ES2297004T3 - Copolimero hidrogenado. - Google Patents

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ES2297004T3 ES02772999T ES02772999T ES2297004T3 ES 2297004 T3 ES2297004 T3 ES 2297004T3 ES 02772999 T ES02772999 T ES 02772999T ES 02772999 T ES02772999 T ES 02772999T ES 2297004 T3 ES2297004 T3 ES 2297004T3
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Masahiro Sasagawa
Shigeki Takayama
Shigeru Sasaki
Takahiro Hisasue
Katsumi Suzuki
Shigeo Nakajima
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    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers

Abstract

copolímero hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, teniendo dicho copolímero no hidrogenado al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático, teniendo dicho copolímero hidrogenado las siguientes características (1) a (5): (1) un contenido de dichas unidades de monómero de vinilaromático desde mayor que 60% en peso hasta menor que 90% en peso, basado en el peso de dicho copolímero hidrogenado, (2) un contenido de dicho bloque de polímero (H) desde 1 hasta 40% en peso, basado en el peso de dicho copolímero no hidrogenado, (3) un peso molecular promedio ponderal desde mayor que 100.000 hasta 1.000.000, (4) una relación de hidrogenación de 85% o más, medida con respecto a los dobles enlaces en dichas unidades de monómero de dieno conjugado, y (5) sustancialmente sin pico de cristalización observado a -50 hasta 100°C en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto a dicho copolímero hidrogenado.

Description

Copolímero hidrogenado.
Antecedentes de la invención Ámbito de la invención
La presente invención se refiere a un copolímero hidrogenado. Más en particular, la presente invención está relacionada con un copolímero hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, teniendo el copolímero no hidrogenado al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático, en el que el contenido de unidades de monómero de vinilaromático, el contenido del bloque de polímero (H), el peso molecular promedio ponderal y la relación de hidrogenación (medida con respecto a los dobles enlaces en las unidades de monómero de dieno conjugado) del copolímero hidrogenado están, respectivamente, dentro de intervalos específicos, y sustancialmente no se observa pico de cristalización a -50 hasta 100ºC en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto al copolímero hidrogenado. El copolímero hidrogenado de la presente invención no sólo tiene excelente flexibilidad, resiliencia al impacto y resistencia al rayado, sino que también tiene excelente propiedad de manejo (propiedad antiadherencia de contacto). La "propiedad de antiadherencia de contacto" significa una resistencia a fenómenos de adhesión (que se refiere generalmente como "adherencia de contacto") en la que cuando, por ejemplo, se almacena(n) durante mucho tiempo artículos conformados de resina apilados o una película de resina enrollada (que tienen o tiene superficies de la resina que están en contacto entre sí) se produce fuerte adhesión desfavorable entre las superficies de la resina, de forma que se hace difícil separar las superficies de la resina una de otra. Además, la presente invención también se refiere a una composición de copolímero hidrogenado que comprende el anteriormente mencionado copolímero hidrogenado (a) y al menos un polímero (b) seleccionado del grupo que consiste en una resina termoplástica distinta del copolímero hidrogenado (a) y un polímero similar a caucho distinto del copolímero hidrogenado (a). La composición de copolímero hidrogenado que comprende el excelente copolímero hidrogenado de la presente invención exhibe excelentes propiedades, tales como elevada resistencia al impacto, moldeabilidad y resistencia a la abrasión. Cada uno del copolímero hidrogenado y la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se puede usar ventajosamente como una espuma, diversos artículos conformados, un material de construcción, un material aislante acústico amortiguador de la vibración, un material de revestimiento de cable eléctrico y los similares.
Técnica antecedente
Un copolímero que comprende un dieno conjugado y un hidrocarburo vinilaromático (en lo sucesivo, referido frecuentemente como un "copolímero de dieno conjugado/hidrocarburo vinilaromático") tiene dobles enlaces insaturados, de forma que tal copolímero tiene mala estabilidad térmica, resistencia a los agentes atmosféricos y resistencia al ozono. Como método para mejorar estas propiedades del copolímero de dieno conjugado/hidrocarburo vinilaromático, se ha conocido desde hace mucho tiempo un método en el que se hidrogenan los dobles enlaces insaturados del copolímero. Tal método está descrito en, por ejemplo, la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la Solicitud de Patente Japonesa sin examinar nº Sho 56-30447 y la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la Solicitud de Patente Japonesa sin examinar nº Hei 2-36244.
Por otra parte, un producto de hidrogenación de un copolímero de bloques de dieno conjugado/hidrocarburo vinilaromático exhibe, incluso si no está vulcanizado, no sólo excelente elasticidad a temperatura ambiente, que es comparable a la de un caucho natural o sintético vulcanizado convencional, sino también excelente procesabilidad a altas temperaturas, que es comparable a la de una resina termoplástica convencional. Por lo tanto, el copolímero de bloques hidrogenado se usa ampliamente en diversos campos, tale como modificadores para plásticos, agentes adhesivos, piezas de automóvil y piezas para equipo médico. En los últimos años, se ha intentado obtener un copolímero al azar de un dieno conjugado y un hidrocarburo vinilaromático que tenga características similares a las del copolímero bloques hidrogenado como se menciona anteriormente.
Por ejemplo, la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la Solicitud de Patente Japonesa sin examinar nº Hei 2-158643 (que corresponde a la Patente de Estados Unidos nº 5.109.069) describe una composición que contiene un copolímero de dieno hidrogenado y una resina de polipropileno, en la que el copolímero de dieno hidrogenado se obtiene hidrogenando un copolímero al azar de un dieno conjugado y un hidrocarburo vinilaromático, el cual copolímero al azar tiene un contenido de hidrocarburo vinilaromático de 3 hasta 50% en peso, una distribución del peso molecular (peso molecular promedio ponderal (Mw)/peso molecular promedio numérico (Mn)) de 10 o menos y un contenido de enlace vinilo de 10 hasta 90%, medido con respecto a las unidades de monómero de dieno conjugado en el copolímero. Además, la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la Solicitud de Patente Japonesa sin examinar nº Hei 6-287365 describe una composición que contiene un copolímero de dieno hidrogenado y una resina de polipropileno, en la que el polímero de dieno hidrogenado se obtiene hidrogenando un copolímero al azar de un dieno conjugado y un hidrocarburo vinilaromático, el cual copolímero al azar tiene un contenido de hidrocarburo vinilaromático de 5 hasta 60% en peso y un contenido de enlace vinilo de 60% o más, medido con respecto a las unidades de monómero de dieno conjugado en el copolímero.
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Con respecto a los copolímeros de dieno hidrogenados mencionados anteriormente, se ha intentado usar los copolímeros como sustitutos para una resina de cloruro de vinilo flexible. La resina de cloruro de vinilo flexible produce problemas medioambientales, tales como generación de gas halógeno cuando la resina está ardiendo y la generación de hormonas medioambientales debido al plastificante usado en la resina. Por lo tanto, hay una necesidad urgente para el desarrollo de un material sustituto para la resina de cloruro de vinilo flexible. No obstante, los copolímeros de dieno hidrogenado anteriormente mencionados son insatisfactorios con respecto a las propiedades (tales como resiliencia al impacto y resistencia al rayado) que se necesitan para un material usado como sustituto para la resina de cloruro de vinilo flexible.
Además, con respecto a materiales de moldeo que contienen el copolímero de dieno hidrogenado anteriormente mencionado en combinación con diversas resinas termoplásticas o cauchos, se ha deseado mejorar la resistencia mecánica y la moldeabilidad del copolímero de dieno hidrogenado.
El documento WO 98/12240 describe un material de moldeo compuesto principalmente de, como un polímero similar a la resina de cloruro de vinilo, un copolímero de bloques hidrogenado que comprende un bloque de polímero compuesto principalmente de estireno y un bloque de polímero compuesto principalmente de butadieno y estireno. Además, la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la Solicitud de Patente Japonesa sin examinar nº Hei 3-185058 describe una composición de resina que comprende una resina de poli(óxido de fenileno), una resina de poliolefina y una producto de hidrogenación de un copolímero de hidrocarburo vinilaromático/dieno conjugado, en la que se usa el mismo copolímero de bloques hidrogenado que el usado en el anteriormente mencionado documento WO 98/12240 como producto de hidrogenación de un copolímero de hidrocarburo vinilaromático/dieno conjugado. No obstante, el copolímero hidrogenado usando en cada uno de los documentos de patente anteriormente mencionados es un polímero cristalino y, por lo tanto, tiene poca flexibilidad y no es apropiado para uso como sustituto para la resina de cloruro de vinilo flexible.
Por lo tanto, aunque haya habido una necesidad urgente para el desarrollo de un material sustituto para la resina de cloruro de vinilo flexible, no se ha obtenido aún un material que tenga excelentes propiedades (tales como flexibilidad y resistencia al rayado) que sean comparables con las de la resina de cloruro de vinilo flexible.
Sumario de la invención
En esta situación, los presentes inventores han hecho extensos e intensos estudios con la vista puesta en resolver los problemas anteriormente mencionados que acompañan a la técnica antecedente. Como resultado, se ha encontrado inesperadamente que el problema anteriormente mencionado se puede resolver mediante un copolímero hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, teniendo el copolímero no hidrogenado al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático, en el que el contenido de unidades de monómero de vinilaromático, contenido del bloque de polímero (H), el peso molecular promedio ponderal y la relación de hidrogenación (medida con respecto a los dobles enlaces en las unidades de dieno conjugado) del copolímero hidrogenado están, respectivamente, dentro de intervalos específicos, y sustancialmente no se observa pico de cristalización a -50 hasta 100ºC en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto al copolímero hidrogenado.
Por consiguiente, es un objeto de la presente invención crear un copolímero hidrogenado que no solamente tenga excelente flexibilidad, resiliencia al impacto y resistencia al rayado, sino que también tenga excelente propiedad de manejo (propiedad antiadherencia de contacto).
Es otro objeto de la presente invención crear una composición de copolímero hidrogenado obtenida mezclando el copolímero hidrogenado anteriormente mencionado con una resina termoplástica y/o polímero similar a caucho que sea/sean distinto(s) del copolímero hidrogenado, la cual composición tiene excelentes propiedades, tales como elevada resistencia al impacto, resistencia a la tracción, moldeabilidad y resistencia a la abrasión.
Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y reivindicaciones adjuntas tomadas con respecto a los dibujos que se acompañan.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos:
La Fig. 1 es un gráfico que muestra un espectro viscoelástico dinámico de la composición obtenida en el Ejemplo 18;
La Fig. 2(a) es una vista frontal esquemática explicativa de una caja de alimentación de polvo en los Ejemplos 35 y 36 para conducir un moldeo por embarrado;
La Fig. 2(b) es una vista lateral esquemática explicativa de la caja de alimentación de polvo de la Fig. 2(a).
La Fig. 2(c) es una vista esquemática explicativa de la caja de alimentación de polvo de la Fig. 2(a) vista desde arriba de la caja de alimentación de polvo;
La Fig. 2(d) es una vista lateral esquemática explicativa de la caja de alimentación de polvo de la Fig. 2(a) que contiene un polvo de la composición de copolímero hidrogenado, y que tiene unido a ella un molde de níquel electroformado que tiene una superficie interna granulada, mostrada con una pared de la caja parcialmente rota con el fin de mostrar el interior de la caja; y
La Fig. 3 es una vista en corte esquemática explicativa de un artículo moldeado por embarrado de polvo.
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Descripción de los numerales de referencia
1.
Manivela de rotación de eje único
2.
Eje de revolución
3.
Caja de alimentación de polvo
4.
Molde de níquel electroformado que tiene una superficie interna granulada
5.
Polvo de la composición de copolímero hidrogenado
6.
Porción plana del artículo moldeado por embarrado de polvo
7.
Porción tallada en relieve del artículo moldeado por embarrado de polvo.
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Descripción detallada de la invención
En un aspecto de la presente invención, se crea un copolímero hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, teniendo el copolímero no hidrogenado al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático, teniendo el copolímero hidrogenado las siguientes características (1) a (5):
(1) un contenido de unidades de monómero de vinilaromático desde mayor que 60% en peso hasta menor que 90% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado,
(2) un contenido del bloque de polímero (H) desde 1 hasta 40% en peso, basado en el peso del copolímero no hidrogenado,
(3) un peso molecular promedio ponderal desde mayor que 100.000 hasta 1.000.000,
(4) una relación de hidrogenación de 85% o más, medida con respecto a los dobles enlaces en las unidades de monómero de dieno conjugado, y
(5) sustancialmente sin pico de cristalización observado a -50ºC hasta 100ºC en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto al copolímero hidrogenado.
Para la comprensión fácil de la presente invención, se enumeran a continuación las características esenciales y diversas realizaciones preferidas de la presente invención.
1. Un copolímero hidrogenado obtenido obtenido hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, teniendo el copolímero no hidrogenado al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático, teniendo el copolímero hidrogenado las siguientes características (1) a (5):
(1)
un contenido de unidades de monómero de vinilaromático desde mayor que 60% en peso hasta menor que 90% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado,
(2)
un contenido del bloque de polímero (H) desde 1 hasta 40% en peso, basado en el peso del copolímero no hidrogenado,
(3)
un peso molecular promedio ponderal desde mayor que 100.000 hasta 1.000.000,
(4)
una relación de hidrogenación de 85% o más, medida con respecto a los dobles enlaces en las unidades de monómero de dieno conjugado, y
(5)
sustancialmente sin pico de cristalización observado a -50ºC hasta 100ºC en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto al copolímero hidrogenado.
2. El copolímero hidrogenado según el punto 1 anterior, en el que el copolímero no hidrogenado es un copolímero de bloques seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de bloques que están, respectivamente, representados por las siguientes fórmulas:
S-H
(1),
S-H-S
(2),
(S-H)_{m}-X
(3), y
(S-H)_{n}-X(H)_{p}
(4)
en las que cada S representa independientemente un bloque de copolímero al azar compuesto de unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, cada H representa independientemente un bloque de polímero de unidades de monómero de vinilaromático, cada X representa independientemente un residuo de un agente de unión, m representa un número entero de 2 o más, y cada uno de n y p representan independientemente un número entero de 1 o más.
3. El copolímero hidrogenado según el punto 2 anterior, en el que el copolímero no hidrogenado es un copolímero de bloques representado por la fórmula (1).
4. El copolímero hidrogenado según uno cualquiera de los puntos 1 a 3 anteriores, que es una espuma.
5. El copolímero hidrogenado según uno cualquiera de los puntos 1 a 3 anteriores, que es un artículo conformado.
6. El copolímero hidrogenado según el punto 5 anterior, que es una película multicapas o una lámina multicapas.
7. El copolímero hidrogenado según el punto 5 anterior, que es un artículo conformado producido por un método seleccionado del grupo que consiste en un moldeo por extrusión, un moldeo por inyección, un moldeo por soplado, un moldeo a presión de aire, un moldeo a vacío, un moldeo de espuma, un moldeo por extrusión multicapas, un moldeo por inyección multicapas, un moldeo por soldadura de alta frecuencia y un moldeo por embarrado.
8. El copolímero hidrogenado según uno cualquiera de los puntos 1 a 3 anteriores, que es un material para construcción, un material aislante acústico, amortiguador de la vibración o un material de revestimiento de cable
eléctrico.
9. Un copolímero hidrogenado reticulado obtenido sometiendo el copolímero hidrogenado de uno cualquiera de los puntos 1 a 3 anteriores a una reacción de reticulación en presencia de un agente de vulcanización.
10. Una composición de copolímero hidrogenado que comprende:
1 hasta 99 partes en peso del copolímero hidrogenado (a) del punto 1 anterior, y
99 hasta 1 partes en peso de al menos un polímero (b) seleccionado del grupo que consiste en una resina termoplástica distinta del copolímero hidrogenado (a) y un polímero similar a caucho distinto del copolímero hidrogenado (a).
11. La composición de copolímero hidrogenado según el punto 10 anterior, que es una espuma.
12. La composición de copolímero hidrogenado según el punto 10 anterior, que es un artículo conformado.
13. La composición de copolímero hidrogenado según el punto 12 anterior, que es una película multicapas o una lámina multicapas.
14. La composición de copolímero hidrogenado según el punto 12 anterior, que es un artículo conformado producido por un método seleccionado del grupo que consiste en un moldeo por extrusión, un moldeo por inyección, un moldeo por soplado, un moldeo a presión de aire, un moldeo a vacío, un moldeo de espuma, un moldeo por extrusión multicapas, un moldeo por inyección multicapas, un moldeo por soldadura de alta frecuencia y un moldeo por embarrado.
15. La composición de copolímero hidrogenado según el punto 10 anterior, que es un material para construcción, un material aislante acústico amortiguador de la vibración o un material de revestimiento de cable eléctrico.
16. Una composición de copolímero hidrogenado reticulada obtenida sometiendo la composición de copolímero hidrogenado del punto 10 anterior a una reacción de reticulación en presencia de un agente de vulcanización.
En lo sucesivo, la presente invención se describe con detalle.
En la presente invención, las unidades de monómero del polímero se nombran de acuerdo con una nomenclatura en la que los nombres de los monómeros originales de los cuales se derivan las unidades de monómero se usan con el término "unidad" unido a ellos. Por ejemplo, la expresión "unidad de monómero de vinilaromático" significa una unidad de monómero que se forma en un polímero obtenido por la polimerización del monómero de vinilaromático. La unidad de monómero de vinilaromático tiene una estructura molecular en la que los dos átomos de carbono de un grupo etileno sustituido derivado de un grupo vinilo sustituido forman respectivamente uniones a unidades de monómero de vinilaromático adyacentes. De forma similar, la expresión "unidad de monómero de dieno conjugado" significa una unidad de monómero que se forma en un polímero obtenido por la polimerización del monómero de dieno conjugado. La unidad de monómero de dieno conjugado tiene una estructura molecular en la que los dos átomos de carbono de una olefina que corresponden al monómero de dieno conjugado forman respectivamente uniones a unidades de monómero de dieno conjugado adyacentes.
El copolímero hidrogenado de la presente invención se obtiene hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, y tiene al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático. El copolímero hidrogenado de la presente invención tiene un contenido de unidades de monómero de vinilaromático desde mayor que 60% en peso hasta menor que 90% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado. Cuando el contenido de las unidades de monómero de vinilaromático es mayor que 60% en peso, el copolímero de bloques hidrogenado exhibe excelente propiedad antiadherencia de contacto (propiedad de manejo) y resistencia al rayado. Cuando el contenido de unidades de monómero de vinilaromático es menor que 90% en peso, el copolímero hidrogenado es ventajoso no sólo porque exhibe excelente flexibilidad y resiliencia al impacto, sino también porque una composición de resina que contenga tal copolímero hidrogenado exhibe excelente resistencia al impacto. El contenido de unidades de monómero de vinilaromático está preferentemente en el intervalo desde 62 hasta 88% en peso, más preferentemente desde 64 hasta 86% en peso, aún más preferentemente desde 65 hasta 80% en peso. El contenido de unidades de monómero de vinilaromático se puede medir por medio de un espectrofotómetro de ultravioleta. En la presente invención, el contenido de monómeros de vinilaromático en el copolímero antes de la hidrogenación (es decir, copolímero no hidrogenado) se puede usar como contenido de unidades de monómero de vinilaromático en el copolímero hidrogenado de la presente
invención.
En el copolímero hidrogenado de la presente invención, el contenido del bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático (en lo sucesivo, referido frecuentemente como "bloque de polímero de vinilaromático (H)") está en el intervalo desde 1 hasta 40% en peso, basado en el peso del copolímero no hidrogenado. Cuando el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) sea 1% en peso o mayor, el copolímero hidrogenado exhibe excelente propiedad de antiadherencia de contacto y resiliencia al impacto. Cuando el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) sea 40% en peso o menor, el copolímero hidrogenado exhibe excelente resistencia al rayado. En la presente invención, el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) está preferentemente en el intervalo desde 5 hasta 35% en peso, más preferentemente desde 10 hasta 30% en peso, aún más preferentemente desde 13 hasta 20% en peso. En la presente invención, el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) se puede medir por el siguiente método. El peso del bloque de polímero de vinilaromático (H) se obtiene por un método en el que el copolímero no hidrogenado se somete a degradación oxidativa en presencia de tetróxido de osmio como catalizador usando hidroperóxido de terc-butilo (es decir, el método descrito en el trabajo de I. M. KOLTHOFF, et al., J. Polym. Sci., 1, 429 (1946)) (en lo sucesivo, referido frecuentemente "método de degradación con tetróxido de osmio"). Usando el peso obtenido del bloque de polímero de vinilaromático (H), se calcula el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) en el copolímero hidrogenado por la siguiente fórmula, con la condición de que, entre las cadenas de polímero (formadas por degradación oxidativa) que corresponden a los bloques de polímero de vinilaromático (H), las cadenas de polímero que tengan un grado de polimerización promedio de 30 o menor no se toman en consideración en la medida del contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H).
Contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) (% en peso) = (peso del bloque de polímero de vinilaromático (H) en el copolímero antes de la hidrogenación/peso del copolímero antes de la hidrogenación) x 100.
En la presente invención, el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) del copolímero hidrogenado se puede medir también por un método que usa un aparato de resonancia magnética nuclear (NMR) (es decir, el método de NMR que se describe en el trabajo de Y. Tanaka et al., "RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54", 685 (1981), publicado por American Chemical Society, Inc. EE. UU.). No obstante, en la presente invención, el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) medido por el método de degradación con tetróxido de osmio anteriormente mencionado (que es más sencillo que el método de NMR) se usa como contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) del copolímero hidrogenado. Hay una correlación entre el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) (en lo sucesivo, referido como "valor Os") obtenido por el método de degradación con tetróxido de osmio y el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) (en lo sucesivo, referido como "valor Ns") obtenido por el método de NMR. Más específicamente, como resultado de los estudios hechos con respecto a diversos polímeros que tienen diferentes contenidos de bloque de polímero de vinilaromático (H), se ha encontrado que la correlación anteriormente mencionada se representa por la siguiente fórmula:
Valor Os = -0,012 (valor Ns)^{2} + 1,8 (valor Ns)-13,0
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En la presente invención, cuando el contenido del bloque de polímero de vinilaromático (H) se obtiene por el método de NMR, el valor Ns obtenido se convierte en el valor Os utilizando la fórmula anteriormente mencionada que representa la correlación entre el valor Os y el valor Ns.
El copolímero hidrogenado de la presente invención tiene un peso molecular promedio ponderal de mayor que 100.000 y 1.000.000 o menor. Cuando el peso molecular promedio ponderal sea mayor que 100.000, el copolímero hidrogenado exhibe excelente resiliencia al impacto y resistencia al rayado. Cuando el peso molecular promedio ponderal sea 1.000.000 o menor, el copolímero hidrogenado exhibe excelente moldeabilidad. El peso molecular promedio ponderal del copolímero hidrogenado está preferentemente en el intervalo desde 130.000 hasta 800.000, más preferentemente desde 150.000 hasta 500.000. El peso molecular promedio ponderal se puede medir por cromatografía de penetración en gel (GPC) usando una curva de calibración obtenida usando un cromatograma de muestras de poliestireno patrón disponibles comercialmente (la curva de calibración se obtiene mediante el uso de los pesos moleculares máximos de las muestras de poliestireno patrón).
Con respecto a la distribución del peso molecular del copolímero hidrogenado, desde el punto de vista de su moldeabilidad, la distribución del peso molecular está preferentemente en el intervalo desde 1,5 hasta 5,0, más preferentemente desde 1,6 hasta 4,5, aún más preferentemente desde 1,8 hasta 4,0. La distribución del peso molecular también se puede obtener por GPC como en el caso de la medida del peso molecular promedio ponderal, en términos de una relación (Mw/Mn) del peso molecular promedio ponderal (Mw) al peso molecular promedio numérico (Mn).
En el copolímero hidrogenado de la presente invención, la relación de hidrogenación es 85% o más, medida con respecto a los dobles enlaces en las unidades de monómero de dieno conjugado en el copolímero hidrogenado. Debido a tan alta relación de hidrogenación de los dobles enlaces de las unidades de monómero de dieno conjugado, el copolímero hidrogenado de la presente invención exhibe excelente propiedad antiadherencia de contacto y resistencia al rayado. En la presente invención, la relación de hidrogenación es preferentemente 90% o más, más preferentemente 92% o más, aún más preferentemente 95% o más. Con respecto al copolímero (copolímero no hidrogenado) antes de la hidrogenación, el contenido de enlace vinilo de las unidades de monómero de dieno conjugado se puede medir por un método (método Hampton) usando un espectrómetro de infrarrojos. La relación de hidrogenación del copolímero hidrogenado se puede medir por medio de un aparato de resonancia magnética nuclear (RNM).
El copolímero hidrogenado de la presente invención tiene una característica que sustancialmente no se observa pico de cristalización a -50 hasta 100ºC en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto al copolímero hidrogenado. En la presente invención, "sustancialmente no se observa pico de cristalización a -50 hasta 100ºC" significa que no se observa pico que indique la existencia de cristalización (es decir, pico de cristalización) dentro del intervalo de temperatura anteriormente mencionado, o que se observa un pico de cristalización dentro del intervalo de temperatura anteriormente mencionado pero la cantidad de calor en el pico de cristalización es menor que 3 J/g, preferentemente menor que 2 J/g, más preferentemente menor que 1 J/g. En la presente invención, lo más preferido es que no se observe pico de cristalización dentro del intervalo de temperatura anteriormente mencionado. Cuando un copolímero hidrogenado tenga un pico de cristalización dentro del intervalo de temperatura anteriormente mencionado, tal copolímero hidrogenado tiene flexibilidad notablemente mala y, por lo tanto, no es apropiado como material sustituto para una resina de cloruro de vinilo flexible, al cual material sustituto se aspira en la presente invención. El copolímero hidrogenado que no exhiba sustancialmente pico de cristalización a -50 hasta 100ºC se puede obtener por el uso de un copolímero no hidrogenado que se obtiene mediante una reacción de polimerización llevada a cabo usando
el agente que controla la formación de enlace vinilo descrito más adelante bajo las condiciones descritas más adelante.
Uno de los rasgos característicos del copolímero hidrogenado de la presente invención es que el copolímero hidrogenado exhibe excelente flexibilidad, de forma que el copolímero hidrogenado exhibe un valor ventajosamente bajo con respecto al módulo al 100% en un ensayo de tracción. Se recomienda que el módulo al 100% del polímero hidrogenado de la presente invención sea 120 kg/cm^{2} o menos, preferentemente 90 kg/cm^{2} o menos, más preferentemente 60 kg/cm^{2} o menos.
Con respecto a la estructura del copolímero hidrogenado de la presente invención, no hay limitación particular, y el copolímero hidrogenado puede tener cualquier estructura. No obstante, como copolímero no hidrogenado usado en la presente invención, se prefiere usar al menos un copolímero de bloques seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de bloques representados por las siguientes fórmulas (1) a (4):
S-H
(1),
S-H-S
(2),
(S-H)_{m}-X
(3), y
(S-H)_{n}-X-(H)_{p}
(4)
en las que cada S representa independientemente un bloque de copolímero al azar compuesto de unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, cada H representa independientemente un bloque de polímero de unidades de monómero de vinilaromático, cada X representa independientemente un residuo de un agente de unión, m representa un número entero de 2 o más, y cada uno de n y p representan independientemente un número entero de 1 o más.
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Desde el punto de vista de productividad y flexibilidad del copolímero hidrogenado, se prefiere especialmente usar el copolímero de bloques de la fórmula (1) anteriormente mencionada.
En la presente invención, el copolímero hidrogenado puede estar en forma de una mezcla de productos hidrogenados de al menos dos copolímeros de bloques seleccionados del grupo que consiste en el copolímero de bloques anteriormente mencionado de las fórmulas (1) a (4). Además, el copolímero hidrogenado de la presente invención puede estar en forma de una mezcla de las mismas con un polímero de vinilaromático.
Con respecto a cada uno de los copolímeros de bloques de las fórmulas (1) a (4) anteriores, no hay limitación particular con respecto a la distribución de las unidades de monómero de vinilaromático en el bloque S del copolímero al azar. Por ejemplo, las unidades de monómero de vinilaromático pueden estar uniformemente distribuidas o pueden estar distribuidas en una configuración gradualmente variable en el bloque S del copolímero al azar. El bloque S de copolímero al azar puede tener una pluralidad de segmentos en los que las unidades de monómero de vinilaromático están uniformemente distribuidas y/o puede tener una pluralidad de segmentos en los que las unidades de monómero de vinilaromático están uniformemente distribuidas en una configuración gradualmente variable. Además, el bloque S de copolímero al azar puede tener una pluralidad de segmentos que tengan diferentes contenidos de unidades de monómero de vinilaromático. En la fórmula (3) anteriormente mencionada, m representa un número entero de 2 o más, más preferentemente desde 2 hasta 10. En la fórmula (4) anteriormente mencionada, cada uno de n y p representa independientemente un número entero de 1 o más, preferentemente desde 1 hasta 10.
En la presente invención, el monómero de dieno conjugado es una diolefina que tiene un par de dobles enlaces conjugados. Ejemplos de monómeros de dieno conjugado incluyen 1,3-butadieno, 2-metil-1,3-butadieno (isopreno), 2,3-dimetil-1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 2-metil-1,3-pentadieno y 1,3-hexadieno. De éstos, son especialmente preferidos 1,3-butadieno e isopreno. El anterior monómero de dieno conjugado se puede usar individualmente o en combinación. Ejemplos de monómeros de vinilaromático incluyen estireno, \alpha-metilestireno, p-metilestireno, divinilbenceno, 1,1-difeniletileno, N,N-dimetil-p-aminoetilestireno y N,N-dietil-p-aminoetilestireno. Estos monómeros de vinilaromático se pueden usar individualmente o en combinación.
En la presente invención, la microestructura (que incluye las cantidades de un enlace cis, un enlace trans y un enlace vinilo) de las unidades de monómero de dieno conjugado en el copolímero antes de la hidrogenación, se pueden controlar apropiadamente usando el compuesto polar y los similares que se describe más adelante. Cuando se usa 1,3-butadieno (que se polimeriza por adición a través de un enlace cis-1,4, un enlace trans 1,4 o un enlace 1,2-vinilo) como monómero de dieno conjugado, se recomienda generalmente que el contenido de enlace 1,2-vinilo esté en el intervalo desde 5 hasta 80% en moles, preferentemente desde 10 hasta 60% en moles, aún más preferentemente desde 12 hasta 50% en moles, basado en la cantidad molar total de enlace cis-1,4, enlace trans-1,4 y enlace 1,2-vinilo. Para obtener un copolímero que tenga excelente flexibilidad, se prefiere que el contenido de enlace 1,2-vinilo sea 12% en moles o más. Cuando se usa isopreno como monómero de dieno conjugado, se recomienda generalmente que el contenido total de enlace 1,2-vinilo y enlace 3,4-vinilo esté en el intervalo desde 3 hasta 75% en moles, preferentemente desde 5 hasta 60% en moles, basado en la cantidad molar total de enlace cis-1,4, enlace trans-1,4, enlace 1,2-vinilo y enlace 3,4-vinilo. En la presente invención, el contenido total de enlace 1,2-vinilo y enlace 3,4-vinilo (o el contenido de enlace 1,2-vinilo en el caso donde se use 1,3-butadieno como monómero de dieno conjugado) se define como el contenido de enlace vinilo.
Además, en la presente invención, desde el punto de vista de resiliencia al impacto deseada del copolímero hidrogenado, se recomienda que la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo del contenido de enlace vinilo del copolímero no hidrogenado sea 10% en moles o menos, preferentemente 8% en moles o menos, más preferentemente 6% en moles o menos. La diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo del contenido de enlace vinilo del copolímero no hidrogenado se puede obtener por el siguiente método. Por ejemplo, en el caso donde la producción del copolímero no hidrogenado sea llevada a cabo de una manera por cargas en la que los monómeros se alimentan por pasos al reactor, se toma una muestra del copolímero justo antes de cada uno de los pasos de alimentación del monómero y se mide el contenido de enlace vinilo con respecto a cada una de las muestras obtenidas. Con respecto a los valores obtenidos del contenido de enlace vinilo, se calcula la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo. En el polímero no hidrogenado, los enlaces vinilo pueden estar distribuidos uniformemente o pueden estar distribuidos en una configuración gradualmente variable. La diferencia en el contenido de enlace vinilo entre las muestras anteriormente mencionadas es producida por la influencia de las condiciones de polimerización, tal como el tipo y la cantidad del agente que controla la formación de enlace vinilo (tal como un compuesto de amina terciaria o un compuesto de éter) y la temperatura de reacción de polimerización. Por lo tanto, la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo del contenido de enlace vinilo del copolímero no hidrogenado se puede controlar, por ejemplo, ajustando la temperatura de reacción de polimerización. Cuando el tipo y la cantidad del agente que controla la formación de enlace vinilo (tal como un compuesto de amina terciaria o de éter) no se cambian durante la reacción de polimerización, la cantidad de enlaces vinilo formados en el copolímero resultante está influenciada sólo por la temperatura de reacción de polimerización. Por lo tanto, en este caso, cuando la reacción de polimerización se lleva a cabo a una temperatura de reacción de polimerización constante, los enlaces vinilo están distribuidos uniformemente en el copolímero resultante. Por otra parte, cuando la polimerización se lleva a cabo mientras se eleva la temperatura de reacción de polimerización, el copolímero resultante tiene una distribución no uniforme con respecto a los enlaces vinilo, en la que una porción del copolímero que se forma en una primera etapa de la polimerización (donde la temperatura de reacción de polimerización es baja) tiene un alto contenido de enlace vinilo y una porción del copolímero que se forma en una etapa tardía de la polimerización (cuando la temperatura de reacción de polimerización es alta) tiene un bajo contenido de enlace vinilo. Por lo tanto, en la presente invención se recomienda que el cambio en la temperatura de reacción durante la polimerización se suprima tanto como sea posible y que, más específicamente, la diferencia entre la temperatura de reacción más alta y la temperatura de reacción más baja sea 20ºC o menos, preferentemente 15ºC o menos, más preferentemente 10ºC o menos.
El copolímero antes de la hidrogenación (es decir, copolímero no hidrogenado) se puede producir, por ejemplo, mediante una polimerización aniónica viva llevada a cabo en un disolvente hidrocarbonado usando un iniciador de polimerización, tal como un compuesto orgánico de metal alcalino. Ejemplos de disolventes hidrocarbonados incluyen hidrocarburos alifáticos, tales como n-butano, isobutano, n-pentano, n-hexano, n-heptano y n-octano; hidrocarburos alicíclicos tales como ciclohexano, cicloheptano y metilcicloheptano; e hidrocarburos aromáticos, tales como benceno, tolueno, xileno y etilbenceno.
Como iniciador de polimerización es posible usar compuestos de hidrocarburo alifático-metal alcalino, compuestos de hidrocarburo aromático-metal alcalino, compuestos orgánicos de amino-metal alcalino, que se conocen generalmente por tener una actividad de polimerización aniónica viva con respecto a un compuesto de dieno conjugado y de vinilaromático. Ejemplos de metales alcalinos incluyen litio, sodio y potasio. Como ejemplos preferidos de compuestos orgánicos de metal alcalino se pueden mencionar compuestos de litio que tengan al menos un átomo de litio en una molécula de un hidrocarburo alifático o aromático de C_{1}-C_{20} (tal como un compuesto de dilitio, un compuesto de trilitio y un compuesto de tetralitio). Ejemplos específicos de compuestos de litio incluyen n-propil-litio, n-butil-litio, sec-butil-litio, terc-butil-litio, un producto de reacción de diisopropenilbenceno y sec-butil-litio, y un producto de reacción obtenido haciendo reaccionar divinilbenceno, sec-butil-litio y una pequeña cantidad de 1,3-butadieno. Además, también es posible usar cualquiera de los compuestos orgánicos de metal alcalino descritos en la Patente de Estados Unidos nº 5.708.092, patente de Gran Bretaña nº 2.241.239 y patente de Estados Unidos nº 5.528.753.
En la presente invención, cuando la copolimerización de un monómero de dieno conjugado y un monómero de vinilaromático se lleva a cabo en presencia del compuesto orgánico de metal alcalino como un iniciador de polimerización, es posible usar un compuesto de amina terciaria o un compuesto de éter como agente que controla la formación de enlace vinilo, que se usa para controlar la cantidad de enlaces vinilo (es decir, un enlace 1,2-vinilo y un enlace 3,4-vinilo) formados por los monómeros de dieno conjugado, y para controlar la aparición de una copolimerización al azar de un dieno conjugado y un compuesto de vinilaromático. Como compuesto de amina terciaria, es posible usar un compuesto representado por la fórmula: R^{1}R^{2}R^{3}N, en la que cada uno de R^{1}, R^{2} y R^{3} representa independientemente un grupo hidrocarbonado de C_{1}-C_{20} o un grupo hidrocarbonado de C_{1}-C_{20} sustituido con un grupo amino terciario. Ejemplos específicos de compuestos de amina terciaria incluyen N,N-dimetilanilina, N-etilpiperidina, N-metilpirrolidina, N,N,N'N'-tetrametiletilendiamina, N,N,N'N'-tetraetiletilen-diamina, 1,2-dipeperidinoetano, trimetilaminoetilpiperazina, N,N,N',N'',N'''-pentametiletilentriamina y N,N'-dioctil-p-fenilendiamina.
Como compuesto de éter anteriormente mencionado, es posible usar un compuesto de éter lineal o un compuesto de éter cíclico. Ejemplos de compuestos de éter lineales incluyen dimetil-éter; dietil-éter; difenil-éter; etilenglicol-dialquil-éteres, tales como etilenglicol-dimetil-éter, etilenglicol-dietil-éter y etilenglicol-dibutil-éter; y dietilenglicol-dialquil-éteres, tales como dietilenglicol-dimetil-éter, dietilenglicol-dietil-éter y dietilenglicol-dibutil-éter. Ejemplos de compuestos de éter cíclicos incluyen tetrahidrofurano, dioxano, 2,5-dimetiloxolano, 2,2,5,5-tetrametiloxolano, 2,2-bis(2-oxolanil)propano y un alquil-éter de un alcohol furfurílico.
En la presente invención, la copolimerización de un monómero de dieno conjugado y un monómero de un vinilaromático en presencia de un compuesto orgánico de metal alcalino como iniciador de polimerización se puede llevar a cabo tanto de una manera por cargas como de una manera continua. Además, la copolimerización se puede llevar a cabo de una manera en la que se usen en combinación una operación por cargas y una operación continua. Para conseguir una distribución del peso molecular apropiada para mejorar la procesabilidad del copolímero hidrogenado, se prefiere llevar a cabo la copolimerización de una manera continua. La temperatura de reacción para la copolimerización está generalmente en el intervalo desde 0 hasta 180ºC, preferentemente desde 30 hasta 150ºC. El tiempo de reacción para la copolimerización varía dependiendo de otras condiciones, pero está generalmente dentro de 48 horas, preferentemente en el intervalo desde 0,1 hasta 10 horas. Se prefiere que la atmósfera del sistema de reacción de copolimerización sea una atmósfera de un gas inerte, tal como gas nitrógeno. Con respecto a la presión de la reacción de polimerización, no hay limitación particular con tal que la presión sea suficiente para mantener cada uno de los monómeros y el disolvente en estado líquido. Además, se debe tener cuidado para impedir la intrusión de impurezas (tal como agua, oxígeno y dióxido de carbono) que desactiven el catalizador y/o el polímero vivo, en el sistema de reacción de polimerización.
En la producción del copolímero hidrogenado de la presente invención, después de la compleción de la reacción de copolimerización, se puede añadir un agente de unión multifuncional a la mezcla de reacción de polimerización para llevar a cabo una reacción de unión. Como agente de unión bifuncional se puede usar cualquiera de los agentes de unión convencionales. Ejemplos específicos de agentes de unión bifuncional incluyen dihaluros, tales como dimetildiclorosilano y dimetildibromosilano; y ésteres de ácidos tales como benzoato de metilo, benzoato de etilo, benzoato de fenilo y un éster ftálico. También, como agente de unión tri- o más-funcional se puede usar cualquiera de los agentes de unión convencionales. Ejemplos específicos de agentes de unión tri- o más-funcionales incluyen polioles trivalentes o de más valencia, compuestos epoxídicos multivalentes, tales como aceite de soja epoxidado y diglicidilbisfenol A; compuestos polihalogenados, tales como un compuesto de silicio halogenado representado por la fórmula: R_{4-n}SiX_{n}, en la que cada R representa independientemente un grupo hidrocarbonado de C_{1}-C_{20}, X representa un átomo de halógeno, y n representa un número entero de 3 ó 4, y un compuesto de estaño halogenado representado por la fórmula: R_{4-n}SnX_{n}, en la que cada R representa independientemente un grupo hidrocarbonado de C_{1}-C_{20}, X representa un átomo de halógeno, y n representa un número entero de 3 ó 4. Ejemplos específicos del compuesto de silicio halogenado anteriormente mencionado incluyen tricloruro de metilsililo, tricloruro de t-butilsililo, tetracloruro de silicio y sus productos bromados. Ejemplos específicos del compuesto de estaño halogenado anteriormente mencionado incluyen tricloruro de metilestaño, tricloruro de t-butilestaño y tetracloruro de estaño. También se pueden usar carbonato de dimetilo o carbonato de dietilo como agente de unión multifuncional.
Hidrogenando el copolímero así obtenido (copolímero no hidrogenado) en presencia de un catalizador de hidrogenación, se puede producir el copolímero hidrogenado de la presente invención. Con respecto al catalizador de hidrogenación, no hay limitación particular y se puede usar cualquiera de los catalizadores de hidrogenación convencionales. Ejemplos de catalizadores de hidrogenación incluyen:
(1) un catalizador de hidrogenación heterogéneo soportado, que comprende un soporte (tal como carbono, sílice, alúmina o tierra de diatomeas) que tiene soportado sobre él un metal, tal como Ni, Pt, Pd o Ru;
(2) el llamado catalizador de hidrogenación de tipo Ziegler, que usa una sal de metal de transición (tal como una sal de ácido orgánico o sal de acetilacetona de un metal, tal como Ni, Co, Fe o Cr) en combinación con un agente reductor, tal como un organoaluminio; y
(3) un catalizador de hidrogenación homogéneo, tal como el llamado complejo organometálico de un compuesto organometálico que contiene un metal tal como Ti, Ru, Rh o Zr.
Ejemplos específicos de catalizadores de hidrogenación incluyen los que están descritos en las publicaciones de Patente Japonesa examinadas N^{os} Sho 42-8704 y Hei 1-37970. Como ejemplos preferidos de catalizadores de hidrogenación se pueden mencionar un compuesto de titanoceno y una mezcla de un compuesto de titanoceno y un compuesto organometálico reductor.
Ejemplos de compuestos de titanoceno incluyen los que se describen en la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la solicitud de patente japonesa sin examinar nº Hei 8-109219. Como ejemplos específicos de compuestos de titanoceno se pueden mencionar compuestos, que tiene cada uno independientemente al menos un ligando (p. ej., dicloruro de bisciclopentadieniltitanio y tricloruro de monopentametilciclopentadieniltitanio) que tienen un esqueleto de ciclopentadienilo (sustituido), un esqueleto de indenilo o un esqueleto de fluorenilo. Ejemplos de compuestos organometálicos reductores incluyen compuestos orgánicos de metal alcalino, tales como un compuesto de organolitio; un compuesto de organomagnesio; un compuesto de organoaluminio; un compuesto de organoboro y un compuesto de organocinc.
La reacción de hidrogenación para producir el copolímero hidrogenado de la presente invención se lleva a cabo generalmente a 0 hasta 200ºC, preferentemente 30 hasta 150ºC. La presión de hidrógeno en la reacción de hidrogenación está preferentemente en el intervalo desde 0,1 hasta 15 MPa, preferentemente desde 0,2 hasta 10 MPa, más preferentemente 0,3 hasta 5 MPa. El tiempo de reacción de hidrogenación está generalmente en el intervalo desde 3 minutos hasta 10 horas, preferentemente desde 10 minutos hasta 5 horas. La reacción de hidrogenación se puede llevar a cabo tanto de una manera por cargas como de una manera continua. Además, la reacción de hidrogenación se puede llevar a cabo de una manera en la que se usan en combinación una operación por cargas y una operación
continua.
Mediante la reacción de hidrogenación del copolímero no hidrogenado se obtiene una solución de un copolímero hidrogenado en un disolvente usado. De la solución obtenida se separa el copolímero hidrogenado. Si se desea, antes de la separación del copolímero hidrogenado, se puede separar de la solución un residuo de catalizador. Ejemplos de métodos para separar el copolímero hidrogenado de la solución incluyen un método en el que se añade un disolvente polar (que es un mal disolvente para el copolímero hidrogenado) a la solución que contiene el copolímero hidrogenado, precipitando por ello el copolímero hidrogenado, seguido por recuperación del copolímero hidrogenado; un método en el que la solución que contiene el copolímero hidrogenado se añade a agua caliente, mientras se agita, seguido por separación del disolvente por arrastre con vapor; y un método en el que la solución que contiene el copolímero hidrogenado se calienta directamente para evaporar el disolvente.
El copolímero hidrogenado de la presente invención puede contener además cualquiera de los estabilizadores convencionales, tales como estabilizadores de tipo fenol, estabilizadores de tipo fósforo, estabilizadores de tipo azufre y estabilizadores de tipo amina.
El copolímero hidrogenado de la presente invención se puede modificar por injerto usando ácido carboxílico \alpha,\beta-insaturado o un derivado del mismo (tal como un anhídrido, un éster o una amida). El producto modificado por injerto así obtenido también se puede usar en la composición de la presente invención anteriormente descrita. Ejemplos específicos de ácidos carboxílicos \alpha,\beta-insaturados o sus derivados incluyen anhídrido maleico, imida del ácido maleico, ácido acrílico o un éster del mismo, ácido metacrílico o un éster del mismo y ácido endo-cis-biciclo(2,2,1)-5-hepteno-2,3-dicarboxílico o un anhídrido del mismo. La cantidad de ácido carboxílico \alpha,\beta-insaturado o un derivado del mismo está generalmente en el intervalo desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 10 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado.
En otro aspecto de la presente invención, se crea una composición de copolímero hidrogenado que comprende:
1 hasta 99 partes en peso del copolímero hidrogenado (a) de la presente invención, y
99 hasta 1 partes en peso de al menos un polímero (b) seleccionado del grupo que consiste en una resina termoplástica distinta del copolímero hidrogenado (a) y un copolímero similar a caucho distinto del copolímero hidrogenado (a).
Mediante el uso combinado del copolímero hidrogenado (a) de la presente invención y el otro polímero (b) (tal como una resina termoplástica y un polímero similar a caucho), se hace posible obtener una composición de copolímero hidrogenado que se puede usar ventajosamente como diversos materiales de moldeo. Con respecto a las cantidades del copolímero hidrogenado (a) (en lo sucesivo, frecuentemente referido como "componente (a)") y la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho (en lo sucesivo, frecuentemente referido como "componente (b)"), la relación en peso de componente (a)/componente (b) está en el intervalo desde 1/99 hasta 99/1, preferentemente desde 2/98 hasta 90/10, más preferentemente 5/95 hasta 70/30.
Cuando el copolímero hidrogenado (a) de la presente invención se mezcla con la resina termoplástica (b) la composición de copolímero hidrogenado resultante exhibe excelente resistencia al impacto y moldeabilidad.
Ejemplos de resinas termoplásticas usables como componente (b) incluyen un copolímero de bloques de un monómero de dieno conjugado y un monómero de vinilaromático, que tenga un contenido de unidad de monómero de vinilaromático mayor que 60% en peso, y un producto de hidrogenación del mismo (distinto del copolímero hidrogenado (a) de la presente invención); un polímero del monómero de vinilaromático anteriormente mencionado; un copolímero del monómero de vinilaromático anteriormente mencionado con al menos un monómero de vinilo (distinto del monómero de vinilaromático), tal como etileno, propileno, butileno, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, acetato de vinilo, ácido acrílico y un éster del mismo (p. ej., acrilato de metilo), ácido metacrílico y un éster del mismo (p. ej., metacrilato de metilo), acrilonitrilo y metacrilonitrilo; una resina de estireno modificada con caucho (HIPS); una resina de copolímero de acrilonitrilo/butadieno/estireno (ABS); una resina de copolímero de un éster metacrílico/butadieno/estireno (MBS); un polímero de etileno, tal como polietileno; un copolímero de etileno con un comonómero copolimerizable con etileno, que tenga un contenido de etileno de 50% en peso o más (p. ej., un copolímero de etileno/propileno, un copolímero de etileno/butileno, un copolímero de etileno/hexeno, un copolímero de etileno/octeno, o un copolímero de etileno/acetato de vinilo o un producto hidrolizado del mismo), un ionómero de etileno/ácido acrílico, o un polietileno clorado; un polímero de propileno, tal como polipropileno, un copolímero de propileno con un comonómero copolimerizable con propileno, que tenga un contenido de propileno de 50% en peso o más (p. ej., un copolímero de propileno/etileno y un copolímero de propileno/acrilato de etilo), o un polipropileno clorado; una resina del tipo de olefina cíclica, tal como una resina de etileno/norborneno; una resina de polibuteno; una resina de poli(cloruro de vinilo); una resina de poli(acetato de vinilo) o un producto hidrolizado de la misma; un polímero de ácido acrílico o un éster o amida del mismo; una resina de poliacrilato; un polímero de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo; una resina de nitrilo que sea un copolímero de un (met)acrilonitrilo con un comonómero copolimerizable con el (met)acrilonitrilo, que tenga un contenido de (met)acrilonitrilo de 50% en peso o más; una resina de poliamida, tal como nailon-46, nailon-6, nailon-66, nailon-610, nailon-11, nailon-12 y copolímero de nailon-6/nailon-12; una resina de poliéster; una resina de poliuretano termoplástica; un polímero de carbonato, tal como poli(carbonato de 4,4'-dioxidifenil-2,2'-propano); una polisulfona termoplástica, tal como poliétersulfona y una polialilsulfona; una resina de polioximetileno; una resina de poli(óxido de fenileno), tal como poli(2,6-dimetil-1,4-fenilén-éter)); una resina de poli(sulfuro de fenileno), tal como poli(sulfuro de fenileno), poli(sulfuro de 4,4'-difenileno); una resina de polialilato; un homopolímero o copolímero de éter-cetona; una resina de policetona; una resina fluorada; un polímero del tipo polioxibenzoilo; una resina de poliimida; y una resina de polibutadieno, tal como poli(1,2-butadieno) o poli(trans-butadieno). Cada una de estas resinas termoplásticas (b) puede tener enlazada a ella un grupo que contenga un grupo polar, tal como un grupo hidroxilo, un grupo epóxido, un grupo amino, un grupo carboxilo o un grupo anhídrido de ácido. El peso molecular promedio numérico de la resina termoplástica (b) usada en la presente invención es generalmente 1.000 o más, preferentemente en el intervalo desde 5.000 hasta 5.000.000, más preferentemente en el intervalo desde 10.000 hasta 1.000.000. El peso molecular promedio numérico de la resina termoplástica (b) también se puede medir por GPC como en el caso del copolímero hidrogenado de la presente invención.
Cuando el copolímero hidrogenado de la presente invención se mezcla con el polímero similar a caucho (b), la composición de copolímero hidrogenado resultante exhibe excelentes resistencia a la tracción y propiedades de alargamiento, y excelente moldeabilidad.
Ejemplos de polímeros similares a caucho usables como componente (b) incluyen un caucho de butadieno y un producto hidrogenado del mismo; un caucho de estireno/butadieno y un producto de hidrogenación del mismo (distinto del copolímero hidrogenado (a) de la presente invención); un caucho de isopreno; un caucho de acrilonitrilo/butadieno y un producto de hidrogenación del mismo; un elastómero del tipo olefina, tal como un caucho de cloropreno, un caucho de etileno/propileno, un caucho de etileno/propileno/dieno, un caucho de etileno/buteno/dieno, un caucho de etileno/buteno, un caucho de etileno/hexeno o un caucho de etileno/octeno; un elastómero termoplástico de tipo olefina (TPE) que contiene un terpolímero de etileno/propileno/dieno (EPDM) o un copolímero de etileno/propileno (EPM) como segmento blando; un caucho de butilo; un caucho acrílico; un caucho fluorado; un caucho de silicona; un caucho de polietileno clorado; un caucho de epiclorhidrina; un caucho de copolímero de nitrilo \alpha,\beta-insaturado/éster acrílico-dieno conjugado; un caucho de uretano; un caucho de polisulfuro; un copolímero de bloques de estireno/butadieno y un producto de hidrogenación del mismo; un copolímero de bloques de estireno/isopreno y un producto de hidrogenación del mismo; un elastómero de tipo estireno que tenga un contenido de estireno de 60% en peso o menos, tal como un copolímero de bloques de estireno/butadieno/isopreno o un producto de hidrogenación del mismo; y un caucho natural. Cada uno de estos polímeros similares a caucho se puede modificar introduciendo en ellos un grupo funcional, tal como un grupo carboxilo, un grupo carbonilo, un grupo anhídrido de ácido, un grupo hidroxilo, un grupo epóxido, un grupo amino, un grupo silanol y un grupo alcoxisilano. El peso molecular promedio numérico del polímero similar a caucho (b) usado en la presente invención es generalmente 10.000 o más, preferentemente en el intervalo de 20.000 hasta 1.000.000, más preferentemente en el intervalo desde 30.000 hasta 800.000. El peso molecular promedio numérico del polímero similar a caucho (b) también se puede medir por GPC como en el caso del copolímero hidrogenado de la presente invención.
Las resinas termoplásticas (b) y los polímeros similares a caucho (b) anteriormente ejemplificados se pueden usar individualmente o en cualquier combinación. Con respecto a la combinación de diferentes polímeros como componente (b), no hay limitación particular. Por ejemplo, como componente (b) es posible usar una pluralidad de diferentes resinas termoplásticas o una pluralidad de diferentes polímeros similares a caucho. Además, también es posible usar la resina termoplástica y el polímero similar a caucho en combinación. Específicamente, por ejemplo, con respecto a la composición de la presente invención que es una composición resinosa (es decir, una composición que contiene una gran cantidad de la resina termoplástica (b)), es posible mejorar la resistencia al impacto de la composición y ablandar la composición añadiendo el polímero similar a caucho (b) a ella. Por otra parte, con respecto a la composición de la presente invención que es una composición similar a cacho (es decir, una composición que contiene una gran cantidad del polímero similar a caucho (b)), es posible mejorar la resistencia y la resistencia al calor del copolímero añadiendo la resina termoplástica (b) a ella.
En la presente invención, si se desea, se puede añadir un aditivo al copolímero hidrogenado y la composición de copolímero hidrogenado. Con respecto al aditivo, no hay limitación particular, y se puede usar cualquier aditivo que se use convencionalmente en resinas termoplásticas o polímeros similares a caucho. Por ejemplo, en la presente invención, se pueden usar los aditivos como los descritos en "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón). Ejemplos específicos de aditivos incluyen cargas inorgánicas, tales como una carga de refuerzo (descrita más adelante), sulfato cálcico y sulfato bárico; pigmentos tales como negro de humo y óxido de hierro; lubricantes, tales como ácido esteárico, ácido behénico, estearato de cinc, estearato cálcico, estearato magnésico y bis-estearamida de etileno; reactivos que impiden la adherencia de contacto, tales como amida del ácido esteárico, amida del ácido erúcico, amida del ácido oleico, monoglicérido de ácido esteárico y alcohol estearílico, una cera de petróleo (p. ej., cera microcristalina) y una resina de vinilaromático de bajo peso molecular; agentes de desmoldeo; plastificantes, tales como un organopolisiloxano y un aceite mineral; antioxidantes tales como un antioxidante de tipo fenol con impedimento y un estabilizador térmico de tipo fósforo; estabilizadores frente a la luz de tipo amina con impedimento; absorbedores de la radicación ultravioleta de tipo benzotriazol; retardadores de la llama; agentes antiestáticos; agentes de refuerzo, tales como una fibra orgánica, una fibra de vidrio, una fibra de carbono y un pelo metálico; agentes colorantes; y sus mezclas.
Con respecto al método para producir la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, no hay limitación particular, y se puede emplear cualquiera de los métodos convencionales. Por ejemplo, la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se puede producir mediante un método de amasado en estado fundido usando una máquina de mezcla convencional, tal como un mezclador Banbury, una extrusora de un solo husillo, una extrusora de doble husillo, una co-amasadora, una extrusora de múltiples husillos, o un método en el que los componentes de la composición se añaden a un disolvente, para obtener por ello una solución o dispersión de una mezcla de los componentes en el disolvente, seguido por calentamiento para eliminar el disolvente. Desde el punto de vista de productividad de la composición y mezcla uniforme de los componentes de la composición, se prefiere usar el método de amasado en estado fundido usando una extrusora. Con respecto a la forma de la composición de copolímero hidrogenado, no hay limitación particular, y la composición puede estar en forma de pelets, una lámina, un cordón o una viruta. Además, inmediatamente después del amasado en estado fundido, la composición fundida resultante se puede conformar directamente en un artículo conformado.
Como se menciona anteriormente, el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, si se desea, se puede usar en forma de una mezcla de ellos con cualquiera de diversos aditivos convencionales, y tal mezcla se puede usar en diversos campos. Ejemplos preferidos de formas específicas del copolímero hidrogenado y la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención (cada uno en forma de una mezcla del mismo con un aditivo) incluyen (i) una composición que contiene carga de refuerzo, (ii) un producto reticulado, (iii) una espuma, (iv) un artículo moldeado, tal como una película multicapas y una lámina multicapas, (v) un material de construcción, (vi) un material aislante acústico amortiguador de la vibración, (vii) un material de revestimiento de cable eléctrico, (viii) una composición de soldadura por alta frecuencia, (ix) un material de moldeo por embarrado, (x) una composición adhesiva, y (xi) una composición de asfalto. Especialmente, el copolímero hidrogenado y la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar ventajosamente como cualquiera del producto reticulado del punto (ii) anterior, la espuma del punto (iii) anterior, el artículo moldeado del punto (iv) anterior, tal como una película multicapas y una lámina multicapas, el material de construcción del punto (v) anterior, el material aislante acústico amortiguador de la vibración del punto (vi) anterior, y el material de revestimiento de cable eléctrico del punto (vii) anterior). En lo sucesivo, las explicaciones se hacen con respecto a las formas específicas anteriormente mencionadas.
(i) Composición que contiene carga de refuerzo
La composición que contiene carga de refuerzo se puede producir mezclando o el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención con al menos una carga de refuerzo (que, en lo sucesivo, es frecuentemente referida como "componente (c)"), seleccionada del grupo que consiste en una carga inorgánica de tipo sílice, un óxido de metal, un hidróxido de metal, un carbonato de metal y negro de humo. La cantidad del componente (c) está generalmente en el intervalo desde 0,5 hasta 100 partes en peso, preferentemente, desde 5 hasta 100 partes en peso, más preferentemente desde 20 hasta 80 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. Para producir la composición que contiene carga de refuerzo usando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, es apropiado usar la composición de copolímero hidrogenado que contiene el componente (b) (es decir, la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho) en una cantidad de 0 hasta 500 partes en peso, preferentemente 5 hasta 300 partes en peso, más preferentemente 10 hasta 200 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado (componente (a)) de la presente invención.
La carga inorgánica de tipo sílice usada como carga de refuerzo es una partícula sólida compuesta principalmente de SiO_{2}. Ejemplos de cargas inorgánicas de tipo sílice incluyen sílice, arcilla, talco, caolín, mica, wollastonita, montmorillonita, zeolita y una sustancia inorgánica fibrosa, tal como una fibra de vidrio. Además, también se puede usar como carga de refuerzo una carga inorgánica de tipo sílice que tenga su superficie hecha hidrófoba y una mezcla de la carga inorgánica de tipo sílice y una carga inorgánica de tipo no sílice. Entre las cargas inorgánicas de tipo sílice anteriormente ejemplificadas, se prefieren la sílice y una fibra de vidrio. Ejemplos específicos de sílice incluyen un carbón blanco producido por el procedimiento seco, carbón blanco producido por el procedimiento húmedo, un carbón blanco de tipo silicato sintético y la llamada sílice coloidal. El diámetro de partículas promedio preferido de la carga inorgánica de tipo sílice está generalmente en el intervalo desde 0,01 hasta 150 \mum. Para conseguir los efectos de adición de la carga inorgánica de tipo sílice, se prefiere dispersar la carga finamente en la composición de forma que el diámetro de partículas promedio de la carga inorgánica de tipo sílice dispersada en la composición esté en el intervalo desde 0,05 hasta 1 \mum, preferentemente desde 0,05 hasta 0,5 \mum.
El óxido de metal usado como carga de refuerzo es una partícula sólida compuesta principalmente de M_{x}O_{y} (en la que M representa un átomo de metal y cada uno de x e y representa independientemente un número entero desde 1 hasta 6). Ejemplos de óxidos de metal incluyen alúmina, óxido de titanio, óxido de magnesio y óxido de cinc. Además, el óxido de metal se puede usar en forma de una mezcla del mismo con una carga inorgánica distinta del óxido de metal.
Los hidróxidos de metal usados como carga de refuerzo son cargas inorgánicas de tipo hidratado, tales como hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, hidróxido de zirconio, silicato de aluminio hidratado, silicato magnésico hidratado, carbonato magnésico básico, hidrotalcita, hidróxido cálcico, hidróxido de bario, óxido de estaño hidratado y compuestos metálicos inorgánicos hidratados, tal como bórax. De éstos, se prefieren hidróxido magnésico e hidróxido de aluminio.
Ejemplos de carbonatos de metal usados como carga de refuerzo incluyen carbonato cálcico y carbonato magnésico.
Además, como carga de refuerzo se pueden usar negros de humo de varias calidades, tales como FT, SFR, FEF, HAF, ISAF y SAF. Se prefiere que el negro de humo usado tenga una superficie específica (medida por el método de adsorción de nitrógeno) de 50 mg/g o más, y una absorción de aceite DBT (ftalato de dibutilo) de 80 ml/100 g o más.
La composición que contiene carga de refuerzo, que comprende el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención y una carga de refuerzo, puede contener además un agente de unión de silano (que, en lo sucesivo, se refiere frecuentemente como "componente (d)"). El agente de unión de silano se usa para reforzar la interacción entre el copolímero hidrogenado y la carga de refuerzo, y es un compuesto que tiene un grupo que exhibe una afinidad o capacidad de enlace a uno cualquiera o a ambos del copolímero hidrogenado y la carga de refuerzo. Como ejemplo preferido del agente de unión de silano, se puede mencionar un compuesto que tiene una unión polisulfuro que contiene un grupo silanol o un alcoxisilano en combinación con dos o más átomos de azufre, en el que cualquiera de los átomos de azufre puede estar presente en forma de un grupo mercapto. Ejemplos específicos de agentes de unión de silano incluyen tetrasulfuro de bis[3-(trietoxisilil)propilo], disulfuro de bis[3-(trietoxisilil)propilo], tetrasulfuro de bis[2-(trietoxisilil)etilo], 3-mercaptopropil-trimetoxisilano, tetrasulfuro de 3-trietoxisililpropil-N,N-dimetil-tiocarbamoilo y tetrasulfuro de 3-trietoxisililpropil-benzotiazol. Desde el punto de vista de obtener el efecto deseado, la cantidad de agente de unión de silano está generalmente en el intervalo desde 0,1 hasta 30% en peso, preferentemente desde 0,5 hasta 20% en peso, más preferentemente desde 1 hasta 15% en peso, basado en el peso de la carga de refuerzo.
La composición que contienen carga de refuerzo, que comprende el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención y una carga de refuerzo, puede ser sometida a una reacción de vulcanización (es decir, una reacción de reticulación) en presencia de un agente de vulcanización para producir una composición vulcanizada. Ejemplos de agentes de vulcanización incluyen un generador de radicales, tal como un peróxido orgánico y un compuesto azo, un compuesto de oxima, un compuesto nitroso, un compuesto de poliamina, azufre, un compuesto que contiene azufre (tal como monocloruro de azufre, dicloruro de azufre, un compuesto de disulfuro y un compuesto de polisulfuro polimérico). El agente de vulcanización se usa generalmente en una cantidad desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
Ejemplos de peróxidos orgánicos (en lo sucesivo, referidos como "componente (e)") usados como agente de vulcanización, que se prefieren desde el punto de vista de bajo olor y estabilidad al comienzo del curado (es decir, una propiedad tal que no se produce una reacción de reticulación cuando los componentes para la composición se mezclan entre sí, sino que se produce rápidamente cuando la mezcla resultante se pone bajo condiciones apropiadas para efectuar una reacción de reticulación), incluyen 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexino-3, 1,3-bis(terc-butilperoxiisopropil)-benceno, 1,1-bis(terc-butilperoxi)-3,3,5-trimetilciclo-hexano, 4,4-bis(terc-butilperoxi)valerato de n-butilo y peróxido de di-terc-butilo. Ejemplos adicionales de peróxidos orgánicos que se pueden usar como agente de vulcanización incluyen peróxido de dicumilo, peróxido de benzoilo, peróxido de p-clorobenzoilo, peróxido de 2,4-diclorobenzoilo, peroxibenzoato de terc-butilo, carbonato de terc-butilperoxiisopropilo, peróxido de diacetilo, peróxido de lauroilo, y peróxido de terc-butilcumilo.
En la reacción de vulcanización anteriormente mencionada, se puede usar un acelerador de vulcanización (en lo sucesivo, referido frecuentemente como "componente (f)") en una cantidad deseada. Ejemplos de aceleradores de vulcanización incluyen un acelerador de tipo amida sulfénica, un acelerador de tipo guanidina, un acelerador de tipo tiuram, un acelerador de tipo aldehído-amina, un acelerador de tipo aldehído-amoniaco, un acelerador de tipo tiazol, un acelerador de tipo tiurea, y un acelerador de tipo ditiocarbamato.
También se puede usar en una cantidad deseada un agente de vulcanización auxiliar, tal como óxido de cinc y ácido esteárico.
Además, especialmente cuando el peróxido orgánico anteriormente mencionado se usa para reticular (vulcanizar) la composición que contiene carga de refuerzo, se prefiere usar un acelerador de vulcanización en combinación con el peróxido orgánico. Ejemplos de aceleradores de vulcanización que se pueden usar en combinación con el peróxido orgánico incluyen azufre; compuestos auxiliares (en lo sucesivo, referidos frecuentemente como "componente (g)") para un agente de reticulación de peróxido, tal como p-quinonadioxima, p,p'-dibenzoilquinonadioxima, N-metil-N-4-diniotrosoanilina, nitrosobenceno, difenilguanidina y trimetilolpropano-N,N'-m-fenilendimaleimida; divinilbenceno; cianurato de trialilo; monómeros de metacrilato multifuncionales, tales como dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de dietilenglicol, dimetacrilato de polietilenglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano y metacrilato de alilo; monómeros de vinilo multifuncionales (en lo sucesivo, referidos frecuentemente como "componente (h)"), tales como butilato de vinilo y estearato de vinilo. El acelerador de vulcanización como el mencionado anteriormente se usa generalmente en una cantidad desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
La reacción de vulcanización anteriormente mencionada se puede llevar a cabo mediante un método convencional. Por ejemplo, con respecto a la temperatura de reacción, la reacción de vulcanización se puede llevar a cabo a 120 hasta 200ºC, más preferentemente a 140 hasta 180ºC. La composición que contiene carga de refuerzo vulcanizada tiene excelentes propiedades, tales como alta resistencia al calor, flexibilidad y resistencia al aceite.
En la presente invención, para mejorar la procesabilidad de la composición que contiene carga de refuerzo, se puede añadir un agente de reblandecimiento de caucho (en lo sucesivo, referido frecuentemente como "componente (i)"). Como agente de reblandecimiento de caucho, es apropiado usar un aceite mineral, o un agente de reblandecimiento sintético líquido o de bajo peso molecular. Se prefiere especialmente usar aceite(s) de proceso o aceite(s) extendedor(es)
de tipo nafteno y/o de tipo parafina o, que se usa(n) generalmente para reblandecer un caucho, para aumentar el volumen de un caucho o para mejorar la procesabilidad de un caucho. El agente de reblandecimiento de tipo aceite mineral es una mezcla de un compuesto aromático, un nafteno y una parafina de cadena. Con respecto a los agentes de reblandecimiento de tipo aceite mineral, un agente de reblandecimiento en el que el número de átomos de carbono que constituyen las cadenas de parafina sea 50% o más (basado en el número total de átomos de carbono presentes en el agente de reblandecimiento) se refiere generalmente como "agente de reblandecimiento de tipo parafina"; un agente de reblandecimiento en el que el número de átomos de carbono que constituyen los anillos de nafteno sea 30 hasta 45% (basado en el número total de átomos de carbono presentes en el agente de reblandecimiento) se refiere generalmente como "agente de reblandecimiento de tipo nafteno"; y un agente de reblandecimiento en el que el número de átomos de carbono que constituyen los anillos aromáticos sea mayor que 30% (basado en el número total de átomos de carbono presentes en el agente de reblandecimiento) se refiere generalmente como "agente de reblandecimiento de tipo aromático". La composición que contiene carga de refuerzo también puede contener un agente de reblandecimiento sintético, tal como un polibuteno, un polibutadieno de bajo peso molecular y una parafina líquida. No obstante, se prefiere más el agente de reblandecimiento de tipo aceite mineral anteriormente mencionado. La cantidad de aceite de reblandecimiento de caucho usada en la composición que contiene carga de refuerzo está generalmente en el intervalo desde 0 hasta 100 partes en peso, preferentemente desde 10 hasta 90 partes en peso, más preferentemente desde 30 hasta 90 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o de la composición de copolímero hidrogenado. Cuando la cantidad de agente de reblandecimiento de caucho excede de 100 partes en peso, el agente de reblandecimiento de caucho es probable que exude de la composición, conduciendo por ello a un peligro de que se produzca el pegado de la superficie de la composición.
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La composición que contiene carga de refuerzo, que comprende el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención y una carga de refuerzo, se puede usar como un material de construcción, un material de revestimiento de cable eléctrico, un material amortiguador de la vibración y los similares. Además, el producto vulcanizado de la composición que contiene carga de refuerzo se puede usar para producir un neumático, un cojín de caucho, un cinturón, un artículo industrial, un calzado, una espuma y los similares, sacando ventajas de sus características.
(ii) Producto reticulado
El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden reticular en presencia de un agente de vulcanización para obtener un producto reticulado (es decir, un copolímero hidrogenado reticulado o una composición de copolímero hidrogenado reticulada). Reticulando el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención es posible mejorar la resistencia al calor (como se evalúa en términos de Deformación permanente-C (deformación permanente por compresión) a alta temperatura y la flexibilidad del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. Cuando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención (que comprende el copolímero hidrogenado (a) y la resina termoplástica (b) y/o el polímero similar a caucho (b)) se usa para producir el producto reticulado, la relación en peso de componente (a)/componente (b) en la composición de copolímero hidrogenado está generalmente en el intervalo desde 10/90 hasta 100/0, preferentemente desde 20/80 hasta 90/10, más preferentemente desde 30/70 hasta 80/20.
En la presente invención no hay limitación particular con respecto al método para reticular el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. No obstante, se prefiere emplear el llamado método "de reticulación dinámica". En el método de reticulación dinámica, los componentes (incluyendo un agente de reticulación) para un producto reticulado deseado se amasan en estado fundido a una temperatura a la que se produce una reacción de reticulación para efectuar la mezcla de los componentes y la reacción de reticulación simultáneamente. Los detalles de este método están descritos en el trabajo de A. Y. Coran et al., Rub. Chem. and Technol., vol. 53, 141 (1980). En el método de reticulación dinámica la reacción de reticulación se lleva a cabo usando una amasadora cerrada, tal como un mezclador Banbury o una amasadora presurizada, o una extrusora de un solo husillo o de doble husillo. El amasado se lleva a cabo generalmente a 130 hasta 300ºC, preferentemente 150 hasta 250ºC, durante 1 hasta 30 minutos. En el método de reticulación dinámica, se usa generalmente un agente de reticulación de tipo peróxido orgánico o resina fenólica como agente de vulcanización. La cantidad de agente de vulcanización está generalmente en el intervalo desde 0,01 hasta 15 partes en peso, preferentemente desde 0,04 hasta 10 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
Como peróxido orgánico usado como agente de vulcanización en el método de reticulación dinámica, es posible usar el componente (e) anteriormente mencionado. Cuando la reacción de reticulación se lleva a cabo usando el peróxido orgánico, el componente (f) anteriormente mencionado se puede usa como acelerador de vulcanización, si se desea, en combinación con el componente (g) anteriormente mencionado y/o el componente (h) anteriormente mencionado. La cantidad del agente de reticulación está generalmente en el intervalo desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
El producto reticulado de la presente invención, si se desea, puede contener además un aditivo, con tal que las propiedades del producto reticulado no se afecten perjudicialmente. Ejemplos de aditivos incluyen un agente de reblandecimiento, un estabilizador térmico, un agente antiestático, un estabilizador frente a la intemperie, un antioxidante, una carga, un agente colorante y un lubricante. El componente (i) anteriormente mencionado se puede usar como agente de reblandecimiento para controlar la dureza y fluidez del producto final. El agente de reblandecimiento se puede añadir justo antes o durante el amasado de los componentes para el producto reticulado, o se puede incorporar en el copolímero hidrogenado durante su producción para obtener el copolímero hidrogenado en forma de un caucho extendido con aceite. La cantidad de agente de reblandecimiento está generalmente en el intervalo desde 0 hasta 200 partes en peso, preferentemente 10 hasta 150 partes en peso, más preferentemente 20 hasta 100 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. Además, el componente (c) anteriormente mencionado se puede usar como carga en el producto reticulado. La cantidad de carga está generalmente en el intervalo desde 0 hasta 200 partes en peso, preferentemente 10 hasta 150 partes en peso, más preferentemente 20 hasta 100 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
En la presente invención, se recomienda que la reticulación dinámica se lleve a cabo de forma que el contenido de gel (excluyendo los componentes inherentemente insolubles, tal como la carga inorgánica) sea 5 hasta 80% en peso, preferentemente 10 hasta 70% en peso, más preferentemente 20 hasta 60% en peso, basado en el peso del producto reticulado. El contenido de gel se determina por el siguiente método. Una muestra (1 g) de un producto reticulado se pone a reflujo en un extractor de Soxhlet durante 10 horas usando xileno a ebullición. El residuo resultante se filtra a través de una malla de alambre de malla 80. Se mide el peso seco (g) de las materias insolubles que quedan en el filtro y se calcula la relación (% en peso) del peso seco obtenido al peso de la muestra. La relación obtenida se define como el contenido de gel del producto reticulado. El contenido de gel se puede controlar cambiando el tipo y la cantidad del agente de vulcanización y las condiciones de reacción de reticulación (tal como temperatura, tiempo de residencia y fuerza de cizallamiento).
Como en el caso del producto vulcanizado de la composición que contiene carga de refuerzo del punto (i) anterior, el producto reticulado de la presente invención se puede usar ventajosamente para producir un neumático, un cojín de caucho, un cinturón, un artículo industrial, un calzado, una espuma y los similares. Además, el producto reticulado también se puede usar ventajosamente como material para instrumentos médicos y envases de alimentos.
(iii) Espuma
El copolímero hidrogenado y la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención también se pueden usar en forma de una espuma. En este caso, generalmente, la espuma se produce espumando una composición (que, en lo sucesivo, es frecuentemente referida como "composición espumante") que contiene el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención y una carga (que, en lo sucesivo, es frecuentemente referida como "componente (j)"). Para producir la espuma usando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, es apropiado usar la composición de copolímero hidrogenado que contiene el componente (b) (es decir, una resina termoplástica y/o el copolímero similar a caucho) en una cantidad desde 5 hasta 95% en peso, preferentemente 5 hasta 90% en peso, más preferentemente 5 hasta 80% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado (a).
Además, la cantidad de carga (j) está generalmente en el intervalo desde 5 hasta 95% en peso, preferentemente 10 hasta 80% en peso, más preferentemente 20 hasta 70% en peso, basado en el peso de la composición espumante anteriormente mencionada.
Ejemplos de cargas (j) usadas para producir la espuma de la presente invención incluyen cargas inorgánicas, tales como la carga de refuerzo anteriormente mencionada (componente (c)), sulfato cálcico, sulfato bárico, fibra corta monocristal de titanato potásico, mica, grafito y una fibra de carbono; y cargas orgánicas, tales como viruta de madera, un polvo y una pulpa de madera. No hay limitación particular con respecto a la forma de la carga. La carga puede estar en forma de una escama, una esfera, un gránulo o un polvo, o puede tener una configuración irregular. Si se desea, se pueden usar en combinación al menos dos tipos de las cargas anteriormente mencionadas. La carga se puede tratar con un agente de unión de silano antes del uso.
El espumado para obtener la espuma de la presente invención se puede llevar a cabo mediante un método químico o un método físico. En cada uno de estos métodos, se forman burbujas por toda la composición por la adición de un agente espumante químico (tal como un agente espumante orgánico o un agente espumante inorgánico) o un agente espumante físico (en lo sucesivo, tanto el agente espumante químico como el físico anteriormente mencionados se refieren frecuentemente como "componente (k)").
La espuma del copolímero hidrogenado y la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar ventajosamente para producir un artículo conformado que tenga un peso ligero, una flexibilidad mejorada, un diseño mejorado y los similares. Ejemplos de agentes espumantes inorgánicos incluyen bicarbonato sódico, carbonato amónico, bicarbonato amónico, nitrito amónico, un compuesto de azida, borohidruro sódico y un polvo de metal. Ejemplos de agentes espumantes orgánicos incluyen azodicarbonamida, azobisformamida, azobisisobutironitrilo, azo-dicarbonato de bario, N,N'-dinitrosopentametilentetramina, N,N'-dinitroso-N,N'-dimetiltereftalamida, bencensulfonilhidrazida, p-toluensulfonilhidrazida, p,p'-oxibisbencenosulfonil-hidrazida y p-toluensulfonilsemicarbazida. Ejemplos de agentes espumantes físicos incluyen un hidrocarburo, tal como pentano, butano o hexano; un hidrocarburo halogenado, tal como cloruro de metilo o cloruro de metileno; un gas, tal como gas nitrógeno o aire; y un hidrocarburo fluorado, tal como triclorofluometano, diclorodifluometano, triclorotrifluoretano, clorodifluoretano o un hidrofluocarburo. Los agentes espumantes mencionados anteriormente se pueden usar individualmente o en cualquier combinación. La cantidad de agente espumante usada para producir la espuma de la presente invención está generalmente en el intervalo desde 0,1 hasta 8 partes en peso, preferentemente desde 0,3 hasta 6 partes en peso, más preferentemente desde 0,5 hasta 5 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención.
La espuma de la presente invención, si se desea, puede contener además un aditivo en una cantidad apropiada. No hay limitación con respecto al tipo de aditivo, y se puede usar cualquier aditivo que se use convenientemente en resinas termoplásticas o polímeros similares a caucho. Como ejemplos de aditivos, se pueden mencionar diversos aditivos descritos en el anteriormente mencionado "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón).
Además, si se desea, la espuma de la presente invención se puede reticular. Como ejemplos del método para la reticulación se puede mencionar un método de reticulación química en el que un agente de reticulación (tal como un peróxido o azufre) y, opcionalmente, un agente de reticulación auxiliar se añaden a la composición espumante anteriormente mencionada; y un método de reticulación física, que utiliza un haz de electrones, una radiación o similar. La reticulación se puede llevar a cabo tanto de manera estática, en la que la reacción de reticulación es producida por irradiación sin agitar el sistema de reacción, o de manera dinámica, en la que se agita el sistema de reacción de reticulación. Específicamente, por ejemplo, la espuma reticulada se puede producir como sigue. Una mezcla del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado, un agente espumante y un agente de reticulación se aplica a un sustrato para formar una lámina. La lámina obtenida se calienta a aproximadamente 160ºC para producir el espumado y la reticulación simultáneamente, obteniendo por ello una espuma reticulada. Como agente de reticulación se puede usar el componente (e) anteriormente mencionado (peróxido orgánico) y el componente (f) anteriormente mencionado (acelerador de vulcanización). Además, también se pueden usar los componentes (g) y (h) (compuestos auxiliares para un agente de reticulación de peróxido) anteriormente mencionados en combinación con el agente de reticulación. La cantidad del agente de reticulación está generalmente en el intervalo desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
La espuma de la presente invención se puede usar ventajosamente como varios artículos moldeados, tal como un artículo moldeado por inyección, un artículo moldeado por soplado, un artículo moldeado a presión de aire, un artículo moldeado a vacío y un artículo moldeado por extrusión, que pueden tener diversas formas, tales como una lámina y una película. Especialmente, la espuma se puede usar ventajosamente como un material de envoltura o un recipiente para alimentos (tal como un material de envoltura para frutas o huevos, una bandeja para carne o una caja para almuerzo), que se requiere que exhiba alta flexibilidad. Como ejemplo de la espuma que se puede usar como un material de envoltura o recipiente para alimentos, se puede mencionar una espuma producida espumando una composición que comprende una pluralidad de resinas o polímeros, a saber, una resina de olefina, tal como PP (polipropileno); un polímero de vinilaromático, tal como PS (poliestireno), o una resina de estireno modificada con caucho, tal como HIPS; y el copolímero hidrogenado de la presente invención o un producto modificado del mismo; y, opcionalmente, un copolímero de bloques de un dieno conjugado y un compuesto vinilaromático, o un producto de hidrogenación del mismo (distinto del copolímero hidrogenado de la presente invención).
Además, la espuma de la presente invención se puede usar en un artículo híbrido de amortiguamiento que comprende un artículo moldeado de resina dura en combinación con la espuma. El artículo híbrido de amortiguamiento se produce por un método de moldeo por inyección, tal como un método de expansión en cavidad de inserto/molde descrito en la memoria descriptiva abierta a consulta por el público de la Solicitud de Patente Japonesa sin examinar nº Hei 6-234133.
(iv) Película multicapas y lámina multicapas
El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención también se pueden usar como una película multicapas y una lámina multicapas. La película del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención tiene diversas propiedades excelentes, tales como elevada resistencia al calor, propiedad de retracción, sellabilidad térmica, transparencia y resistencia a la niebla. Aunque manteniendo estas excelentes propiedades de la película o lámina de la presente invención, se puede formar otra capa de resina sobre la película o lámina de la presente invención, de forma que se puedan impartir varias propiedades adicionales. Mediante tal estratificación, se hace posible crear varias formas de la película y lámina multicapas de la presente invención, que sean excelentes con respecto a diversas propiedades, tales como piezosensibilidad, resistencia al crecimiento del desgarro, resistencia a la perforación, resistencia mecánica (tal como alargamiento a rotura), extensibilidad, propiedad de enrollamiento (es decir, una propiedad tal que una película o lámina enrollada se pueda desenrollar fácilmente), recuperación de la elasticidad, resistencia al desgarro inducido por perforación, resistencia al desgarro, recuperación de la deformación y propiedades de barrera al gas. La película multicapas y lámina multicapas anteriormente mencionadas se pueden usar como material de envoltura compuesto de una película estirada no de cloruro de vinilo, que se usa para envolver por medio de un envolvedor manual o una máquina de embalaje elástico. Ejemplos de películas multicapas o de láminas multicapas que comprenden una capa del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención incluyen:
a) una película multicapas o lámina multicapas que comprende al menos una capa del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención;
b) la película multicapas o lámina multicapas del punto a) anterior, en la que al menos una de las dos capas más exteriores (es decir, las capas que forman las superficies de la película o la lámina) está compuesta de una resina adhesiva (por ejemplo, un copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA));
c) la película multicapas o lámina multicapas del punto a) anterior, que comprende al menos una capa compuesta de una resina de poliolefina;
d) la película multicapas o lámina multicapas del punto a) anterior, que comprende al menos una capa compuesta de una resina de barrera al gas (por ejemplo, un copolímero de etileno/alcohol vinílico (EVOH), poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o una resina de poliamida), en la que la capa compuesta de la resina de barrera al gas tiene una anchura de 25 \mum y una permeabilidad al oxígeno de 100 cm^{3}/m^{2}.24 h.atm o menos, medida a 23ºC bajo una humedad de 65% de HR;
e) la película multicapas o lámina multicapas del punto a) anterior, que comprende al menos una capa compuesta de una resina de termosellado (por ejemplo, polietileno, polipropileno, una resina de nailon, un copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA), un copolímero de etileno/acrilato de etilo (EEA), un copolímero de etileno/metacrilato de metilo (EMMA), un copolímero de \alpha-olefina o un copolímero hidrogenado);
f) la película multicapas o lámina multicapas de uno cualquiera de los puntos a), b), c), d) y e) anteriores, en la que al menos una de las dos capas más exteriores de la película multicapas o la lámina multicapas está compuesta de una resina adhesiva;
g) la película multicapas o lámina multicapas de uno cualquiera de los puntos a), b), c), d), e) y f) anteriores que es una película o lámina estirada; y
h) la película multicapas o lámina multicapas de uno cualquiera de los puntos a), b), c), d), e), f) y g) anteriores, que es una película o lámina estirada uniaxialmente, termorretráctil, o es una película o lámina estirada biaxialmente, termorretráctil.
En lo sucesivo, se describe con detalle la película multicapas o lámina multicapas de la presente invención.
La película multicapas o lámina multicapas de la presente invención, si se desea, puede contener además una carga, un estabilizador, un antioxidante, un mejorador de la resistencia a los agentes atmosféricos, un agente absorbedor de la radiación ultravioleta, un plastificante, un agente de reblandecimiento, un lubricante, un coadyuvante de procesamiento, un agente colorante, un pigmento, un agente antiestático, un retardador de la llama, un agente antiempañamiento, un agente antiadherencia de contacto, un agente de nucleación, un agente espumante y los similares. Entre los aditivos anteriormente mencionados, el agente antiadherencia de contacto es eficaz para suprimir la adherencia de contacto de la película o la lámina. Ejemplos de agentes antiadherencia de contacto incluyen amida del ácido erúcico, amida del ácido oleico, monoglicérico del ácido esteárico y una cera de petróleo (tal como una cera microcristalina). No hay limitación particular con respecto a la cantidad de los aditivos anteriormente mencionados. No obstante, a la vista del equilibrio de propiedades de la película o lámina y el coste, la cantidad del aditivo es preferentemente 10 partes en peso o menos, más preferentemente 5 partes en peso o menos, con relación a 100 partes en peso de la película multicapas o lámina multicapas. No obstante, en el caso de un aditivo que exhibe los efectos deseados sólo cuando se usa en gran cantidad, tal aditivo se puede usar en una cantidad mayor que la mencionada anteriormente. Cada uno de los aditivos anteriormente mencionados se puede añadir al copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado antes de producir la película o lámina.
Cuando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención (que comprende el copolímero hidrogenado (a) y la resina termoplástica (b) y/o el polímero similar a caucho (b)) se usa para producir la película multicapas o la lámina multicapas, se recomienda que la relación en peso de componente (a)/componente (b) en la composición de copolímero hidrogenado esté en el intervalo desde 100/0 hasta 5/95, preferentemente 100/0 hasta 20/80, más preferentemente 100/0 hasta 40/60.
La película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención, si se desea, se puede someter a tratamiento superficial con descarga en corona, ozono, plasma o similar, o se puede revestir con un agente antiempañamiento, un lubricante, o se puede imprimir. La película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención, si se desea, también se puede someter a una orientación uniaxial o una orientación biaxial. Además, las películas o láminas que constituyen la película multicapas o lámina multicapas se pueden unir fuertemente entre sí mediante tratamiento de unión (tal como soldadura por calor, ondas supersónicas, ondas de alta frecuencia y las similares, y adhesión usando un disolvente), y cualquier otro artículo conformado de una resina termoplástica y similares también se pueden unir a la película multicapas o lámina multicapas mediante el tratamiento de unión anteriormente mencionado.
No hay limitación con respecto al grosor de la película multicapas o lámina multicapas. No obstante, el grosor de la película multicapas está preferentemente en el intervalo desde 3 \mum hasta 0,3 mm, más preferentemente desde 10 \mum hasta 0,2 mm, y el grosor de la lámina multicapas es preferentemente mayor que 0,3 mm y 3 mm o menor, más preferentemente en el intervalo desde 0,5 mm hasta 1 mm. Cuando la película multicapas de la presente invención se usa como una película estirada o una película uniaxial o biaxialmente estirada termorretráctil, el grosor de la película está preferentemente en el intervalo desde 5 hasta 100 \mum, más preferentemente desde 10 hasta 50 \mum. Cuando tal película se usa como envoltura de película estirada para alimentos, la envoltura de los alimentos se puede efectuar fácilmente por medio de una máquina de envolver automática o una máquina de envolver manual. Por otra parte, cuando la película multicapas de la presente invención se usa como película estirada para producir un recipiente, se prefiere que el grosor de la película sea 100 \mum o más. La película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención se pueden formular en un recipiente o bandeja para envasar alimentos o productos electrónicos mediante un método de moldeado térmico, tal como moldeado a vacío, moldeado por compresión o moldeado a presión de aire.
El copolímero hidrogenado de la presente invención tiene per se propiedades de piezosensibilidad y adhesivas hasta cierto punto. No obstante, cuando se requiere que la película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención exhiban una fuerte piezosensibilidad, la película multicapas o lámina multicapas de la presente invención pueden tener una capa adhesiva que exhiba una fuerte piezosensibilidad. Para formar tal capa adhesiva, se prefiere usa runa resina de copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA). Con respecto al EVA, se prefiere usar uno que tenga un contenido de acetato de vinilo desde 5 hasta 25% en peso, más ventajosamente desde 10 hasta 20% en peso, y que tenga una velocidad de flujo del fundido (MFR, en sus siglas en inglés) desde 0,1 hasta 30 g/min, más ventajosamente desde 0,3 hasta 10 g/min, medido a 230ºC bajo una carga de 2,16 kgf. Además, la capa adhesiva se puede formar usando una mezcla de copolímero hidrogenado o composición de copolímero hidrogenado de la presente invención con una cantidad apropiada de un agente que imparta propiedad adhesiva.
Además de la(s) capa(s) de copolímero hidrogenado o composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, la película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención pueden comprender cualquiera de otras diversas capas (tales como capas de una resina de polímero de olefina, una resina de polímero de estireno y un poli(tereftalato de etileno)) para mejorar las propiedades deseadas de la película o lámina. Ejemplos de resinas de polímero de olefina incluyen un polipropileno isotáctico, un polipropileno sindiotáctico, un polipropileno atáctico, un polietileno lineal de baja densidad (L-LDPE), un polietileno de baja densidad (LDPE), un polietileno de alta densidad (HDPE), un copolímero de bloques o al azar de etileno y/o propileno con una \alpha-olefina (tal como buteno, hexeno y octeno), y polimetipenteno.
La película multicapas o lámina multicapas de la presente invención puede comprender una capa de termosellado. La capa de termosellado es una capa de resina que se adhiere a otras resinas cuando se calienta y, si se desea, se presuriza. Cuando la capa termosellable no tiene per se propiedades satisfactorias, o cuando las condiciones de sellado óptimo están limitadas, se prefiere formar una capa de sellado auxiliar, de forma que la capa de sellado auxiliar esté enfrentada directamente a la capa de termosellado en la película o lámina multicapas. Para formar la capa de termosellado, se puede usar una composición compuesta principalmente de una resina de olefina. Con respecto a tal composición, el contenido de resina de olefina está preferentemente en el intervalo desde 50 hasta 100% en peso, basado en el peso de la composición. Ejemplos de resinas de olefina contenidas en la capa de termosellado incluyen una resina de polímero de etileno, una resina de polímero de propileno y una resina de polímero de buteno. Como ejemplo especialmente preferido de resina de polímero de etileno, se puede mencionar un copolímero de etileno/\alpha-olefina. Ejemplos de \alpha-olefinas incluyen aquellas que tienen 3 hasta 10 átomos de carbono, tales como propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno. Ejemplos específicos de resinas de polímero de etileno incluyen un polietileno lineal de baja densidad (L-LDPE), un polietileno lineal de media densidad (L-MDPE) y un polietileno de muy baja densidad (VLDPE). El copolímero hidrogenado de la presente invención también se puede usar para formar la capa de termosellado.
Además, la capa de termosellado puede contener adicionalmente un aditivo tal como para mejorar la resistencia del termosellado, la propiedad de pelado y las similares. Cuando se requiere que la capa de termosellado tenga resistencia al calor, se puede usar una resina de nailon y/o un copolímero de etileno/éster para formar la capa de termosellado. Ejemplos de copolímeros de etileno/éster incluyen un copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA), un copolímero de etileno/acrilato de etilo (EEA) y un copolímero de etileno/metacrilato de metilo (EMA). Cuando se usa una capa de sellado auxiliar, se prefiere que el punto de fusión cristalina de la resina usada en la capa de sellado sea mayor que el punto de fusión cristalina de la resina usada en la capa de sellado auxiliar.
Si la adhesión entre las capas de la película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención no es satisfactoria, se puede formar entre las capas una capa adhesiva. Ejemplos de materiales para formar la capa adhesiva incluyen un copolímero de etileno/acetato de vinilo; un copolímero de etileno/acrilato de etilo, un copolímero termoplástico modificado con ácido carboxílico insaturado (tal como un copolímero de olefina modificado con ácido maleico, anhídrido maleico ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, o los similares) o un producto de los mismos modificado con metal, y una mezcla que contenga cualquier combinación de los copolímeros termoplásticos modificados con ácido carboxílico insaturado anteriormente ejemplificados y/o los productos de los mismos modificados con metal; y una mezcla de resinas que contenga un elastómero de poliuretano termoplástico. No hay limitación con respecto al grosor de la capa adhesiva, y el grosor se puede seleccionar apropiadamente dependiendo del fin y uso de la capa. No obstante, el grosor de la capa adhesiva está preferentemente en el intervalo desde 0,1 hasta 100 \mum, más preferentemente desde 0,5 hasta 50 \mum.
La película multicapas o la lámina multicapas de la presente invención pueden comprender una capa de resina barrera al gas (una capa de barrera al gas). Como ejemplo de las resinas barrera al gas se puede mencionar una resina que, en forma de una película que tenga un grosor de 25 \mum, exhiba una permeabilidad al oxígeno de 100 cm^{3}/m^{2}.24 h.atm o menor, preferentemente 50 cm^{3}/m^{2}.24 h.atm o menor, medida a 23ºC bajo una humedad relativa de 65%. Ejemplos específicos de resinas barrera al gas incluyen un copolímero de cloruro de vinilideno (PVDC), un copolímero de etileno/alcohol vinílico (EVOH), un nailon aromático y un nailon amorfo (tal como una poliamida producida a partir de meta-xililendiamina), y un copolímero compuesto principalmente de acrilonitrilo. Otros ejemplos de resinas barrera al gas incluyen una composición de resina de copolímero de cloruro de vinilideno que está compuesta principalmente de un copolímero de cloruro de vinilideno y que contiene además al menos un copolímero (tal como un copolímero de etileno con acetato de vinilo, o un ácido insaturado, p. ej., ácido acrílico o ácido metacrílico; un copolímero de etileno con un éster de alquilo de tal ácido insaturado; o al menos un copolímero de una resina MBS (metacrilato de metilo/butadieno/estireno) distinto del copolímero de cloruro de vinilideno; una composición de resina que esté compuesta principalmente de un copolímero de etileno/alcohol vinílico que tenga una relación de saponificación de 95% en moles o más (un copolímero de etileno/alcohol vinílico se produce mediante saponificación de una resina de etileno/acetato de vinilo, y la relación de saponificación significa el % en moles de unidades de monómero de acetato de vinilo que se saponifican), y que contenga además al menos un polímero (tal como un elastómero de poliéster, un elastómero de poliamida, un copolímero de etileno/acetato de vinilo, un copolímero de etileno/éster acrílico y un copolímero de etileno/alcohol vinílico que tenga una relación de saponificación menor que 95% en moles) distinto del copolímero de etileno/alcohol vinílico que tenga una relación de saponificación de 95% en moles o más; y una composición de resina que comprenda el nailon aromático o nailon amorfo anteriormente mencionados, y un nailon alifático. Además, cuando se requiere que la capa de barrera al gas tenga flexibilidad, se prefiere específicamente usar un copolímero de etileno/alcohol vinílico.
Cuando es necesario mejorar la adhesión entre la capa de barrera al gas y una capa adyacente, se puede formar una capa de adhesivo entre la capa de barrera al gas y la capa adyacente.
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No hay limitación particular con respecto al grosor de la capa de barrera al gas, y el grosor se puede seleccionar apropiadamente dependiendo del tipo de artículo que se vaya a envolver o envasar con la película o lámina multicapas, o el fin del uso de la película o lámina multicapas. No obstante, el grosor de la capa de barrara al gas está generalmente en el intervalo desde 0,1 hasta 500 \mum, preferentemente 1 hasta 100 \mum, más preferentemente 5 hasta 50 \mum. Por ejemplo, cuando la película o lámina multicapas que tiene una capa de barrera al gas compuesta de poli(cloruro de vinilideno) está producida por coextrusión, se prefiere que el grosor de la capa de barrera al gas sea 30% o menor, basado en el grosor de la película, desde el punto de vista de estabilidad térmica y baja resistencia a la temperatura de la película o lámina multicapas. Específicamente, por ejemplo, con respecto a una película multicapas que esté compuesta de una capa del copolímero hidrogenado de la presente invención y una capa de poli(cloruro de vinilideno), y la cual película multicapas tenga un grosor de 100 \mum, el grosor de la capa de poli(cloruro de vinilideno) puede ser aproximadamente 20 \mum.
La película multicapas o lámina multicapas de la presente invención, que comprende la capa de barrera al gas, exhibe no sólo las excelentes propiedades anteriormente mencionadas del copolímero hidrogenado de la presente invención, sino también la propiedad de barrera al oxígeno. Envolviendo o envasando alimentos, una máquina precisa y similares con la película multicapas o lámina multicapas anteriormente mencionada que comprende la capa de barrera al gas, se hace posible aliviar la reducción de calidad (degradación, descomposición, oxidación y las similares) del alimento, una máquina precisa y similares. La película multicapas o lámina multicapas anteriormente mencionadas se pueden formular en un recipiente que tenga propiedad de barrera al oxígeno.
Con respecto a la película multicapas de la presente invención que se usa como película termorretráctil, se prefiere que la película multicapas exhiba una relación de termorretracción desde 20 hasta 200%, medida en al menos una dirección seleccionada de la dirección longitudinal y la dirección a lo ancho de la película a una temperatura específica seleccionada del intervalo desde 40 hasta 100ºC. Cuando la relación de termorretracción es menor que 20%, la retractilidad a baja temperatura de la película se hace insatisfactoria, de forma que la película es probable que sufra arrugamiento y pandeo después del tratamiento de retracción. Por otra parte, cuando la relación de termorretracción excede de 200%, la película termorretráctil es probable que se retraiga durante el almacenamiento de la película, produciendo por ello un cambio en la dimensión de la película.
La película multicapas o lámina multicapas de la presente invención se produce generalmente mediante un método de moldeo, tal como un método de coextrusión usando un aparato de producción de película por inflado, un aparato de producción de película con boquilla en T o similar, o un método de revestimiento por extrusión (que también se refiere como "método de estratificación por extrusión"). La película multicapas o lámina multicapas de la presente invención también se puede producir estratificando juntas películas o láminas de una sola capa o multicapas (que se obtienen usando cualquiera de los aparatos anteriormente mencionados) por método convencional, tal como un método de estratificación en seco, método de estratificación en sándwich, o método de estratificación de fusión en caliente. Además, cuando la película multicapas o lámina multicapas de la presente invención es una película termorretráctil, no hay limitación particular con respecto al método para producir la película, y se puede emplear cualquiera de los métodos convencionales para producir una película estirada. Específicamente, por ejemplo, se puede obtener una película termorretráctil estirando una película o lámina multicapas (producida por el método de extrusión con boquilla en T, método de extrusión tubular, método de extrusión por inflado o los similares) por el método de estiramiento, tal como estiramiento uniaxial, estiramiento biaxial o estiramiento multiaxial. Ejemplos específicos de métodos para el estiramiento uniaxial incluyen un método en el que una lámina extrudida se estira en una dirección perpendicular a una dirección de extrusión usando un bastidor, y un método en el que una película tubular extrudida se estira en una dirección radial vista desde el eje central de la película tubular. Ejemplos específicos de métodos para el estiramiento biaxial incluyen un método en el que se estira una lámina extrudida en una dirección de extrusión usando un rodillo, seguido por estiramiento en una dirección perpendicular a una dirección de extrusión usando un bastidor, y un método en el que se estira una película tubular extrudida en una dirección radial (vista desde el eje central de la película tubular) y en una dirección de extrusión simultáneamente o de una manera por pasos. Si se desea, la película multicapas o lámina multicapas obtenidas se pueden someter a tratamiento, tal como endurecimiento térmico, tratamiento de descarga en corona o tratamiento con plasma.
Además, al menos una capa de la película multicapas o lámina multicapas de la presente invención se puede reticular. La reticulación se puede efectuar por un método convencional usando un haz de electrones, rayos \gamma o un peróxido. En la producción de la película multicapas o lámina multicapas, la estratificación de las películas o láminas componentes se puede llevar a cabo después de la reticulación de una lámina o película componente.
No hay limitación con respecto al uso de la película multicapas o lámina multicapas de la presente invención. Por ejemplo, la película multicapas o lámina multicapas de la presente invención se puede usar para producir una película de envoltura, un bolso, una bolsa pequeña y similares. En el caso de una película multicapas que tenga excelente propiedad de estiramiento, tal película multicapas se puede usar ventajosamente como película estirada para envolver alimentos, una película estirada para palet, una película protectora y las similares. En el caso de una película multicapas que tenga una propiedad de barrera al gas, tal película multicapas se puede usar ventajosamente para formar un envase para alimentos, bebidas, máquinas de precisión, medicamentos y los similares. En el caso de una película multicapas termorretráctil, tal película multicapas se puede usar ventajosamente como una envoltura retráctil, una etiqueta retráctil y las similares.
(v) Material de construcción
El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención también se pueden usar como un material de construcción. En este caso, se prefiere añadir una carga y/o un retardador de la llama al copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención. El material de construcción que comprende el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención tiene excelentes propiedades, tales como alta resistencia a la abrasión, resistencia al rayado y propiedades de tracción. Particularmente, el material de construcción de la presente invención se puede usar ventajosamente como un material para solado, un material para pared, un material para techos, un material de sellado y los similares. Además, el material de construcción de la presente invención también se puede usar ventajosamente como una espuma conformada.
Cuando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención (que comprende el copolímero hidrogenado (a) y la resina termoplástica (b) y/o el polímero similar a caucho (b)) se usa para producir el material de construcción, la relación en peso de componente (a)/componente (b) en la composición de copolímero hidrogenado está generalmente en el intervalo desde 100/0 hasta 5/95, preferentemente desde 95/5 hasta 10/90, más preferentemente desde 95/5 hasta 20/80.
El material de construcción de la presente invención puede contener una carga. Como carga se puede usar cualquiera de las que se ejemplifican como componente (j) en el punto (iii) anterior para la "espuma".
El material de construcción de la presente invención puede contener un retardador de la llama (en lo sucesivo, referido frecuentemente como "componente (l)"). Ejemplos de retardadores de la llama incluyen un retardador de la llama de tipo halógeno, tal como un compuesto que contenga bromo; un retardador de la llama de tipo fósforo, tal como un compuesto orgánico que contenga fósforo; y un compuesto retardador de la llama inorgánico, tal como un hidróxido de metal.
Ejemplos de retardadores de la llama de tipo halógeno incluyen tetrabromoetano, óxido de octabromodifenilo, óxido de decabromodifenilo, hexabromociclododecano, alcohol tribromoneopentílico, hexabromobenceno, decabromodifeniletano, tris(tribromofenoxi)S-triazina, isocianurato de tris(2,3-dibromopropilo), bis(tribromofenoxi)etano, bis(tetrabromoftalimida) de etileno, pentabromoetilbenceno, hexabromobifenilo, pentabromoclorociclohexano, un oligómero de carbonato de tetrabromobisfenol A, un oligómero de tetrabromobisfenol A-bisfenol A, tetrabromobisfenol S, isocianurato de tris(2,3-dibromopropilo-1), 2,2-bis-[4-(2,3-dibromopropoxi)-3,5-dibromofenil]propano, una resina epoxídica halogenada, fosfato de tris(cloroetilo), fosfato de tris(monocloropropilo), fosfato de tris(dicloropropilo), fosfato de bis(2,3-dibromopropilo), fosfato de tris(2-bromo-3-cloropropilo), fosfato de tris(bromocresilo), fosfato de tris(tribromofenilo), fosfato de tris(dibromofenilo), fosfato de tris(tribromoneopentilo), un éster fosfórico halogenado, una parafina clorada, un polietileno clorado, una perclorociclopentadecanona, tetrabromobisfenol A, anhídrido tetrabromoftálico, alcohol dibromoneopentílico, tribromofenol, poliacrilato de pentabromobencilo, ácido cloréndico, dibromocresil-glicidil-éter, dibromofenil-glicidil-éter, anhídrido del ácido cloretona y anhídrido tetracloroftálico.
No obstante, en la presente invención, se prefiere usar un retardador de la llama que no contenga sustancialmente halógeno. Ejemplos específicos de tales retardadores de la llama incluyen retardadores de la llama de tipo fósforo tales como fosfato de trifenilo, fosfato de tricresilo, fosfato de trixilenilo, fosfato de cresildifenilo, fosfato de xilenildifenilo, resorcinol-bis(fosfato de difenilo), fosfato de 2-etilhexildifenilo, fosfato de dimetilmetilo, fosfato de trialilo, productos de condensación de estos fosfatos, fosfato amónico o un producto de condensación del mismo, N,N-bis(2-hidroxietil)aminometil fosfonato de dietilo, hidróxido magnésico, hidróxido de aluminio, borato de cinc, borato de bario, caolín-arcilla, carbonato cálcico, alunita, carbonato magnésico básico, hidróxido cálcico, fósforo rojo, un compuesto de guanidina, un compuesto de melamina, trióxido de antimonio, pentóxido de antimonio, antimonato sódico y una resina de silicona.
En los últimos años, con el fin de evitar problemas medioambientales, se usan principalmente retardadores de la llama inorgánicos como retardadores de la llama. Ejemplos representativos de los retardadores de la llama inorgánicos preferidos incluyen compuestos metálicos que contienen agua, tales como hidróxidos metálicos (p. ej., hidróxido magnésico, hidróxido alumínico e hidróxido cálcico), borato de cinc y borato de bario, carbonato cálcico, arcilla, carbonato magnésico básico e hidrotalcita. Entre los retardadores de la llama inorgánicos anteriormente ejemplificados se prefiere un hidróxido de metal, tal como hidróxido magnésico, para mejorar eficazmente el retardo de la llama del material de construcción. Además, los retardadores de la llama anteriormente ejemplificados incluyen el llamado retardador de la llama auxiliar que per se tiene poca capacidad para mejorar el retardo de la llama, pero que exhibe un efecto sinérgico cuando se usa en combinación con el retardador de la llama.
Cada uno de la carga y el retardador de la llama que se usan en el material de construcción de la presente invención se puede tratar superficialmente con un agente de unión de silano o similar antes de que sea mezclado con otros componentes para el material de construcción.
La cantidad de la carga y/o el retardador de la llama está generalmente en el intervalo desde 5 hasta 95% en peso, preferentemente desde 10 hasta 80% en peso, más preferentemente desde 20 hasta 70% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. Si se desea, se pueden usar dos o más cargas diferentes en combinación, y se pueden usar dos o más retardadores de la llama diferentes en combinación. Además, la carga y el retardador de la llama se pueden usar en combinación. Cuando la carga y el retardador de la llama se usan en combinación, se prefiere que la cantidad total de la carga y el retardador de la llama esté dentro del intervalo anteriormente mencionado.
El material de construcción de la presente invención, si se desea, puede contener además cualquiera de los aditivos convencionales distintos de los anteriormente mencionados. No hay limitación con respecto al tipo de aditivo, con tal que sea un aditivo que se use generalmente en combinación con una resina termoplástica o un polímero similar a caucho. Ejemplos de aditivos incluyen un pigmento o un agente colorante, tal como negro de humo u óxido de titanio; un lubricante, tal como ácido esteárico, ácido behénico, estearato de cinc, estearato cálcico, estearato magnésico o bisestearoamida de etileno; un agente de desmoldeo; un polisiloxano orgánico; un éster de ácido alifático, tal como un éster ftálico, un éster adípico y un éster azelaico; un plastificante, tal como un aceite mineral; un antioxidante, tal como un antioxidante de tipo fenol con impedimento y un antioxidante de tipo fósforo; un estabilizador frente a la luz de tipo de amina con impedimento; un absorbedor de la radiación ultravioleta de tipo benzotriazol; un agente antiestático; una carga de refuerzo, tal como una carga orgánica, una fibra de vidrio, una fibra de carbono o una fibra corta de metal; y sus mezclas.
El material de construcción de la presente invención, si se desea, se puede reticular usando un agente de reticulación. Ejemplos de métodos para la reticulación incluyen un método químico que usa un agente de reticulación, tal como peróxido y azufre, y, opcionalmente, un agente de reticulación auxiliar, y un método físico que usa un haz de electrones o una radiación. La reticulación se puede llevar a cabo tanto de manera estática, en la que la reacción de reticulación es producida por irradiación sin agitar el sistema de reacción, como de manera dinámica, en la que se agita el sistema de reacción de reticulación. Como agente de reticulación es posible usar cualquiera de los peróxidos orgánicos mencionados anteriormente como el componente (e). Además, también es posible usar el componente (f) anteriormente mencionado como acelerador de vulcanización, opcionalmente en combinación con el componente (g) y/o componente (h) anteriormente mencionados. El agente de reticulación se usa generalmente en una cantidad desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
Además, el material de construcción de la presente invención puede estar en forma de espuma (es decir, un material de construcción espumado). El material de construcción espumado es ventajoso porque tiene un peso ligero, una flexibilidad mejorada, un diseño mejorado y los similares. Ejemplos de métodos para obtener un material de construcción espumado incluyen un método químico, que usa un agente espumante químico, tal como un agente espumante inorgánico y un agente espumante orgánico; y un método físico que usa un agente espumante físico. En cada uno de estos métodos, se forman burbujas por todo el material de construcción por adición de un agente espumante. Como agente espumante, es posible usar cualquiera de aquellos que se mencionan como componente (k) en el punto (iii) anterior para la "espuma". La cantidad de agente espumante está generalmente en el intervalo desde 0,1 hasta 8 partes en peso, preferentemente desde 0,3 hasta 6 partes en peso, más preferentemente desde 0,5 hasta 5 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado.
El material de construcción de la presente invención se puede usar ventajosamente como diversos artículos moldeados, tales como un artículo moldeado por inyección, un artículo moldeado por soplado, un artículo moldeado a presión de aire, un artículo moldeado a vacío y un artículo moldeado por extrusión, que puede tener diversas formas, tales como una lámina y una película. Para mejorar las diversas propiedades (tales como aspecto, resistencia a la abrasión, resistencia a los agentes atmosféricos y resistencia al rayado) del artículo moldeado del material de construcción de la presente
invención, se puede tratar la superficie del artículo moldeado por impresión, revestimiento, gofrado o similar.
El material de construcción de la presente invención es apropiado para impresión y revestimiento (es decir, el material de construcción tiene excelente propiedad de impresión y propiedad de revestimiento), comparado con una resina producida sólo a partir de monómeros de olefina. No obstante, para mejorar más la propiedad de impresión y la propiedad de revestimiento del material de construcción, se puede someter el material de construcción a tratamiento superficial. Ejemplos de tratamientos superficiales incluyen tratamiento de descarga en corona, tratamiento con ozono, tratamiento con plasma, tratamiento con llama y tratamiento con ácido/álcali. Entre estos tratamientos, se prefiere un tratamiento de descarga en corona desde el punto de vista de facilidad en la práctica y coste, y a la vista del hecho de que el tratamiento de descarga en corona se puede llevar a cabo de manera continua.
Cuando el material de construcción de la presente invención esté en forma de un artículo conformado que tenga una estructura plana, tal como una película, una lámina, una baldosa o un tablero, que se usa como material para solado, un material para pared, un material para techos o similar, el material de construcción puede tener una estructura monocapa o una estructura multicapas. También, cuando el material de construcción de la presente invención esté en forma de un artículo conformado distinto del mencionado anteriormente, el material de construcción, si se desea, puede tener una estructura multicapas. Cuando el material de construcción tenga una estructura multicapas, por ejemplo, el material de construcción puede tener capas que sean diferentes con respecto a la composición, distribución de componentes, peso molecular y distribución del peso molecular del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, y/o con respecto al tipo y la cantidad de la carga o el retardador de la llama usados en el material de construcción de la presente invención. Tal material de construcción multicapas puede comprender además una capa de una resina o composición de resina distinta del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención y/o una capa de un material distinto del material de construcción de la presente invención.
No hay limitación con respecto al uso del material de construcción de la presente invención. Por ejemplo, cuando el material de construcción se usa como un material para solado, un material para paredes o un material para techos, el material de construcción se puede usar en forma de un material de revestimiento para revestir la superficie de un material estructural hecho de hormigón, metal, madera o similar. En tal caso, el material de construcción de la presente invención se aporta en forma de una lámina, una película, una baldosa, un tablero o similar, y el material de construcción se une a un sustrato, tal como un material estructural, usando un agente adhesivo, un material adhesivo, una punta, un tornillo o similar. Además, el material de construcción de la presente invención se puede usar como material de sellado (tal como una junta). Específicamente, por ejemplo, el material de construcción de la presente invención se puede usar como un material para solado, tal como una baldosa, un material para pared interior, un material para una pared interior de un techo, y una junta para marco de ventana, que se usan en viviendas generales, edificios de oficinas, instalaciones comerciales o públicas, y las similares.
(vi) Material aislante acústico amortiguador de la vibración
El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención también se pueden usar ventajosamente como un material aislante acústico amortiguador de la vibración. Cuando el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado se usa como un material aislante acústico amortiguador de la vibración, se prefiere añadir una carga y/o un retardador de la llama al copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención. El material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención no sólo tiene excelente flexibilidad, sino que también tiene otras varias excelentes propiedades tales como alta propiedad de amortiguación de la vibración, propiedad de aislante acústico, resistencia a la abrasión, resistencia al rayado y resistencia.
Cuando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención (que comprende el copolímero hidrogenado (a) y la resina termoplástica (b) y/o el polímero similar a caucho (b)) se usa para producir el material de de aislante acústico amortiguador de la vibración, la relación en peso de componente (a)/componente (b) en la composición de copolímero hidrogenado está generalmente en el intervalo desde 100/0 hasta 5/95, preferentemente desde 95/5 hasta 10/90, más preferentemente desde 95/5 hasta 20/80.
El material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención puede contener además una carga y/o un retardador de la llama. Como carga, es posible usar cualquiera de aquellas que se ejemplifican como componente (j) en el punto (iii) anterior para la "espuma". Como retardador de la llama, es posible usar cualquiera de aquellos que se ejemplifican como componente (l) en el punto (iv) para el "material de construcción". Los retardadores de la llama preferidos son también los mismos que los mencionados anteriormente en conexión con el material de construcción.
Cada uno de la carga y el retardador de la llama que se usen en el material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención puede ser tratado superficialmente con un agente de unión de silano o similar antes de que se mezcle con otros componentes para el material aislante acústico amortiguador de la vibración.
La cantidad de la carga y/o el retardador de la llama está generalmente en el intervalo desde 5 hasta 95% en peso, preferentemente desde 10 hasta 80% en peso, más preferentemente desde 20 hasta 70% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. Si se desea, se pueden usar dos o más cargas diferentes en combinación, y se pueden usar dos o más retardadores de la llama diferentes en combinación. Además, la carga y el retardador de la llama se pueden usar en combinación. Cuando la carga y el retardador de la llama se usan en combinación, se prefiere que la cantidad total de carga y retardador de la llama esté dentro del intervalo anteriormente mencionado.
El material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención, si se desea, puede contener además cualquiera de los aditivos convencionales distintos de los mencionados anteriormente. No hay limitación con respecto al tipo de aditivo, con tal que sea un aditivo que se use generalmente en combinación con una resina termoplástica o un polímero similar a caucho. Como ejemplos de aditivos se pueden mencionar diversos aditivos descritos en "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón) anteriormente mencionado.
El material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención, si se desea, se puede reticular. Como ejemplos de métodos para la reticulación se pueden mencionar un método de reticulación química que usa un agente de reticulación (tal como un peróxido o azufre) y, opcionalmente, un agente de reticulación auxiliar; y un método de reticulación física, que usa un haz de electrones, una radiación o similar. La reticulación se puede llevar a cabo tanto de manera estática, en la que la reacción de reticulación es producida por irradiación sin agitar el sistema de reacción, o de manera dinámica, en la que se agita el sistema de reacción de reticulación. Como agente de reticulación es posible usar cualquiera de los peróxidos orgánicos mencionados anteriormente como componente (e). Además, es posible usar el componente (f) anteriormente mencionado como acelerador de vulcanización, opcionalmente en combinación con el componente (g) y/o componente (h) anteriormente mencionados. El agente de reticulación se usa generalmente en una cantidad desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero
hidrogenado.
Además, el material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención puede estar en forma de una espuma (es decir, un material aislante acústico amortiguador de la vibración espumado). El material aislante acústico amortiguador de la vibración espumado es ventajoso porque tiene un peso ligero, una flexibilidad mejorada, un diseño mejorado y los similares. Ejemplos de métodos para obtener un material aislante acústico amortiguador de la vibración espumado incluyen un método químico, que usa un agente espumante químico, tal como un agente espumante inorgánico y un agente espumante orgánico; y un método físico que usa un agente espumante físico. En cada uno de estos métodos, se forman burbujas por todo el material aislante acústico amortiguador de la vibración por adición de un agente espumante. Como agente espumante, es posible usar cualquiera de aquellos que se mencionan como componente (k) en el punto (iii) anterior para la "espuma". La cantidad de agente espumante está generalmente en el intervalo desde 0,1 hasta 8 partes en peso, preferentemente desde 0,3 hasta 6 partes en peso, más preferentemente desde 0,5 hasta 5 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención.
El material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención se puede usar ventajosamente como diversos artículos moldeados, tales como un artículo moldeado por inyección, un artículo moldeado por soplado, un artículo moldeado a presión de aire, un artículo moldeado a vacío y un artículo moldeado por extrusión, que puede tener diversas formas, tales como una lámina y una película. Para mejorar las diversas propiedades (tales como aspecto, resistencia a la abrasión, resistencia a los agentes atmosféricos y resistencia al rayado) del artículo moldeado del material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención, se puede tratar la superficie del artículo moldeado por impresión, revestimiento, gofrado o similar.
El material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención es apropiado para impresión y revestimiento (es decir, el material aislante acústico amortiguador de la vibración tiene excelente propiedad de impresión y propiedad de revestimiento), comparado con una resina producida sólo a partir de monómeros de olefina. No obstante, para mejorar más la propiedad de impresión y la propiedad de revestimiento del material aislante acústico amortiguador de la vibración, se puede someter la superficie del material aislante acústico amortiguador de la vibración a tratamiento preliminar. Ejemplos de tratamientos preliminares incluyen tratamiento de descarga en corona, tratamiento con ozono, tratamiento con plasma, tratamiento con llama y tratamiento con ácido/álcali. Entre estos tratamientos se prefiere un tratamiento de descarga en corona desde el punto de vista de facilidad en la práctica y coste, y a la vista del hecho de que el tratamiento de descarga en corona se puede llevar a cabo de manera continua.
Cuando el material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención esté en forma de un artículo conformado que tenga una estructura plana, tal como una película, una lámina, una baldosa o un tablero, que se usa como material para solado, material para pared, material para techos o similar, el material aislante acústico amortiguador de la vibración puede tener una estructura de una sola capa o una estructura multicapas. También, cuando el material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención esté en forma de un artículo conformado distinto del mencionado anteriormente, el material aislante acústico amortiguador de la vibración, si se desea, puede tener una estructura multicapas. Cuando el material aislante acústico amortiguador de la vibración tenga una estructura multicapas, por ejemplo, el material aislante acústico amortiguador de la vibración puede tener capas que sean diferentes con respecto a la composición, distribución de componentes, peso molecular y distribución del peso molecular del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, y/o con respecto al tipo y la cantidad de la carga o el retardador de la llama usados en el material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención. Tal material aislante acústico amortiguador de la vibración multicapas puede comprender además una capa de una resina o composición de resina distinta del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención y/o una capa de un material distinto del material aislante acústico amortiguador de la vibración de la presente invención. Mediante el uso de tales capas de diferentes materiales, el material aislante acústico amortiguador de la vibración multicapas exhibe excelente propiedad de amortiguación de la vibración y aislamiento acústico dentro de un amplio intervalo de temperatura.
(vii) Material de revestimiento de cable eléctrico
El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar como un material de revestimiento de cable eléctrico. En tal uso, se prefiere que el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado contenga una carga y/o un retardador de la llama. El material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención tiene excelente propiedad aislante, excelente flexibilidad y excelente pelabilidad, de forma que el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención se puede usar ventajosamente como material de revestimiento para un cable eléctrico, un cable de tensión, un cable de comunicación, una línea de transmisión de potencia y los similares.
En el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención, la relación en peso del componente (a) anteriormente mencionado al componente (b) anteriormente mencionado es generalmente desde 100/0 hasta 5/95, preferentemente desde 95/5 hasta 10/90, más preferentemente desde 95/5 hasta 20/80.
Como carga para uso en el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención se puede usar una cualquiera de las cargas (componente (j)) que se ejemplifican como en el punto (iii) anterior para la "espuma". Por otra parte, como retardador de la llama para uso en el material de revestimiento de cable eléctrico, se puede usar uno cualquiera de los retardadores de la llama (componente (l)) que se ejemplifican en el punto (v) anterior para el "material de construcción". Ejemplos preferidos de retardadores de la llama usados en el material de revestimiento de cable eléctrico son los mismos que los retardadores de la llama preferidos ejemplificados en el punto (v) anterior para el "material de construcción".
La carga y el retardador de la llama usados en el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención se pueden someter, antes del uso, a un tratamiento superficial con un agente de unión de silano o similar.
La cantidad de la carga y/o el retardador de la llama está generalmente en el intervalo desde 5 hasta 95% en peso, preferentemente desde 10 hasta 80% en peso, más preferentemente desde 20 hasta 70% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado. Si se desea, se pueden usar dos o más cargas diferentes en combinación, y se pueden usar dos o más retardadores de la llama diferentes en combinación. Además, la carga y el retardador de la llama se pueden usar en combinación. Cuando la carga y el retardador de la llama se usan en combinación, la cantidad total de la carga y el retardador de la llama está preferentemente dentro del intervalo anteriormente mencionado.
Si se desea, el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención puede contener opcionalmente un aditivo. Con respecto al aditivo, no hay limitación particular, y se puede usar cualquier aditivo que se use convencionalmente en resinas termoplásticas o polímeros similares a caucho. Por ejemplo, se pueden usar los aditivos como los descritos en "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón) anteriormente mencionado.
Si se desea, el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención se puede reticular. El material de revestimiento de cable eléctrico reticulado es más ventajoso que no reticulado con respecto a los siguientes puntos. En el material de revestimiento de cable eléctrico reticulado, la reducción la tensión de ruptura dieléctrica debida a una corriente de impulso aplicada al material se suprime más eficazmente que en el caso del material de revestimiento de cable eléctrico no reticulado. Además, el material de revestimiento de cable eléctrico reticulado puede resistir un gran número de aplicaciones de corriente de impulso a él sin sufrir de ruptura dieléctrica, comparado con el caso del material de revestimiento de cable eléctrico no reticulado. Como ejemplos de métodos para reticular el material de revestimiento de cable eléctrico se pueden mencionar un método de reticulación química que comprende la adición de un agente de reticulación (tal como un peróxido o azufre) y, opcionalmente, un agente de reticulación auxiliar, y un método de reticulación física, que utiliza un haz de electrones, una radiación o similar. En la reticulación del material de revestimiento de cable eléctrico se puede emplear tanto reticulación estática como reticulación dinámica. Ejemplos de agentes de reticulación incluyen un peróxido orgánico (es decir, el componente (e) anteriormente mencionado) y un acelerador de vulcanización (es decir, el componente (f) anteriormente mencionado). Además, estos agentes de reticulación se pueden usar en combinación con los componentes (g) y (h) anteriormente mencionados. La cantidad de agente de reticulación es generalmente desde 0,01 hasta 20 partes en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 15 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención.
Además, el material de revestimiento de cable eléctrico de la presente invención se puede procesar en forma de una espuma (es decir, un material de revestimiento de cable eléctrico espumado). El material de revestimiento de cable eléctrico espumado es ventajoso porque tiene un peso ligero, una flexibilidad mejorada, un diseño mejorado y los similares. Ejemplos de métodos para obtener el material de revestimiento de cable eléctrico espumado de la presente invención incluyen un método químico, que usa un agente espumante químico (tal como un agente espumante inorgánico y un agente espumante orgánico), y un método físico que usa un agente espumante físico o similar. En cada uno de estos métodos, se pueden formar burbujas por todo el material de revestimiento de cable eléctrico por adición de un agente espumante al material de revestimiento de cable eléctrico. Ejemplos específicos de agentes espumantes incluyen uno cualquiera de los agentes espumantes (componente (k)) ejemplificados en el punto (iii) anterior para la "espuma". La cantidad de agente espumante es generalmente desde 0,1 hasta 8 partes en peso, preferentemente desde 0,3 hasta 6 partes en peso, más preferentemente desde 0,5 hasta 5 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención.
(viii) Composición para soldadura por alta frecuencia
Usando el copolímero hidrogenado de la presente invención es posible preparar una composición para soldadura por alta frecuencia que tenga la siguiente composición \alpha o \beta:
\alpha) 100 partes en peso del copolímero hidrogenado de la presente invención y 1 hasta 5 partes en peso de al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de etileno/acrilato, un copolímero de etileno/acetato de vinilo y un compuesto que tenga un grupo hidroxilo en una cadena molecular del mismo (en lo sucesivo, este componente se refiere frecuentemente como "componente (m)"), o
\beta) 100 partes en peso del copolímero hidrogenado de la presente invención, 1 hasta 5 partes en peso del componente (m) y 5 hasta 150 partes en peso de al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en una resina termoplástica distinta del componente (m) y un polímero similar a caucho distinto del componente (m).
En la presente invención, la expresión "composición para soldadura por alta frecuencia" significa una composición que es susceptible de soldadura mediante el uso de una onda o microonda de alta frecuencia, es decir, una composición que es susceptible eficazmente a un moldeado por soldadura por alta frecuencia.
Desde el punto de vista de flexibilidad y sellabilidad, la propiedad de soldadura por alta frecuencia y la moldeabilidad por extrusión de la composición para soldadura por alta frecuencia (especialmente la propiedad de soldadura por alta frecuencia y la moldeabilidad por extrusión de la composición para soldadura por alta frecuencia), se prefiere que el copolímero de etileno/acrilato usado en la composición para soldadura por alta frecuencia tenga un contenido de acrilato de 5% en peso o más, más ventajosamente desde 5 hasta 20% en peso. Ejemplos específicos de acrilatos usados en el copolímero de etileno/acrilato incluyen acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo. De estos acrilatos, el más preferido es el acrilato de etilo.
Desde el punto de vista de la flexibilidad y sellabilidad, la propiedad de soldadura por alta frecuencia y la moldeabilidad por extrusión de la composición para soldadura por alta frecuencia (especialmente la propiedad de soldadura por alta frecuencia y la moldeabilidad por extrusión de la composición para soldadura por alta frecuencia), se prefiere que el copolímero de etileno/acetato de vinilo usado en la composición para soldadura por alta frecuencia tenga un contenido de acetato de vinilo de 5% en peso o más, más ventajosamente desde 5 hasta 20% en peso.
Ejemplos específicos de compuestos que tienen un grupo hidroxilo en una cadena molecular del mismo incluyen un alcohol polihidroxilado, un compuesto fenólico, una resina de alcohol vinílico, una resina que tenga un grupo hidroxilo en ambos terminales de la misma y una resina de poliolefina injertada con grupo hidroxilo.
La expresión "alcohol polihidroxilado" significa un compuesto que tiene dos o más grupos hidroxilo en una molécula del mismo. Ejemplos específicos de alcoholes polihidroxilados incluyen un polietilenglicol, un polipropilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,5-hexanodiol, 3,4-hexanodiol, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, glicerina, trimetiloletano, trimetilolpropano, anhídrido de enneaheptitol, 1,2,4-butanotriol, 1,2,6-hexanotriol, pentitoles (p. ej., ribitol, arabinitol, D-arabinitol, L-arabinitol, D,L-arabinitol y xilitol), hexitoles (p. ej., alitol, dulcitol, galactitol, glucitol, D-glucitol, L-glucitol, D,L-glucitol, D-manitol, L-manitol, D,L-manitol, altritol, D-altritol, L-altritol, D,L-altritol, iditol, D-iditol y L-iditol), tetritoles (eritritol, treitol, D-treitol, L-treitol y D,L-treitol), manitol y lactitol. De estos alcoholes polihidroxilados, son especialmente preferidos un polietilenglicol, pentaeritritol, glicerina y trimetilolpropano.
La expresión "compuesto fenólico" significa un compuesto aromático que tiene al menos un grupo hidroxilo en una molécula del mismo. Ejemplos específicos de compuestos fenólicos incluyen fenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 3,5-xilenol, carvacrol, timol, \alpha-naftol, \beta-naftol, catecol, resorcina, hidroquinona, dimetilolfenol, pirogalol y floroglucina. De estos compuestos fenólicos, se prefieren los fenoles dihidroxilados, tales como catecol y dimetilolfenol, y los fenoles trihidroxilados tales como pirogalol.
Ejemplos específicos de resinas de alcohol vinílico incluyen resina de poli(alcohol vinílico) (PVA) obtenida saponificando una resina de acetato de vinilo con sosa cáustica, potasa cáustica o similar; y una resina de saponificación de copolímero de \alpha-olefina/acetato de vinilo obtenida sometiendo un copolímero de una \alpha-olefina (tal como etileno o propileno) y acetato de vinilo a una reacción de saponificación. En la producción de la resina de saponificación de copolímero de \alpha-olefina/acetato de vinilo, desde el punto de vista de fácil polimerización, generalmente se usa etileno como \alpha-olefina. Una resina de copolímero de etileno/alcohol vinílico (EVOH) es muy conocida y se obtiene sometiendo una resina de etileno/acetato de vinilo sustancialmente a la misma reacción de saponificación que en la producción de la resina de poli(alcohol vinílico) (PVA) anteriormente mencionada. Con respecto al PVA, diversos tipos de esta resina están disponibles comercialmente. Ejemplos de productos de PVA disponibles comercialmente incluyen "Poval" (nombre comercial de PVA, fabricado y vendido por Kuraray Co., Ltd., Japón) y "Gohsenol" (nombre comercial de PVA, fabricado y vendido por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Japón). Con respecto al EVOH, como ejemplo preferido de esta resina, se puede mencionar una resina de saponificación que tiene una relación de saponificación desde 30 hasta 100%, que se obtiene sometiendo un copolímero de etileno/acetato de vinilo que tiene un contenido de etileno desde 15 hasta 90% en moles a una reacción de saponificación. Tales EVOH también están disponibles comercialmente. Ejemplos de productos disponibles comercialmente de tales EVOH incluyen "EVAL" (nombre comercial de EVOH, fabricado y vendido por Kuraray Co., Ltd., Japón) y "SOARNOL" (nombre comercial de EVOH, fabricado y vendido por The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Japón).
La expresión "resina que tiene grupos hidroxilo en ambos terminales de la misma" significa un polímero hidrocarbonado (tal como un polibutadieno, un poliisopreno o una resina de petróleo) que tiene un grupo hidroxilo o un grupo carboxilo en ambos terminales del mismo. El peso molecular de la resina es preferentemente 10.000 o menos, más preferentemente 5.000 o menos. Diversos tipos de tales resinas están disponibles comercialmente. Ejemplos de productos de tales resinas disponibles comercialmente incluyen "Polytail H" (nombre comercial de la misma, fabricada y vendida por Mitsubishi Chemical Corporation, Japón) y "Epol" (nombre comercial de la misma, fabricada y vendida por Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., Japón).
La expresión "resina de poliolefina injertada con grupo hidroxilo" significa una poliolefina modificada por injerto obtenida injertando un grupo hidroxilo sobre una poliolefina (tal como un polipropileno) usando un peróxido orgánico o similar. Ejemplos de productos disponibles comercialmente de resinas de poliolefina injertadas con grupo hidroxilo incluyen "Umex" (nombre comercial de la misma, fabricada y vendida por Sanyo Chemical Industries, Ltd.,
Japón).
Los componentes (m) anteriormente mencionados se pueden usar individualmente o en combinación.
Si se desea, la composición para soldadura por alta frecuencia de la presente invención puede contener opcionalmente un aditivo. Con respecto al aditivo, no hay limitación particular, y se puede usar cualquier aditivo que se use convencionalmente en resinas termoplásticas o polímeros similares a caucho. Por ejemplo, en la presente invención, se pueden usar los aditivos como los descritos en "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón) anteriormente mencionado.
La composición para soldadura por alta frecuencia de la presente invención no sólo tiene excelente flexibilidad, resistencia a la abrasión y resistencia al rayado, sino que también es susceptible de soldadura por el uso de una onda o microonda de alta frecuencia. La composición para soldadura por alta frecuencia (que puede contener o no un aditivo) se puede usar ventajosamente como diversos artículos conformados (tales como una lámina, una película, un artículo conformado de tejido no tejido y un artículo conformado fibroso) producidos por un método seleccionado del grupo que consiste en un moldeo por inyección, un moldeo por soplado, moldeo a presión de aire, moldeo a vacío y moldeo por extrusión. Los artículos conformados se pueden usar en diversos campos, tales como materiales para envases de alimentos; material para instrumentos médicos; aparatos eléctricos domésticos y sus piezas; materias primas para piezas de automóvil, componentes industriales, artículos domésticos y juguetes; y materias primas para calzado. En el uso de los artículos conformados, los artículos conformados se pueden soldar a sustratos mediante soldadura por alta frecuencia.
(ix) Material de moldeo por embarrado
El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar como un material de moldeo por embarrado. Más específicamente, el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar como un material de moldeo por embarrado que tenga excelente procesabilidad y excelente resistencia al rayado, que se puede usar ventajosamente como materia prima para pieles superficiales o artículos para el interior de coches, tales como un panel de instrumentos. Además, se pueden usar en varios campos un polvo de moldeo por embarrado que comprenda el material de moldeo por embarrado, y un material de piel superficial que comprende el material de moldeo por embarrado y el polvo para moldeo por embarrado.
Como material de moldeo por embarrado de la presente invención se prefiere usar la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, que comprende el copolímero hidrogenado (a) de la presente invención y una resina termoplástica (b) y/o un polímero similar a caucho (b). En la composición de copolímero hidrogenado como material de moldeo por embarrado, la relación en peso de componente (a)/componente (b) está generalmente en el intervalo desde 50/50 hasta 97/3, preferentemente desde 70/30 hasta 95/5, más preferentemente desde 80/20 hasta 90/10.
Si se desea, el material de moldeo por embarrado de la presente invención puede contener opcionalmente un aditivo. Con respecto al aditivo, no hay limitación particular, y se puede usar cualquier aditivo que se use convencionalmente en resinas termoplásticas o polímeros similares a caucho. Por ejemplo, en la presente invención, se pueden usar los aditivos como los descritos en "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón) anteriormente mencionado.
Para el fin de no sólo mantener la moldeabilidad del material de moldeo por embarrado sino también impartir excelente resistencia térmica al material de moldeo por embarrado, se prefiere reticular la composición de copolímero hidrogenado (que comprende los componentes (a) y (b)) en presencia de un agente de reticulación, tal como un peróxido orgánico, para obtener un producto reticulado. La relación de gelificación del producto reticulado está preferentemente en el intervalo desde 50 hasta 98%, más preferentemente desde 70 hasta 95%. En la presente invención, la relación de gelificación del producto reticulado se obtiene como sigue. Se coloca una muestra del producto reticulado en una botella en una cantidad de 5 mg (este peso se refiere en lo sucesivo como W_{1}). A la botella se añaden 50 ml de tolueno. La mezcla resultante en la botella se calienta a 120ºC durante 12 horas usando un baño de bloque de aluminio, efectuando por ello la extracción. Después, se somete a filtración la mezcla resultante en la botella usando una red de malla de acero inoxidable para obtener por ello un residuo de filtración sobre la red de malla de acero inoxidable. El residuo de filtración se seca a 105ºC durante cinco horas para obtener un residuo seco. El residuo seco se pesa exactamente (este peso se refiere en lo sucesivo como W_{2}). La relación de gelificación del producto reticulado se calcula por la siguiente fórmula:
Relación de gelificación (%) = (W_{2}/W_{1}) x 100
El agente de reticulación se usa para introducir una estructura reticulada en la composición de copolímero hidrogenado, impartiendo por ello excelente resistencia térmica a la composición de copolímero hidrogenado. Ejemplos de agentes de reticulación incluyen un peróxido orgánico (es decir, el componente (e) anteriormente mencionado) y un acelerador de vulcanización (es decir, el componente (f) anteriormente mencionado). Además, estos agentes de reticulación se pueden usar en combinación con los componentes (g) y (h) anteriormente mencionados. La cantidad de agente de reticulación (tal como un peróxido orgánico) es generalmente desde 0,1 hasta 7 partes en peso, preferentemente desde 0,5 hasta 5 partes en peso, con relación a 100 partes en peso de la composición de copolímero hidrogenado. La cantidad de agente de reticulación auxiliar (tal como el componente (g)) es generalmente desde 0,03 hasta 5 partes en peso, preferentemente desde 0,05 hasta 4 partes en peso, con relación a 100 partes en peso de la composición de copolímero hidrogenado.
Ejemplos de métodos para introducir una estructura reticulada en la composición de copolímero hidrogenado incluyen un método en el que la composición de copolímero hidrogenado, un agente de reticulación (tal como un peróxido orgánico) y, opcionalmente, un agente de reticulación auxiliar, se mezclan en seco, y la mezcla resultante o se amasa en estado fundido a una temperatura desde 120 hasta 230ºC usando una amasadora de presión, o se amasa en estado fundido usando una extrusora de doble husillo de manera continua.
Se prefiere que el material de moldeo por embarrado de la presente invención se use en forma de un polvo que tenga un diámetro de partículas promedio desde 50 hasta 500 \mum, más ventajosamente desde 60 hasta 450 \mum. Tal polvo se puede obtener moliendo finamente el material de moldeo por embarrado usando un molino, tal como un molino de turbo, un molino de púas o un molino de martillos. Generalmente, la molienda fina del material para moldeo por embarrado se lleva a cabo a temperatura ambiente; no obstante, el material para moldeo por embarrado también se puede pulverizar mecánicamente mientras se rebaja la temperatura del material de moldeo por embarrado hasta -60ºC o menor usando un medio de refrigeración o un equipo de refrigeración. Cuando el material para moldeo por embarrado está en forma de un polvo que tiene un diámetro de partículas promedio desde 50 hasta 500 \mum, se mejora la fluidez del polvo, de forma que el artículo conformado obtenido moldeando el polvo tiene una superficie lisa libre de poros. Cuando el diámetro de partículas promedio del polvo de material para moldeo por embarrado es menor que 50 \mum, la fluidez de tal polvo demasiado fino es mala, y el artículo conformado obtenido moldeando tal polvo exhibe un mal aspecto. Por otra parte, cuando el diámetro de partículas promedio del polvo de material para moldeo por embarrado es mayor que 500 \mum, la moldeabilidad de tal polvo demasiado grueso es mala, de forma que el artículo conformado obtenido moldeando tales polvos tiende a padecer de marcada presencia de poros.
En la presente invención, se puede producir un material de piel superficial sometiendo el material de moldeo por embarrado a un moldeo, tal como un moldeo por compresión, un conformado con rodillo, un moldeo por extrusión o un moldeo por inyección. Por otra parte, el material de piel superficial también se puede producir moliendo o pulverizando el material de moldeo por embarrado y sometiendo el polvo de material de moldeo por embarrado resultante a un moldeo por embarrado a partir de polvo.
Con respecto al moldeo por embarrado a partir de polvo, se hace a continuación una explicación detallada, con referencia a la Fig. 2 (a) hasta la Fig. 2 (d). Un polvo materia prima de la composición de copolímero hidrogenado (es decir, un polvo 5 de la composición de copolímero hidrogenado) para el moldeo por embarrado a partir de polvo se alimenta al recipiente 3 de tipo caja hecho de acero inoxidable (en lo sucesivo, este recipiente se refiere como "caja de alimentación de polvo 3"), que está conectado a un dispositivo de moldeo por embarrado a partir de polvo giratorio de un solo eje equipado con una manivela 1 de rotación de un solo eje. A la parte superior de la caja de alimentación de polvo 3 está unido un molde de níquel electroformado usando una abrazadera, en la que el molde tiene una parte tallada en relieve (es decir, una parte que funciona como un enganche en la dirección de la abertura y cierre del molde) y ha sido calentado hasta una temperatura desde 180 hasta 300ºC, preferentemente desde 200 hasta 280ºC (véase la Fig. 2 (d)). Haciendo girar la manivela 1 de rotación del único eje que está conectada a y puede girar sobre el eje de giro 2 del dispositivo de moldeo, se hace que la caja de alimentación de polvo 3 y el molde de níquel electroformado 4 giren simultáneamente en una dirección de las agujas del reloj y en una dirección contraria a las agujas del reloj alternamente cada cinco veces, introduciendo por ello polvo 5 en el molde 4. El molde 4 es golpeado varias veces usando un martillo de madera o similar para eliminar una cantidad en exceso de polvo 5 del molde 4. Después, el molde 4 (que contiene polvo 5 de composición de copolímero hidrogenado) se separa de la caja de alimentación de polvo 3, se coloca en un horno de calentamiento y se calienta a una temperatura desde 250 hasta 450ºC, preferentemente desde 300 hasta 430ºC, durante un periodo desde 5 hasta 60 segundos, preferentemente desde 10 hasta 30 segundos, fundiendo por ello el polvo 5 de la composición de copolímero hidrogenado en el molde 4. El molde 4 se enfría usando agua para obtener por ello un artículo conformado de la composición de copolímero hidrogenado. El artículo conformado obtenido se extrae del molde 4.
Un material de piel superficial producido usando el material de moldeo por embarrado de la presente invención o el polvo de moldeo por embarrado que comprende el material de moldeo por embarrado se puede usar ventajosamente como materiales de piel superficial para artículos interior del coche (p. ej., un panel de instrumentos, un techo, una puerta, un asiento, un pilar, un volante, una manivela) y revestimientos interiores para muebles, artículos misceláneos o edificios.
(x) Composición adhesiva
Añadiendo un agente que imparte propiedad adhesiva (en lo sucesivo, referido frecuentemente como "componen-te (n)") al copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, se puede preparar una composición adhesiva. La composición adhesiva exhibe un excelente equilibrio de propiedades adhesivas (tales como resistencia de la adhesión) y exhibe una excelente estabilidad en la viscosidad en estado fundido a altas temperaturas, de forma que la composición adhesiva se puede usar ventajosamente no sólo como material para una capa adhesiva de una cinta adhesiva, una lámina o película adhesiva y una lámina o película de protección superficial para una etiqueta adhesiva, sino también como un adhesivo.
Cuando la composición adhesiva se prepara usando la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, la relación en peso de componente (a)/componente (b) es generalmente desde 50/50 hasta 97/3, preferentemente desde 60/40 hasta 95/5, más preferentemente desde 70/30 hasta 90/10.
Con respecto al agente que imparte propiedad adhesiva, no hay limitación particular, y es posible usar cualquier resina que imparta propiedad de adhesión convencional, tal como una resina de politerpeno, una resina de terpeno de colofonia hidrogenado, una resina de terpeno/fenol y una resina de hidrocarburo alicíclico. Estos agentes se pueden usar individualmente o en combinación. Ejemplos específicos de agentes que imparten propiedad adhesiva incluyen los que se describen en "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón) anteriormente mencionado, tales como Clearon P105 (resina de politerpeno), Clearon P125 (resina de politerpeno), Arkon P-90 (resina de hidrocarburo alicíclico) y Arkon P-115 (resina de hidrocarburo alicíclico). La cantidad del agente que imparte propiedad adhesiva es generalmente desde 20 hasta 400 partes en peso, preferentemente desde 50 hasta 350 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención. Cuando la cantidad del agente que imparte propiedad adhesiva es menor que 20 partes en peso, es improbable que la composición adhesiva exhiba adhesión satisfactoria. Por otra parte, cuando la cantidad del agente que imparte propiedad adhesiva es mayor que 400 partes en peso, el punto de reblandecimiento de la composición adhesiva se hace menor. Por lo tanto, en cualquier caso, las propiedades adhesivas de la composición adhesiva tienden a estar deterioradas.
La composición adhesiva puede contener un agente de reblandecimiento convencional, tal como un aceite de proceso nafténico, un aceite de proceso parafínico o una mezcla de los mismos. Ejemplos específicos de agentes de reblandecimiento incluyen uno cualquiera de los agentes de reblandecimiento de caucho (es decir, el componente (i)) que se ejemplifican en el punto (i) anterior para la "composición que contiene carga de refuerzo". La adición de un agente de reblandecimiento a la composición adhesiva es ventajosa porque se reduce la viscosidad de la composición adhesiva, de forma que se mejoran la procesabilidad y la propiedad adhesiva de la composición adhesiva. La cantidad de agente de reblandecimiento es preferentemente desde 0 hasta 200 partes en peso, más preferentemente desde 0 hasta 150 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención. Cuando la cantidad de agente de reblandecimiento es mayor que 200 partes en peso, la retención de la propiedad adhesiva de la composición adhesiva tiende a estar marcadamente deteriorada.
Además, si se desea, la composición adhesiva puede contener un estabilizador, tal como un antioxidante, un estabilizador frente a la luz, o un absorbedor de la luz ultravioleta, cada uno de los cuales está definido en el anteriormente mencionado "Gomu Purasuchikku Haigou Yakuhin (Additives for Rubber and Plastic)" (Rubber Digest Co., Ltd., Japón). También, la composición adhesiva puede contener al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en pigmentos (tales como óxido de hierro rojo y dióxido de titanio); ceras (tales como una cera de parafina, una cera microcristalina y una cera de polietileno de bajo peso molecular); resinas termoplásticas (tales como resinas termoplásticas de poliolefina (p. ej., poliolefina amorfa y un copolímero de etileno acrilato de etilo) y resinas termoplásticas de vinilaromático de bajo peso molecular); cauchos naturales; cauchos sintéticos, tales como un caucho de poliisopreno, un caucho de polibutadieno, un caucho de estireno/butadieno, un caucho de etileno/propileno, un caucho de cloropreno, un caucho acrílico, un caucho de isopreno/isobutileno, un caucho de polipentenámero, un copolímero de bloques de estireno/butadieno, un copolímero de bloques hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero de bloques de estireno/butadieno, un copolímero de bloques de estireno/isopreno y un copolímero de bloques hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero de bloques de estireno/isopreno.
Con respecto al método para producir la composición adhesiva, no hay limitación particular. Por ejemplo, la composición adhesiva se puede producir mediante un método en el que los componentes anteriormente mencionados para la composición adhesiva se mezclan uniformemente usando un mezclador o amasadora convencionales mientras se calienta.
La composición adhesiva exhibe no sólo excelente viscosidad en estado fundido y excelente resistencia adhesiva, sino también excelente estabilidad en la viscosidad en estado fundido. Es decir, la composición adhesiva exhibe excelente equilibrio de propiedades de adhesión. En virtud de estas excelentes propiedades, la composición adhesiva se puede usar ventajosamente como material para una cinta y una etiqueta adhesivas, una lámina piezosensible, una hoja piezosensible, una lámina y una película de protección superficial; un adhesivo posterior para fijar un artículo conformado de plástico de poco peso, un adhesivo posterior para fijar una alfombra o baldosa, y un adhesivo. Especialmente, la composición adhesiva se puede usar ventajosamente como un material para una cinta adhesiva, una lámina y una película adhesivas, una etiqueta adhesiva, una lámina y película de protección superficial, y un adhesivo.
(xi) Composición de asfalto
Añadiendo asfalto (en lo sucesivo, referido como "componente (o)") al copolímero hidrogenado de la presente invención, se puede preparar una composición de asfalto. La composición de asfalto exhibe excelente equilibrio de propiedades de asfalto, tales como ductilidad y estabilidad al almacenaje a altas temperaturas. En virtud de estas excelentes propiedades, la composición de asfalto se puede usar ventajosamente como material para pavimentar carreteras, una lámina para techado, una lámina impermeable, y un sellador.
Ejemplos de asfaltos para uso en la composición de asfalto de la presente invención incluyen un asfalto de petróleo (es decir, asfalto sub-producido por el refinado del petróleo), una mezcla del mismo con petróleo, asfalto natural y una mezcla del mismo con petróleo. Cada uno de los asfaltos anteriormente mencionados contiene bitumen como componente principal del mismo. Ejemplos específicos de asfaltos incluyen un asfalto directo, un asfalto semisoplado, un asfalto soplado, alquitrán, brea, un asfalto diluido (es decir, una mezcla de asfalto con aceite) y una emulsión de asfalto. Estos asfaltos se pueden usar individualmente o en combinación.
Como asfalto preferido, se puede mencionar un asfalto directo que tiene una relación de penetración desde 30 hasta 300, preferentemente desde 40 hasta 200, más preferentemente desde 45 hasta 150, en el que la relación de penetración del asfalto se mide de acuerdo con JIS K2207. La cantidad de copolímero hidrogenado de la presente invención contenida en la composición de asfalto es generalmente desde 0,5 hasta 50 partes en peso, preferentemente desde 1 hasta 30 partes en peso, más preferentemente desde 3 hasta 20 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del asfalto contenido en la composición de asfalto.
Si se desea, la composición de asfalto puede contener un aditivo. Ejemplos de aditivos incluyen cargas inorgánicas, tales como carbonato cálcico, carbonato de magnesio, talco, sílice, alúmina, óxido de titanio, fibra de vidrio y perlas de vidrio; agentes de refuerzo orgánicos tales como fibra orgánica y una resina de cumarona/indeno; agentes de reticulación, tales como un peróxido orgánico y un peróxido inorgánico; pigmentos, tales como blanco de titanio, negro de humo y óxido de hierro; tintes; retardadores de la llama; antioxidantes, absorbedores de la radiación ultravioleta; agentes antiestáticos; lubricantes; agentes de reblandecimiento, tales como aceite de proceso parafínico, un aceite de proceso nafténico, un aceite de proceso aromático, una parafina, un polisiloxano orgánico y aceite mineral; plastificantes; resinas que imparten adhesión, tal como una resina de cumarona/indeno y una resina de terpeno.
Otros ejemplos de aditivos para la composición de asfalto incluyen resinas de poliolefina, tales como un polipropileno atáctico, y un copolímero de etileno/acrilato de etilo; resinas termoplásticas de vinilaromático de bajo peso molecular; cauchos naturales; cauchos sintéticos, tales como un caucho de poliisopreno, un caucho de etileno/propileno, un caucho de cloropreno, un caucho acrílico, un caucho de isopreno/isobutileno, un copolímero de bloques de estireno/butadieno distinto del copolímero hidrogenado de la presente invención, un producto de hidrogenación obtenido hidrogenando un copolímero de bloques de estireno/butadieno, y un copolímero de bloques de estireno/isopreno distinto del copolímero hidrogenado de la presente invención, y un producto de hidrogenación obtenido hidrogenando un copolímero de bloques de estireno/isopreno; agentes de vulcanización, tales como azufre; agentes de vulcanización auxiliares; y cargas. Estos aditivos se pueden usar individualmente o en combinación. Cuando se pretende usar la composición de asfalto como material para pavimentar carreteras, la composición se usa generalmente en forma de una mezcla de la misma con un agregado, tal como una piedra machacada de tipo mineral, arena o escoria.
Como se menciona anteriormente, el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar en diversos campos. Cuando se pretende usar el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado en forma de un artículo conformado, el moldeo del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado se puede llevar a cabo mediante un método seleccionado del grupo que consiste en moldeo por extrusión, moldeo por inyección, moldeo por soplado, moldeo a presión de aire, moldeo a vacío, moldeo de espuma, moldeo por extrusión multicapa, moldeo por inyección multicapa, moldeo por soldadura por alta frecuencia y moldeo por embarrado. Ejemplos de artículos conformados incluyen una lámina, una película, un tubo, un tejido no tejido, un artículo conformado fibroso, y un sustituto de cuero sintético. Los artículos conformados del copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar ventajosamente en diversos campos, tales como un material para envases para alimentos; un material para instrumentos médicos; una materia prima para aparatos eléctricos domésticos y sus piezas, dispositivos electrónicos y sus piezas, piezas para automóvil, piezas industriales, utensilios domésticos y juguetes; una materia prima para calzado, fibra y un adhesivo; y un modificador de asfalto. Ejemplos específicos de piezas para automóvil incluyen un mazo lateral, un ojal, una manivela, un burlete, un marco de ventana y un sellador para ella, un apoyabrazos, un asidero para puerta, un asidero para el volante, una caja de consola, un reposa cabeza, un panel de instrumentos, un parachoques, un deflector, y una tapa de almacenaje para un dispositivo de air-bag. Ejemplos específicos de instrumentos médicos incluyen una bolsa para sangre, una bolsa para almacenar plaquetas, una bolsa para transfusión, una bolsa para diálisis artificial, un entubado médico y un catéter. Además, el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención se pueden usar en un sustrato para una cinta, lámina o película adhesivas; un sustrato para una película de protección superficial, un adhesivo para una película de protección superficial; un adhesivo para una alfombra; una película para envolver estirada; una película termorretráctil; un material de revestimiento para una tubería de acero revestida; y un sellador.
En lo anterior, el uso de las composiciones descritas en la presente invención se explica principalmente en conexión con diversos artículos conformados de las composiciones. En lo sucesivo, se hace una descripción detallada de los artículos conformados de la presente invención, tomando como ejemplos los artículos moldeados por extrusión multicapas y los artículos moldeados por inyección multicapas.
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Artículo moldeado por extrusión multicapas
El artículo moldeado por extrusión multicapas de la presente invención se produce por un método en el que el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, o una composición (tal como la composición de carga de refuerzo anteriormente mencionada, el producto de reticulación anteriormente mencionado o el material de construcción anteriormente mencionado) (distintos de la composición de copolímero hidrogenado anteriormente mencionada) de la presente invención se somete a una coextrusión con una resina termoplástica y/o un polímero similar a caucho para producir por ello una lámina multicapas, y la lámina multicapas producida se somete a conformado térmico. Un artículo conformado obtenido sometiendo la película o lámina anteriormente mencionada a conformado térmico también es un artículo moldeado por extrusión multicapas.
La coextrusión anteriormente mencionada se lleva a cabo usando dos o más extrusoras que tengan una boquilla en común como sigue. El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención o la composición (distinta de la composición de copolímero hidrogenado) de la presente invención se alimenta a al menos una de las extrusoras, y la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho se alimenta(n) a la(s) otra(s) extrusora(s). Extrudiendo estos componentes a través de la boquilla, se produce una lámina multicapas. La lámina multicapas producida se somete a conformado térmico, tal como moldeo a vacío o moldeo a presión de aire, para obtener un artículo moldeado por extrusión multicapas. Ejemplos de boquillas usadas para la coextrusión incluyen una boquilla de colector múltiple, una boquilla de combinación, una boquilla de adaptador y una boquilla de múltiples ranuras. Una boquilla de múltiples ranuras y las similares también se pueden usar para producir un artículo moldeado por soplado multicapas o un artículo tubular multicapas.
Ejemplos de resinas termoplásticas incluyen las que se ejemplifican anteriormente para el "componente (b)" usado en la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención. También, ejemplos de polímeros similares a caucho incluyen los que se ejemplifican anteriormente para el "componente (b)" usado en la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención.
El artículo moldeado por extrusión multicapas de la presente invención se puede usar como un material para piezas interiores y exteriores de automóviles, piezas para mobiliario, aparatos eléctricos domésticos, piezas de aparatos de automación en oficina, materiales para envases para alimentos, recipientes y materiales para instrumentos médicos. Especialmente, el artículo moldeado por extrusión tubular multicapas se puede usar como material para tubos para instrumentos médicos (tales como un tubo de circuito sanguíneo, tubo para transfusión por goteo y un catéter), mangueras domésticas (tales como una manguera para jardín), tubos para un distribuidor automático, y los similares.
Artículo moldeado por inyección multicapas
El artículo moldeado por inyección multicapa de la presente invención se produce por un método en el que el copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención, o una composición (tal como la composición de carga de refuerzo, un producto de reticulación o un material de construcción) (distinta de la composición de copolímero hidrogenado anteriormente mencionada) de la presente invención se somete junto con una resina termoplástica y/o un polímero similar a caucho a moldeo por inyección de dos colores o moldeo por inyección con inserto multicapas.
El moldeo por inyección multicapas se lleva a cabo usando dos o más máquinas de moldeo por inyección como sigue. El copolímero hidrogenado o la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención o la composición (distinta de la composición de copolímero hidrogenado anteriormente mencionada) de la presente invención se alimenta a al menos una de las máquinas de moldeo por inyección, y la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho se alimenta(n) a la(s) otra(s) máquina(s) de moldeo por inyección. Primero, la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho se moldea(n) para obtener un artículo moldeado de la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho, y el artículo moldeado se inserta en un molde en el que se va a inyectar el copolímero o la composición. Después, el copolímero o la composición se inyecta en el molde para formar un artículo moldeado del copolímero o la composición, obteniendo por ello un artículo moldeado por inyección multicapas que comprende una capa del copolímero o la composición y una capa de la resina termoplástica y/o el polímero similar a caucho.
En la producción del artículo moldeado por inyección multicapas de la presente invención se pueden usar individualmente o en combinación una máquina de moldeo por inyección de dos colores y una máquina de moldeo por inyección con inserto multicapa. Ejemplos preferidos de máquinas de moldeo por inyección de dos colores incluyen una máquina de moldeo por inyección de dos colores equipada con un molde con núcleo retráctil que se usa generalmente en la técnica, y una máquina de moldeo por inyección de dos colores equipada con un molde que tiene la capacidad de girar en 180 grados (esta máquina de moldeo por inyección se llama "de tipo DC"). Ejemplos preferidos de máquinas de moldeo por inyección con inserto incluyen una máquina de moldeo de sistema vertical, es decir, una máquina de moldeo automático compuesta equipada con una unidad de inserción automática y una unidad de extracción de producto, que tiene la capacidad para llevar a cabo pretratamiento y post-procesamiento.
Ejemplos de resinas termoplásticas incluyen las que se ejemplifican anteriormente para el "componente (b)" usado en la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención. También, ejemplos de polímeros similares a caucho incluyen los que se ejemplifican anteriormente para el "componente (b)" usado en la composición de copolímero hidrogenado de la presente invención.
También, en la presente invención, como artículo moldeado por inyección multicapas se puede obtener un artículo moldeado que contiene una pieza metálica. Con respecto al tipo y la forma de la pieza metálica, no hay limitación particular. Ejemplos representativos de piezas metálicas incluyen un perno y un núcleo de metal, cada uno de los cuales está hecho de hierro, acero inoxidable, cobre, latón, níquel o los similares.
El artículo moldeado por inyección multicapas de la presente invención tiene excelente adherencia con respecto a las capas del mismo constituyentes mutuamente adyacentes. El artículo moldeado por inyección multicapas se puede usar ampliamente en diversos campos, tales como campos de piezas interiores o exteriores de automóviles, piezas de mobiliario, aparatos eléctricos domésticos y piezas de aparatos de automación de oficinas.
Mejor modo de llevar a cabo la invención
En lo sucesivo, la presente invención se describirá con más detalle con referencia a los siguientes Ejemplos de Referencia, Ejemplos y Ejemplos Comparativos, que no deberían interpretarse como que limitan el alcance de la presente invención.
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I. Copolímero hidrogenado
En los Ejemplos 1 a 6 y los Ejemplos Comparativos 1 a 8, se produjeron copolímeros no hidrogenados, y los copolímeros no hidrogenados se hidrogenaron después para obtener por ello copolímeros hidrogenados.
Las características y propiedades de los copolímeros no hidrogenados y los copolímeros hidrogenados se determinaron mediante los siguientes métodos.
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I-1) Contenido de estireno
Los contenidos de estireno del copolímero no hidrogenado y del copolímero hidrogenado se determinaron usando un espectrofotómetro de ultravioleta (nombre comercial: UV-2450; fabricado y vendido por Shimadzu Corporation, Japón).
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I-2) Contenido de bloque de poliestireno (H) (valor Os)
El contenido del bloque de poliestireno (H) del copolímero no hidrogenado se determinó mediante el método de degradación con tetróxido de osmio descrito en el trabajo de I. M. Kolthoff, et al., J. Polym. Sci., 1, 429 (1946). Para la descomposición del copolímero no hidrogenado se uso una solución obtenida disolviendo 0,1 g de ácido ósmico en 125 ml de butanol terciario. (En lo sucesivo, el contenido del bloque de poliestireno obtenido por el método anteriormente mencionado se refiere como "valor Os").
El contenido del bloque de poliestireno (H) del copolímero hidrogenado se midió mediante el método descrito en el trabajo de Y. Tanaka, et al., RUBBER CHEMISTRY and TECHNOLOGY 54, 685 (1981), usando un aparato de resonancia magnética nuclear (NMR) (nombre comercial: JMN-270WB; fabricado y vendido por JEOL LTD., Japón). Específicamente, se prepara una solución de muestra disolviendo 30 mg del copolímero hidrogenado en 1 g de cloroformo deuterado, y la solución de muestra se somete a espectrometría de ^{1}H-NMR para obtener el espectro de ^{1}H-NMR del copolímero hidrogenado. A partir del espectro de ^{1}H-NMR se obtienen el valor integral total, el valor integral de los desplazamientos químicos en el intervalo desde 6,9 hasta 6,3 ppm, y el valor integral de los desplazamientos químicos en el intervalo desde 7,5 hasta 6,9 ppm. Usando estos valores integrales, se obtiene el contenido de bloque de poliestireno (valor Ns) del copolímero hidrogenado. El valor Ns se convirtió después en el valor Os. El valor Os se obtiene mediante el siguiente cálculo:
Intensidad de estireno (St) en bloque = (valor integral de (6,9 hasta 6,3 ppm))/2
Intensidad de estireno (St) al azar = (valor integral de (7,5 hasta 6,9 ppm) - 3(intensidad del estireno en bloque))
Intensidad de etileno/butileno (EB) = ((valor integral total - 3((intensidad del St en bloque) + (intensidad de St al azar)))/8
Contenido de bloque de poliestireno (valor Ns) = 104 (intensidad de St en bloque)/(104 ((intensidad de St en bloque) + (intensidad de St al azar)) + 56 (intensidad de EB))
Valor Os = -0,012(Ns)^{2} + 1,8(Ns) - 13,0
I-3) Contenidos de enlace vinilo del copolímero no hidrogenado y homopolímero no hidrogenado
Los contenidos de enlace vinilo del copolímero no hidrogenado y homopolímero no hidrogenado se calcularon respectivamente por el método de Hampton y el método de Morello, usando un espectrofotómetro de infrarrojos (nombre comercial: FT/IR-230, fabricado y vendido por Japan Spectroscopic Co., Ltd., Japón).
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I-4) Relación de hidrogenación de los dobles enlaces en las unidades de monómero de dieno conjugado
La relación de hidrogenación se midió por medio de un aparato de resonancia magnética nuclear (NMR) (nombre comercial: DPX-400; fabricado y vendido por BRUKER, Alemania).
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I-5) Peso molecular promedio ponderal y distribución del peso molecular
Los pesos moleculares promedio ponderal y promedio numérico del copolímero hidrogenado y del homopolímero hidrogenado y las distribuciones de pesos moleculares del copolímero hidrogenado y del homopolímero hidrogenado se midieron por cromatografía de penetración en gel (GPC) usando un aparato de GPC (fabricado y vendido por Waters Corporation, EE.UU.) bajo condiciones en las que se usó tetrahidrofurano como disolvente y la temperatura de la columna fue 35ºC. Con respecto a cada uno del copolímero hidrogenado y el homopolímero hidrogenado, el peso molecular promedio ponderal de los mismos se determinó a partir de un cromatograma de GPC (obtenido por GPC) que muestra peso molecular máximo de los mismos, usando una curva de calibración obtenida con respecto a muestras de poliestireno patrón monodisperso comercialmente disponible. Los pesos moleculares promedio numérico del copolímero hidrogenado y el homopolímero hidrogenado se determinaron sustancialmente de la misma manera que la mencionada anteriormente. Con respecto a cada uno del copolímero hidrogenado y el homopolímero hidrogenado, se define la distribución del peso molecular de los mismos como la relación (Mw/Mn) del peso molecular promedio ponderal (Mw) de los mismos al peso molecular promedio numérico (Mn) de los mismos.
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I-6) Pico de cristalización y cantidad de calor en el pico de cristalización
El pico de cristalización de copolímero hidrogenado y la cantidad de calor en el pico de cristalización del copolímero hidrogenado se midieron por medio de un calorímetro diferencial de barrido (nombre comercial: DSC3200S; fabricado y vendido por MAC Science Co., Ltd., Japón). Específicamente, el copolímero hidrogenado se alimenta al calorímetro diferencial de barrido. La temperatura interna del calorímetro diferencial de barrido se eleva a una velocidad de 30ºC/min desde temperatura ambiente hasta 150ºC y, después, se baja a una velocidad de 10ºC/min desde 159ºC hasta -100ºC, obteniendo por ello una gráfico de DSC (es decir, la curva de cristalización) con respecto al copolímero hidrogenado. A partir del gráfico de DSC obtenido, se confirma si está o no presente el pico de cristalización. Cuando se observa un pico de cristalización en el gráfico de DSC, la temperatura a la que se observa el pico de cristalización se define como la temperatura del pico de cristalización del copolímero hidrogenado, y se mide la cantidad de calor del pico de cristalización.
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I-7) Resiliencia al impacto Dunlop
La resiliencia al impacto Dunlop se midió a 23ºC de acuerdo con el ensayo de resiliencia al impacto Dunlop prescrito en BS 903.
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I-8) Resistencia al rayado (ensayo de rayado con lápiz)
La resistencia al rayado del copolímero hidrogenado se midió de acuerdo con al ensayo de rayado con lápiz prescrito en JIS K 5400. Específicamente, se raya una muestra del copolímero hidrogenado usando un lápiz HB a 23ºC bajo una carga de 200 g. Después del ensayo de rayado con lápiz, se observa visualmente el aspecto de la muestra de copolímero hidrogenado y se evalúa mediante los siguientes criterios.
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I-9) Propiedad de antiadherencia de contacto del copolímero hidrogenado
La propiedad de antiadherencia de contacto del copolímero hidrogenado se evaluó mediante el siguiente método. En un cilindro de metal que tenía un diámetro de 5 cm se colocan 60 g de una muestra del copolímero hidrogenado en forma de pelets, en la que cada pelet tiene la forma de un cilindro que tiene un diámetro de alrededor de 3 mm y una altura de alrededor de 3 mm. Sobre los peletes de la muestra se colocan 1.160 g de un peso. Después, se calentó el cilindro de metal que contenía los pelets de muestra y el peso en un horno de embrague que tenía una temperatura de 42ºC durante 20 horas. Después, se observa como sigue el estado de adhesión de los pelets en el cilindro de metal. Cuando se saca del cilindro de metal la masa de los pelets, la masa se desmenuza en trozos (debería notarse, no obstante, que cuando el copolímero hidrogenado tiene mala propiedad de antiadherencia de contacto, la masa de los pelets no se desmenuza). Se mide el peso total de los trozos que consisten en tres o más pelets y se calcula la relación (%) del peso total de los trozos que consisten en tres o más pelets al peso (60 g) de copolímero hidrogenado. La propiedad antiadherencia de contacto del copolímero hidrogenado se evalúa mediante los siguientes criterios. (En lo anterior, la evolución se hace con respecto a una muestra que tiene incorporada a ella 1.500 ppm en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado, de estearato cálcico).
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I-10) Módulo al 100%
El módulo al 100% se usa como un índice para la flexibilidad. La propiedad de tracción de una probeta moldeada por compresión del copolímero hidrogenado se mide de acuerdo con JIS K 6251 para obtener el esfuerzo soportado por la probeta cuando se estira la probeta al 100% (en lo sucesivo, este valor del esfuerzo se refiere como "módulo al 100%" del copolímero hidrogenado). Cuando menor sea el módulo al 100% del copolímero hidrogenado, mejor es la flexibilidad del copolímero hidrogenado. Se prefiere que el módulo al 100% del copolímero hidrogenado sea 120 kg/cm^{2} o menor.
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I-11) Propiedad anti-rayado por impacto
A una probeta moldeada por compresión (lámina) de un copolímero hidrogenado (grosor: 2 mm) se deja caer una cuña (peso: 500 g) que tiene una punta que tiene una longitud de 10 mm y una anchura de 1 mm, en la que la punta se deja caer desde el punto que está 10 cm por encima de la probeta, formando por ello una raya sobre la probeta. Se explora con un láser la superficie de la probeta moldeada por compresión por medio de un instrumento que mide la textura superficial (fabricado y vendido por TOKYO SEIMITSU Co., Japón) para medir por ello la profundidad (unidad: \mum) de la raya sobre la probeta. Cuando la profundidad (unidad: \mum) de la raya sobre la probeta sea 40 \mum o menor, esto significa que el copolímero hidrogenado exhibe excelente propiedad anti-rayado por impacto.
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Ejemplo de Referencia 1
Preparación de un catalizador de hidrogenación
Mediante el siguiente método se preparó un catalizador de hidrogenación usado en las reacciones de hidrogenación de copolímeros no hidrogenados y homopolímeros no hidrogenados en los siguientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos.
Se purgó con nitrógeno un recipiente de reacción. Al recipiente de reacción se alimentó un litro de ciclohexano purificado y seco, seguido por la adición de 100 mmol de dicloruro de bis(\eta^{5}-ciclopentadienil)titanio. Mientras se agitaba satisfactoriamente la mezcla resultante en el recipiente de reacción, se alimentó al recipiente de reacción una solución en n-hexano que contenía 200 mmol de trimetilaluminio, efectuando por ello una reacción a temperatura ambiente durante alrededor de 3 días para obtener un catalizador de hidrogenación que contenía titanio.
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Ejemplo 1
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo una polimerización continua mediante el siguiente método en el que se usaron dos recipientes de reacción (es decir, un primer recipiente de reacción y un segundo recipiente de reacción), cada uno de los cuales tiene un volumen interno de 10 litros y está equipado con un agitador y una camisa.
Una solución de butadieno en ciclohexano (concentración de butadieno: 24% en peso), una solución de estireno en ciclohexano (concentración de estireno: 24% en peso), y una solución de n-butil-litio en ciclohexano (la cual solución contenía 0,077 partes en peso de n-butil-litio, con relación a 100 partes en peso del total de los monómeros (es decir, el total del butadieno anteriormente mencionado y del estireno anteriormente mencionado) se alimentaron a la parte inferior del primer recipiente de reacción a velocidades de 4,51 litros/h, 5,97 litros/h y 2,0 litros/h, respectivamente. Posteriormente, una solución de N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina en ciclohexano se alimentó a la parte inferior del primer recipiente de reacción a una velocidad en la que la cantidad de N,N,N',N'-tetrametil-etilendiamina alimentada al recipiente de reacción fuese de 0,44 moles por mol del n-butil-litio mencionado anteriormente, para llevar a cabo por ello una polimerización continua a 90ºC. La temperatura de reacción se ajustó controlando la temperatura de la camisa. La temperatura alrededor de la parte inferior del primer recipiente de reacción fue alrededor de 88ºC y la temperatura alrededor de la parte superior del primer recipiente de reacción fue alrededor de 90ºC. El tiempo de residencia promedio de una mezcla de reacción de polimerización en el primer recipiente de reacción fue alrededor de 45 minutos. La conversión de butadieno fue aproximadamente 100% y la conversión de estireno fue 99%.
Del primer recipiente de reacción se extrajo una solución de polímero y se alimentó a la parte inferior del segundo recipiente de reacción. Simultáneamente con la alimentación de la solución de polímero, se alimentó una solución de estireno en ciclohexano (concentración de estireno: 24% en peso) a la parte inferior del segundo recipiente de reacción a 2,38 litros/h. En el segundo recipiente de reacción, se llevó a cabo una polimerización continua a 90ºC para producir por ello un copolímero (copolímero no hidrogenado). La conversión de estireno medida a la salida del segundo recipiente de reacción fue 98%.
Se analizó el copolímero no hidrogenado por los métodos anteriormente mencionados. Como resultado, se encontró que el copolímero no hidrogenado tenía un contenido de estireno de 67% en peso, un contenido de bloque de poliestireno (H) (valor Os) de 20% en peso y un contenido de enlace vinilo (medido con respecto a las unidades de monómero de butadieno en el copolímero) de 14% en peso.
Después, al copolímero no hidrogenado obtenido se añadió el catalizador de hidrogenación anteriormente mencionado en una cantidad de 100 ppm en peso, en términos de la cantidad de titanio, basado en el peso del copolímero no hidrogenado, llevando a cabo por ello una reacción de hidrogenación bajo condiciones en las que la presión de hidrógeno fue 0,7 MPa y la temperatura de reacción fue 65ºC. Después de la compleción de la reacción de hidrogenación, se añadió metanol al segundo recipiente de reacción, seguido por la adición de un estabilizador, propionato de octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenilo) (0,3 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero no hidrogenado) para obtener por ello un copolímero hidrogenado (polímero 1).
El polímero 1 tenía una relación de hidrogenación de 99%, un peso molecular promedio ponderal de 200.000 y una distribución del peso molecular de 1,9. El valor Ns del polímero 1 (medido por el método de NMR anteriormente mencionado) fue 21% en peso, y el contenido de bloque de poliestireno (valor Os), calculado a partir del valor Ns por el método anteriormente mencionado, fue 20% en peso. Además, el contenido de estireno del polímero 1 se midió por el método de NMR mencionado anteriormente y se encontró que era 67% en peso. En un gráfico de DSC obtenido con respecto al polímero 1, no se observó pico de cristalización. Las características y propiedades del polímero 1 se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo 2
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el Ejemplo 1, excepto que la velocidad de alimentación de la solución de butadieno en ciclohexano al primer recipiente de reacción se cambió a 3,38 litros/h, la velocidad de alimentación de la solución de estireno en ciclohexano al primer recipiente de reacción se cambió a 6,87 litros/h y la velocidad de alimentación de la solución de estireno en ciclohexano al segundo recipiente de reacción se cambió a 2,95 litros/h. Usando el copolímero no hidrogenado, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 2) sustancialmente de la misma manera que en el ejemplo 1 (es decir, la hidrogenación, la adición de metanol y la adición del estabilizador se llevaron a cabo sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1). Las características y propiedades del polímero 2 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo 3
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el Ejemplo 1, excepto que la cantidad de n-butil-litio contenida en la solución del mismo en ciclohexano se cambió a 0,067 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del total de monómeros de butadieno y estireno. Usando el copolímero no hidrogenado producido, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 3) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1. Las características y propiedades del polímero 3 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo Comparativo 1
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el Ejemplo 1, excepto que la velocidad de alimentación de la solución de estireno en ciclohexano al primer recipiente de reacción se cambió a 2,06 litros/h, y la velocidad de alimentación de la solución de estireno en ciclohexano al segundo recipiente de reacción se cambió a 1,37 litros/h. Usando el copolímero no hidrogenado producido, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 4) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1. Las características y propiedades del polímero 4 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 2
Se aportó un copolímero al azar de estireno-butadieno disponible comercialmente (nombre comercial: Asaprene 6500; fabricado y vendido por Japan Elastomer Co., Ltd., Japón). Usando este copolímero, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 5) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1. Las características y propiedades del polímero 5 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1. Debería notarse que, en un gráfico de DSC obtenido con respecto al polímero 5, se observó un pico de cristalización a 35ºC y la cantidad de calor en el pico de cristalización se encontró que era 4,7 J/g.
Ejemplo Comparativo 3
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el ejemplo 1, excepto que la velocidad de alimentación de la solución de butadieno en ciclohexano al primer recipiente de reacción se cambió a 1 litro/h, la velocidad de alimentación de la solución de estireno en ciclohexano al primer recipiente de reacción se cambió a 10 litros/h y la velocidad de alimentación de la solución de estireno en ciclohexano al segundo recipiente de reacción se cambió a 1 litro/h. Usando el copolímero no hidrogenado producido, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 6) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1. Las características y propiedades del polímero 4 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 4
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el Ejemplo 1, excepto que la cantidad de n-butil-litio contenida en la solución del mismo en ciclohexano se cambió a 0,2 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del total de monómeros de butadieno y estireno. Usando el copolímero no hidrogenado producido, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 7) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1. Las características y propiedades del polímero 7 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 5
Se llevó a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el Ejemplo 1 para obtener un copolímero no hidrogenado. Usando el copolímero no hidrogenado producido, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 8) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se cambiaron las condiciones de reacción para que el polímero 8 producido tuviera una relación de hidrogenación de 80%. Las características y propiedades del polímero 8 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 4
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo una polimerización continua mediante el siguiente método en el que se usó un recipiente de reacción que tiene un volumen interno de 10 litros y está equipado con un agitador y una camisa.
Una solución en ciclohexano que contenía, como monómeros, butadieno y estireno (relación en peso de butadieno/estireno: 30/70; concentración total de los monómeros de butadieno y estireno: 22% en peso), y una solución en ciclohexano de n-butil-litio (la cual solución contenía 0,067 partes en peso de n-butil-litio con relación a 100 partes en peso del total de monómeros de butadieno y estireno) se alimentaron a la parte inferior del recipiente de reacción a velocidades de 13,3 litros/h y 1,0 litro/h, respectivamente. Después se alimentó una solución en ciclohexano de N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina a la parte inferior del recipiente de reacción a una velocidad en la que la cantidad de N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina alimentada al recipiente de reacción fuese de 0,82 moles por mol del n-butil-litio mencionado anteriormente, para llevar a cabo por ello una polimerización continua a 90ºC, produciendo por ello un copolímero (un copolímero no hidrogenado). En la producción del copolímero no hidrogenado, la temperatura de reacción se ajustó controlando la temperatura de una camisa. La temperatura alrededor de la parte inferior del recipiente de reacción fue alrededor de 87ºC y la temperatura alrededor de la parte superior del recipiente de reacción fue alrededor de 90ºC. El tiempo de residencia promedio de una mezcla de reacción de polimerización en el recipiente de reacción fue alrededor de 45 minutos. La conversión de butadieno fue aproximadamente 100% y la conversión de estireno fue aproximadamente 96%.
Se analizó el copolímero no hidrogenado por los métodos anteriormente mencionados. Como resultado, se encontró que el copolímero no hidrogenado tenía un contenido de estireno de 67% en peso, un contenido de bloque de poliestireno (H) (valor Os) de 1% en peso y un contenido de enlace vinilo (medido con respecto a las unidades de monómero de butadieno en el copolímero) de 14% en peso.
Después, al copolímero no hidrogenado se añadió el catalizador de hidrogenación anteriormente mencionado en una cantidad de 100 ppm en peso, en términos de la cantidad de titanio, basado en el peso del copolímero no hidrogenado, llevando a cabo por ello una reacción de hidrogenación bajo condiciones en las que la presión de hidrógeno fue 0,7 MPa y la temperatura de reacción fue 65ºC. Después de la compleción de la reacción de hidrogenación, se añadió metanol al recipiente de reacción, seguido por la adición de, como estabilizador, propionato de octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenilo) (0,3 partes en peso, con relación a 100 partes en peso del copolímero no hidrogenado) para obtener por ello un copolímero hidrogenado (polímero 9).
El polímero 9 tenía una relación de hidrogenación de 99%, un peso molecular promedio ponderal de 190.000 y una distribución del peso molecular de 1,9. El valor Ns del polímero 9 (medido por el método de NMR anteriormente mencionado) fue 8,2% en peso, y el contenido de bloque de poliestireno (valor Os) calculado a partir del valor Ns por el método anteriormente mencionado fue 1% en peso. En un gráfico de DSC obtenido con respecto al polímero 9 no se observó pico de cristalización. Las características y propiedades del polímero 9 se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo 5
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo sustancialmente la misma polimerización continua que en el Ejemplo 4, excepto que la relación en peso de butadieno/estireno de la solución en ciclohexano que contenía los monómeros de butadieno y estireno se cambió a 23/77. Usando el copolímero no hidrogenado producido, se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 10) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 4 (es decir, la hidrogenación, la adición de metanol y la adición del estabilizador se llevaron a cabo sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 4). Las características y propiedades del polímero 10 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo 6
Se produjo un copolímero no hidrogenado llevando a cabo una polimerización por cargas mediante el siguiente método en el que se usó un recipiente de reacción que tenía un volumen interno de 10 litros y está equipado con un agitador y una camisa.
Al recipiente de reacción se alimentaron 3,3 litros de ciclohexano, 16 ml de una solución de n-butil-litio en ciclohexano (concentración de n-butil-litio: 15% en peso) y N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina (0,82 moles por mol del n-butil-litio mencionado anteriormente). La temperatura interna del recipiente de reacción se ajustó a 90ºC. Después, se alimentó al recipiente de reacción una solución en ciclohexano que contenía, como monómeros, butadieno y estireno (relación en peso de butadieno/estireno: 35/65; concentración de monómeros: 30% en peso), llevando a cabo por ello una polimerización por cargas durante 1 hora para producir un copolímero (un copolímero no hidrogenado). La alimentación de los monómeros se detuvo cuando la cantidad de los monómeros en el recipiente de reacción alcanzó 790 g. La temperatura de polimerización se controló dentro del intervalo de 90 \pm 2ºC. En el momento en el tiempo de aproximadamente 30 minutos después del comienzo de la polimerización por cargas, cada una de las conversiones de butadieno y estireno era aproximadamente 100%.
Se analizó el copolímero no hidrogenado por los métodos anteriormente mencionados. Como resultado, se encontró que el copolímero no hidrogenado tenía un contenido de estireno de 65% en peso, un contenido de bloque de poliestireno (H) (valor Os) de 8% en peso y un contenido de enlace vinilo (medido con respecto a las unidades de monómero de butadieno en el copolímero) de 13% en peso.
Usando el copolímero no hidrogenado se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 11) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 4. Las características y propiedades del polímero 11 se midieron por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplo Comparativo 6
Usando uno de los recipientes de reacción empleados en el Ejemplo 1, se produjo un copolímero no hidrogenado como sigue. Al recipiente de reacción se alimentó una solución al 24% en peso de estireno en ciclohexano, la cual solución contenía 6,5 partes en peso de estireno. Después, al recipiente de reacción se alimentaron una solución al 15% en peso de n-butil-litio en ciclohexano, la cual solución contenía 0,070% en peso de n-butil-litio, basado en el peso del estireno anteriormente mencionado, y tetrametiletilendiamina (1,1 moles, por mol del n-butil-litio anteriormente mencionado), llevando a cabo por ello una primera polimerización a 50ºC durante 1 hora. Al recipiente de reacción se alimentó una solución al 24% en peso de butadieno en ciclohexano, la cual solución contenía 87 partes en peso de butadieno, llevando a cabo por ello una segunda polimerización a 50ºC durante 1 hora. Además, al recipiente de reacción se alimentó una solución al 24% en peso de estireno en ciclohexano, la cual solución contenía 6,5 partes en peso de estireno, llevando a cabo por ello una tercera polimerización a 50ºC durante 1 hora para producir un copolímero (un copolímero no hidrogenado).
Usando el copolímero no hidrogenado se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 12) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1. El polímero 12 tenía una configuración de bloques representada por la fórmula: H-B-H, en la que H representa un bloque de poliestireno y B representa un bloque de polibutadieno hidrogenado.
El polímero 12 tenía un peso molecular promedio ponderal de 210.000, una distribución del peso molecular de 1,1, un contenido de estireno de 13% en peso, un contenido de bloque de poliestireno (valor Os) de 13% en peso, un contenido de enlace vinilo (medido con respecto a las unidades de monómero de butadieno en el copolímero) de 73% en peso, y una relación de hidrogenación de 99%. Puesto que el valor encontrado del contenido de estireno y el valor encontrado del contenido de bloque de poliestireno son iguales (es decir, 13% en peso), se confirmó que el polímero 12 tenía una relación de bloque de estireno de 100%.
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Ejemplo Comparativo 7
Usando uno de los recipientes de reacción empleados en el Ejemplo 1, se produjo un copolímero no hidrogenado como sigue. Una solución de butadieno en ciclohexano (concentración de butadieno: 24% en peso), y una solución de n-butil-litio en ciclohexano (la cual solución contenía 0,160 partes en peso de n-butil-litio, con relación a 100 partes en peso del butadieno anteriormente mencionado), se alimentaron a la parte inferior del recipiente de reacción a velocidades de 13,0 litros/h y 1,0 litro/h, respectivamente. Se alimentó además una solución de N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina en ciclohexano a la parte inferior del recipiente de reacción a una velocidad en la que la cantidad de N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina alimentada al recipiente de reacción fuese 1,1 moles por mol del n-butil-litio anteriormente mencionado, para llevar a cabo por ello una polimerización continua produciendo por ello un polímero (un polímero no hidrogenado). En la producción del polímero no hidrogenado, la temperatura de reacción se ajustó controlando la temperatura de una camisa. La temperatura alrededor de la parte superior del recipiente de reacción fue alrededor de 90ºC. El tiempo de residencia promedio de la mezcla de reacción de polimerización en el recipiente de reacción fue alrededor de 45 minutos. La conversión de butadieno fue aproximadamente 100%.
Usando el copolímero no hidrogenado se produjo un copolímero hidrogenado (polímero 13) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1.
El polímero 13 tenía un peso molecular promedio ponderal de 180.000, una distribución del peso molecular de 1,9, un contenido de estireno de 0% en peso y un contenido de enlace vinilo (medido con respecto a las unidades de monómero de butadieno en el polímero) de 22% en peso.
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Ejemplo Comparativo 8
Usando un recipiente de reacción que tenía un volumen interno de 10 litros y está equipado con un agitador y una camisa, se produjo un copolímero no hidrogenado como sigue. A un recipiente de reacción se alimentó una solución al 20% en peso de estireno en ciclohexano, la cual solución contenía 33,5 partes en peso de estireno. Al recipiente de reacción se alimentó una solución al 15% en peso de n-butil-litio en ciclohexano (la cual solución contenía 0,170% en peso de n-butil-litio, basado en el peso del estireno anteriormente mencionado), y tetrametiletilendiamina (0,35 moles, por mol del n-butil-litio anteriormente mencionado, llevando a cabo por ello una primera polimerización a 70ºC durante 30 minutos. Al recipiente de reacción se alimentó una solución al 20% en peso de butadieno en ciclohexano, la cual solución contenía 33 partes en peso de butadieno, llevando a cabo por ello una segunda polimerización a 70ºC durante 1 hora. Además, al recipiente de reacción se alimentó una solución al 20% en peso de estireno en ciclohexano, la cual solución contenía 33,5 partes en peso de estireno, llevando a cabo por ello una tercera polimerización a 70ºC durante 30 minutos para producir por ello un copolímero de bloques (un copolímero no hidrogenado). El copolímero de bloques así obtenido tenía un contenido de estireno de 67% en peso, un contenido de bloque de poliestireno (H) (valor Os) de 65% en peso y un contenido de enlace vinilo (medido con respecto a las unidades de monómero de butadieno en el copolímero) de 40% en peso. A partir de los valores encontrados de contenido de estireno y de contenido de bloque de poliestireno, se encontró que el copolímero de bloques tenía una relación de bloque de estireno de 97%.
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Después, al copolímero no hidrogenado se añadió el catalizador de hidrogenación anteriormente mencionado en una cantidad de 100 ppm en peso, en términos de la cantidad de titanio, basado en el peso de copolímero no hidrogenado, para llevar a cabo una reacción de hidrogenación bajo condiciones en las que la presión de hidrógeno era de 0,7 MPa y la temperatura de reacción era de 65ºC, produciendo por ello un copolímero hidrogenado (polímero 14) que tenía una configuración de bloques representada por la fórmula: H-B-H, en la que H representa un bloque de poliestireno y B representa un bloque de polibutadieno hidrogenado.
El polímero 14 tenía una relación de hidrogenación de 98%, un peso molecular promedio ponderal de 70.000 y una distribución del peso molecular de 1,1.
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II. Composición de polímero resinosa
En los Ejemplos 7 a 9 y en los Ejemplos Comparativos 9 a 12 se produjeron composiciones de polímero resinosas (a saber, composiciones que exhiben propiedades poseídas por una resina).
Las propiedades de las composiciones de polímero resinosas se midieron y evaluaron mediante los métodos siguientes.
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II-1) Resistencia al impacto Izod (índice para la resistencia al impacto)
La resistencia al impacto Izod (resistencia al impacto Izod con entalladura) se midió de acuerdo con JIS K 7110 a 23ºC.
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II-2) Moldeabilidad
El aspecto de un artículo moldeado por inyección obtenido usando la composición de polímero resinosa se observa visualmente y se evalúa mediante los siguientes criterios:
\medcirc: El artículo moldeado por inyección tiene buen aspecto
X: Se observa una marca de flujo sobre la superficie del artículo moldeado por inyección.
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II-3) Propiedades de tracción (resistencia a la tracción y alargamiento a tracción)
Las propiedades de tracción se midieron de acuerdo con ASTM D638 bajo condiciones en las que la velocidad de tracción era de 5 mm/min.
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Ejemplos 7 y 8 y Ejemplos comparativos 9 a 11
En cada uno de los Ejemplos 7 y 8 y Ejemplos Comparativos 9 a 11 se produjo una composición de polímero que tenía la composición indicada en la Tabla 2.
En estos Ejemplos, se usaron un PPE y un HIPS como resina termoplástica, y se usaron los polímeros 1, 9, 5 y 6 como copolímero hidrogenado. "PPE" significa poli(óxido de fenileno) que tiene una viscosidad reducida de 0,43, que se obtuvo sometiendo 2,6-xilenol a polimerización oxidativa. "HIPS" significa un poliestireno de alto impacto (nombre comercial: 475D; fabricado y vendido por A&M STYRENE Co., Ltd., Japón). En cada uno de los Ejemplos 7 y 8 y Ejemplos Comparativos 9 a 11, los componentes indicados en la Tabla 2 se amasaron y extrudieron por medio de una extrusora de doble husillo (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro era de 300ºC y la velocidad de rotación del husillo era de 150 rpm, obteniendo por ello una composición de polímero en forma de pelets.
La composición obtenida se sometió a moldeo por inyección para preparar una probeta de ensayo. Usando la probeta de ensayo, se midieron y evaluaron las propiedades anteriormente mencionadas de la composición de polímero. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
TABLA 2
10
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Ejemplo 9 y Ejemplo Comparativo 12
En el Ejemplo 9 y el Ejemplo Comparativo 12 se usaron un HIPS y un PP como resina termoplástica y el polímero 1 se usó como copolímero hidrogenado. "HIPS" significa un poliestireno de alto impacto (nombre comercial: 475D; fabricado y vendido por A&M STYRENE Co., Ltd., Japón). "PP" significa un polipropileno (es decir, homopolímero de propileno) (nombre comercial: L500A; fabricado y vendido por Montell SDK Sunirse Ltd., Japón).
En el Ejemplo 9, el HIPS (70 partes en peso), el PP (30 partes en peso) y el polímero 1 (6 partes en peso) se amasaron y extrudieron por medio de una extrusora de doble husillo (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro era de 220ºC y la velocidad de rotación del husillo era de 250 rpm, obteniendo por ello una composición de polímero en forma de pelets. En el Ejemplo Comparativo 12, se produjo una composición de polímero sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 9, excepto que no se usó un copolímero hidrogenado. En cada uno del Ejemplo 9 y el Ejemplo Comparativo 12, la composición obtenida se sometió a moldeo por inyección para preparar una probeta de ensayo. Usando la probeta de ensayo, se midieron las propiedades anteriormente mencionadas de la composición de polímero.
Como resultado, se encontró que la composición producida en el Ejemplo 9 usando un copolímero hidrogenado exhibía excelentes propiedades. Específicamente, la composición producida en el Ejemplo 9 tenía una resistencia a la tracción de 300 kg/cm^{2} y un alargamiento de 13%. Por otra parte, la composición producida en el Ejemplo Comparativo 12 sin uso de un copolímero hidrogenado exhibía malas propiedades. Específicamente, la composición producida en el Ejemplo Comparativo 12 tenía una resistencia a la tracción de 270 kg/cm^{2} y un alargamiento de sólo el 3%.
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III. Composición de polímero similar a caucho
En los Ejemplos 10 a 21 y los Ejemplos Comparativos 13 a 19, se produjeron composiciones de polímero similares a caucho (a saber, composiciones que exhibían propiedades poseídas por los cauchos).
Las propiedades de las composiciones de polímero similares a caucho se midieron y evaluaron mediante los siguientes métodos.
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III-1) Dureza
De acuerdo con JIS K 6253, se midió la dureza de una probeta de ensayo de la composición de polímero similar a caucho por medio de un durómetro (tipo A), 10 segundos después de clavar una aguja dentro de la probeta de
ensayo.
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III-2) Esfuerzo de tracción, resistencia a la tracción y alargamiento a rotura
De acuerdo con JIS K 6251 (en el que se usa una probeta de extremos más anchos que el centro nº 3), se midieron el esfuerzo de tracción, la resistencia a la tracción y el alargamiento a rotura por medio de un aparato de ensayos de tracción (nombre comercial: AGS-100D; fabricado y vendido por Shimadzu Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la velocidad de tracción fue de 500 mm/min.
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III-3) Resiliencia al impacto Dunlop
La resiliencia al impacto Dunlop se midió sustancialmente de la misma manera que en el punto I-6) anterior.
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III-4) Resistencia al rayado
Usando un aparato de ensayos de frotamiento para la solidez del color (nombre comercial: AB-301; fabricado y vendido por TESTER SANGYO Co., Ltd., Japón), se rae 100 veces con un paño de raedura (calicó nº 3), bajo una carga de 500 g, la superficie (superficie especular) de una lámina obtenida moldeando la composición de polímero similar a caucho. El cambio en el lustre de la superficie de la lámina antes y después de la abrasión de la lámina se mide por medio de un medidor de lustre. El cambio en el lustre de la superficie de la lámina moldeada, que está producido por la abrasión de la lámina, es decir (lustre de la superficie de la lámina después de la abrasión) - (lustre de la superficie de la lámina antes de la abrasión), se usa como una vara de medir para la resistencia al rayado de la composición de polímero similar a caucho. Específicamente, la resistencia al rayado de la composición de polímero similar a caucho se evalúa mediante los siguientes criterios:
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III-5) Resistencia a la abrasión
Usando un aparato de ensayos de frotamiento para la solidez del color (nombre comercial: AB-301; fabricado y vendido por TESTER SANGYO Co., Ltd., Japón), se rae 10.000 veces con un paño de raedura (calicó nº 3), bajo una carga de 500 g, la superficie veteada como cuero de una lámina obtenida moldeando la composición de polímero similar a caucho. Se mide la disminución en el volumen de la lámina, que está producida por la abrasión 10.000 veces de la lámina y se usa como una vara de medir para la resistencia a la abrasión de la composición similar a caucho. Específicamente, la resistencia a la abrasión de la composición de polímero similar a caucho se evalúa mediante los siguientes criterios:
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III-6) Deformación por el calor
Una lámina obtenida moldeando la composición de polímero similar a caucho se somete a un ensayo de deformación por el calor de acuerdo con JIS K 6723. Cuanto menor sea la relación de deformación por el calor (%) de la lámina, mejor será la resistencia al calor de la composición de polímero similar a caucho.
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Ejemplos 10 a 13
En los Ejemplos 10 a 13 se produjeron composiciones de polímero similar a caucho que tenían las formulaciones indicadas en la Tabla 3, usando los siguientes polímeros similares a caucho componentes:
SEBS: un producto de hidrogenación de un copolímero de bloques de estireno/butadieno (nombre comercial: TUFTEC H1221, fabricado y vendido por ASAHI KASEI CORPORATION, Japón);
SIS: un copolímero de bloques de estireno/isopreno (nombre comercial: HYBRAR 5127; fabricado y vendido por Kuraray Co., Ltd., Japón);
SEPS: un producto de hidrogenación de un copolímero de bloques de estireno/isopreno (nombre comercial: HYBRAR 7125; fabricado y vendido por Kuraray Co., Ltd., Japón);
TPO: un elastómero de olefina (nombre comercial: Sumitomo TPE820; fabricado y vendido por Sumitomo Chemical Co., Ltd., Japón).
En los Ejemplos 10 a 13, se usó el polímero 1 como copolímero hidrogenado.
En cada uno de los Ejemplos 10 a 13, polímero 1 (70 partes en peso) y un polímero similar a caucho componente (30 partes en peso) se amasaron y extrudieron por medio de una extrusora de doble husillo (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro era de 230ºC y la velocidad de rotación del husillo era de 300 rpm, obteniendo por ello una composición de polímero similar a caucho en forma de pelets. La composición de polímero similar a caucho obtenida se sometió a moldeo por compresión, obteniendo por ello una probeta de ensayo.
Usando la probeta de ensayo, se midieron las propiedades de tracción de la composición de polímero similar a caucho mediante los métodos descritos en los puntos I-10) y III-2) anteriores. Los resultados se muestran en la
Tabla 3.
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TABLA 3
13
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Ejemplos 14 a 18 y Ejemplos Comparativos 13 a 19
En los Ejemplos 14 a 18 y los Ejemplos Comparativos 13 a 19 se usaron los siguientes compuestos que se indican en la Tabla 4:
PVC: un elastómero de poli(cloruro de vinilo) (nombre comercial: SUMIFLEX K580CF1; fabricado y vendido por Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Japón)
PP: una resina de polipropileno (nombre comercial: PM801A; fabricado y vendido por SunAllomer Ltd., Japón), que tiene una MFR de 13 g/min medido a 230ºC bajo una carga de 2,16 kg);
PPE: una resina de poli(óxido de fenileno) (poli(2,6-dimetil-1,4-fenilén)éter) que tiene una viscosidad reducida de 0,54; y
Mg(OH)_{2}: hidróxido de magnesio (nombre comercial: KISUMA 5A; fabricado y vendido por KYOWA CHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd., Japón).
En los Ejemplos 15 a 18 y los Ejemplos Comparativos 14 a 18 se produjeron las composiciones de polímero que tienen las formulaciones indicadas en la Tabla 4. Específicamente, en cada uno de estos Ejemplos, los componentes mostrados en la Tabla 4 se mezclaron juntos por medio de una mezcladora Henschel. La mezcla resultante se amasó en estado fundido y se extrudió por medio de una extrusora de doble husillo bajo las condiciones en las que la temperatura del cilindro era 230ºC (Ejemplos 15, 17 y 18 y Ejemplos Comparativos 14 a 18) o a 270ºC (Ejemplo 16) y la velocidad de rotación del husillo era de 300 rpm, obteniendo por ello una composición de polímero en forma de pelets. En cada uno de estos Ejemplos, para impedir la aparición de adherencia de contacto de la lámina anteriormente mencionada, se incorporaron amida del ácido erúcico y cera microcristalina en el copolímero hidrogenado en cantidades de 1% en peso y 0,4% en peso, respectivamente, basado en el peso del copolímero hidrogenado. En cada uno de los Ejemplos 14 a 18 y Ejemplos Comparativos 13 a 19, la composición de polímero obtenida en forma de pelets se sometió a moldeo por compresión para producir una lámina (probeta de ensayo) que tenía un grosor de 2 mm.
Por otra parte, en el Ejemplo 14, Ejemplo Comparativo 13 y Ejemplo Comparativo 19, se usaron respectivamente polímero 1, polímero 4 y el PVC (un elastómero de poli(cloruro de vinilo)) anteriormente mencionado y se sometieron individualmente a moldeo por compresión a 200ºC, obteniendo por ello láminas (probetas de ensayo) que tenían un grosor de 2 mm.
En los Ejemplos 14 a 18 y Ejemplos Comparativos 13 a 19, usando las probetas de ensayo, se midieron y evaluaron las propiedades de los polímeros o composiciones de polímero por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 4.
Como es evidente de la Tabla 4, el copolímero hidrogenado de la presente invención y una composición de polímero similar a caucho que comprende el copolímero hidrogenado exhiben excelente resistencia al rayado y resistencia a la abrasión y, por tanto, se pueden usar ventajosamente como material de construcción y material de revestimiento de cable eléctrico.
Además, con respecto a la composición de polímero similar a caucho producida en el Ejemplo 18, el espectro viscoelástico dinámico de la misma se midió en modo torsional (frecuencia: 1 Hz) usando un analizador dinámico ARES (nombre comercial: ARES-2KFRTN1-FCO-STD; fabricado y vendido por Rheometric Scientific FE, Japón). El espectro viscoelástico dinámico se muestra en la Fig. 1.
Como es evidente de la Fig. 1, el pico de la tan \delta del espectro viscoelástico dinámico de la composición de polímero similar a caucho producida en el Ejemplo 18 está alrededor de temperatura ambiente. Esto significa que la composición exhibe una excelente propiedad a prueba de vibración. Tal composición que exhibe una excelente propiedad a prueba de vibración se puede usar ventajosamente como material de aislamiento acústico amortiguador de la vibración y material de construcción.
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(Tabla pasa a página siguiente)
14
Ejemplos 19 a 21
En los Ejemplos 19 a 21 se produjeron composiciones de polímero similar a caucho que tenían las formulaciones indicadas en la Tabla 5, usando los siguientes componentes:
SEBS: un producto de hidrogenación de un copolímero de bloques de estireno/butadieno (nombre comercial: TUFTEC H1221, fabricado y vendido por ASAHI KASEI CORPORATION, Japón);
SEPS: un producto de hidrogenación de un copolímero de bloques de estireno/isopreno (nombre comercial: SEPTON S4055; fabricado y vendido por Kuraray Co., Ltd., Japón);
PP al azar: un polipropileno al azar (nombre comercial PC630A; fabricado y vendido por Montell SDK Sunrise Ltd., Japón); y
Agente de reblandecimiento: un aceite de proceso (nombre comercial: PW-90, fabricado y vendido por Idemitsu Kosan Co., Ltd., Japón).
En cada uno de los Ejemplos 19 a 21, el copolímero hidrogenado, el polímero similar a caucho (SEBS o SEPS), la resina termoplástica (PP) y, opcionalmente, el agente de reblandecimiento se usaron, respectivamente, en las cantidades como las indicadas en la Tabla 5, y se amasaron y extrudieron por medio de una extrusora de doble husillo (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro fue de 230ºC y la velocidad de rotación del husillo fue de 300 rpm, obteniendo por ello una composición de polímero similar a caucho en forma de pelets. La composición obtenida se sometió sustancialmente al mismo moldeo por compresión que en el Ejemplo 14, obteniendo por ello una probeta de ensayo que tenía un grosor de 2 mm. Usando la probeta de ensayo obtenida, se midieron las propiedades de la composición. Los resultados se muestran en la
Tabla 5.
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TABLA 5
15
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IV. Composición retardadora de la llama
En el Ejemplo 22 se produjo una composición de resina retardadora de la llama.
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Ejemplo 22
Se usó el polímero 1 como copolímero hidrogenado y se usó hidróxido magnésico (nombre comercial: KISUMA 5A; fabricado y vendido por KYOWA CHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd., Japón) como retardador de la llama. El polímero 1 (40 partes en peso) y el hidróxido magnésico (60 partes en peso) se mezclaron juntos por medio de un mezclador Henschel. La mezcla resultante se amasó en estado fundido y se extrudió por medio de una extrusora de doble husillo (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro fue de 220ºC y la velocidad de rotación del husillo fue de 250 rpm, obteniendo por ello una composición retardadora de la llama en forma de pelets. La composición obtenida se sometió a moldeo por compresión para producir una lámina (probeta de ensayo) que tenía un grosor de 2 mm.
Usando la probeta de ensayo, se midieron la dureza, las propiedades de tracción (la resistencia a la tracción y el alargamiento a rotura) y la resistencia a la abrasión de la composición retardadora de la llama por los métodos descritos en III-1), III-2) y III-5) anteriores, respectivamente. Además, se evaluó el retardo de la llama de la composición retardadora de la llama de acuerdo con UL94. Específicamente, de la probeta de ensayo se cortó una muestra rectangular (127 mm x 12,7 mm). La muestra rectangular se sometió a un ensayo de retardo de la llama de acuerdo con UL94, y se evaluó el retardo de la llama de la composición por los criterios descritos en UL94. Los resultados se muestran en la Tabla 6.
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TABLA 6
16
La composición retardadora de la llama producida en el Ejemplo 22 se puede usar ventajosamente como material de construcción o material de revestimiento de cable eléctrico, en los que tal material se requiera para exhibir excelente retardo de la llama.
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V. Copolímero hidrogenado reticulado
En los Ejemplos 23 y 24 se produjeron copolímeros hidrogenados reticulados.
Las propiedades de los copolímeros hidrogenados reticulados se midieron por los siguientes métodos.
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V-1) Dureza
La dureza se midió por el método descrito en el punto III-1) anterior.
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V-2) Propiedades de tracción (resistencia a la tracción y alargamiento a rotura)
Las propiedades de tracción se midieron por el método descrito en el punto III-2) anterior.
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V-3) Deformación permanente por compresión
Se llevó a cabo un ensayo de deformación permanente por compresión a 70ºC durante 22 horas de acuerdo con JIS K 6262.
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V-4) Resistencia a la flexión
Se lleva a cabo un ensayo de agrietamiento por flexión de acuerdo con JIS K 6260. Específicamente, se provee una lámina de muestra obtenida moldeando el copolímero hidrogenado reticulado, que tiene una longitud de 150 mm, una anchura de 25 mm y un grosor de 6,3 mm. En la lámina de muestra se hace un hueco que tiene un radio de 2,38 mm. La lámina de muestra se flexiona 100.000 veces. Después de la flexión de 100.000 veces de la lámina de muestra se mide la longitud (mm) de la grieta que se haya producido en la lámina de muestra. El ensayo anterior se lleva a cabo a 23ºC.
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Ejemplos 23 y 24
En cada uno de los Ejemplos 23 y 24 se reticuló dinámicamente un copolímero hidrogenado en presencia de un peróxido orgánico indicado en la Tabla 7 como agente de reticulación, produciendo por ello un copolímero hidrogenado reticulado. El polímero 1 se usó como copolímero hidrogenado, y PERHEXYNE 25B (nombre comercial, fabricado y vendido por NOF CORPORATION, Japón) y PERHEXA (nombre comercial, fabricado y vendido por NOF CORPORATION, Japón) se usaron como peróxido orgánico. En cada uno de los Ejemplos 23 y 24, se mezclaron juntos el copolímero hidrogenado y el peróxido orgánico, y la mezcla resultante se amasó en estado fundido por medio de una extrusora de doble husillo (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro fue de 220ºC (Ejemplo 23) o 210ºC (Ejemplo 24), y la velocidad de rotación del husillo fue de 250 rpm, obteniendo por ello un copolímero hidrogenado reticulado en forma de pelets. El copolímero hidrogenado reticulado obtenido se sometió a moldeo por compresión para producir una lámina (probeta de ensayo) que tenía un grosor de 2 mm. Por separado, se produjo una lámina que tenía un grosor de 6,3 mm, la cual se usó como probeta de ensayo para el ensayo de agrietamiento por flexión. Usando estas probetas de ensayo, se midieron las propiedades del copolímero hidrogenado reticulado. Los resultados se muestran en la Tabla 7.
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TABLA 7
17
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VI. Espuma
En los Ejemplos 25 a 27 se produjeron espumas usando los siguientes componentes.
Resina termoplástica: HIPS: (nombre comercial: STYRON 475D; fabricado y vendido por A&M STYRENE Co., Ltd., Japón);
Talco: MICRO ACE P-4 (nombre comercial, fabricado y vendido por NIPPON TALC Co., Ltd., Japón);
Agente de reticulación: un peróxido (nombre comercial: PERCUMYL D; fabricado y vendido por NOF CORPORATION, Japón);
Agente de reticulación auxiliar; trimetilopropano/trimetacrilato (nombre comercial: San Ester TMP; fabricado y vendido por SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY, Japón);
Agente espumante (1): un butano mixto (es decir, una mezcla que comprende 65% en peso de n-butano y 35% en peso de isobutano); y
Agente espumante (2): azodicarbonamido (nombre comercial: VINYFOR AC#3; fabricado y vendido por Eiwa Chemical Ind. Co., Ltd., Japón).
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Ejemplo 25
Se produjo una lámina espumada usando el polímero 1 como copolímero hidrogenado. Específicamente, se mezclaron juntos, usando un mezclador, polímero 1 (100 partes en peso), talco (2 partes en peso) y estearato de cinc (0,3 partes en peso). La mezcla resultante se alimentó a una extrusora de un solo husillo (L/D = 30) y se amasó en estado fundido a 230ºC. A la extrusora que contenía la mezcla amasada en estado fundido resultante se alimentó el butano mixto anteriormente mencionado (es decir, el agente espumante (1)) en una cantidad de 3% en peso, basado en el peso del copolímero hidrogenado, a través de una entrada para un agente espumante, la cual entrada se proveyó en una porción media de la extrusora. La mezcla resultante se movió y se enfrió hasta 160ºC en una porción delantera de la extrusora. La mezcla enfriada resultante se extrudió a través de una boquilla, obteniendo por ello una lámina espumada.
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Ejemplo 26
Una composición que comprende 50 partes en peso de polímero 1 y 50 partes en peso de una resina termoplástica (HIPS) (nombre comercial: STYRON 475D; fabricado y vendido por A&M STYRENE Co., Ltd., Japón) se sometió a moldeo por extrusión en presencia del butano mixto anteriormente mencionado (es decir, el agente espumante (1)) sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 25, produciendo por ello una lámina espumada.
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Ejemplo 27
Se produjo una espuma reticulada como sigue. Polímero 1 (100 partes en peso), talco (10 partes en peso), el agente de reticulación anteriormente mencionado (es decir, peróxido) (0,7 partes en peso), el agente de reticulación auxiliar anteriormente mencionado (es decir, trimetilolpropano/trimetacrilato) (0,3 partes en peso), óxido de cinc (1,5 partes en peso), ácido esteárico (0,5 partes en peso), estearato de cinc (0,5 partes en peso) y el agente espumante (2) anteriormente mencionado (es decir, azodicarbonamido) (2,5 partes en peso) se mezclaron juntos por medio de un mezclador Banbury y después por medio de un molino de rodillos. Después, la mezcla resultante se sometió a moldeo por compresión para obtener por ello una lámina que tenía un grosor de 12 mm. La lámina se calentó a 160ºC durante 14 minutos para hacer que la lámina espumara, obteniendo por ello una espuma reticulada. La espuma reticulada tenía una relación de expansión de alrededor de 4 veces, lo cual se calculó a partir de la densidad de la espuma reticulada.
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VII. Película multicapas
En los Ejemplos 28 a 31 se produjeron películas multicapas usando los siguientes componentes.
EVA: copolímero de etileno/acetato de vinilo (nombre comercial: NUC-3753; fabricado y vendido por Nippon Unicar Co., Ltd., Japón);
EVOH: copolímero de etileno/alcohol vinílico;
PP: polipropileno (nombre comercial: F-226D; fabricado y vendido por Grand Polymer Co., Ltd., Japón); y
Poliolefina adhesiva: Admer NF500 (nombre comercial, fabricada y vendida por Mitsui Chemicals Inc., Japón).
Mediante los siguientes métodos se midieron diversas propiedades de las películas multicapas producidas en los Ejemplos 28 a 31.
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VII-1) Propiedades de tracción
De acuerdo con JIS K 6251 (en el que se usa una probeta de extremos más anchos que el centro Nº 1), se midieron la resistencia a la tracción a rotura, el alargamiento a rotura y el módulo en tracción por medio de un aparato de ensayos de tracción (nombre comercial: AGS-100D; fabricado y vendido por Shimadzu Corporation, Japón), bajo condiciones en las que la velocidad de tracción fue de 500 mm/min.
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VII-2) Recuperación elástica
La recuperación elástica se midió por el siguiente método. La película multicapas se estira en un 10% en una dirección en el sentido de la anchura para obtener una película estirada. Se mete un palillo que tiene una punta con un radio de curvatura de 12,5 mm en la parte superficial de la película estirada que tiene un diámetro de 45 mm, para formar por ello un hueco en la película estirada y después se saca. El hueco se recupera hasta cierta profundidad en un minuto y se mide la profundidad cinco veces. Se obtiene el valor promedio de la profundidad y se define como "recuperación elástica".
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VII-3) Transmitancia de luz total y turbiedad
Por medio de un turbidímetro (nombre de la unidad: NDH-2000; fabricado y vendido por Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., Japón) se midieron la transmitancia de luz total y la turbiedad con respecto a una probeta de ensayo que tenía un grosor de 2 mm de acuerdo con JIS K 7361-1.
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VII-4) Relación de termorretracción
La relación de termorretracción se midió por el siguiente método. Se coloca una película estirada (100 mm x 100 mm) (obtenida estirando la película multicapas) como una muestra de ensayo en un recipiente termostático de tipo horno de aire que tenía una temperatura interna de 80ºC, y se dejó reposar durante 10 minutos para hacer que la película se retraiga. Se mide la retracción de la película estirada. La relación de termorretracción de la película estirada se define como un porcentaje de retracción de la película estirada, basado en la película estirada antes de su retracción. En el caso de un estiramiento uniaxial, se mide la relación de termorretracción en la dirección de estiramiento. Por otra parte, en el caso de estiramiento biaxial, se mide la relación de termorretracción en cada una de la dirección longitudinal y una dirección perpendicular a ella.
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VII-5) Permeabilidad al oxígeno
La permeabilidad al oxígeno se midió de acuerdo con el método B (método isotáctico) prescrito en JIS K 7126.
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VII-6) Resistencia al pelado (índice para la sellabilidad)
Se lleva a cabo como sigue un ensayo de resistencia al pelado de tipo T. Se sellan a 120ºC dos películas multicapas de muestra del mismo tipo de forma que la porción sellada tenga una anchura de 15 mm. Después, se sujetan con mandril las porciones no selladas de las dos películas y se lleva a cabo un ensayo de tracción bajo condiciones en las que la velocidad de tracción es de 300 mm/min. Se mide la resistencia requerida para despegar las porciones selladas y se define como la resistencia al pelado de la película.
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Ejemplo 28
Usando una máquina de moldeo por extrusión de película de tres capas (es decir, una máquina de moldeo por extrusión obtenida combinando una boquilla en T para películas de tres capas y una extrusora de un solo husillo), se produjo una película de tres capas. La película de tres capas producida tenía un grosor de 30 \mum y comprendía una primera capa del EVA anteriormente mencionado, una segunda capa de polímero 1 y una tercera capa de EVA (es decir, la película tenía una estructura de capas de EVA/polímero 1/EVA) en la que la relación de grosor de EVA/polímero 1/EVA era 20/60/20.
Se midieron las propiedades de la película de tres capas por los métodos anteriormente mencionados. Los resultados se muestran en la Tabla 8.
TABLA 8
18
Ejemplo 29
Usando una máquina de moldeo por extrusión de película de cinco capas (es decir, una máquina de moldeo por extrusión obtenida combinando una boquilla en T para películas de cinco capas y una extrusora de un solo husillo), se produjo una película de cinco capas por moldeo por extrusión. La película de cinco capas tenía un grosor de 60 \mum y comprendía una primera capa de polímero 1, una segunda capa de la poliolefina adhesiva anteriormente mencionada, una tercera capa del EVOH anteriormente mencionado, una cuarta capa de la poliolefina adhesiva y una quinta capa de polímero 1 (es decir, la película tenía una estructura de capas de polímero 1/poliolefina adhesiva/EVOH/poliolefina adhesiva/polímero 1, en la que la relación de grosor de capas de polímero 1/poliolefina adhesiva/EVOH/poliolefina adhesiva/polímero 1 era de 35/7,5/15/7,5/35. En el moldeo por extrusión, para suprimir la adherencia de contacto de la película, se incorporó en el polímero 1 amida del ácido erúcico y estearato de monoglicérido, cada uno en una cantidad de 1% en peso, basado en el peso de polímero 1. La película tenía una excelente permeabilidad al oxígeno de 0,62 cm^{3}/m^{2}.24 h.atm.
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Ejemplo 30
Sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 28, se produjo un precursor de película de tres capas (es decir, una película a partir de la cual se obtiene una película final por procesamiento). El precursor de película de tres capas producido comprendía una primera capa del EVA anteriormente mencionado, una segunda capa de polímero 1 y una tercera capa del PP anteriormente mencionado (es decir, el precursor de película tenía una estructura de capas de EVA/polímero 1/PP) en la que la relación de grosor de capas de EVA/polímero 1/PP era 20/60/20. El precursor de película obtenido se estiró 3,2 veces en una dirección longitudinal y 2,8 veces en una dirección perpendicular a ella, en la que el estiramiento en la dirección longitudinal se llevó a cabo simultáneamente con el estiramiento en la dirección perpendicular a ella, obteniendo por ello una película (película estirada) que tenía un grosor de alrededor de 60 \mum. La película obtenida tenía una relación de termorretracción satisfactoria. Específicamente, la película tenía una relación de termorretracción de 45% en la dirección longitudinal y de 40% en la dirección perpendicular a ella.
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Ejemplo 31
Sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 28, se produjeron dos películas de dos capas (primera y segunda películas). Cada una de la primera y segunda películas tenía un grosor de 30 \mum y comprendía una primera capa del PP anteriormente mencionado y una segunda capa de polímero 1 (es decir, cada una de las películas tenía una estructura de capas de PP/polímero 1), en la que, en cada una de las películas, la relación de grosor de capas de PP/polímero 1 era 50/50. La primera película se depositó sobre la segunda película de forma que la capa de polímero 1 de la primera película y la capa de polímero 1 de la segunda película estuvieran en contacto entre sí. Después, la capa de polímero 1 de la primera película y la capa de polímero 1 de la segunda película se termosellaron a 120ºC y en una anchura de 15 mm. Las películas termoselladas se sometieron a un ensayo de resistencia al pelado. Como resultado, se encontró que la resistencia al pelado era de 2 kg, lo cual muestra que el polímero 1 tiene una sellabilidad satisfactoria.
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VIII. Composición para soldadura por alta frecuencia
En los Ejemplos 32 a 34 se produjeron composiciones para soldadura por alta frecuencia. Las propiedades de las composiciones producidas se midieron mediante los siguientes métodos.
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VIII-1) Propiedades dieléctricas
Usando una lámina (grosor: 0,5 mm) obtenida moldeando la composición para soldadura por alta frecuencia, se midieron la constante dieléctrica, la tangente de pérdida dieléctrica y el factor de pérdida dieléctrica de la composición para soldadura por alta frecuencia a una frecuencia de 100 MHz de acuerdo con ASTM D 150.
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VIII-2) Transparencia
La transparencia de una lámina (grosor: 0,5 mm) obtenida moldeando la composición para soldadura por alta frecuencia se evaluó por observación visual.
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Ejemplos 32 a 34
En los Ejemplos 32 a 34 se produjeron composiciones para soldadura por alta frecuencia que tenían las formulaciones indicadas en la Tabla 9, usando los siguientes componentes: PP: resina de polipropileno (nombre comercial: PL500A; fabricado y vendido por Montell SDK Sunirse Ltd., Japón);
PEG: polietilenglicol; y
EVA: copolímero de etileno/acetato de vinilo (nombre comercial: NUC-3195; Nippon Unicar Co., Ltd., Japón);
Como copolímero hidrogenado se usó el polímero 1.
En cada uno de los Ejemplos 32 a 34, los componentes indicados en la Tabla 9 se amasaron en estado fundido y se extrudieron por medio de una extrusora de doble husillo de 30 mm \Phi (nombre comercial: PCM30; fabricada y vendida por Ikegai Corporation, Japón) bajo condiciones en las que la temperatura del cilindro era de 210ºC y la velocidad de rotación del husillo era de 200 rpm, obteniendo por ello una composición para soldadura por alta frecuencia en forma de pelets. La composición obtenida en forma de pelets se sometió a moldeo por compresión por medio de una máquina de moldeo por compresión bajo condiciones en las que la temperatura de la prensa era de 200ºC y la presión de compresión era de 100 kg/cm^{2}, obteniendo por ello una lámina que tenía un grosor de 0,5 mm. Usando la lámina, se midieron las propiedades de la composición para soldadura por alta frecuencia. Los resultados se muestran en la Tabla 9.
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TABLA 9
19
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IX. Material para moldeo por embarrado
En los Ejemplos 35 y 36 se produjeron materiales para moldeo por embarrado.
Las propiedades de los materiales para moldeo por embarrado se midieron mediante los siguientes métodos.
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IX-1) Relación de gelificación
Se coloca una muestra del material para moldeo por embarrado reticulado en una botella de muestra en una cantidad de 5 mg (este peso se refiere en lo sucesivo como W_{1}). A la botella se añaden 50 ml de tolueno. La mezcla resultante en la botella se calienta a 120ºC durante 12 horas usando un baño de bloque de aluminio, efectuando por ello la extracción. Después, se somete a filtración la mezcla resultante en la botella usando una tela metálica de acero inoxidable para obtener por ello un residuo de filtración sobre la tela metálica de acero inoxidable. El residuo de filtración se seca a 105ºC durante cinco horas para obtener un residuo seco. El residuo seco se pesa exactamente (este peso se refiere en lo sucesivo como W_{2}). Usando los valores de W_{1} y W_{2}, se calcula la relación de gelificación del material para moldeo por embarrado reticulado por la siguiente fórmula:
Relación de gelificación (%) = (W_{2}/W_{1}) x 100
IX-2) Diámetro de partículas promedio de un polvo
Con respecto a un polvo que se obtuvo pulverizando mecánicamente pelets de una composición de copolímero hidrogenado, se midió como sigue el diámetro de partículas promedio del mismo. Se toma el polvo en una cantidad de 100 g y se sacude durante 15 minutos usando un sacudidor de tamices equipado con un martillo (fabricado y vendido por Iida Manufacturing Co., Ltd., Japón) para tamizar el polvo por medio de cinco tipos diferentes de tamices estándar (tamices primero, segundo, tercero, cuarto y quinto) prescritos en JIS Z 8801 (que tienen un diámetro del bastidor de 200 mm y una profundidad de 45 mm), en el que los tamaños de tamiz de los tamices primero, segundo, tercero, cuarto y quinto son, respectivamente, X_{1}, X_{2}, X_{3}, X_{4} y X_{5}. Después, se miden los pesos del polvo que queda en los tamices primero, segundo, tercero, cuarto y quinto (en lo sucesivo, estos pesos se refieren como Y_{1}, Y_{2}, Y_{3}, Y_{4} e Y_{5}, respectivamente). El diámetro de partículas promedio del polvo se calcula usando los valores de X_{1} a X_{5} e Y_{1} a Y_{5} mediante la siguiente fórmula:
(Diámetro de partículas promedio) = \frac{Y_{1} \ x \ X_{1} + Y_{2} \ x \ X_{2} + Y_{3} \ x \ X_{3} + Y_{4} \ x \ X_{4} + Y_{5} \ x \ X_{5}}{(Y_{1} + Y_{2} + Y_{3} + Y_{4} + Y_{5})}
en la que:
X_{1} es 500 \mum (malla 32 de Tyler Standard);
X_{2} es 250 \mum (malla 60 de Tyler Standard);
X_{3} es 180 \mum (malla 80 de Tyler Standard);
X_{4} es 106 \mum (malla 150 de Tyler Standard);
X_{5} es 75 \mum (malla 200 de Tyler Standard); e
Y_{1}, Y_{2}, Y_{3}, Y_{4} e Y_{5} son, respectivamente, los pesos del polvo que queda en los tamices primero, segundo, tercero, cuarto y quinto anteriormente mencionados.
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IX-3) Moldeabilidad por embarrado de polvo
Para evaluar la moldeabilidad por embarrado de polvo de una composición de copolímero hidrogenado, se produce un artículo moldeado por embarrado de polvo, usando un dispositivo mostrado en las Figs. 2(a) a 2(d). Las Figs. 2(a) y 2(b) son vistas frontal y lateral esquemáticas explicativas de la caja de alimentación de polvo mencionada más adelante. La Fig. 2(c) es una vista esquemática explicativa de la caja de alimentación de polvo vista desde arriba de la caja de alimentación de polvo. La Fig. 2(d) es una vista esquemática explicativa de la caja que contiene un polvo de una composición de copolímero hidrogenado, y que tiene unido a ella un molde de níquel electroformado (para moldeo por embarrado) que tiene una superficie interna granulada. La Fig. 3 es una vista en corte esquemática explicativa de un artículo moldeado por embarrado de polvo.
El artículo moldeado por embarrado de polvo se produce como sigue. Un polvo de materia prima (2 kg) de la composición de copolímero hidrogenado (es decir, polvo 5 de la composición de copolímero hidrogenado) para el moldeado por embarrado de polvo se alimenta al recipiente 3 de tipo caja hecho de acero inoxidable (en lo sucesivo, este recipiente se refiere como "caja 3 de alimentación de polvo"), que tiene una longitud de 300 mm, anchura de 300 mm y una profundidad de 200 mm, y está conectada a un dispositivo de moldeo por embarrado de polvo giratorio de un solo eje equipado con una manivela 1 de rotación de un solo eje. A la parte superior de la caja 3 de alimentación de polvo está unido un molde 4 de níquel electroformado usando una abrazadera, en el que el molde tiene una parte tallada en relieve (es decir, una parte que funciona como un enganche en la dirección de la abertura y cierre del molde) y ha sido precalentado hasta 230ºC (véase Fig. 2(d)). Haciendo girar la manivela 1 de rotación de un solo eje, que está conectada a y puede girar sobre el eje de revolución 2 del dispositivo de moldeo, se hace que la caja 3 de alimentación de polvo y el molde 4 de níquel electroformado giren simultáneamente en una dirección en el sentido de las agujas del reloj y en una dirección contraria al sentido de las agujas del reloj alternamente cada cinco veces, introduciendo por ello polvo 5 en el molde 4. El molde 4 se golpea dos o tres veces usando un martillo de madera o similar para separar la cantidad en exceso de polvo 5 del molde 4. Después, el molde 4 (que contiene polvo 5 de la composición de copolímero hidrogenado) se separa de la caja 3 de alimentación de polvo, se coloca en un horno de calentamiento y se calienta a 300ºC durante 30 segundos, fundiendo por ello el polvo 5 de la composición de copolímero hidrogenado en el molde 4. El molde 4 se enfría usando agua para obtener por ello el artículo conformado 6 de la composición de copolímero hidrogenado. El artículo conformado 6 obtenido se extrae del molde 4
(véase Fig. 3).
A partir del aspecto del artículo conformado 6, se evalúa la moldeabilidad por embarrado de polvo de la composición de copolímero hidrogenado mediante los siguientes criterios.
La propiedad del artículo moldeado
\medcirc: El artículo moldeado no tiene poros
X: El artículo moldeado tiene varios poros, y la superficie interior del artículo moldeado es rugosa.
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IX-4) Ensayo de resistencia al calor
A partir del artículo moldeado por embarrado de polvo obtenido en el punto IX-3) anterior, se corta una muestra de ensayo (50 mm x 50 mm). La muestra de ensayo se cubre con tres láminas de gasa y el resultante se coloca en un horno que tiene una temperatura de 115ºC y se deja reposar durante 24 horas bajo una carga de 40 mm de \Phi x 500 g. Después, se extrae del horno la muestra de ensayo y se examina el daño superficial para evaluar por ello la resistencia al calor por los siguientes criterios.
Nivel de daño
\medcirc: El artículo moldeado no tiene trazas de la gasa sobre su superficie.
X: El artículo moldeado tiene una traza marcada de la gasa sobre su superficie.
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IX-5) Flexibilidad
Se corta una muestra de ensayo (50 mm x 50 mm) del artículo moldeado por embarrado de polvo obtenido en el punto IX-3) anterior. La muestra de ensayo se dobla y pliega y se examina la parte doblada de la muestra de ensayo para evaluar por ello la flexibilidad mediante los siguientes criterios.
\medcirc: La parte doblada de la muestra de ensayo no está blanqueada.
X: La parte doblada de la muestra de ensayo está blanqueada.
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Ejemplo 35
Se mezclaron en seco 80 partes en peso del copolímero hidrogenado (polímero 1) y 20 partes en peso de un polipropileno (un polipropileno cristalino que tiene una MFR de 50 g/min medida a 230ºC) (nombre comercial: K7750; fabricado y vendido por Chisso Corporation, Japón). La mezcla resultante se amasó usando una amasadora de prensado (DS3-7.5 MHH-E; fabricada y vendida por Moriyama Manufacturing Co., Ltd., Japón) y la mezcla amasada se conformó en una lámina usando un rodillo, seguido por peletización. Los pelets resultantes se alimentaron a un pulverizador (Turbo Mill T-400; fabricado y vendido por Turbo Kogyo Co., Ltd., Japón) junto con nitrógeno líquido, y se sometieron a congelación-pulverización para obtener por ello un polvo. El polvo obtenido se pasó a través de un tamiz de malla 32. Como resultado, se encontró que todo (es decir, el 100% en peso) el polvo pasó a través del tamiz de malla 32. El polvo se sometió a moldeo por embarrado y se evaluaron las propiedades del artículo moldeado por embarrado resultante. El artículo moldeado obtenido tenía un peso de 260 g y un grosor de 1,1 mm y no tenía poros. El artículo moldeado obtenido tenía modelos gofrados satisfactoriamente transparentes en una porción tallada en relieve (7 en la Fig. 3) del mismo, así como en una parte plana (6 en Fig. 3) del mismo y tenía excelente uniformidad de grosor. La resistencia al calor del artículo moldeado era excelente, puesto que el artículo moldeado no tenía trazas de gasa. Además, la flexibilidad del artículo moldeado también era excelente, puesto que porción doblada del artículo moldeado no estaba blanqueada. Los resultados se muestran en la Tabla 10.
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Ejemplo 36
Se mezclaron en seco 80 partes en peso del copolímero hidrogenado (polímero 1), 20 partes en peso de un copolímero de etileno/acetato de vinilo (que tenía una MFR de 20 g/10 min, medida a una temperatura de 190ºC) (nombre comercial: Nipoflex 633; fabricado y vendido por Tosoh Corporation, Japón) y 3,5 partes en peso de 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexino-3 (nombre comercial: PERHEXYNE 25B-40; fabricado y vendido por Nippon Oil and Fats Co., Ltd., Japón) como peróxido orgánico. La mezcla resultante se amasó usando una amasadora de prensado (nombre comercial: DS3-7.5 MHH-E; fabricada y vendida por Moriyama Manufacturing Co., Ltd., Japón) y la mezcla amasada se conformó en una lámina usando un rodillo, seguido por peletización para obtener pelets de una composición reticulada. La composición reticulada tenía un contenido de gel de 88%. Los pelets resultantes se alimentaron a un pulverizador (Turbo Mill T-400; fabricado y vendido por Turbo Kogyo Co., Ltd., Japón) junto con nitrógeno líquido, y se sometieron a congelación-pulverización para obtener por ello un polvo. El polvo obtenido se pasó a través de un tamiz de malla 32. Como resultado, se encontró que todo (es decir, el 100% en peso) el polvo pasó a través del tamiz de malla 32. El polvo se sometió a moldeo por embarrado y se evaluaron las propiedades del artículo moldeado por embarrado. El artículo moldeado obtenido tenía un peso de 260 g y un grosor de 1,1 mm y no tenía poros. El artículo moldeado obtenido tenía modelos gofrados satisfactoriamente transparentes en una parte tallada en relieve (7 en la Fig. 3) del mismo así como en una parte plana (6 en la Fig. 3) del mismo, y tenía excelente uniformidad de grosor. La resistencia al calor del artículo moldeado era excelente, puesto que el artículo moldeado no tenía trazas de gasa. Además, la flexibilidad del artículo moldeado también era excelente, puesto que la porción doblada del artículo moldeado no estaba blanqueada. Los resultados se muestran en la Tabla 10.
TABLA 10
22
X. Composición adhesiva
En el Ejemplo 37 se produjo una composición adhesiva.
Las propiedades de la composición adhesiva se midieron mediante los siguientes métodos.
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X-1) Viscosidad en estado fundido (mPa.s)
La viscosidad en estado fundido de la composición adhesiva se midió a 180ºC por medio de un viscosímetro Brookfield.
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X-2) Temperatura de reblandecimiento (método del anillo y la bola)
La temperatura de reblandecimiento de la composición adhesiva se midió de acuerdo con JIS K 2207. Específicamente, el anillo de un aparato de anillo y bola como se define en JIS K 2207 (que comprende un anillo y una pieza que soporta el anillo que tiene una placa inferior colocada varios centímetros por debajo del anillo) se llena con una muestra de la composición adhesiva de forma que tenga la composición adhesiva de muestra mantenida seguramente en el agujero del anillo. El aparato de anillo y bola se sumerge en agua y el anillo se mantiene nivelado en agua. Después, se coloca en el centro del anillo lleno con la muestra una bola que tiene un peso de 3,5 g. La temperatura del agua se eleva a una velocidad de 5ºC/min para reblandecer la muestra gradualmente. La porción central de la muestra de reblandecimiento se comba gradualmente bajo el peso de la bola y se mide la temperatura (temperatura de reblandecimiento) a la que la porción central combada de la muestra alcanza la placa inferior.
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X-3) Relación de cambio de la viscosidad en estado fundido
La relación de cambio de la viscosidad en estado fundido se mide por medio de un viscosímetro Brookfield. La viscosidad en estadio fundido de la composición adhesiva justo después de amasar a 180ºC se define como \eta_{0} y la viscosidad en estadio fundido de la composición adhesiva que se ha dejado reposar todavía a 180ºC durante 48 horas se define como \eta_{1}. La relación de cambio de la viscosidad en estado fundido se calcula por la fórmula siguiente y se usa como vara de medir para la estabilidad al calor.
Relación de cambio de la viscosidad en estado fundido (%) = {(\eta_{1} - \eta_{0})/\eta_{0}} x 100.
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X-4) Adhesividad
La composición adhesiva en estado fundido se reviste sobre una película de poliéster por medio de un aplicador, formando por ello una muestra de cinta adhesiva que tiene un grosor de 50 \mum. La muestra de cinta adhesiva que tiene una anchura de 25 mm se une a un tablero inoxidable y después se pela de él a una velocidad de pelado de 300 mm/min para medir la resistencia al pelado (ángulo de pelado: 180ºC).
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Ejemplo 37
Se usó polímero 1 como copolímero hidrogenado, se usó Clearon P-105 (nombre comercial, fabricado y vendido por YASUHARA CHEMICAL Co., Ltd., Japón) como un agente que imparte propiedad adhesiva y se usó aceite de proceso Diana PW-90 (nombre comercial, fabricado y vendido por Idemitsu Kosan Co., Ltd., Japón) como agente de reblandecimiento. El polímero 1 (100 partes en peso), el agente que imparte propiedad adhesiva (300 partes en peso) y el agente de reblandecimiento (100 partes en peso) se amasaron en estado fundido a 180ºC durante 2 horas por medio de un recipiente que tiene un volumen de 1 litro y está equipado con un agitador, obteniendo por ello una composición adhesiva de tipo termofusible. A la composición adhesiva se añadió, como estabilizador, acrilato de 2-t-butil-6-(3-t-butil-2-hidroxi-5-metilbencil)-4-metilfenilo en una cantidad de 1 parte en peso, con relación a 100 partes en peso de polímero 1.
Con respecto a la composición adhesiva, la viscosidad en estado fundido a 180ºC fue 10.500, la temperatura de reblandecimiento fue de 116ºC, la relación de cambio de viscosidad en estado fundido (%) fue de 9,5% y la resistencia de la adhesión fue de 1.400 gf/10 min.
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XI. Composición de asfalto
En el Ejemplo 38 y el Ejemplo Comparativo 20 se produjeron composiciones de asfalto.
Las propiedades de las composiciones de asfalto se midieron mediante los siguientes métodos.
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XI-1) Temperatura de reblandecimiento
La temperatura de reblandecimiento se midió sustancialmente de la misma manera que en el punto X-2) anterior, excepto que se usó glicerina en vez de agua.
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XI-2) Alargamiento
El alargamiento de una composición de asfalto se midió de acuerdo con JIS K 2207. Específicamente, se vierte una muestra de la composición de asfalto en un molde para conformar la muestra en una forma prescrita. Después, se coloca la muestra conformada en un recipiente termostático y la temperatura de la muestra se mantiene a 15ºC. Se tira de la muestra resultante a una velocidad de 5 cm/min, y se midió el alargamiento de la muestra cuando se rompe la muestra.
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XI-3) Estabilidad al almacenamiento a alta temperatura
Se llena completamente una lata de aluminio que tiene un diámetro interno de 50 mm y una altura de 130 mm con una composición de asfalto inmediatamente después de su producción. La lata de aluminio que contiene la composición de asfalto se coloca en un horno y se calienta a 180ºC durante 24 horas. Se extrae del horno la lata de aluminio y se deja reposar de forma que la composición de asfalto en la lata de aluminio se enfríe hasta temperatura ambiente. Como muestras, se toman cortándolas porciones superior e inferior de la composición de asfalto solidificada resultante, que son una capa inferior de 4 cm de grueso en una porción del extremo inferior y una capa superior de 4 cm de grueso en una porción del extremo superior. Se miden las temperaturas de reblandecimiento de ambas muestras. La diferencia en la temperatura de reblandecimiento entre las muestras se usa como vara de medir para la estabilidad al almacenamiento a alta temperatura de la composición de asfalto. Cuanto menor sea la diferencia, mejor será la estabilidad al almacenamiento a alta temperatura de la composición de asfalto.
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Ejemplo 38 y Ejemplo Comparativo 20
En el Ejemplo 38 y el Ejemplo Comparativo 20 se produjeron composiciones para asfalto que tenían las formulaciones indicadas en la Tabla 11.
Específicamente, en cada uno del Ejemplo 38 y el Ejemplo Comparativo 20 se alimentaron a una lata de metal, que tenía un volumen de 750 ml, 400 g de un asfalto directo 60-80 (fabricado y vendido por NIPPON OIL COMPANY, LIMITED, Japón). La lata de metal que contenía el asfalto directo se puso en un baño de aceite que tenía una temperatura de 180ºC de forma que el asfalto directo se calentara satisfactoriamente, fundiendo por ello el asfalto. Después, al asfalto fundido resultante se añadió una cantidad prescrita del copolímero hidrogenado poco a poco mientras se agitaba. Después de la compleción de la adición del copolímero hidrogenado, la mezcla resultante se agitó a una velocidad de giro de 5.000 rpm durante 90 minutos, obteniendo por ello una composición de asfalto.
Las propiedades de la composición de asfalto se muestran en la Tabla 11.
TABLA 11
24
Como es evidente de la Tabla 11, la composición de asfalto de la presente invención (que se produjo en el Ejemplo 38) exhibía un excelente equilibrio de la temperatura de reblandecimiento, el alargamiento y la estabilidad al almacenamiento a alta temperatura. Por otra parte, el alargamiento de la composición de asfalto producida en el Ejemplo Comparativo 20 fue extremadamente bajo.
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Aplicabilidad industrial
El copolímero hidrogenado de la presente invención no sólo tiene excelente flexibilidad, resiliencia al impacto y resistencia al rayado, sino que también tiene excelente propiedad de manejo (propiedad antiadherencia de contacto). Además, la composición de copolímero hidrogenado obtenida mezclando el copolímero hidrogenado anteriormente mencionado con una resina termoplástica distinta del copolímero hidrogenado y/o un polímero similar a caucho distinto del copolímero hidrogenado tiene excelentes propiedades tales como alta resistencia al impacto, resistencia a la tracción y moldeabilidad. En virtud de estas excelentes propiedades, el copolímero hidrogenado, la composición de copolímero hidrogenado y sus productos reticulados se pueden usar ventajosamente como una composición que contiene carga de refuerzo, una espuma, una película multicapas o lámina multicapas, un material para construcción, un material aislante acústico amortiguador de la vibración, un material de revestimiento de cable eléctrico, una composición para soldadura por alta frecuencia, un material para moldeo por embarrado, una composición adhesiva, una composición de asfalto y las similares. También, varios artículos conformados obtenidos sometiendo el copolímero hidrogenado, la composición de copolímero hidrogenado o los materiales anteriormente mencionados a moldeo por inyección, moldeo por extrusión o similares se pueden usar ventajosamente como un material para piezas de automóviles (piezas interiores y exteriores de automóviles), diversos recipientes (tales como envases para alimentos), aparatos eléctricos domésticos, aparatos médicos, componentes industriales, juguetes y similares.

Claims (16)

1. copolímero hidrogenado obtenido hidrogenando un copolímero no hidrogenado que comprende unidades de monómero de dieno conjugado y unidades de monómero de vinilaromático, teniendo dicho copolímero no hidrogenado al menos un bloque de polímero (H) de unidades de monómero de vinilaromático,
teniendo dicho copolímero hidrogenado las siguientes características (1) a (5):
(1) un contenido de dichas unidades de monómero de vinilaromático desde mayor que 60% en peso hasta menor que 90% en peso, basado en el peso de dicho copolímero hidrogenado,
(2) un contenido de dicho bloque de polímero (H) desde 1 hasta 40% en peso, basado en el peso de dicho copolímero no hidrogenado,
(3) un peso molecular promedio ponderal desde mayor que 100.000 hasta 1.000.000,
(4) una relación de hidrogenación de 85% o más, medida con respecto a los dobles enlaces en dichas unidades de monómero de dieno conjugado, y
(5) sustancialmente sin pico de cristalización observado a -50 hasta 100ºC en un gráfico de calorimetría diferencial de barrido (DSC) obtenido con respecto a dicho copolímero hidrogenado.
2. copolímero hidrogenado según la reivindicación 1, en el que dicho copolímero no hidrogenado es un copolímero de bloques seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de bloques que están, respectivamente, representados por las siguientes fórmulas:
S-H
(1),
S-H-S
(2),
(S-H)_{m}-X
(3), y
(S-H)_{n}-X-(H)_{p}
(4)
en las que cada S representa independientemente un bloque de copolímero al azar compuesto de dichas unidades de monómero de dieno conjugado y dichas unidades de monómero de vinilaromático, cada H representa independientemente un bloque de polímero de unidades de monómero de vinilaromático, cada X representa independientemente un residuo de un agente de unión, m representa un número entero de 2 o más, y cada uno de n y p representan independientemente un número entero de 1 o más.
3. El copolímero hidrogenado según la reivindicación 2, en el que dicho copolímero no hidrogenado es un copolímero de bloques representado por dicha fórmula (1).
4. El copolímero hidrogenado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que es una espuma.
5. El copolímero hidrogenado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores, que es un artículo conformado.
6. El copolímero hidrogenado según la reivindicación 5, que es una película multicapas o una lámina multicapas.
7. El copolímero hidrogenado según la reivindicación 5, que es un artículo conformado producido por un método seleccionado del grupo que consiste en un moldeo por extrusión, un moldeo por inyección, un moldeo por soplado, un moldeo a presión de aire, un moldeo a vacío, un moldeo de espuma, un moldeo por extrusión multicapas, un moldeo por inyección multicapas, un moldeo por soldadura de alta frecuencia y un moldeo por embarrado.
8. El copolímero hidrogenado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores, que es un material para construcción, un material aislante acústico amortiguador de la vibración o un material de revestimiento de cable eléctrico.
9. Un copolímero hidrogenado reticulado obtenido sometiendo el copolímero hidrogenado de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores a una reacción de reticulación en presencia de un agente de vulcanización.
10. Una composición de copolímero hidrogenado que comprende:
1 hasta 99 partes en peso del copolímero hidrogenado (a) de la reivindicación 1, y
\newpage
99 hasta 1 partes en peso de al menos un polímero (b) seleccionado del grupo que consiste en una resina termoplástica distinta del copolímero hidrogenado (a) y un polímero similar a caucho distinto del copolímero hidrogenado (a).
11. La composición de copolímero hidrogenado según la reivindicación 10, que es una espuma.
12. La composición de copolímero hidrogenado según la reivindicación 10, que es un artículo conformado.
13. La composición de copolímero hidrogenado según la reivindicación 12, que es una película multicapas o una lámina multicapas.
14. La composición de copolímero hidrogenado según la reivindicación 12, que es un artículo conformado producido por un método seleccionado del grupo que consiste en un moldeo por extrusión, un moldeo por inyección, un moldeo por soplado, un moldeo a presión de aire, un moldeo a vacío, un moldeo de espuma, un moldeo por extrusión multicapas, un moldeo por inyección multicapas, un moldeo por soldadura de alta frecuencia y un moldeo por embarrado.
15. La composición de copolímero hidrogenado según la reivindicación 10, que es un material para construcción, un material aislante acústico amortiguador de la vibración o un material de revestimiento de cable eléctrico.
16. Una composición de copolímero hidrogenado reticulada obtenida sometiendo la composición de copolímero hidrogenado de la reivindicación 10 a una reacción de reticulación en presencia de un agente de vulcanización.
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