesto por placa monocapa, placa
multicapa, placa nervada multicapa, placa maciza ondulada, perfil
nervado, perfil nervado con lengüeta y ranura, sistema de unión,
acristalamiento de invernaderos, acristalamiento para jardines de
invierno, acristalamiento para paradas de autobús, panel
publicitario, rótulo, parabrisas, acristalamiento de automóviles,
ventana y cubierta.
16. Artículo según la reivindicación 14
caracterizado porque se trata de una placa multicapa en la
que al menos una capa contiene una composición según una de las
reivindicaciones 3 a 12.
17. Placa multicapa según la
reivindicación 16, en la que una de las capas más externas de la
capa o ambas capas más externas de la placa contienen una
composición según una de las reivindicaciones 3 a 12.
18. Placa multicapa según la
reivindicación 17, en la que el plástico termoplástico es
policarbonato y en la que la placa tiene al menos dos capas y en la
que al menos una de las placas contiene una composición según una de
las reivindicaciones precedentes y además más policarbonato.
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