ES2321321T3 - Masas para moldeo, termoplasticas estabilizadas. - Google Patents
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Abstract
Masas termoplásticas para moldeo, que contienen referido en cada caso a los componentes A) y B), A) 5 a 70% en peso de por lo menos un copolimerizado injerto A) de, referido en cada caso a A), a1) 10 a 90% en peso de por lo menos una base injerta eslastomérica con una temperatura de transición al vidrio inferior a 0ºC a2) 10 a 90% en peso de por lo menos un soporte injerto de, referido a a2), a21) 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno, a22) 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas, a23) 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado, B) 30 a 90% en peso de un copolimerizado duro de, referido a B), b1) 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno, b2) 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas, b3) 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado, caracterizado porque la masa termoplástica para moldeo contiene adicionalmente por lo menos un estabilizante, el cual está constituido de (1) uno o varios poliisocianato(s) con 2,2 a 8 grupos isocianato en promedio por molécula (2) y por lo menos un grupo de principio activo (2a), (2b) o (2c) con (2a) 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupo(s) de principio activo, por mol de grupo isocianato a base de fenol, (2b) 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupo(s) de principio activo por mol del grupo isocianato a base de aminas estéricamente impedidas, (2c) 0,1 a 1,0 mol en total de por lo menos dos grupos diferentes de principio activo por mol del grupo isocianato, donde un grupo de principio activo se basa en fenol y el otro grupo de principio activo se basa en aminas estéricamente impedidas, donde los grupos de principio activo protegen los plásticos contra el deterioro por el calor, la radiación UV, oxidación, hidrólisis o efecto mecánico durante la elaboración, y (3) por mol de grupo isocianato, 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares, los cuales modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en el poliisocianato sobre un grupo funcional B, el cual puede reaccionar con los grupos isocianato.
Description
Masas para moldeo, termoplásticas
estabilizadas.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La presente invención se refiere a masas
termoplásticas estabilizadas para moldeo, los estabilizantes allí
presentes así como el método para la producción de la masa
termoplástica para moldeo.
Los polimerizados modificados de
estireno/acrilonitrilo resistentes a los golpes, como el ABS
(partículas de caucho de polibutadieno, injertado con
poliestirenoacrilonitrilo, en una matriz de
poliestirenoacrilonitrilo) y ASA (caucho de polialquilacrilo,
construido por otro lado como el ABS), son empleados en una
multiplicidad de aplicaciones. Preferiblemente se emplean para la
producción de elementos moldeados que deben exhibir buenas
propiedades mecánicas. Frecuentemente es necesario otorgar mediante
la adición de aditivos a las masas para moldeo determinadas
propiedades, alguna capacidad antiestática, particularmente buena
estabilidad contra la influencia del tiempo y otros.
La FR-PS 1 239 902 divulga masas
termoplásticas para moldeo que contienen un antiestático y un
copolímero de tres bloques EO-PO-EO
(EO = óxido de etileno, PO = óxido de propileno).
La EP-A 135 801 describe mezclas
de policarbonato, ABS o ASA y un copolímero de tres bloques
EO-PO-EO con determinada masa molar
de los bloques individuales.
La EP-A 536 483 divulga masas
para moldeo de ABS, las cuales contienen un polímero de PO, cuyos
extremos están enmascarados con EO y contiene la unidad de
1,4-butilentereftalato.
La US-PS 5 346 959 describe
mezclas de ABS, copolímero de estireno-anhídrido
maleico y copolímeros de bloque
PO-EO-PO que tienen el grupo
funcional OH (bloque central de EO).
La DE-OS 16 940 101 describe una
masa para moldeo ABS que está estabilizada con un estabilizante
fenólico, tiodipropionato de dilaurilo y ésteres de ácidos grasos
C_{1}-C_{20} (estearato de butilo).
La GB-PS 1 369 589 manifiesta
copolímeros de
estireno-butadieno-acrilonitrilo los
cuales, aparte de fibras de asbesto, contienen también
estabilizantes fenólicos y tiodipropionato de dilaurilo.
La EP-A 184 788 manifiesta masas
para moldeo ABS protectoras contra llama que contienen fenoles
estéricamente impedidos y coestabilizantes.
La WO-A 95/02639 describe la
estabilización de un material plástico reciclado que contiene
estireno de residuos y desechos reciclables. Se emplean como
estabilizantes, fenoles estéricamente impedidos,
óxidos/hidróxidos/carbonato metálicos, ésteres del ácido
tiodipropiónico y, caso, sales metálicas de ácidos grasos.
La WO-A 94/07951 manifiesta la
estabilización de plásticos de desperdicio con una mezcla de un
fenol estéricamente impedido, un fosfito ó fosfonito orgánico y
óxidos/hidróxidos/carbonato metálicos.
La EP-A 506 614 describe la
estabilización de termoplásticos con fenoles estéricamente impedidos
y ésteres de ácido fosfórico.
La EP-A 669 367 describe masas
para moldeo ABS que están estabilizadas con un trialquilfenol, fenol
estéricamente impedido y un opcional éster de ácido dilauril- o
bien diesteariltiodipropiónico.
La EP-A 712 894 manifiesta masas
para moldeo ABS y como estabilizantes los mencionados, entre otros,
fenoles estéricamente impedidos.
La DE-OS 197 50 747 describe
agentes protectores contra el envejecimiento para co- y terpolímeros
de estireno como ABS, compuestos de un fenol estéricamente
impedido, tiodipropionato de dilaurilo y/o diestearilo y un
fosfito.
WO-A 01/92391 describe masas
para moldeo termoplásticas estabilizadas que contienen, referidas a
los componentes A) a F),
- A)
- 5 a 70% en peso de por lo menos un copolimerizado injerto A) de, referido a A,
- a1)
- 10 a 90% en peso de por lo menos un base injerta elastomérica con una temperatura de transición al vidrio inferior a 0ºC y
- a2)
- 10 a 90% en peso de por lo menos un soporte injerto de, referido a a2),
- a21)
- 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
\global\parskip1.000000\baselineskip
- B)
- 29 a 90% en peso de un copolimerizado duro de, referido a B),
- b1)
- 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- b2)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- b3)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
- C)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un copolímero de tres bloques X-Y-X con un bloque central Y de unidades de óxido de propileno y bloques terminales X de unidades de óxido de etileno,
- D)
- 0,01 a 5% en peso de por lo menos un producto butilado de reacción de p-cresol con diciclopentadieno de la fórmula (I)
- \quad
- con n \leq 10,
- E)
- 0,01 a 5% en peso de por lo menos un éster del ácido tiocarbónico,
- F)
- 0,01 a 5% en peso de por lo menos una sal de metal alcalino o alcalinotérreo de un ácido carboxílico C_{6}-C_{20},
- G)
- 0 a 30% en peso, referido a los componentes A) a G), de otros aditivos comunes,
donde las masas para moldeo,
después de 100 horas de exposición a la luz y la intemperie según
ISO 4892/2 método A, temperatura de panel negro de 65ºC, durante la
medición de color según CIE-Lab de acuerdo con DIN
6274 y DIN 5033 exhibe, después de la exposición a la intemperie, un
valor db* inferior a +
5,0.
\vskip1.000000\baselineskip
Todas las masas para moldeado del estado de la
técnica tienen en común, que es inalcanzable su estabilización
contra la intemperie (lluvia, luz, UV) y el envejecimiento en el
calor (almacenamiento en caliente), o es alcanzable sólo a costa de
otras propiedades ventajosas, por ejemplo la tenacidad.
Además, las formas para moldeado del estado de
la técnica exhiben desventajosas pérdidas de color. De allí que
mediante la presente invención se deberían poner a disposición masas
para moldeo que en particular sean de color natural (por
consiguiente sin tener que manejar la adición de agentes colorantes
para enmascarar el color particular de la masa para moldeo) y
exhiban unas mejores estabilidad a la intemperie y estabilidad al
envejecimiento por calor, comparadas con las masas para moldeo del
estado de la técnica. Al mismo tiempo, las masas termoplásticas
para moldeo deben también exhibir un perfil equilibrado de
propiedades mecánicas, en particular también una alta tenacidad
luego de la exposición a la intemperie y almacenamiento en
caliente.
Además, las masas para moldeo acordes con la
invención deben garantizar que las piezas formadas producidas a
partir de ellas exhiben una tendencia reducida a la formación de
figuras de polvo, cuando las piezas formadas son almacenadas en una
atmósfera que tiene polvo. Además, las masas para moldeo deben
exhibir una dispersión mejorada de agente colorante, es decir el
colorante o bien pigmento, deben dejarse dispersar de modo
particularmente homogéneo en las masas para moldeo. Finalmente, las
masas para moldeo deben exhibir durante la elaboración de la
fundición inyectada una mejora en la capacidad para el desmolde,
comparadas con las masas para moldeo del estado de la técnica. Se
da solución a estos objetivos de acuerdo con una primera forma de
operar, mediante masas termoplásticas para moldeo que contienen, en
cada caso referido a los componentes A) y B),
- A)
- 5 a 70% en peso, preferiblemente 8 a 65% en peso, particularmente preferido 10 a 60% en peso, de por lo menos un copolimerizado injerto A) de, en cada caso referido a A),
- a1)
- 10 a 90% en peso de por lo menos un base injerta elastomérica con una temperatura de transición al vidrio inferior a 0ºC,
- a2)
- 10 a 90% en peso de por lo menos un soporte injerto de, referido a a2),
- a21)
- 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
- B)
- 30 a 90% en peso, preferiblemente 34 a 88% en peso, particularmente preferido 39 a 85% en peso de un copolimerizado duro de, referido a B),
- b1)
- 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- b2)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- b3)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
\vskip1.000000\baselineskip
Las masas termoplásticas para moldeo acordes con
la invención, según la primera forma de operar se caracterizan
entonces porque las masas termoplásticas para moldeo contienen
adicionalmente por lo menos un estabilizante, el cual está
construido de
- (1)
- uno o varios poliisocianato(s) con 2,2 a 8 grupos isocianato en promedio por molécula,
- (2)
- y por lo menos un grupo de principio activo (2a), (2b) o (2c) con
- (2a)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupos de principio activo a base de fenol, por mol de grupo isocianato,
- (2b)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupos de principio activo a base de aminas estéricamente impedidas, por mol de grupo isocianato(s),
- (2c)
- 0,1 a 1,0 mol en suma de por lo menos dos grupos de principio activo diferentes por mol de grupo isocianato(s), donde un grupo de principio activo se basa en fenol y el otro grupo de principio activo se basa en aminas estéricamente impedidas,
- \quad
- donde el (los) grupo(s) de principio activo protegen durante la elaboración al material plástico contra el deterioro por calor, radiación UV, oxidación, hidrólisis o influencia mecánica, y
- (3)
- 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares por mol del grupo isocianato, los cuales modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en los poliisocianatos sobre un grupo funcional B, el cual puede reaccionar con el grupo isocianato.
\vskip1.000000\baselineskip
Se soluciona este objetivo según una segunda
forma de operar, también mediante masas termoplásticas para moldeo
que contienen, en cada caso referido a la suma de los componentes
A), B') y B'',
- A')
- 5 a 70% en peso, preferiblemente 8 a 65% en peso, particularmente preferido 10 a 60% en peso, de por lo menos un copolimerizado injerto A) de, en cada caso referido a A'),
- a1')
- 10 a 90% en peso de por lo menos un base injerta elastomérica con una temperatura de transición al vidrio inferior a 0ºC,
- a2')
- 10 a 90% en peso de por lo menos un soporte injerto de, referido a a2'),
- a21)
- 5 a 85% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
- a24)
- 15 a 95% en peso de metacrilato de alquilo,
- B')
- 0 a 65% en peso, preferiblemente 10 a 50% en peso, particularmente preferido 25 a 45% en peso, de un polimerizado de metacrilato de alquilo obtenible mediante polimerización de una mezcla compuesta de, referida en cada caso a B'),
- b1')
- 50 a 100% en peso de metacrilato de alquilo,
- b2')
- 0 a 15% en peso de un éster de alquilo C_{1}-C_{8} de ácido acrílico,
- b3')
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero monoetilénico insaturado y
- B'')
- 0 a 65% en peso, preferiblemente 10 a 50% en peso, particularmente preferido 25 a 45% en peso de un copolimerizado obtenible mediante polimerización de una mezcla compuesta de, en cada caso referida a B''),
- b1'')
- a 100% en peso de un monómero vinilaromático,
- b2'')
- a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas y
- b3'')
- a 50% en peso de por lo menos un monómero monoetilénico insaturado adicional.
\vskip1.000000\baselineskip
Las masas termoplásticas para moldeo acordes con
la invención según la segunda forma de operar se caracterizan
entonces porque las masas termoplásticas de moldeo, adicionalmente
contienen por lo menos un estabilizante que está construido de
- (1)
- uno o varios poliisocianato(s) con 2,2 a 8 grupos isocianato por molécula,
- (2)
- y por lo menos un grupo de principio activo (2a), (2b) o (2c) con
- (2a)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupos de principio activo a base de fenol, por mol de grupo isocianato,
- (2b)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupos de principio activo, por mol de grupo isocianato(s), a base de aminas estéricamente impedidas,
- (2c)
- 0,1 a 1,0 mol en suma de por lo menos dos grupos diferentes de principio activo por mol de grupo isocianato(s), donde un grupo de principio activo se basa en fenol y el otro grupo de principio activo se basa en aminas estéricamente impedidas, donde el (los) grupo(s) de principio activo protegen durante la elaboración al material plástico contra el deterioro por calor, radiación UV, oxidación, hidrólisis o influencia mecánica, y
- (3)
- por mol del grupo isocianato, 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares, los cuales modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en los poliisocianatos sobre un grupo funcional B, el cual puede reaccionar con el grupo isocianato.
Las formas de operar de la presente invención se
diferencian unas de otras respecto a los componentes B) o bien B')
y B''), donde el componente B) forma un copolimerizado duro en la
primera forma de operar, mientras que en la segunda forma de operar
el copolimerizado duro está formado de los componentes B') y
B'').
\vskip1.000000\baselineskip
Desde ahora, las siguientes formas de operar se
refieren a las masas termoplásticas de moldeo según la primera y la
segunda forma de operar, siempre y cuando no se señale en particular
válida por solo una forma de operar.
Las masas termoplásticas de moldeo acordes con
la invención pueden contener aditivos comunes en los siguientes
ámbitos, referidos en cada caso a los componentes A) así como B) o
bien A'), B') así como B'') y los respectivos aditivos. Aquí son
ejemplos de ello:
- C)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un copolímero de tres bloques X-Y-X con un bloque central Y de unidades de óxido de propileno y bloques terminales X de unidades de óxido de etileno,
- D)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un producto butilado de reacción de p-cresol con diciclopentadieno de la fórmula (I)
- \quad
- con n \leq10,
- E)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un éster de ácido tiocarboxílico,
- F)
- 0 a 5% en peso de por lo menos una sal de metal alcalino o alcalinotérreo de un ácido carboxílico C_{6}-C_{20}.
- G)
- 0 a 30% en peso de otros aditivos comunes.
\vskip1.000000\baselineskip
En una forma preferida de operar de las masas
para moldeo acordes con la invención, de acuerdo con la primera
forma de operar, es en cada caso referido a los componentes A) a G)
a:
\bullet la fracción del componente A) 5 a 70%
en peso, en particular 8 a 65% en peso, particularmente preferido
10 a 60% en peso,
\bullet la fracción del componente B) 29 a 90%
en peso, en particular 34 a 88% en peso, particularmente preferido
39 a 85% en peso,
\bullet la fracción del componente C) 0 a 5%
en peso, en particular 0,01 a 5% en peso, particularmente preferido
0,01 a 4% en peso, especialmente 0,01 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente D) 0,01 a
5% en peso, en particular 0,03 a 4% en peso, particularmente
preferido 0,05 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente E) 0,01 a
5% en peso, en particular 0,03 a 4% en peso, particularmente
preferido 0,05 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente F) 0,01 a
5% en peso, en particular 0,02 a 4% en peso, particularmente
preferido 0,1 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente G),
referida a los componentes A) a G), 0 a 30% en peso, en particular
0 a 25% en peso, particularmente preferido 0 a 20% en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
En una forma preferida de operar las masas para
moldeo acordes con la invención según la segunda forma de operar
es, referido en cada caso a los componentes A) a G), a:
\bullet la fracción del componente A) 5 a 70%
en peso, en particular 8 a 65% en peso, particularmente preferido
10 a 60% en peso,
\bullet la fracción del componente B') 0 a 65%
en peso, en particular 10 a 50% en peso, particularmente preferido
25 a 45% en peso,
\bullet la fracción del componente B'') 0 a
65% en peso, en particular 10 a 50% en peso, particularmente
preferido 25 a 45% en peso,
\bullet la fracción del componente C) 0 a 5%
en peso, en particular 0,01 a 5% en peso, particularmente preferido
0,01 a 4% en peso, especialmente 0,01 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente D) 0,01 a
5% en peso, en particular 0,03 a 4% en peso, particularmente
preferido 0,05 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente E) 0,01 a
5% en peso, en particular 0,03 a 4% en peso, particularmente
preferido 0,05 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente F) 0,01 a
5% en peso, en particular 0,02 a 4% en peso, particularmente
preferido 0,1 a 3% en peso,
\bullet la fracción del componente G),
referido a los componentes A) a G), 0 a 30% en peso, en particular
0 a 25% en peso, particularmente preferido 0 a 20% en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
Se entiende que la suma de las masas de todos
los componentes en ambas formas de operar, se completa
respectivamente a 100% en peso.
\newpage
Componente A) o bien
A')
El componente A) o bien A') en un copolimerizado
injerto con un base injerta elastomérica particulada a1) o bien
a1') con una temperatura de transición vidrio inferior a 0ºC, es
medido con el calorímetro de barrido diferencial (DSC) de acuerdo
con DIN 53765. En ello, el base injerta elastomérica puede ser
elegida de entre todos los polímeros elásticos de caucho adecuados
conocidos. Preferiblemente, se trata de cauchos de dieno, acrilato,
EPDM, u otros.
El base injerta elastomérica está presente en
los componentes A) o bien A') en una cantidad de 10 a 90% en peso,
preferiblemente 15 a 85% en peso, particularmente preferido 20 a 80%
en peso, referido en cada caso a los componentes A) o bien A').
Preferiblemente, el componente a1) ó bien a1')
es por lo menos un (co)polimerizado de, referido en cada caso
a a1) o bien a1')
- a11)
- 60 a 100% en peso, particularmente preferido 70 a 100% en peso, de por lo menos un dieno conjugado o acrilato de alquilo C_{1-10} o sus mezclas,
- a12)
- 0 a 35% en peso, particularmente preferido 0 a 30% en peso, de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
- a13)
- 0 a 10% en peso, particularmente preferido 0 a 5% en peso, de por lo menos un monómero entrelazante.
\vskip1.000000\baselineskip
Como monómeros a11) entran en consideración en
general butadieno, isopreno, cloropreno o mezclas de ellos, como
también los siguientes hechos de alquilacrilatos
C_{1-10} y mezclas de ellos. Preferiblemente, se
emplean butadieno o isopreno o sus mezclas, particularmente
preferidos butadieno, acrilato de n-butilo, acrilato
de 2-etilhexilo o sus mezclas, en particualr
acrilato de n-butilo. En espcial se emplean
butadieno o acrilato de n-butilo.
Como componente a12) pueden estar presentes en
el componente a1) monómeros que modifican en un cierto rango las
propiedades mecánicas y térmicas de la base injerta. Como ejemplos
de tales comonómeros monoetilénicos insaturados pueden mencionarse
estireno, estirenos sustituidos, acrilonitrilo, metacrilonitrilo,
ácido acrílico, ácido metacrílico, ácidos dicarboxílicos como ácido
maleico y ácido fumárico así como sus anhídridos como anhídrido
maleico, monómeros que tienen nitrógeno funcional como acrilato de
dimetilaminoetilo, acrilato de dietilaminoetilo, vinilimidazol,
vinilpirrolidona, vinilcaprolactama, vinilcarbazol, vinilanilina,
acrilamida, alquilésteres C_{1-10} del ácido
acrílico como acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de
n-propilo, acrilato de i-propilo,
acrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo,
acrilato de sec.-butilo, acrilato de tert.-butilo, acrilato de
etilhexilo, los correspondientes alquilésteres
C_{1-10} del ácido metacrílico así como acrilato
de hidroxietilo, ésteres aromáticos y aralifáticos del ácido
acrílico y ácido metacrílico como acrilato de fenilo, metacrilato
de fenilo, acrilato de bencilo, metacrilato de bencilo, acrilato de
2-feniletilo, metacrilato de
2-feniletilo, acrilato de
2-fenoxietilo así como metacrilato de
2-fenoxietilo, maleinimidas N- sustituidas como
N-metil-, N-fenil- y
N-ciclohexilmaleinimida, éteres insaturados como
vinilmetiléter así como mezclas de ellos.
Como componente a12) se emplean preferiblemente
estireno, \alpha-metilestireno, acrilato de
n-butilo, metacrilato de metilo (MMA) o sus
mezclas, en particular estireno y acrilato de
n-butilo o sus mezclas, especialmente estireno.
Siempre y cuando se emplee un componente a12), aunque en ningún
componente a13), la fracción del componente a11) es preferiblemente
de 70 a 99,9% en peso, particularmente preferido de 90 a 99% en
peso, y la fracción del componente a12) preferiblemente de 0,1 a
30% en peso, particularmente preferido de 1 a 10% en peso, referido
en cada caso a a1) o bien a1'). Son particularmente preferidos los
copolímeros butadieno/estireno y acrilato de
n-butilo/estireno en el rango indicado de
cantidades.
Son ejemplos de monómeros entrelazantes del
componente a13) los compuestos de divinilo como divinilbenceno,
compuestos de dialilo como maleato de dialilo, alilésteres de los
ácidos acrílico y metacrílico, acrilato de
dihidrodiciclopentadienilo (DCPA), ésteres de divinilo de ácidos
carboxílicos como el ácido succínico y ácido adípico, éteres de
dialilo y divinilo de alcoholes bifuncionales como el etilenglicol y
butano-1,4-diol.
Además, el componente A) o bien A') contiene una
base injerta en una cantidad de 10 a 90% en peso, preferiblemente
de 15 a 85% en peso, particularmente preferido 20 a 80% en peso,
referido en cada caso a A) o bien A').
Se obtiene la base injerta a2) (primera forma
de operar) de, referido en cada caso a a2),
- a21)
- 50 a 100% en peso, particularmente preferido 55 a 90% en peso, en particular 60 a 85% en peso, de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso, particularmente preferido 10 a 45% en peso, en particular 15 a 40% en peso, de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso, particularmente preferido 0 a 30% en peso, en particular 0 a 10% en peso, de por lo menos un monómero monoetilénico insaturado adicional.
\vskip1.000000\baselineskip
Se obtiene la base injerta a2') (segunda forma
de operar) de, referido en cada caso a a2'),
- a21)
- 5 a 85% en peso, preferiblemente 10 a 65% en peso, de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso, particularmente preferido 0 a 30% en peso, en particular 0 a 15% en peso, de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso, particularmente preferido 0 a 45% en peso, en particular 0 a 40% en peso, de por lo menos un monómero monoetilénico insaturado adicional,
- a24)
- 5 a 95% en peso, en particular 10 a 65% en peso, de metacrilato de alquilo.
\vskip1.000000\baselineskip
La base injerta a2) o bien a2') contiene por lo
menos un compuesto de estireno a21). Preferiblemente son estireno,
\alpha-metilestireno u otros estirenos
sustituidos, donde estos estirenos, pueden estar sustituidos en el
sistema aromático una o varias veces con alquilo
C_{1}-C_{8}. De modo particular se prefiere
emplear estireno o \alpha-metilestireno o sus
mezclas, muy particularmente preferido estireno.
Como otros monómeros a23) monoetilénicos
insaturados entran en consideración aquellos que ya fueron
mencionados como monómeros a12), preferiblemente acrilato de metilo
(MMA) y acrilato de n-butilo, particularmente
preferido metacrilato de metilo.
La base injerta a2) es preferiblemente un
copolimerizado de estireno/acrilonitrilo, en particular con un
contenido de acrilonitrilo de 15 a 40% en peso. En una forma
particularmente e igualmente preferida de operar, la base injerta
a2) contiene de 16 a 30% en peso, preferiblemente 17 a 28% en peso,
particularmente preferido 18 a 25% en peso, de acrilonitrilo.
Comúnmente, los copolimerizados injertos A) o
bien A') se producen de acuerdo con el método de la polimerización
por emulsión. En ello, se polimerizan en general a una temperatura
de 20 a 100ºC, preferiblemente 30 a 80ºC. A menudo se emplean
emulsificantes comunes, como por ejemplo sales de metales alcalinos
de ácidos alquil- o alquilarilsulfónicos, sulfatos de alquilo,
sulfonatos de alcoholes grasos, sales de ácidos grasos altos con 10
a 30 átomos de carbono, sulfosuccinatos, etersulfonatos o jabones de
resina. Preferiblemente se emplean las sales de metales alcalinos,
en particular las sales de sodio o potasio de sulfonatos de alquilo
o ácidos grasos con 10 a 18 átomos de carbono. Por regla general,
los emulsificantes se emplean en cantidades de 0,2 a 5% en peso, en
particular de 0,3 a 3% en peso, referido al monómero empleado
durante la producción de la base injerta.
Para la producción de la dispersión se emplea
preferiblemente tanta agua que la dispersión lista exhibe un
contenido de materia sólida de 20 a 55% en peso. Preferiblemente, se
trabaja en una relación agua/monómero de 2:1 a 0,7:1.
Para empezar la reacción de polimerización son
adecuados todos los formadores de radicales que se degradan a la
temperatura elegida de reacción, así como también aquellos que se
descomponen solos térmicamente, como también los que hacen esto en
presencia de un sistema redox. Como iniciadores de polimerización
entran en consideración preferiblemente los formadores de
radicales, por ejemplo peróxidos, preferiblemente peroxosulfatos
(tal vez persulfato de sodio o potasio) y compuestos azo como
azodiisobutironitrilo. Sin embargo, también pueden emplearse
sistemas redox, en particular aquellos a base de hidroperóxidos como
hidroperóxido de cumeno. Por regla general, se emplean los
iniciadores de polimerización en una cantidad de 0,1 a 1% en peso,
referida al monómero de base injerta.
Los formadores de radicales y también los
emulsificantes son añadidos al principio de la reacción, por ejemplo
en forma discontinua como cantidad total para comenzar la reacción
o distribuidos en varias porciones al comienzo y en uno o varios
puntos de tiempo posteriores o de modo continuo durante un intervalo
determinado de tiempo. La adición continua puede ocurrir también a
lo largo de un gradiente, el cual por ejemplo puede ser ascendente
o descendente, lineal o exponencial o también en pasos (función
escalera).
Además, puede emplearse regulador de peso
molecular como tioglicolato de etilhexilo, n- o
t-dodecilmercaptano u otros mercaptanos, terpinoles
y dímero de metilestireno u otros compuestos adecuados para regular
el peso molecular. El regulador de peso molecular es añadido al
principio de la reacción de modo continuo o discontinuo, como se
describió antes para el formador de radicales y emulsificantes.
Para cumplir un valor de pH que se mantiene
constante, el cual esta preferiblemente entre 6 y 9, pueden
emplearse sustancias tampón como pirofosfato de sodio,
Na_{2}HPO_{4}/NaH_{2}PO_{4}, hidrogenocarbonato de sodio o
tampón a base de ácido cítrico/citrato. Se emplean el regulador de
peso molecular y las sustancias tampón en las cantidades comunes,
de modo que sobra aquí una información más detallada.
También puede ser ventajoso, para el ajuste del
tamaño de la partícula y su distribución, emplear electrolitos
adicionales (en particular sales).
En una forma particular de operar, también puede
producirse la base injerta mediante polimerización de los monómeros
a1) o bien a1') en presencia de un látex finamente dividido
(denominado "inoculación móvil del látex" de la
polimerización). Este látex está presente y puede estar compuesto de
monómeros que forman polímeros elásticos de caucho o también de
otros monómeros, como ya se mencionó. Los inóculos adecuados de
látex están compuestos por ejemplo de polibutadieno o
poliestireno.
En otra forma preferida de operar, puede
producirse la base injerta a1) o bien a1') en el denominado método
de entrada. En este método está presente una determinada fracción
del monómero y se inicia la polimerización, después de lo cual se
añade el monómero a1) o bien a1') restante ("fracción
entrante") como afluente durante la polimerización. Los
parámetros de entrada (forma del gradiente, cantidad, duración,
etc.) dependen de las otras condiciones de polimerización. De
acuerdo con el sentido, valen aquí también las ejecuciones
realizadas para la suplementación del iniciador por radicales o
bien emulsificantes.
Además, son adecuados también los polimerizados
injertos con varias capas "blandas" y "duras".
Las condiciones exactas de polimerización, en
particular tipo, cantidad y dosificación del emulsificante y de las
otras materias auxiliares de polimerización son elegidas
preferiblemente de modo que el látex obtenido del polimerizado
injerto A) o bien A') exhibe un tamaño promedio de partícula
definido mediante el valor d50 de la distribución del tamaño de
partícula, de 80 a 800 nm, preferiblemente 80 a 500 nm,
particularmente preferido 85 a 400 nm.
Según una forma de operar de la invención, se
coordinan una con otra las condiciones de reacción de modo que las
partículas de polimerizado exhiben una distribución de tamaño de
partícula bimodal o polimodal, por consiguiente una distribución
del tamaño con por lo menos dos máximos más o menos revelados.
Se logra una distribución de tamaño de partícula
bimodal preferiblemente mediante una aglomeración (parcial) de las
partículas de polímero. Para ello puede por ejemplo procederse como
sigue: se polimerizan los monómeros que conforman el núcleo, hasta
un rendimiento comúnmente de por lo menos 90%, preferiblemente mayor
a 95 %, referido en cada caso a los monómeros empleados. Por regla
general se alcanza este rendimiento después de 4 a 20 horas. El
látex de caucho obtenido tiene un tamaño promedio de partícula d50
de máximo 200 nm y una estrecha distribución de tamaño de partícula
(sistema casi monodisperso).
En la segunda etapa se aglomera él látex de
caucho. Esto ocurre, por regla general, mediante la suplementación
de una dispersión de un polimerizado de éster acrílico. Se emplean
preferiblemente dispersiones que copolimerizados de ésteres de
(alquilo C_{1-C4}) del ácido acrílico,
preferiblemente de acrilato de etilo con 0,1 a 10% en peso de
monómeros que forman polimerizados polares, como ácido acrílico,
ácido metacrílico, acrilamida o metacrilamida,
N-metilolmetacrilamida o
N-vinilpirrolidona. Se prefiere particularmente un
copolimerizado de 90 a 96% acrilato de etilo y 4 a 10% de
metacrilamida. La dispersión aglomerada puede, dado el caso,
también contener varios de los mencionados polimerizado de éster
acrílico.
En general, la concentración del polimerizado de
éster acrílico en la dispersión empleada para la aglomeración debe
estar entre 3 y 40% en peso. En la aglomeración se emplean 0,2 a 20,
preferiblemente 1 a 5% en peso, de la dispersión de aglomeración
por 100 partes del látex de caucho, calculado sobre la materia seca.
Se realiza la aglomeración mediante la adición de la dispersión de
aglomeración al caucho. Comúnmente, la adición dura aproximadamente
1 a 30 minutos a una temperatura entre 20 y 90ºC, preferiblemente
entre 30 y 75ºC.
Aparte de hacerse por medio de una dispersión de
polimerizado de éster acrílico, el látex de caucho puede ser
también aglomerado mediante otros agentes aglomerantes como
anhídrido acético. También es posible una aglomeración mediante
presión o congelación (aglomeración por presión o congelación). Los
métodos mencionados son conocidos por los expertos.
Bajo las condiciones mencionadas, se aglomera
sólo una parte de las partículas de caucho, de modo que surge una
distribución bimodal. En ello, después de la aglomeración están
presentes en general más de 50%, preferiblemente entre 60 y 95%, de
las partículas (distribución numérica) en estado no aglomerado. El
látex de caucho parcialmente aglomerado obtenido es relativamente
estable, de modo que él puede ser transportado y almacenado sin más,
sin que se inicie coagulación.
Para lograr una distribución bimodal del tamaño
de partícula del polimerizado injerto A) o bien A') es posible
también producir de la forma común separados uno de otro, dos
polimerizados injertos diferentes AA) y AB), los cuales se
diferencian en su tamaño promedio de partícula y adicionar
conjuntamente los polimerizados injertos AA) y AB) en la relación
deseada de cantidad.
La producción de la base injerta a2) o bien
a2') puede ocurrir bajo las mismas condiciones que la producción
del soporte de injerto a1) o bien a1'), donde puede producirse del
soporte a2) o bien a2') en una o varias etapas del método. Por
ejemplo, puede polimerizarse haciendo injerto en dos etapas, primero
estireno o bien \alpha-metilestireno solo y
después estireno y acrilonitrilo en una segunda etapa consecutiva.
Este injerto de dos etapas (primero estireno, después estireno
acrilonitrilo) es una forma preferida de operar.
En las DE- A 12 60 135, DE- A 31 49 358 así como
EP- A 735 063 se describen detalles ulteriores para la producción
del polimerizado injerto A) o bien A'), a los cuales se incluye
mediante referencia en la presente invención.
Es ventajoso ejecutar nuevamente la
polimerización de injerto sobre el soporte de injerto a1) o bien
a1') en emulsión acuosa. Ella puede ser hecha en el mismo sistema
que la polimerización del soporte de injerto, donde pueden ser
añadidos otros emulsificante e iniciador. Éstos no tienen por qué
ser idénticos con los emulsificantes o iniciadores empleados para
la producción del soporte de injerto a1) o bien a1'). De este modo,
puede por ejemplo ser adecuado emplear un persulfato como iniciador
para la producción del soporte de injerto a1) o bien a1'), sin
embargo emplear un sistema iniciador redox para la polimerización de
la envoltura del injerto a2) o bien a2'). Por lo demás, para la
elección del emulsificantes, iniciador y materias auxiliares de
polimerización, vale lo dicho para el soporte de injerto a1) o bien
a1'). La mezcla de monómeros a ser injertados puede ser añadida a
la mezcla de reacción en una sola vez, por porciones en varias
etapas o preferiblemente de modo continuo durante un intervalo
determinado de tiempo de la polimerización.
En cuanto al soporte de injerto a1) o bien a1'),
de los monómeros a2) o bien a2') resultan polímeros no injertos, se
agregan las cantidades que por regla general están por debajo de 10%
en peso de la masa del componente A) o bien A').
Componente
B)
El componente B) es un copolimerizado duro de,
referido a B),
- b1)
- 50 a 100% en peso, particularmente referido 55 a 90% en peso, en particular 60 a 85% en peso, de por lo menos un compuesto de estireno,
- b2)
- 0 a 50% en peso, particularmente preferido 10 a 45% en peso, en particular 15 a 40% en peso, de acrilonitrilo ó metacrilonitrilo o sus mezclas,
- b3)
- 0 a 50% en peso, particularmente preferido 0 a 30% en peso, en particular 0 a 20% en peso, de por lo menos un monómero monoetilénico insaturado adicional.
\vskip1.000000\baselineskip
El componente B) exhibe preferiblemente un
número de viscosidad VZ (determinado según DIN 53726 a 25ºC, 0,5% en
peso en dimetilformamida) de 50 a 120 ml/g, particularmente
preferido 52 a 110 ml/g, en particular 55 a 105 ml/g.
Para el mencionado monómero, como compuesto de
estireno b1) entran en consideración a21), en particular de
estireno, \alpha-metilestireno o sus mezclas.
Preferiblemente la fracción de
\alpha-metilestireno en tales mezclas asciende a
50% en peso, referido a b1). De modo particularmente preferido se
emplea estireno sólo.
Como otros monómeros monoetilénicos insaturados
b3) entran en consideración los ya mencionados monómeros para a12),
en particular MMA así como N-alquil- y
N-arilmaleinimidas como por ejemplo
N-fenilmaleinimida.
Preferiblemente, con B) se trata de un
copolimerizado de estireno/acrilonitrilo. De modo particularmente
preferido se emplea un copolimerizado de
estireno-acrilonitrilo con 15 a 40% en peso, en
particular 20 a 33% en peso de acrilonitrilo como componente b2).
Preferiblemente el copolimerizado contiene 22 a 31% en peso,
particularmente preferido 23 a 29% en peso de acrilonitrilo.
Se obtienen tales copolimerizados de la manera
conocida mediante polimerización en masa, en solución, en
suspensión, por precipitación o emulsión, donde se prefieren la
polimerización en masa y en solución. Por ejemplo, se describen
particularidades de este método en Kunststoffhandbuch, Herausgeber
R. Vieweg und G. Daumiller, volumen V "Polistyrol", editorial
Carl-Hanser, Munich 1969, páginas 118 y
siguientes.
Se prefieren las masas termoplásticas para
moldeo, en las cuales el componente a11) es butadieno y el
componente B) es un copolimerizado de
estireno-acrilonitrilo con 10 a 50% en peso,
particularmente preferido 22 a 33% en peso, en particular 23 a 29%
en peso de acrilonitrilo.
Componente
B')
Los polimerizados (B') de metacrilato de alquilo
empleado en las masas termoplásticas para moldeo acordes con la
invención son homopolimerizados de metacrilato de alquilo o
copolimerizados de metacrilato de alquilo con hasta 15% en peso,
basado en (B') de un éster de alquilo
C_{1}-C_{8} del ácido acrílico. Como metacrilato
de alquilo se prefiere particularmente el metacrilato de metilo
(MMA).
Como ésteres de alquilo
C_{1}-C_{8} del ácido acrílico (componente b2'))
se pueden emplear acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato
de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de
n-pentilo, acrilato de n-hexilo,
acrilato de n-heptilo, acrilato de
n-octilo y acrilato de 2-etilhexilo
así como mezclas de ellos preferiblemente acrilato de metilo,
acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato
de 2-etilhexilo o mezclas de ellos, prefiriendo
particularmente acrilato de metilo.
Los polimerizados de acrilato de metilo (MMA)
producidos mediante polimerización en ausencia de solvente, en
solución o en goteo de acuerdo con métodos conocidos (véase por
ejemplo Kunststoff-Handbuch, volumen IX,
"Polimetacrylate", Vieweg/Esser, editorial
Carl-Hanser- 1975) y están disponibles en el
mercado. Se emplean preferiblemente polimerizados de metacrilato de
metilo, cuyo valor de peso promedio PM de la masa molar está en el
rango de 60.000 a 300.000 g/mol (determinado mediante dispersión de
luz en cloroformo).
Además los componentes B') pueden contener 0 a
50% en peso de por lo menos otro monómero monoetilénico insaturado,
por ejemplo acrilonitrilo, metacrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno o sus mezclas.
Componente
B'')
El componente (B'') es un copolimerizado de un
monómero vinilaromático (b1'') de un cianuro de vinilo
(acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas) y por lo menos un
monómero monoetilénico insaturado adicional en el rango de
cantidades indicado anteriormente.
Como monómeros vinilaromáticos (componente
b1'')) pueden emplearse estireno, estireno sustituido desde una
hasta tres veces con radicales alquilo
C_{1}-C_{8} como
p-metilestireno o tert.-butilestireno así como
\alpha-metilestireno, sin embargo es preferido
estireno.
Como cianuro de vinilo (componente b2'') puede
emplearse acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo, preferiblemente
acrilonitrilo.
Como monómero monoetilénico insaturado b3'')
entra en consideración el monómero ya mencionado para a12), en
particular MMA así como N-alquil y
N-arilmaleinimidas como
N-fenilmaleinimida.
Por fuera de los rangos indicados arriba de la
mezcla del componente (B'') se obtienen masas para moldeo turbias,
comúnmente a temperaturas de trabajo por encima de 240ºC, las cuales
exhiben defectos ópticos.
Los copolimerizados (B'') pueden ser producidos
de acuerdo con métodos conocidos, como polimerización en ausencia
de solvente, en solución, en suspensión o emulsión, preferiblemente
mediante polimerización en solución (ver GB- A 14 72 195). En ello,
se prefieren los copolimerizados (B'') con masas molares PM de
60.000 a 300.000 g/mol, determinada mediante dispersión de luz en
dimetilformamida.
Componente
C)
Preferiblemente es copolímero de tres bloques
EO-PO-EO (EO = óxido de etileno, PO
= óxido de propileno). La masa molar promedio Mn del bloque
central PO es preferiblemente de 2000 a 4000, particularmente
preferido 2200 a 3800, en particular 2300 a 3500, muy
particularmente preferido cerca de 2300, cerca de 2750 o cerca de
3250, en cada caso \pm 10%. Preferiblemente, el promedio de la
fracción de bloques terminales EO, tomados en conjunto, es de 3 a
28% en peso, particularmente preferido 8 a 24% en peso, en
particular aproximadamente 8 a 14 o 18 a 24% en peso, referido en
cada caso a C).
La producción del copolímero empleado de tres
bloques de la fórmula X-Y-Z puede
ocurrir mediante polimerización de la forma de por sí conocida (N.
Schönfeldt, Grenzflächenaktive Etilenoxid-Addukte,
wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart, 1976, páginas
53 y siguientes), donde se produce primero que todo un bloque
central de óxido de polipropileno Y, en cuyos dos extremos se
coloca respectivamente un bloque X de unidades de óxido de etileno.
En los pesos moleculares previamente indicados se trata por regla
general de los pesos moleculares promedio (promedio numérico Mn,
determinado por ejemplo del conteo de OH según DIN 53240).
Los copolímeros de tres bloques preferidos y su
producción son descritos también en EP- A 125 801 y
EP-A 018 591.
Componente
D)
Es un producto butilado de reacción de cresol
con diciclopentadieno de la fórmula (II) (n \leq 10,
preferiblemente \leq 6)
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
se emplea preferiblemente el
isómero de la fórmula
(II)
con una masa molar promedio de 600
a
700.
Se encuentra disponible en el comercio por
ejemplo, Santowhite®ML (Monsanto), Lowinox®22 CP46 o bien LOWI-
NOX®CPL (Lowi/Great Lakes), Wingstay®L (Goodyear) o Ralox®LC
(Raschig).
Componente
E)
Es un éster del ácido tiocarboxílico.
Preferiblemente son ésteres de alcoholes grasos
C_{6}-C_{20} del ácido tiopropiónico,
particularmente preferido el éster de estearilo y laurilo. Se emplea
de modo muy particularmente preferido el dilauriléster del ácido
tiodipropiónico (=tiodipropionato de dilaurilo), diesteariléster del
ácido tiodipropiónico (=tiodipropionato de distearilo) o sus
mezclas.
El dilauriléster del ácido tiodipropiónico es
por ejemplo obtenible en el comercio como Cyanox®LTDP (American
Cyanamid), Hostanox®SE1 o bien SE3 (Clariant); Irganox®PS 800
(Ciba-Geigy), Lowinox®DLTDP (Lowi) o Sumilizer®TPLR
(Sumitomo). El diesteariléster del ácido tiodipropiónico es por
ejemplo obtenible en el comercio como Cyanox®STDP (American
Cyanamid), Hostanox®SE2 o bien SE4 (Clariant), Irganox®PS 802 (Ciby-
Geigy), Lowinox®DSTDP (Lowi) y Sumilizer®TPS (Sumitomo). También
los otros ácidos carboxílicos adecuados que contienen azufre son
conocidos y comunes en el mercado.
Componente
F)
Es una sal de metal alcalino o sal de metal
alcalinoterreo de un ácido carboxílico
C_{6}-C_{20}. Se prefieren las sales de sodio y
potasio así como de magnesio, calcio y zinc. Son ésteres preferidos
de ácidos carboxílicos los del ácido esteárico, ácido láurico,
ácido oleico y ácido palmítico. De modo particularmente preferido
se emplean estearato de calcio, estearato de zinc, estearato de
magnesio, estearato de potasio y estearato de sodio, especialmente
estearatos de Mg y K.
Estos materiales son conocidos y disponibles en
el comercio de las sustancias químicas.
Se entiende que en todos los aditivos C) a F)
también pueden emplearse mezclas de diferentes aditivos C'), C'')
... a F'), F'') ..., los cuales caen bajo la definición del
respectivo aditivo.
Componente
G)
Las masas termoplásticas para moldeo acordes con
la invención pueden contener como componente G) también otros
aditivos adicionales. Son aquí ejemplos de ello las sustancias
auxiliares y sustancias de relleno. Tales sustancias son por
ejemplo agentes desmoldantes o agentes deslizantes, ceras,
pigmentos, agentes colorantes, ignífugos, agentes de refuerzo o de
relleno en fibras o en polvo así como otros aditivos o sus
mezclas.
Son por ejemplo agentes desmoldantes o agentes
deslizantes adecuados los ácidos esteárico, alcohol estearílico,
ésteres o amidas del ácido esteárico así como aceite de silicona,
cera Montana y tal a base de polietileno y polipropileno.
Son pigmentos por ejemplo dióxido de titanio,
ftalocianinas, azul ultramarino, óxido de hierro u hollín, así como
todas las clases de los pigmentos orgánicos.
Bajo colorantes se entiende todos los colorantes
que pueden emplearse para el coloreado transparente,
semitransparente o no transparente de polímeros, en particular
aquellos que son adecuados para el coloreado de copolímeros de
estireno. Tales colorantes son conocidos por los expertos.
Como ignífugos pueden por ejemplo emplearse los
compuestos que contienen halógeno ó contienen fósforo conocidos por
los expertos, hidróxido de magnesio así como otros compuestos
corrientes o sus mezclas. Igualmente, es adecuado el fósforo
rojo.
Como ejemplos de aditivos de relleno en fibra o
en polvo se mencionan fibras de carbono o de vidrio en forma de
tejido de fibra de vidrio, felpas de vidrio o tiras de tela de fibra
de vidrio, vidrio de corte, globos de vidrio así como wollastonita,
particularmente preferida fibra de vidrio. En el empleo de la fibra
de vidrio, ésta puede dotarse con un encolado y un mediador de
adherencia para mejorar la tolerancia con los componentes de la
mezcla. El alistamiento de las fibras de vidrio puede ocurrir tanto
en forma de fibras cortas de vidrio como también en forma de
cordones sin fin (rovings).
Como agentes de relleno en forma de partícula
son adecuados el hollín, ácido silícico, carbonato de magnesio
(tiza), cuarzo pulverizado, mica, betonita, talco, feldespato o en
particular silicatos de calcio como wollastonita y caolín.
Los aditivos individuales son empleados en las
respectivas cantidades comunes, de modo que sobra información más
detallada.
Las masas termoplásticas para moldeo acordes con
la invención contienen adicionalmente estabilizantes a base de
poliisocianatos.
Es conocido proteger los plásticos mediante la
adición de estabilizantes frente a la influencia perjudicial del
medio ambiente. Por ejemplo, se pueden proteger los plásticos contra
el deterioro por UV mediante una mezcla de un antioxidante (AO) y
Estabilizante a la Luz de Amina Impedida (HALS) o mediante una
mezcla de una sustancia que absorba UV y un antioxidante fenólico,
o mediante mezcla de un antioxidante fenólico, un HALS y una
sustancia que absorba UV. La adición de antioxidantes, como fenoles
estéricamente impedidos, aminas aromáticas y fosfatos ó
tiosinergísticos es lo que más ha dado buenos resultados para
proteger contra el deterioro por carga térmica.
Los estabilizantes empleados en las masas
termoplásticas para moldeo acordes con la invención están
conformados de
- (1)
- uno o varios poliisocianatos con en promedio de 2,2 a 8 grupos isocianato por molécula,
- (3)
- por cada mol de grupos isocianato, 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares, los cuales modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en el poliisocianato sobre grupos funcionales B, los cuales pueden reaccionar con los grupos isocianato.
\vskip1.000000\baselineskip
En una primera variante, los estabilizantes
empleados de acuerdo con la invención abarcan adicionalmente
- (2a)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupos de principio activo a base de fenol por mol de grupo isocianato, los cuales protegen los plásticos durante la elaboración contra el deterioro por calor, radiación UV, oxidación, hidrólisis, o efecto mecánico.
\vskip1.000000\baselineskip
En una segunda variante, los estabilizantes
empleados de acuerdo con la invención abarcan adicionalmente
- (2b)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupos de principio activo a base de aminas estéricamente impedidas, por mol de grupo isocianato, los cuales protegen los plásticos durante la elaboración contra el deterioro por calor, radiación UV, oxidación, hidrólisis, o efecto mecánico.
\vskip1.000000\baselineskip
En una tercera variante, los estabilizantes
empleados de acuerdo con la invención abarcan adicionalmente
- (2c)
- 0,1 a 1,0 mol en total de por lo menos dos diferentes grupos de principio activo, por mol de grupo isocianato, donde un grupo de principio activo se basa en fenol y el otro grupo de principio activo está basado en amina estéricamente impedida, donde los grupos de principio activo protegen los plásticos durante la elaboración contra el deterioro por calor, radiación UV, oxidación, hidrólisis, o efecto mecánico.
\vskip1.000000\baselineskip
Los estabilizantes acordes con la invención
pueden tener enlazado exactamente un grupo de principio activo o
varios grupos diferentes de principio activo, por ejemplo varios
fenoles diferentes estéricamente impedidos, varios diferentes
compuestos HALS o uno o varios fenoles estéricamente impedidos y uno
o varios compuestos HALS.
Por ejemplo, son propiedades de los
estabilizantes que pueden ser modificadas mediante los grupos
auxiliares, la capacidad para emulsificarse o la solubilidad en
solventes polares o apolares y/o la capacidad para ser incorporados
en un plástico o una mezcla de plásticos.
En promedio los poliisocianatos (1) contienen 2
a 10, preferiblemente 2,1 a 10, particularmente preferido 2,2 a 8
grupos de isocianato por molécula.
Como di- y poliisocianatos entran en
consideración los isocianatos alifáticos, cicloalifáticos y
aromáticos conocidos a partir del estado de la técnica. Se
prefieren los di- o poliisocianatos
4,4'-diisocianato de difenilmetano, diisocianato de
2,4'-difenilmetano, las mezclas de monómeros de
difenilmetandiisocianatos y oligómeros de difenilmetandiisocianatos
(Polymer-MDI), 2,4diisocianato de toluileno,
diisocianato de 2,6-toluileno, diisocianato de 1,5-
y 2,6-naftileno, diisocianato de 1,3- y
1,4-fenileno, diisocianato de difenilo,
toluidindiisocianato, triisocianatotolueno, diisocianato de
tetrametileno, diisocianato de hexametileno, isoforondiisocianato,
diisocianato de 2,4'- o 4,4'-metilenbis
(ciclohexilo), diisocianato de o-, m- o p-xilileno,
diisocianato de tetrametilxilileno, diisocianato de dodecilo,
diisocianato de lisinalquilester, donde alquil representa alquilo
C_{1} a alquilo C_{10}, 2,2,4- o diisocianato de
2,4,4-trimetil-1,6-hexametileno,
1,4-diisocianatociclohexano, diisocianato de
4-isocianatoometil-1,8-octametileno,
diisocianato de
2-butil-2-etilpentametileno,
isocianato de 2-isocianatopropilciclohexilo,
isocianato de
3(4)-isocianatometil-1-metilciclohexilo,
1,3- o
1,4-bis(isocianatometil)ciclohexano,
1,4-diisocianato-4-metilpentano
y 1,3-diisocianato de
4-metilciclohexano (H-TDI).
Preferiblemente se emplean mezclas de dos o más
de los poliisocianatos previamente mencionados.
Además, los poliisocianatos son compuestos
adecuados que pueden ser producidos a partir de los di- o
poliisocianatos arriba mencionados o de sus mezclas, mediante
enlace por medio de estructuras de uretano, allofanato, urea,
biuret, uretdiona, amida, isocianurato, carbodiimida, uretonimina,
oxadiazintriona o iminooxadiazindiona. Estos mecanismos de enlace
son por ejemplo descritos en Becker und Braun,
Kunststoff-Handbuch Nr. 7, Poliurethane, editorial
Carl-Hanser Munich 1993. Preferiblemente se emplean
poliisocianatos que contienen estructuras uretano, allofanato,
urea, biuret, isocianurato, uretonimina, oxadiazintriona o
iminoxadiazindiona.
También pueden emplearse mezclas de los
poliisocianatos previamente mencionados.
El enlace de los di- o poliisocianatos sobre
grupos uretano ocurre preferiblemente mediante el empleo de
alcoholes o mezclas de alcohol con 2 o más grupos funcionales. Se
mencionan como ejemplo de ello la reacción de 3 mol de diisocianato
de hexametileno, isoforondiisocianato, diisocianato de toluileno o
diisocianato de difenilmetileno con \leq1 mol de triol, por
ejemplo glicerina o trimetilolpropano, o la reacción de dos mol de
un oligómero de diisocianato de difenilmetano (Polymer- MDI) con
\leq1 mol de diol, por ejemplo etilenglicol, butanodiol,
hexanodiol o un polioxialquilendiol. Durante estas reacciones se
forman poliisocianatos ramificados con un número de grupos
funcionales mayor a 2. Para ello, véase también Becker und Braun,
Kunststoff-Handbuch Nr. 7, Poliurethane, editorial
Carl-Hanser Munich 1993, página 91.
Los poliisocianatos que contienen grupos
alofanato son generados a partir de poliisocianatos que contienen
grupos uretano, en los cuales los grupos uretano reaccionan con
otros grupos isocianato. Para ello véase también Becker und Braun,
Kunststoff-Handbuch Nr. 7, Poliurethane, editorial
Carl-Hanser Munich 1993, página 94. Una vía
adicional para la producción es la reacción de oxadiazintrionas con
alcoholes según la EP 825211. Como ejemplo de la producción de un
alofanato se menciona la reacción de diisocianato de hexametileno o
isoforondiisocianato con monoalcoholes, la cual según GB 994 890,
EP 496 208, EP 524 500 o EP 524 501 conduce a oligoisocianatos con
más de 2 grupos funcionales. Asimismo, se menciona la reacción de
diisocianato de hexametileno o isoforondiisocianato con alcoholes
di o polivalentes, como se describe por ejemplo en la EP 1122273.
Durante estas reacciones se forman poliisocianatos ramificados con
más de 2 grupos funcionales.
Los poliisocianatos que contienen grupos urea y
biuret pueden ser producidos por ejemplo mediante reacción de
isocianatos con agua o con aminas. Para ello, véase también Becker
und Braun, Kunststoff-Handbuch Nr. 7, Poliurethane,
editorial Carl-Hanser Munich 1993, página 95. Como
ejemplo se menciona la reacción de diisocianato de hexametileno o
isoforondiisocianato con agua o sustancias que generan agua, como se
describe según DE- A 28 08 801, DE- A 34 03 277 o DE- A 15 43 178.
Durante estas reacciones se forman poliisocianatos ramificados con
más de 2 grupos funcionales.
Se obtienen los poliisocianatos que contienen
estructuras de isocianurato, en los cuales se forman ciclos de tres
grupos isocianato por vía catalítica o térmica. En el empleo de di-
o poliisocianatos como compuestos de partida, aparte de los
verdaderos trímeros, por regla general se forman también oligómeros
más altos de poliisocianato. La funcionalidad total de estos
poliisocianatos es con ello superior a 3. Para ello véase también
Becker und Braun, Kunststoff-Handbuch Nr. 7,
Poliurethane, editorial Carl-Hanser Munich 1993,
página 91. Como ejemplo, se menciona la producción de
poliisocianatos ramificados mediante la adición de isocianurato a
diisocianato de hexametileno o isoforondiisocianato, como puede ser
realizada según DE- A 29 16 201 o DE-A 38 10
908.
Se obtienen poliisocianatos que contienen grupos
uretonimino, en los cuales reaccionan nuevamente con grupos
isocianato los poliisocianatos que contienen grupos carbodiimida.
Para ello véase también Becker und Braun,
Kunststoff-Handbuch Nr. 7, Poliurethane, editorial
Carl-Hanser Munich 1993, página 94.
\newpage
Se obtienen poliisocianatos que contienen grupos
oxadiazintriona por reacción de di o poliisocianatos con dióxido de
carbono, como se describe por ejemplo en la DE-A 16
70 666.
Los poliisocianatos que contienen grupos
iminooxadiazindiona son mirados como poliisocianatos asimétricos
emparentados con poliisocianatos que contienen grupos isocianurato.
La producción de estos compuestos es descrita por ejemplo en la
DE-A197 34 048.
En una forma preferida de operar de la
invención, se emplean di- o poliisocianatos ramificados alifáticos
o ciclo alifáticos.
Los estabilizantes acordes con la invención
contienen uno o varios grupos de principio activo (2 = 2a, 2b, 2c),
donde estos grupos de principio activo están acoplados en el
poliisocianato sobre grupos funcionales A, los cuales son activos
con los grupos NCO del poliisocianato.
En el sentido de la presente invención, los
grupos de principio activo (2) son grupos que protegen un plástico
o mezcla de plásticos contra el efecto de dañino del medio ambiente.
Son ejemplos los antioxidantes primarios y secundarios,
estabilizantes a la luz de aminas impedidas, sustancias que absorben
UV, agentes protectores que hidrolizan, sustancias que absorben
energía de excitación e ignífugos.
En principio, un estabilizante acorde con la
invención puede contener uno o varios, incluso diferentes grupos de
principio activo. En eso, el número de grupos de principio activo y
relación mutua de los grupos de principio activo son variables y
limitados sólo por el número de grupos NCO de los poliisocianatos
(1). Sin embargo, aquí no es obligatorio que cada grupo NCO de los
poliisocianatos (1) reaccione con un grupo de principio activo.
Si un estabilizante acorde con invención debiera
por ejemplo actuar como antioxidante, el cual detiene o retarda la
degradación oxidativa de un plástico, entonces tales grupos de
principio activo (2) pueden estar acoplados con los grupos NCO de
los poliisocianatos (1).
Un tipo de grupos de principio activo (2) que
actúa como antioxidante son los fenoles estéricamente impedidos.
En una forma de operar de la invención, los
estabilizantes acordes con la invención contienen en forma enlazada
como grupos de principio activo (2a) por lo tanto un fenol
estéricamente impedido de la fórmula general (III).
En la cual X y Y son, independientemente uno del
otro, en cada caso un átomo de hidrógeno o un radical alquilo de
cadena recta, ramificado o cíclico con 1 a 12 átomos de carbono y Z
es un radical de la fórmula
-C-R^{1}-A
donde R^{1} es un enlace
sencillo, un radical orgánico divalente lineal o ramificado con 1 a
100 átomos de carbono, preferiblemente 1 a 12 átomos de carbono,
particularmente preferido 1 a 6 átomos de carbono, o, R^{1} es un
radical divalente de la
fórmula
-(R^{2}-C^{1}-R^{3})_{m}
donde R^{2} y R^{3} pueden ser
iguales o diferentes uno de otro y son independientes uno de otro en
cada caso un enlace sencillo, un radical orgánico divalente lineal
o ramificado con 1 a 50 átomos de carbono, preferiblemente 1 a 10
átomos de carbono, particularmente 1 a 4 átomos de carbono, y m es
un número de 1 a 100, preferiblemente de 1 a 10 y particularmente
preferido de 1 a
4.
C y C^{1} son independientemente uno de otro
un enlace sencillo, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, un
grupo -NH- o -NR-, un grupo éster (-C(O)O- o
-O(O)C-), un grupo amido (-NHC(O)- o
-C(O) NH-), un grupo uretano (-OC(O)NH- o
-HNC(O)O-) o un grupo urea (-HNC(O)N- o
-NC(O)NH-).
\newpage
"Independientemente uno de otro" significa
que en cada una de las m unidades que se repiten, C^{1}, R^{2}
ó bien R^{3} pueden representar un radical distinto.
A es un grupo funcional, con el que grupo de
principio activo está enlazado sobre el grupo ancla. Son ejemplos
de A los grupos amino primarios o secundarios, grupos hidroxilo,
tiol, carboxilo o epoxi. Los grupos funcionales A preferidos son
los grupos hidroxilo, grupos tiol y grupos amino primarios o
secundarios.
Preferiblemente, como un grupo fenólico (2a) de
principio activo, los estabilizantes contienen un fenol
estéricamente impedido de la fórmula (IV) en forma enlazada,
donde Z es como se definió
previamente.
Son por ejemplo grupos Z preferidos
donde R^{4} y R^{5} pueden ser
independientemente uno de otro hidrógeno, cadenas de alquilo
lineales o ramificadas con 1 a 10 átomos de carbono,
preferiblemente 1 a 4 átomos de carbono. Tales grupos Z son
obtenidos mediante esterificación de un fenol estéricamente
impedido que contiene grupo carboxilo con un óxido de oligo- o
polialquileno-diol o mediante la alcoxilación de un
fenol estéricamente impedido que exhibe grupos OH, por medio de
óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno o sus
mezclas.
Un grupo adicional de principios activos (2b),
que estabiliza polímeros contra el efecto de la luz UV, son los
denominados estabilizantes (contra la luz) de aminas impedidas (HAS
o HALS, aminas estéricamente impedidas). La actividad de los
compuestos HALS se fundamenta en su capacidad para formar radicales
nitroxilo, los cuales intervienen en el mecanismo de la oxidación
de polímeros. Para la mayoría de los polímeros, HALS valen como
estabilizantes UV de alta eficiencia.
En otra forma preferida de operar, los
estabilizantes acordes con la invención contienen como grupos de
principio activo (2b) por lo tanto una aminas estéricamente
impedida en forma enlazada, la cual está en capacidad de formar
radicales nitroxilo.
En una forma preferida de operar de la
invención, los estabilizantes acordes con la invención contienen
como grupos de principio activo (2b), principios activos HALS de la
fórmula general (V) en forma enlazada,
\vskip1.000000\baselineskip
en la que X^{1}, X^{2},
Y^{1}, Y^{2} y X^{3} pueden ser independientemente uno de otro
un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de cadena recta o
ramificada o un radical cicloalquilo con 1 a 12 átomos de carbono,
y X^{3} además un radical acilo con 2 a 18 átomos de carbono, un
radical alcoxi con 1 a 19 átomos de carbono y un radical
ariloxicarbonilo con 7 a 12 átomos de carbono, y Z es como se
definió
previamente.
Un grupo adicional de principios activos (2b)
son las aminas aromáticas. Las aminas aromáticas son aquí todos los
compuestos que exhiben un grupo amino sustituido o no sustituido el
cual está enlazado directamente sobre un sistema aromático.
Dependiendo de la sustitución, las aminas aromáticas sirven como
antioxidantes o también como principios activos contra la
influencia perjudicial del ozono.
En otra forma de operar de la invención, los
estabilizantes acordes con la invención contienen como grupos de
principio activo (2b) aminas aromáticas de la fórmula general (VI)
en forma enlazada.
en la que X^{4}, X^{5}, X^{6}
y X^{7} son independientemente uno de otro, un átomo de hidrógeno,
un radical alquilo de cadena recta o ramificada o un radical
cicloalquilo con 1 a 12 átomos de carbono o Z, donde Z es como se
definió arriba, y X^{7} además puede
ser
X^{8} y X^{9} son independientemente uno de
otro, un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de cadena recta o
ramificada o un radical cicloalquilo con 1 a 12 átomos de carbono o
Z, donde Z es como se definió arriba.
En otra forma de operar, los estabilizantes
contienen dos diferentes grupos de principio activo (2c), donde un
grupo de principio activo se basa en fenol (2a; ver arriba) y el
otro se basa en aminas estéricamente impedida (2b; ver arriba).
Adicionalmente, los estabilizantes pueden
contener otros grupos de principio activo:
- -
-
\vtcortauna
en forma enlazada, donde W^{1},
W^{2} y W^{3}, son independientemente uno de otro, un radical
alquilo de cadena recta, ramificada o cíclico con 1 a 30 átomos de
carbono o un radical arilo sustituido o no sustituido con 3 a 30
átomos de carbono. W^{2} y W^{3} pueden asimismo ser
independientemente uno de otro hidrógeno, y el significado de Z es
como se definió
anteriormente.
\newpage
Un ejemplo para principio activo del fósforo es
el siguiente compuesto de la fórmula (VIII)
Una clase ulterior de principios activos que
protegen los polímeros contra la degradación oxidativa son los
tiocompuestos. Los tiocompuestos contienen por lo menos un átomo de
azufre. Si en el tiocompuesto están presentes varios átomos de
azufre, entonces éstos pueden estar ligados directamente uno con
otro o estar separado uno de otro por un radical orgánico. Se
prefieren los tiocompuestos en los que los átomos de azufre no están
ligados uno a otro directamente. Los tiocompuestos, que de acuerdo
con la invención pueden ser empleados para la construcción de los
estabilizantes, contienen un grupo funcional D que puede reaccionar
con el grupo funcional B del grupo ancla. Son grupos funcionales
adecuados sus grupos amino, hidroxilo, tiol, carboxilo, isocianato y
epoxi sustituidos o no sustituidos y dobles enlaces activados. Se
prefieren los grupos hidroxilo y grupos amino, sustituidos y no
sustituidos.
En otra forma preferida de operar de la
invención, los estabilizantes contienen como grupo de principio
activo por consiguiente adicionalmente principios activos tio de la
fórmula general (IX)
(IX)R^{6}-S-R^{7}-Z
en forma enlazada. En ello, R^{6}
es un radical orgánico alifático lineal o ramificado que contiene de
1 a 100 átomos de carbono, preferiblemente 1 a 12 átomos de
carbono, en particular 1 a 6 átomos de carbono, R^{7} es un
enlace sencillo o un radical aromático o alifático divalente lineal
o ramificado con 1 a 100 átomos de carbono, preferiblemente 1 a 12
átomos de carbono, en particular 1 a 6 átomos de carbono, y Z es
como se definió
anteriormente.
Para proteger contra la degradación por UV sobre
el grupo ancla hiper-ramificado puede estar
enlazado, como grupo de principio activo, uno que absorba UV. Son
grupos adecuados de principio activo que absorben UV los compuestos
que absorben en la región UV-A y
UV-B del espectro.
En una forma ulterior de operar la invención,
están los grupos de principio activo que tienen el efecto de
absorber UV, cianacrilato de difenilo, benzotriazoles, benzofenona,
éster del ácido cinámico, malonato de bencilideno y
diarilbutadieno. Los mencionados compuestos que absorben UV
contienen grupos funcionales D, que reaccionan con los grupos
funcionales B del grupo ancla. Tales grupos funcionales son amino,
hidroxilo, tiol, carboxilo, isocianato y epoxi, sustituidos o no
sustituidos y dobles enlaces activados. Se prefieren los grupos
hidroxilo y grupos amino, sustituidos y no sustituidos.
Como ejemplo están los estabilizantes que
contienen en forma enlazada un grupo de principio activo de las
fórmulas (X) a (XIII)
En él, se enlazan Z1 y/o Z2 sobre los grupos
funcionales B del grupo ancla y son independientemente uno de otro
Z o C-X, donde X es un átomo de hidrógeno, un
radical alquilo de cadena recta ramificada o un radical
cicloalquilo con 1 a 12 átomos de carbono y C y Z son como se
definió anteriormente.
Un grupo ulterior de principios activos son los
benzofuranos o indolenos. Tales compuestos son por ejemplo
descritos en la US 4,325,863. En principio, los benzofuranos o
indolenos son adecuados como grupos de principio activo que portan
grupos funcionales, que pueden reaccionar con los grupos funcionales
B del grupo ancla. Son ejemplo de tales grupos funcionales los
grupos amino, hidroxilo, tiol, carboxilo, isocianato y epoxi
sustituidos y dobles enlaces activados. Se prefieren los grupos
hidroxilo y grupos amino, sustituidos y no sustituidos. En una
forma ulterior de operar la invención, los estabilizantes acordes
con la invención contienen en forma enlazada como grupos de
principio activo, adicionalmente a los estabilizantes (2a), (2b) y/o
(2c), compuestos de la fórmula general (XIV)
Donde Z^{1} y/o Z^{2} se enlazan sobre los
grupos funcionales B del grupo ancla. Z^{1} y Z^{2} son
independientemente uno de otro Z o C-X, donde X es
un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de cadena recta o
ramificada o un radical cicloalquilo con 1 a 12 átomos de carbono, y
C y Z son como se definió previamente.
Los estabilizantes acordes con la invención
pueden exhibir uno o varios grupos auxiliares (3).
- (3)
- representa en el sentido de la invención un grupo auxiliar el cual, en el sentido del usuario, influye en la elaboración, alistamiento, capacidad para emulsificarse o solubilidad del estabilizante. Si el estabilizante por ejemplo debiera dispersarse en una solución acuosa, puede ser útil instalar un grupo auxiliar que eleve la capacidad de emulsificarse del estabilizante. Por el contrario, puede ser ventajoso durante el empleo en disolventes que contienen hidrocarburos, aumentar la naturaleza hidrofóbica del producto, en el cual están montados preferiblemente radicales hidrofóbicos como grupos auxiliares. Por así decirlo, puede ser importante para la elaboración del estabilizante bajar la temperatura de vidrio y la viscosidad. Aquí puede entonces asimismo emplearse un grupo auxiliar que impide la adición de la molécula del estabilizante hasta dar agregados y provoca de este modo el descenso de la viscosidad. Finalmente, mediante la elección del grupo auxiliar puede también influirse, en el sentido de quienes aplican, en la solubilidad del estabilizante. Mediante ello, por ejemplo puede reducirse el paso desde el plástico en los alimentos o bien dirigir la distribución del estabilizante en diferentes mezclas de polímero, en favor de uno de los dos componentes de la mezcla. A causa de la multiplicidad de funciones que pueden corresponder al grupo auxiliar (3), el tipo de estructura del grupo auxiliar (3) es muy variado.
\vskip1.000000\baselineskip
El grupo auxiliar (3) esta enlazado, como el
grupo funcional (2), en el poliisocianato (1) sobre grupos
funcionales B que reaccionan con los grupos NCO de poliisocianato
(1). Son ejemplos de grupos B los grupos amino primarios o
secundarios, hidroxilo, tiol, carboxilo y epoxi. Se prefieren los
grupos hidroxilo y tiol así como los grupos amino primarios o
secundarios.
Por ejemplo, los grupos auxiliares que tienen
efecto hidrofóbico pueden tener la siguiente estructura
esquemática:
B-S
En esta relación, S es un radical apolar, por
ejemplo un radical alquilo de cadena recta, ramificado o cíclico
con 1 a 10000 átomos de carbono, preferiblemente 2 a 500 átomos de
carbono, en particular 4 a 50 átomos de carbono.
Son ejemplos de S las estructuras alifáticas de
cadena recta o ramificada o estructuras aromáticas como radicales
metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo,
nonilo, decilo, dodecilo, estearilo, oleilo, palmitilo,
oligobutilo, oligobutadienilo, oligoisobutilo, polibutilo,
polibutadienilo, poliisobutilo, fenilo, naftilo o nonilfenilo. Son
ejemplos de una sustancia auxiliar con efecto hidrofóbico
(B-S) el ácido esteárico, ácido oleico, ácido
palmítico, cloruro de estearilo, octilamina, estearilamina,
poliisobutilenamina, dipentilamina, diisopentilamina, dihexilamina,
octilalcohol, estearilalcohol, hexadecanol, octadecanol,
octadecenol, poliisobutilenalcohol, nonilfenol, naftol,
bencilalcohol o feniletanol. Si el grupo auxiliar debe tener el
efecto hidrofílico, entonces (3) puede tener la siguiente
estructura esquemática:
B-T
En esta relación, T es un radical con efecto
hidrofílico, por ejemplo un radical dietilenglicolmonometiléter,
trietilenglicolmonometiléter, oligoetilenglicolmonometiléter,
polietilenglicolmonometiléter, oligopropilenglicolmonometiléter,
polipropilenglicolmonometiléter o un poli(etilen)
(propilen)-glicolmonometiléter. Además, tienen
efecto hidrofílico: radicales de ácidos aminocarboxílicos,
hidroxicarboxílicos, mercaptocarboxílicos, aminosulfónico,
hidroxisulfónico, mercaptosulfónico, compuestos de hidroxiamino,
hidroxiamonio o hidroxifosfonio.
Son ejemplo de sustancias auxiliares con efecto
hidrofílico dietilenglicolmonometiléter,
trietilenglicolmonometiléter, oligoetilenglicolmonometiléter,
polietilenglicol-monometiléter,
oligopropilenglicolmonometiléter,
polipropilenglicol-monometiléter
poli(etilen)(propilen)glicol monometiléter,
2-metoxietilamina, di
(2-metoxietil)amina,
3-(2-metoxietoxi) propilamina,
9-amino-3,6-dioxanonan-1-ol
u óxidos de polialquilen-aminas de alto peso
molecular, generalmente conocidos bajo los nombres de Jeffamine® de
la compañía Huntsman, ácido láctico, ácido mercaptoacético, ácido
hidroxipiválico, glicina, \beta-alanina, taurina,
dietanolamina, dipropanolamina, dibutanolamina,
n,n-dimetiletanolamina o
n,n-dietiletanolamina.
Otro objetivo de la presente invención son los
estabilizantes (en lo que sigue definidos también como
estabilizantes mixtos), los cuales están construidos de
- (I)
- uno o varios poliisocianato(s) con 2 a 10, preferiblemente 2,1 a 10, particularmente preferido 2,2 a 8 grupos de isocianato en el centro, por molécula,
- (II)
- por cada mol de grupos isocianato 0,1 a 1,0 moles en total de por lo menos dos grupos de principio activo diferentes, donde un grupo de principio activo está basado en fenol y el otro grupo de principio activo está basado en aminas estéricamente impedidas, donde los dos grupos de principio activo protegen durante la elaboración a los plásticos contra el deterioro por calor, radiación UV, oxidación, hidrólisis o efecto mecánico,
- (III)
- por mol de grupos isocianato, 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares que modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en los poliisocianatos sobre grupos funcionales que pueden reaccionar con los grupos isocianato.
\vskip1.000000\baselineskip
En relación con los grupos de principio activo
individuales, vale lo dicho antes para los estabilizantes con
grupos de principio activo no mixtos.
Un objetivo ulterior de la presente invención es
el empleo de estos estabilizantes mixtos para estabilizar
poliolefinas, poliamidas, poliuretanos, poliacrilatos,
policarbonatos, poliésteres, polioximetilenos, poliestirenos y
copolímeros de estireno así como el empleo de estos estabilizantes
mixtos para estabilizar dispersiones, lacas, revestimientos,
colorantes, adhesivos, alimentos, farmacéuticos y cosméticos.
Los grupos de principio activo acordes con la
invención pueden por ejemplo estar presentes o bien ser empleados
en las relaciones
\newpage
- \quad
- cantidad de sustancia (2a) = 0,05 a 0,95 mol con cantidad de sustancia (2b) + cantidad de sustancia (otros estabilizantes) = 0,95 a 0,05 mol o
- \quad
- cantidad de sustancia (2b) = 0.05 a 0,95 mol con cantidad de sustancia (2a) + cantidad de sustancia (otros estabilizantes) = 0,95 a 0,05 mol.
Comúnmente, la producción de los estabilizantes
acordes con la invención ocurre sobre una reacción de poliadición,
de tal manera que como grupo ancla está presente por lo menos un
poliisocianato (1), dado el caso con empleo de un solvente orgánico
bajo una atmósfera de gas inerte, preferiblemente nitrógeno, en un
recipiente de reacción y bajo agitación a temperatura de reacción.
A continuación, a temperatura de reacción se añade por lo menos un
principio activo (2) de modo continuo o discontinuo. La cantidad de
principio activo (2) depende del número de grupos NCO- del
poliisocianato (1) y es elegida preferiblemente de modo que la
relación del número de moles de grupos isocianato al número de
moles de principio activo con este grupo A reactivo es esencialmente
de 1:1. Si reaccionan varios principios activos simultáneamente o
uno detrás de otro con el poliisocianato (1), o si después de
acoplar el principio activo (2) se añade todavía otro agente
auxiliar (3) para la producción del estabilizante acorde con la
invención, se calcula la cantidad total de grupos reactivos del
principio activo (2) y de grupos B reactivos del agente auxiliar
(3), de modo que ellos corresponden esencialmente a la cantidad
total de los grupos isocianato.
Los estabilizantes acordes con la invención
pueden exhibir hasta 20% molar, preferiblemente hasta 10% molar de
grupos NCO- libres, es decir grupos NCO- que no han reaccionado con
principio activo (2) o un agente auxiliar (3).
Sin embargo, preferiblemente los estabilizantes
acordes con la invención no exhiben grupos NCO- libres.
Por regla general, se elige el tiempo de
reacción de modo que los grupos NCO- del poliisocianato (1)
reaccionen completamente con los grupos reactivos A del principio
activo y, dado el caso, los grupos reactivos B de los agentes
auxiliares.
Dado el caso, la reacción previamente mencionada
con los grupos de principio activo y las sustancias auxiliares
puede ocurrir en presencia de catalizadores, los cuales son usados
en cantidades de 0,0001 a 1% en peso, en particular de 0,001 a 0,1%
en peso, referido en cada caso a la cantidad de poliisocianato (1).
Como catalizadores para las reacciones de poliadición entran en
consideración compuestos organometálicos, especialmente compuestos
orgánicos de estaño, zinc, titanio, bismuto ó circonio. Por ejemplo,
se prefiere de modo particular emplear dilaurato de dibutilestaño,
dibutil óxido de estaño, tetrabutilato de titanio, acetilacetonato
de zinc o acetilacetonato de circonio. Además, pueden emplearse
bases fuertes, preferiblemente compuestos que contienen nitrógeno
como tributilamina, quinuclidina, diazabiciclooctano,
diazabiciclononano, diazabiciclononas, diazabicicloundecano o
diazabicicloundeceno.
Como solventes adecuados pueden emplearse
aquellos que bajo las condiciones de reacción son inertes frente a
los insumos. Son por ejemplo adecuados acetona,
2-butanona, acetato de etilo, acetato de butilo,
tetrahidrofurano, dioxano, benceno, tolueno, xileno, etilbenceno,
clorobenceno, diclorobenceno, dimetilformamida, dimetilacetamida o
n-metilpirrolidona.
Comúnmente, la temperatura de reacción para la
redacción de poliadición es de -10 a 220ºC, preferiblemente 0 a
180ºC. La reacción ocurre tanto a presión atmosférica como también
a una presión superior o también inferior a la presión atmosférica,
por ejemplo a una presión de 2 a 20 bar ó a 0,1 a 0,001 bar.
La producción de las masas para moldeo ocurre
preferiblemente mediante la producción separada de los componentes
individuales A), B) o bien B') y B''), D), E) y F) y dado el caso C)
y G) y los estabilizantes y a continuación mezcla de los
componentes.
Preferiblemente se produce el polimerizado
injerto A) de acuerdo con el método de polimerización por emulsión,
como ya se describió. En ello, se obtiene una dispersión acuosa.
La dispersión acuosa de polimerizado injerto A)
puede ser mezclada directamente con los componentes B) o bien B') y
B''), D), E) y F) así como dado el caso C) y G) y el estabilizante,
o ella puede ser elaborada antes. Este último sistema de trabajo es
una de las formas preferidas que operar.
La elaboración de la dispersión del polimerizado
injerto A) o bien A') ocurre de una forma de por sí conocida.
Comúnmente, primero que todo se precipita de la dispersión, el
polimerizado injerto A) o bien A'), preferiblemente mediante la
adición de una solución salina que genera precipitación (como
cloruro de calcio, sulfato de magnesio, alumbre) o ácidos (como
ácido acético, ácido clorhídrico o ácido sulfúrico) o también
mediante congelación (coagulación por congelación). También es
posible una precipitación mediante altas fuerzas de corte, la
llamada precipitación por corte, donde las altas fuerzas de corte
pueden ser generadas por ejemplo mediante sistemas de rotor/estator
o paso de la dispersión mediante presión a través de una rendija
estrecha. La fase acuosa puede ser separada de una forma común, por
ejemplo mediante tamizado, filtración, decantación o centrifugación.
Comúnmente mediante esta anterior separación del agua de dispersión
se obtiene polimerizado injerto húmedo A) o bien A') con un
contenido residual de agua de hasta 60% en peso, referido a A) o
bien A') donde el agua residual puede estar por ejemplo adherida en
forma superficial al polimerizado injerto o también incluida dentro
de él.
El polimerizado injerto puede, en caso de ser
necesario, ser después secado ulteriormente en una forma conocida,
por ejemplo por aire caliente o por medio de un secador de
corriente. Así mismo, es posible elaborar la dispersión mediante
secado por atomización.
En una forma preferida de operar se mezclan el
polimerizado injerto A) o bien A') y los otros componentes B) a G)
o bien B'), B'') a G) y el o los estabilizante(s) en un
dispositivo de mezcla, donde se genera una mezcla de polímero que
es esencialmente fundida.
"Esencialmente fundida" significa que la
mezcla de polímero, aparte de la fracción predominantemente fundida
(reblandecida) puede contener todavía una cierta fracción de
componentes sólidos, por ejemplo materiales de relleno o de
refuerzo no fundidos, como fibra de vidrio, escamas de metal,
pigmentos, colorantes no fundidos, etc. "Fundido" significa
que la mezcla de polímero es por lo menos viscosa, por consiguiente
está por lo menos reblandecida, en la medida en que ella tiene
propiedades plásticas.
Como dispositivos de mezcla se emplean los que
son conocidos por los expertos. Se pueden mezclar los componentes
A) a G) o bien A'), B'), B'') a G) y el o los
estabilizante(s) por ejemplo mediante extrusión, amasado o
molienda conjuntos, donde los componentes y el o los
estabilizante/s en caso necesario han sido aislados previamente de
la solución obtenida durante la polimerización o de la dispersión
acuosa.
En el caso de introducir uno o varios
componentes en forma de una dispersión acuosa o bien de una solución
acuosa o no acuosa, se elimina el agua o bien el solvente del
dispositivo de mezclado en una unidad de desgasificación,
preferiblemente un extrusor.
Como dispositivos para la realización del método
acorde con la invención, son de mencionar por ejemplo molino
interno calentado que trabaja en forma discontinua con o sin
pistilo, molino de trabajo continuo como por ejemplo molino interno
continuo, molino helicoidal con tornillo sinfín axial oscilante,
molino Banbury, además extrusores así como molino de cilindros,
laminador mixto con rodillos y calandria calentados.
Como dispositivo de mezclado se emplea
preferiblemente un extrusor. Para la extrusión en fundido son
particularmente adecuados por ejemplo extrusores de una o dos
ondas.
En algunos casos, ya la energía mecánica
producida en el mezclado mediante el dispositivo de mezcla, provoca
un fundido de la mezcla de forma que el dispositivo de mezcla no
tiene que ser calentado. Por otro lado, por regla general el
dispositivo de mezclado es calentado. La temperatura se adapta a las
propiedades físicas y químicas de los componentes y el o los
estabilizante(s), y es elegida de modo que se forma una
mezcla de polímero esencialmente fundida. Por otro lado, para
evitar un deterioro térmico de la mezcla de polímero, la
temperatura no debe ser innecesariamente alta. Sin embargo la
energía mecánica generada puede también ser tan alta que incluso el
dispositivo de mezclado tiene que ser enfriado. Comúnmente, el
dispositivo de mezclado es operado a 150 a 300ºC, preferiblemente
180 a 300ºC.
En una forma preferida de operar, el mezclado
del polimerizado injerto A) o bien A') con el polimerizado B) o
bien B') y B'') y los -en cuanto estén presentes -otros componentes
C) a G) así como el o los estabilizante(s), ocurre en un
extrusor, donde se dosifica la dispersión del polimerizado injerto,
sin previa separación del agua de dispersión, directamente en el
extrusor. Comúnmente el agua es eliminada a lo largo del extrusor en
dispositivos adecuados de desgasificación. Como dispositivos de
desgasificación pueden emplearse por ejemplo orificios de
desgasificación, los cuales están provistos de tornillos sinfín de
respaldo (los cuales impiden el derramamiento de la mezcla de
polímero).
En otra forma de operar así mismo preferida, el
mezclado del polimerizado injerto A) o bien A') con el polimerizado
B) o bien B') y B'') y los -en cuanto estén presentes -otros
componentes C) a G) y el o los estabilizante(s) ocurre en un
extrusor, donde el polimerizado injerto es separado del agua de
dispersión antes, por ejemplo mediante tamizado, filtración,
decantación o centrifugación. Mediante esta separación previa del
agua de dispersión se obtiene polimerizado injerto húmedo con un
contenido de agua residual de hasta 60% en peso, referido a A) o
bien A'), donde el agua residual puede estar por ejemplo adherida
superficialmente al polimerizado injerto como también incluida
dentro de él. El agua residual presente puede entonces ser eliminada
en forma de vapor, como se describió antes, en los dispositivos de
desgasificación del extrusor.
Sin embargo, en una forma particularmente
preferida de operar, el agua residual no es eliminada solamente
como vapor en el extrusor, sino que una parte del agua residual es
eliminada en el extrusor por vía mecánica y abandona el extrusor en
fase líquida. Para ello, mediante elementos de retención, se provoca
en el extrusor una presión que saca por presión el agua del
polimerizado. Drena a través del orificio de desgasificación como
agua líquida. El mismo extrusor puede llevar el polimerizado B) o
bien B') y los -en tanto estén presentes -otros componentes C) a G)
así como el o los estabilizante(s), de modo que como producto
del método se extrude la masa lista para moldear.
Por ejemplo de la WO- A 98/13412 se pueden sacar
más detalles de este método.
Sin embargo, también es posible primero que
todo, como se acaba de describir, deshidratar el polimerizado
injerto A) o bien A') mediante presión en el extrusor y mezclar el
polimerizado injerto deshidratado en un segundo extrusor u otros
dispositivos de mezclado con los otros componentes B) a G) o bien
B'), B'') a G) y el o los estabilizante(s).
Si se emplea un extrusor para exprimir o como
dispositivo de mezclado entonces pueden, como en general se conoce,
calentarse o enfriarse individualmente las diferentes zonas de un
extrusor, para ajustar un óptimo perfil de temperatura a lo largo
del eje del tornillo sinfín. Además, es familiar para el experto que
las secciones individuales del extrusor pueden tener diferentes
longitudes.
Las temperaturas y longitudes de las secciones
individuales a ser elegidas en casos aislados se diferencian
dependiendo de las propiedades físicas y de los componentes
empleados y del o los estabilizante(s) y sus relaciones de
cantidades. Lo mismo vale también para el número de revoluciones del
tornillo sinfín, el cual puede variar dentro de un amplio rango.
Sólo a modo de ejemplo se menciona un número de revoluciones del
tornillo sinfín del extrusor en el rango de 100 a 1200,
preferiblemente 100 a 350 min^{-1}.
En una forma preferida de operar, la mezcla de
polímero esencialmente fundida producida a partir de los componentes
empleados y el o los estabilizante(s) es sometida a un
rápido enfriado.
Comúnmente el enfriamiento rápido ocurre
mediante la puesta en contacto de la mezcla de polímero
esencialmente fundida (en lo que sigue abreviada como "fundido de
polímero") con un medio frío o una superficie fría.
Aquí "frío" significa una temperatura que
está suficientemente por debajo de la temperatura del fundido de
polimerizado, para que durante la puesta en contacto el fundido de
polimerizado se enfríe rápidamente. Por consiguiente "frío" no
significa enfriado en todos los casos. Por ejemplo, un fundido de
polímero caliente a 200ºC puede ser sometido a enfriamiento rápido
con agua que antes había sido calentada a, por ejemplo, 30 a 90ºC.
Es determinante que el intervalo entre la temperatura del fundido de
polímero y la temperatura del medio frío o bien de la superficie
fría para el enfriado rápido del fundido, sea suficiente.
"Rápido" significa que el fundido de
polimerizado sea llevado desde el líquido de fundido hasta el estado
sólido y enfriado en un período de tiempo de hasta 10 seg,
preferiblemente de 5 seg, particularmente preferido de 3 seg.
Preferiblemente el fundido de polímero es
enfriado rápidamente con un medio frío. Tales medios pueden ser
líquidos o gases.
Se mencionan como ejemplos de medios fríos en
forma gaseosa (en lo que sigue definidos como "gas frío") aire
enfriado o sobreenfriado o, en particular para los fundidos de
polímero sensibles a la oxidación, gases como bióxido de carbono,
nitrógeno o gases nobles. Como gas de enfriamiento se emplean
preferiblemente aire o nitrógeno. Por regla general, el gas de
enfriamiento es soplado sobre el fundido de polímero emergente del
dispositivo de mezcla.
Como medios líquidos de enfriamiento (en lo que
sigue definidos como "líquidos de enfriamiento") pueden
emplearse líquidos de enfriamiento orgánicos o inorgánicos. Son
líquidos de enfriamiento orgánicos adecuados por ejemplo aceites y
otras sustancias orgánicas líquidas de alto punto de ebullición, las
cuales realizan un intercambio químico físico (por ejemplo
hinchamiento, disolución, etc.) con el fundido de polímero a ser
enfriado, pues son inertes química y físicamente frente al fundido
de polímero.
Se emplean preferiblemente líquidos de
enfriamiento inorgánicos, en particular soluciones acuosas y agua.
Se prefiere en particular el agua, la cual puede ser empleada
enfriada (punto de congelación hasta la temperatura ambiente), no
enfriada o atemperada (temperatura ambiente hasta punto de
ebullición).
Por regla general, el líquido de enfriamiento es
atomizado sobre el fundido de polímero emergente, o el fundido de
polímero emerge del dispositivo de mezcla directamente en un baño
sobre el líquido de enfriamiento. También se puede colocar el
líquido de enfriamiento como una amplia corriente de líquido
(torrente) sobre el fundido de polímero emergente.
Durante el empleo del dispositivo de mezclado
(por ejemplo molino de cilindros, laminador mixto con rodillos y
calandria) que genera láminas, es particularmente ventajoso un
atomizado del fundido de polímero con líquido de enfriamiento. Por
el atomizado con el líquido de enfriamiento, el fundido de polímero
emergente como película se solidifica hasta dar una lámina.
De modo particularmente preferido el fundido de
polímero emerge del dispositivo de mezcla directamente en un baño
del líquido de enfriamiento, muy particularmente preferido en un
baño de agua.
Es también posible y en algunos casos preferido,
primero que todo enfriar solo muy levemente el fundido de polímero
emergente del dispositivo de mezcla, mediante puesta en contacto con
gas de enfriamiento, por ejemplo soplado de aire temperado o un
gas protector como gas nitrógeno. Con ello se solidifica solamente
la superficie exterior del fundido, mientras que el interior del
polímero permanece aún fundido. El enfriamiento verdaderamente
rápido ocurre entonces mediante la puesta en contacto del fundido
antes solidificado sobre la superficie con un líquido de
enfriamiento, por ejemplo agua, donde también el interior del
fundido se endurece.
Por ejemplo, primero que todo los cordones de
fundido de polímero emergentes de la cabeza de la tobera del
extrusor, pueden solidificarse superficialmente mediante soplado de
aire, y entonces trasladarse los cordones a un baño de agua, donde
ocurre el verdadero y rápido enfriamiento.
El fundido de polímero endurecido mediante el
enfriamiento rápido, pueden ser elaborado ulteriormente en la forma
conocida por el experto. Por regla general, el polímero solidificado
es fraccionado mediante molienda, cortado, granulado u otros
métodos.
En una forma particularmente preferida de
operar, el enfriamiento rápido y el fraccionamiento son realizados
después del método de granulación bajo el agua. Durante la
granulación bajo el agua el fundido de polímero emerge del
dispositivo de mezcla a través de un disco de toberas, cuyos huecos
(toberas) son redondos preferiblemente y los cuales están
preferiblemente dispuestos en forma circular. El disco de toberas se
encuentra bajo agua (u otro líquido de enfriamiento) o el disco de
toberas es atomizado con agua (u otro líquido de enfriamiento), lo
que puede ocurrir con gas de protección. Inmediatamente detrás del
disco de toberas, en el lado exterior se encuentran los
dispositivos de corte, preferiblemente cuchillo rotativo, los cuales
cortan el polímero emergente. Por consiguiente el polímero es
separado de los cuchillo rotativos, y enfriado rápidamente en agua
(u otro líquido de enfriamiento), en lo que por regla general es
endurecido hasta gránulos más o menos redondos con forma de
perla.
Sin embargo, en el disco de toberas son también
usuales otras disposiciones de los huecos, diferentes a las
circulares, y otras formas diferentes a la redonda.
En otra forma de operar se emplea una denominada
granulación en cordón bajo el agua. En ella el fundido emerge de un
disco de toberas como un cordón y es rociado de inmediato con un
chorro de agua o agente de enfriamiento y enfriado mediante ello
rápidamente, después de lo que los cordones son conducidos a un
plano inclinado en un baño de agua o baño de agente de enfriamiento
y son granulados después del enfriamiento.
En una forma particularmente preferida de
operar, se emplea un extrusor como dispositivo de mezcla para los
componentes empleados, con la granulación bajo el agua que acabamos
de describir. En esta forma de operar, la apertura de distribución
del extrusor es por consiguiente un disco de toberas localizada bajo
el agua (o atomizada con agua) con dispositivos de corte, en
particular cuchillos rotatorios.
Un método preferido de producción está por
consiguiente caracterizado por
- 1)
- producir el copolimerizado injerto A) o bien A') de acuerdo con el método de la polimerización por emulsión,
- 2)
- mezclar el copolimerizado injerto A) o bien A') con el copolimerizado duro B) o bien, en caso de que esté presente, B') y B''), el o los estabilizante(s) y dado el caso los otros componentes C) a G) en un dispositivo de mezcla, donde se forma una mezcla de polímero esencialmente fundida,
- 3)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundida en un período de 10 seg.
\vskip1.000000\baselineskip
Son preferidas en particular las masas
termoplásticas para moldeo que contienen los componentes antes
descritos A), B) o bien B') y B''), D), E), F), G) y dado el caso
C) y el o los estabilizante(s), y butadieno como dieno
conjugado a11) obtenibles mediante
- 1)
- producir el polimerizado injerto A) o bien A') según el método de la polimerización por emulsión, donde se obtiene el polimerizado A) o bien A') húmedo con agua, el cual contiene hasta 60% en peso de agua remanente, referido a A) o bien A'),
- 2)
- mezclar en un extrusor el polimerizado injerto A) o bien A') húmedo con agua, con los otros componentes B) a G) o bien B'), B'') a G) y el o los estabilizante(s), en lo que se forma una mezcla de polímero esencialmente fundido y donde por lo menos el 30% en peso del agua remanente del polimerizado injerto A) o bien A') húmedo con agua, son exprimidos como agua líquida mediante la formación de presión en el extrusor,
- 3)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundido mediante el método de granulación bajo el agua en un período de 10 seg.
\vskip1.000000\baselineskip
En una forma particularmente preferida de
operar, se añaden los aditivos C) a G) y el o los
estabilizante(s) en diferentes puntos de tiempo del método
de producción. Por ejemplo pueden añadirse uno o varios de los
componentes C) a G) y el o los estabilizante/estabilizantes ya en
la dispersión/emulsión acuosa del copolimerizado injerto A) o bien
A') (antes, durante o después de la reacción que polimerización de
A) o bien A')), y los componentes restantes son añadidos en puntos
de tiempo posteriores, como por ejemplo durante la mezcla en el
extrusor u otros disp ositivos de mezclado.
\newpage
En otra forma particularmente preferida de
operar, se parte uno, varios o la totalidad de los aditivos C) a G)
y el o los estabilizante/estabilizantes en dos o más partes y añade
estas partes en diferentes puntos de tiempo del método de
producción. Por ejemplo, se pueden añadir una parte de los
componentes D) y E) ya en la dispersión/emulsión acuosa del
copolimerizado injerto A) o bien A') (antes, durante o después de la
reacción que polimerización de A) o bien A')), y la parte remanente
más tarde durante el mezclado de los componentes A) o bien A') a G)
y el o los estabilizante/s en el extrusor u otros dispositivos de
mezclado.
De modo muy particularmente preferido se añade
en el extrusor una parte del componente D) y una parte del
componente E) a la dispersión/emulsión del copolimerizado injerto A)
o bien A'), y la parte restante de D) y E) durante el mezclado de
los componentes A) a G) y el o los estabilizante(s).
Preferiblemente está presente por lo menos la
parte de D) y E), la cual es añadida a la dispersión de
copolimerizado injerto, como dispersión acuosa, es decir se añade
la dispersión de A) o bien A') a una dispersión de D) y E) (como
mezcla o separados en dos dispersiones).
Preferiblemente la fracción del componente D),
la cual es ya añadida a la dispersión/emulsión acuosa del
copolimerizado injerto A) o bien A'), es de 20 a 100% en peso,
referido a la cantidad total de D). Para el componente E)
preferiblemente la fracción correspondiente es de 30 a 100% en peso,
referida a la cantidad total de E).
Otro método preferido de producción es por
consiguiente caracterizado por
- 1)
- producir el copolimerizado injerto A) o bien A') de acuerdo con el método de la polimerización por emulsión,
- 2)
- añadir una parte o la cantidad total componente D) y una parte con la cantidad total del componente E) a la dispersión o bien emulsión acuosa antes, durante o después de la reacción de polimerización de A) o bien A'),
- 3)
- añadir la parte remanente, en tanto estén presentes, de los componentes D) y E), en un dispositivo de mezclado, en el cual se mezclan los componentes A), B) o bien A'), en tanto estén presentes B') y/o B''), y dado el caso C), E), F), G) y el o los estabilizante(s), donde se forma una mezcla de polímero esencialmente fundida,
- 4)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundida en un período de 10 seg, donde en las masas para moldeo acordes con la invención están presentes los componentes D) y E).
\vskip1.000000\baselineskip
En puntos de tiempo de por sí conocidos por los
expertos se emplean aditivos adicionales.
En cuanto no esté descrito de otra manera o
resulte fuera de contexto, se entienden por B) los compuestos B),
B') o bien B''). En particular, por los componentes A) a G) se
entienden los componentes A), B), C), D), E), F) y G) conforme a la
primera forma de operar y los componentes A), B'), B''), C), D), E),
F), y G) conforme a la segunda forma de operar.
Las masas para moldeo acordes con la invención
se distinguen por una muy buena estabilidad frente a la influencia
de la intemperie, y tienen al mismo tiempo un equilibrado perfil de
propiedades mecánicas, en particular también una alta tenacidad
después de la exposición a la intemperie o bien después del
almacenamiento en caliente. La buena estabilidad a la intemperie o
bien estabilidad al almacenamiento en caliente no van en contra de
las propiedades mecánicas. Las masas para moldeo acordes con la
invención exhiben un bajo cambio en el matiz del color durante la
exposición al ambiente o bien después del almacenamiento en caliente
y en un medio donde haya polvo forman sólo ligeras manchas. Se
mejora su dispersión de agentes colorantes, asimismo su capacidad
para desmoldarse durante la fundición inyectada de plásticos.
A partir de las masas de moldeo se pueden
producir elementos moldeados, fibras y láminas de todos los tipos.
Las masas termoplásticas para moldeo acordes con la invención pueden
ser elaboradas de acuerdo con los métodos conocidos de la
elaboración de termoplásticos, por consiguiente por ejemplo mediante
extrusión, fundido por inyección, calandrado, soplado de cuerpos
huecos, presión ó sinterizado.
En la información del tamaño promedio de
partícula d se trata del promedio en peso del tamaño de partícula,
como fue determinado por medio de una ultra centrífuga analítica
correspondiente al método de W. Scholtan y H. Lange,
Kolloid-Z. und Z.-Polimere 250 (1972) páginas 782 a
796. La medición en ultra centrífuga suministra la distribución
integral de masas del diámetro de las partículas de una muestra. De
ello se calcula qué porcentaje en peso de las partículas tiene un
diámetro igual o inferior a un determinado tamaño.
El valor d_{10} indica el diámetro de
partículas en el que 10% en peso todas las partículas tienen un
diámetro inferior y 90% en peso un diámetro mayor. Lo contrario
vale para el valor d_{90}, que el 90% en peso de todas las
partículas tiene un diámetro inferior y 10% en peso tiene un
diámetro superior que aquel diámetro, el cual corresponde al valor
d_{90}. El diámetro de partícula promedio en peso d_{50} o bien
diámetro de partícula promedio en volumen D_{50} indica el
diámetro de partículas, en el que 50% en peso o bien % el volumen
exhibe un diámetro de partícula inferior, los valores d_{10},
d_{50} y d_{90} caracterizan el ancho Q de la distribución del
tamaño de partículas, donde Q = (d_{90}d_{10})/d_{50}.
Dependiendo de qué tan pequeño sea Q, tanto más estrecha es la
distribución.
Mediante los ejemplos que se describen a
continuación, se demuestra en mayor detalle la presente
invención:
En un recipiente de reacción con agitador, tubo
de conducción de gas y embudo de goteo con compensación de presión
se colocan 1000 g de isoforondiisocianato (IPDI) bajo corriente de
nitrógeno y se añaden a temperatura ambiente con buena agitación
dentro de un lapso de 1 min, 300 g de trimetilolpropano, disueltos
en 1300 g de éster acético seco. Después de la dosificación de 0,1
g de dilaurato de dibutilestaño, la mezcla de reacción bajo
aplicación es calentada a 60ºC y se hace seguimiento a la
disminución del contenido de NCO mediante titulación. Cuando se
alcanza un contenido de NCO de 5,5% en peso, el producto de reacción
exhibe una funcionalidad promedio referida a NCO de 3 y respecto a
OH de 1. Ahora se añaden al producto de adición, 430 g de BASONAT HI
100, disueltos en 430 g de éster acético seco en un período de 1
min y la mezcla es agitada por otras 3 h a 60ºC. El producto final
exhibe un contenido de NCO de 5,5% en peso.
La masa molar promedio del poliisocianato es
calculada en aproximadamente 2850 g/mol, la funcionalidad promedio
NCO es de aproximadamente 7,4.
BASONAT®HI 100 (BASF AG): Poliisocianato
alifático a base de diisocianato, la funcionalidad promedio es de
3,7 grupos de NCO por molécula.
En un matraz redondo de 500 ml de con agitador,
tubo de conducción de gas y puente de destilación se colocan bajo
introducción de nitrógeno seco 609 g de Pluriol® E 200 (BASF AG),
175 g de Ralox® 35 (compañía Raschig) y 2,8 g de Weston® DHOP
(compañía General Electric). Se calienta la mezcla a 145ºC y se
añaden 1,8 g de metanolato de potasio. Se elimina el metanol
resultante en el puente de destilación y se colectan en una trampa
fría.
Después de terminar la liberación de metanol a
145ºC (aproximadamente 2 h) se enfría la mezcla de reacción a 80ºC.
A continuación se añaden 2,5 g de ácido fosfórico al 85% para la
neutralización del producto. Se agita por 15 min más a 80ºC y se
lava a continuación con agua. Para ello se calientan a 40ºC en un
vaso de precipitados de vidrio, 1000 ml de agua destilada y se
añade al agua lentamente el producto calentado a 80ºC bajo intensa
agitación. A continuación se agita la mezcla acuosa por 30 min,
hasta que ocurre la separación de fases y se decanta la fase acuosa
del producto. Se repite una vez más este procedimiento de lavado. A
continuación el producto es secado en un evaporador rotativo a
aproximadamente 80ºC y 10 mbar.
En un recipiente de reacción con agitador, tubo
de conducción de gas y embudo de goteo, con compensación de presión
se colocan 800 g de la solución del poliisocianato hiperramificado
en éster acético del ejemplo 1, bajo corriente de nitrógeno a
temperatura ambiente y se añaden 180 g de
1,2,2,6,6-pentametilpiperidin-4-ol,
disueltos en 180 g de éster acético seco en un período de 2 min.
Después de la adición de 0,5 g de dilaurato de dibutilestaño, se
agita la mezcla por 6 h a 60ºC. A continuación se añaden 100 g de
metanol y se agita nuevamente por 2 h a 60ºC, para neutralizar el
residual de grupos isocianato. Después se elimina el disolvente en
un evaporador rotativo a vacío. El producto exhibe una masa molar
calculada de aproximadamente 4115 g/mol y un número de en promedio
7,4 grupos de principio activo HALS por molécula.
En un recipiente de reacción con agitador, tubo
de conducción de gas y embudo de goteo, con compensación de presión
se colocan 400 g de la solución del poliisocianato en éster acético
del ejemplo 1 bajo corriente de nitrógeno a temperatura ambiente y
se añaden 200 g del elemento fenólico de principio activo del
ejemplo 2, disueltos en 200 g de éster acético seco en un período
de 2 min. Después de la adición de 0,5 g de dilaurato de
dibutilestaño se agita la mezcla 8 h a 60ºC, para neutralizar los
grupos isocianato residuales. A continuación, se elimina el
solvente en un evaporador rotativo en vacío. El producto exhibe una
masa molar calculada de aproximadamente 5650 g/mol y un número de
en promedio 7,4 grupos fenólicos de principio activo por
molécula.
En un recipiente de reacción con agitador, tubo
de conducción de gas y embudo de goteo, con compensación de presión
se colocan 600 g de la solución del poliisocianato en éster acético
del ejemplo 2 bajo corriente de nitrógeno a temperatura ambiente y
se añaden por goteo 100 g del fenol del ejemplo 3, disueltos en 100
g de éster acético seco un período de 1 min. Después de la adición
de 0,5 g dilaurato de dibutilestaño, se agita la mezcla por 6 h a
60ºC. A continuación se añaden 90 g de 1,2,2,6,6-
pentametilpiperidin-4-ol, disueltos
en 90 g de éster acético seco y se agita por 6 h adicionales a 60ºC.
Después de ello se colocan 50 g de metanol y se agita por 2 h a
60ºC, para neutralizar los grupos isocianato residuales. Luego se
elimina el solvente en un evaporador rotativo a vacío. El producto
exhibe una masa molar calculada de aproximadamente 4630 g/mol y un
número promedio de 2,5 grupos fenólicos y 4,9 grupos de principio
activo HALS por molécula.
Los estabilizantes acordes con la invención
pueden ser incorporados tanto en dispersiones de caucho y ser
elaborados conjuntamente con estos, como también ser incorporados en
el extrusor.
Para comparar o bien para completar se emplean
Tinuvin 770, Tinuvin P, Wingstay L y BB12P.
Tinuvin 770 (Ciba®) sebacato de
bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil),
Tinuvin P (Ciba®)
2-(2-hidroxi-5-metilfenil)-benzotriazol,
Wingstay L
4,4'-tio-bis-(6-tert.-butil-m-cresol;
BB12P.
Los estabilizantes PU de fenol, PU de HALS y PU
de fenol-HALS fueron incorporados en dos tipos de
polimerizados ASA: a) en la dispersión de caucho y b) en el
extrusor. Se extruye y a continuación se ensayan los
correspondientes métodos analíticos conocidos por los expertos
(fundición inyectada, ensayo de impacto, etc).
Se incorporó fenol PU tanto en forma de polvo en
la dispersión de caucho como también precipitado con MgSO_{4} a
continuación conjuntamente con el caucho. Se deshidrató en un
extrusor la mezcla así obtenida de caucho húmedo y estabilizante, y
se mezcló simultáneamente con SAN y otros estabilizantes (Tinuvin
770, Tinuvin P). Como ensayo de comparación se realizaron mezclas
con BB12P y Wingstay L (mezcla de la Tabla 1).
La mezcla acorde con la invención con fenol PU
(0,1% y 0,2%) es almacenada en caliente (90ºC) por 20 semanas, así
como expuesta al luz UV por 4000 h. En la Tabla 2 se resumen los
resultados de esta exposición a la intemperie y se representan en
los diagramas de las ilustraciones 1-4.
La ilustración 1 muestra para fenol PU el valor
amarillo después del almacenamiento en caliente a una temperatura
de 90ºC. En las abcisas se representa el tiempo de almacenamiento en
semanas, y en las ordenadas el valor amarillo. Se representan las
siguientes muestras:
- Cuadrado:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-8 Tinuvin 770 (0,5%), Wingstay L (0,2%)
- Triángulo:
- 114-11 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,1%)
- Círculo:
- 114-9 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 2 muestra para fenol PU la
desviación de color (dE) después del almacenamiento en caliente a
una temperatura de 90ºC. En las abcisas se representa el tiempo de
almacenamiento en semanas y en las ordenadas se representa dE. Se
representan las siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-8 Tinuvin 770 (0,5%), Wingstay L (0,2%)
- Triángulo:
- 114-11 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,1%)
- Círculo:
- 114-9 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 3 muestra el valor amarillo para
fenol PU después de Xenotest 1200 CPS. En las abcisas se representa
el tiempo de almacenamiento en horas y en las ordenadas se
representa el valor amarillo. Se representan las siguientes
mezclas:
- Cuadrado:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-8 Tinuvin 770 (0,5%), Wingstay L (0,2%)
- Triángulo:
- 114-11 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,1%)
- Círculo:
- 114-9 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 4 muestra dE para fenol PU
después de Xenotest 1200 CPS. En las abcisas se representa el tiempo
de almacenamiento en horas y en las ordenadas se representa dE. Se
representan las siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-8 Tinuvin 770 (0,5%), Wingstay L (0,2%)
- Triángulo:
- 114-11 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,1%)
- Círculo:
- 114-9 Tinuvin 770 (0,5%), PU-Fenol (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las ilustraciones 1 a 4 aclaran que la resina
acorde con la invención con fenol PU en el almacenamiento en
caliente y Xenotest 1200 CPS (prueba de estabilidad a la exposición
a la intemperie) muestran esencialmente el mismo valor amarillo así
como la misma desviación de color comparados con los del ejemplo de
comparación con BB120. Se alcanza el mismo efecto estabilizante en
un ejemplo acorde con la invención ya con una cantidad de
estabilizante menor de 0,1% en peso.
El estabilizante acorde con la invención
PU-HALS es incorporado en un extrusor junto con
otros estabilizantes. De modo correspondiente se produjo, como
ejemplo de comparación, una mezcla con Tinuvin 770 (Tabla de mezcla
3).
Las mezclas con la invención con
PU-HALS (0,25% y 0,5%) así como el ejemplo de
comparación fueron almacenados en caliente (90ºC) por 20 semanas,
así como expuestos a la luz, por 4000 h. Los resultados de esta
exposición a la intemperie son representados en los diagramas de
las ilustraciones 5 a 8 y son resumidos en la Tabla 4.
La ilustración 5 muestra el valor amarillo para
PU-HALS después de almacenamiento en caliente a una
temperatura de 90ºC. En las abcisas está representado el tiempo de
almacenamiento en semanas y en las ordenadas se representa el valor
amarillo. Se representan las siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-6 PU-Hals (0,25%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Triángulo:
- 114-7 PU-Hals (0,5%), BB12P (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 6 muestra dE para
PU-Hals después de almacenamiento caliente a una
temperatura de 90ºC. En las abcisas se representa el tiempo de
almacenamiento en semanas y en las ordenadas se representa dE. Se
representan las siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-6 PU-Hals (0,25%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Triángulo:
- 114-7 PU-Hals (0,5%), BB12P (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 7 muestra que el valor amarillo
para PU-Hals después del Xenotest 1200 CPS. En las
abcisas se representa el tiempo de almacenamiento en horas y en las
ordenadas se representa el valor amarillo. Se representan las
siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-6 PU-Hals (0,25%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Triángulo:
- 114-7 PU-Hals (0,5%), BB12P (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 8 muestra dE para
PU-Hals después de Xenotest 1200 CPS. En las abcisas
se representa el tiempo de almacenamiento en horas y en las
ordenadas se representa dE. Se representan las siguientes
mezclas:
- Cuadrado:
- 114-6 PU-Hals (0,25%), BB12P (0,2%)
- Rombo:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Triángulo:
- 114-7 PU-Hals (0,5%), BB12P (0,2%)
\vskip1.000000\baselineskip
El estabilizante acorde con la invención
PU-HALS muestra, comparado con el ejemplo de
comparación con Tinuvin 770, un efecto estabilizante claramente
mejorado. Mientras después de almacenamiento en caliente
PU-HALS y Tinuvin muestran un efecto similar contra
el amarillamiento (ilustración 5), se reconoce una clara ventaja en
la desviación de color dE (ilustración 6) para
PU-HALS. La desviación de color dE se eleva después
de 20 semanas de almacenamiento en caliente a tan sólo 2,5,
mientras que dE de la mezcla con Tinuvin 770 sube por encima de 8.
En el Xenotest se reconocen igualmente las ventajas de
PU-HALS. Después de 4000 horas de exposición a la
luz UV, el valor amarillo promedio está en el mismo nivel, mientras
que en la desviación de color dE se distingue una ventaja para
PU-HALS. Ya la mezcla con 0,25%
PU-HALS muestra un mejorado efecto estabilizante
comparado con Tinuvin P (0,5%), no obstante una concentración de
PU-HALS con 0,5% es ciertamente algo mejor.
\vskip1.000000\baselineskip
Se incorporó el estabilizante
Fenol-Hals PU acorde con la invención en el extrusor
(ejemplos 114-2,3,4). En otra forma preferida de
operar, se añade el estabilizante acorde con la invención
Fenol-Hals PU como dispersión a la dispersión de
caucho y se precipita conjuntamente con esta y a continuación se
incorpora en el extrusor
\hbox{(ejemplo 114-12).}
Como comparación, se presento una mezcla con
Tinuvin 770 y BB12P. En la Tabla 5 se suministran las mezclas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se almacenan en caliente las mezclas con
Fenol-Hals PU acordes con la invención así como la
mezcla de comparación (90ºC) por 20 semanas, así como con
exposición a la luz UV por 4000 h. En las ilustraciones 9 a 12 se
representan los resultados y resumen en la Tabla 6.
La ilustración 9 muestra para
fenol-Hals PU el valor amarillo después de
almacenamiento en caliente a una temperatura de 90ºC. En las
abcisas se representa el tiempo de almacenamiento en semanas y las
ordenadas se representa el valor amarillo. Se representan las
siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-2 fenol-Hals PU (0,5%)
- Rombo:
- 114-4 fenol-Hals PU (1,0%)
- Triángulo:
- 114-3 fenol-Hals PU (0,25%)
- Círculo, claro:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Círculo, oscuro:
- 114-12 dispersion fenol-Hals PU (0,5%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 10 muestra dE para
fenol-Hals PU después de almacenamiento en caliente
a una temperatura de 90ºC. En las abcisas se representa el tiempo
de almacenamiento en semanas y las ordenadas se representa dE. Se
representan las siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-2 fenol-Hals PU (0,5%)
- Rombo:
- 114-4 fenol-Hals PU (1,0%)
- Triángulo:
- 114-3 fenol-Hals PU (0,25%)
- Círculo, claro:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Círculo, oscuro:
- 114-12 dispersión de fenol-Hals PU (0,5%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 11 muestra para
fenol-Hals PU el valor amarillo según Xenotest 1200
CPS. En las abcisas se representa el tiempo de almacenamiento en
horas y en las ordenadas se representa el valor amarillo. Se
representan las siguientes mezclas:
- Cuadrado:
- 114-2 fenol-Hals PU (0,5%)
- Rombo:
- 114-4 fenol-Hals PU (1,0%)
- Triángulo:
- 114-3 fenol-Hals PU (0,25%)
- Círculo claro:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Círculo oscuro:
- 114-12 dispersión de fenol-Hals PU (0,5%)
\vskip1.000000\baselineskip
La ilustración 12 muestra para
fenol-Hals PU el dE según Xenotest 1200 CPS. En las
abcisas se representa el tiempo de almacenamiento en horas y en las
ordenadas se representa dE. Se representan las siguientes
mezclas:
- Cuadrado:
- 114-2 fenol-Hals PU (0,5%)
- Rombo:
- 114-4 fenol-Hals PU (1,0%)
- Triángulo:
- 114-3 fenol-Hals PU (0,25%)
- Círculo, claro:
- 114-5 Tinuvin 770 (0,5%), BB12P (0,2%)
- Círculo, oscuro:
- 114-12 dispersión de fenol-Hals PU (0,5%)
\vskip1.000000\baselineskip
En el valor amarillo después de almacenamiento
en caliente durante 20 semanas se muestra el nuevo estabilizante
fenol-HALS PU como similarmente efectivo frente a la
mezcla de comparación con Tinuvin 770 y BB12P. Al contemplar la
desviación de color dE después de almacenamiento en caliente se hace
evidente un efecto claramente mejor de fenol-HALS
PU (ilustración 10). Mientras el ejemplo de comparación con Tinuvin
770 y BB12P después de 20 semanas a 90ºC exhibe una desviación de
color de más de ocho, para fenol-HALS PU los valores
que están entre 1,4 y 5,4. Se obtiene el mejor resultado de dE con
1,4 en la variante "dispersión". En este ejemplo la cantidad
de estabilizante con 0,5% en peso fue incluso menor que en el
ejemplo de comparación con 0,7% en peso (sólo la suma de Tinuvin
770 y BB12P). También las variantes en las cuales se mezcló en el
extrusor el estabilizante fenol-HALS PU, muestran
un efecto claramente mejorado comparado con la mezcla de
estabilizante de comparación. En particular, la mezcla con 0,25% en
peso muestra en el almacenamiento en caliente con dE igual a 2,1 un
muy buen efecto y con ello es adicionalmente superior, referida a la
cantidad empleada del ejemplo de comparación.
En la prueba de exposición a la luz se muestra
un cuadro similar. Después de 4000 h de exposición a la luz, el
valor amarillo de todas las mezclas está en un nivel muy similar,
con excepción de la variante de dispersión del
fenol-HALS PU, la cual está un poco por encima de la
del ejemplo de comparación. Si se considera nuevamente la
desviación de color dE, entonces todas las mezclas con
fenol-HALS PU están claramente mejores frente al
ejemplo de comparación (ilustración 12). La variante de dispersión
con 0,5% en peso de cantidad de estabilizante muestra después de
4000 horas de exposición a la luz la pérdida más pequeña de color
(dE = 6,1). Asimismo, es muy buena la mezcla en el extrusor de
fenol-HALS PU en una concentración de tan sólo 0,25%
en peso, se alcanza una desviación de color de tan sólo 7,2. Esta
es una muy buena estabilización, la cual además se alcanza mediante
una pequeña cantidad de estabilizante.
Claims (11)
1. Masas termoplásticas para moldeo, que
contienen referido en cada caso a los componentes A) y B),
- A)
- 5 a 70% en peso de por lo menos un copolimerizado injerto A) de, referido en cada caso a A),
- a1)
- 10 a 90% en peso de por lo menos una base injerta eslastomérica con una temperatura de transición al vidrio inferior a 0ºC
- a2)
- 10 a 90% en peso de por lo menos un soporte injerto de, referido a a2),
- a21)
- 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
- B)
- 30 a 90% en peso de un copolimerizado duro de, referido a B),
- b1)
- 50 a 100% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- b2)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- b3)
- 0 a 50% en peso de por lo menos un monómero adicional monoetilénico insaturado,
\vskip1.000000\baselineskip
caracterizado porque la masa
termoplástica para moldeo contiene adicionalmente por lo menos un
estabilizante, el cual está constituido de
- (1)
- uno o varios poliisocianato(s) con 2,2 a 8 grupos isocianato en promedio por molécula
- (2)
- y por lo menos un grupo de principio activo (2a), (2b) o (2c) con
- (2a)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupo(s) de principio activo, por mol de grupo isocianato a base de fenol,
- (2b)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupo(s) de principio activo por mol del grupo isocianato a base de aminas estéricamente impedidas,
- (2c)
- 0,1 a 1,0 mol en total de por lo menos dos grupos diferentes de principio activo por mol del grupo isocianato, donde un grupo de principio activo se basa en fenol y el otro grupo de principio activo se basa en aminas estéricamente impedidas,
\vskip1.000000\baselineskip
donde los grupos de principio
activo protegen los plásticos contra el deterioro por el calor, la
radiación UV, oxidación, hidrólisis o efecto mecánico durante la
elaboración,
y
- (3)
- por mol de grupo isocianato, 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares, los cuales modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en el poliisocianato sobre un grupo funcional B, el cual puede reaccionar con los grupos isocianato.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Una masa termoplástica para moldeo que
contiene, en cada caso referido a los componentes A), B') y B'',
- A')
- 5 a 70% en peso de por lo menos un copolimerizado injerto A) de, referido en cada caso a A,
- a1')
- 10 a 90% en peso de por lo menos un base injerta elastomérica con una temperatura de transición al vidrio inferior a 0ºC,
- a2')
- 10 a 90% en peso de por lo menos un soporte injerto de, referido en cada caso a a2),
- a21)
- 5 a 85% en peso de por lo menos un compuesto de estireno,
- a22)
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- a23)
- 0 a 50% en peso de por lo menos otro monómero monoetilénico insaturado,
- a24)
- 15 a 95% en peso de metacrilato de alquilo
- B')
- 0 a 65% en peso de un polimerizado de metacrilato de alquilo, obtenible mediante polimerización de una mezcla consistente de, referida en cada caso a B'),
- b1')
- 50 a 100% en peso metacrilato de alquilo,
- b2')
- 0 a 15% en peso un alquiléster C_{1}-C_{8} del ácido acrílico,
- b3')
- 0 a 50% en peso de por lo menos otro monómero monoetilénico insaturado,
- B'')
- 0 a 65% en peso de un copolimerizado obtenible mediante polimerización de una mezcla compuesta de, referida en cada caso a B''),
- b1'')
- 50 a 100% en peso de un monómero vinilaromático,
- b2'')
- 0 a 50% en peso de acrilonitrilo, metacrilonitrilo o sus mezclas,
- b3'')
- 0 a 50% en peso de por lo menos otro monómero monoetilénico insaturado,
\vskip1.000000\baselineskip
caracterizado porque la masa
termoplástica para moldeo contiene adicionalmente por lo menos un
estabilizante, el cual está compuesto de
- (1)
- uno o varios poliisocianatos con 2,2 a 8 grupos isocianato en promedio por molécula,
- (2)
- y por lo menos un grupo de principio activo (2a), (2b) o (2c) con
- (2a)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupo(s) de principio activo por mol de grupo isocianato, a base de fenol,
- (2b)
- 0,1 a 1,0 mol de uno o varios grupo(s) de principio activo por mol de grupo isocianato a base de aminas estéricamente impedidas,
- (2c)
- 0,1 a 1,0 mol de por lo menos dos diferentes grupos de principio activo por mol de grupos isocianato, donde un grupo de principio activo se basaba en fenol y el otro grupo de principio activo está basado en aminas estéricamente impedidas, donde el (los) grupo(s) de principio activo protege(n) el plástico contra el calor, la radiación UV, oxidación, hidrólisis o efecto mecánico durante la elaboración, y
- (3)
- por mol del grupo isocianato 0 a 0,9 mol de uno o varios grupos auxiliares los cuales modifican las propiedades del estabilizante, donde los grupos auxiliares están acoplados en el poliisocianato sobre grupos funcionales, los cuales pueden reaccionar con los grupos isocianato.
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3. Masas termoplásticas para moldeo acorde con
la reivindicación 1 o 2, caracterizadas porque las masas
termoplásticas para moldeo contienen adicionalmente los siguientes
aditivos:
- C)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un copolímero de tres bloques X-Y-X con un grupo intermedio Y de unidades de óxido de propileno y grupos terminales X de unidades de óxido de etileno,
- D)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un producto butilado de reacción de p-cresol con diciclopentadieno de la fórmula (I)
- \quad
- con n \leq 10,
- E)
- 0 a 5% en peso de por lo menos un éster de ácido tiocarboxílico,
- F)
- 0 a 5% en peso de por lo menos una sal de metal alcalino o metal alcalinotérreo de un ácido carboxílico C_{6}-C_{20},
- G)
- 0 a 30% en peso de otros aditivos comunes.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Masas termoplásticas para moldeo de acuerdo
con una de las reivindicaciones 1 o 3, en las cuales la base
injerta a1) es un polimerizado de, referido en cada caso a a1),
- a11)
- 60 a 100% en peso de por lo menos un dieno conjugado, acrilato de alquilo C_{1}-C_{10} o sus mezclas,
- a12)
- 0 a 35% en peso de por lo menos otro monómero monoetilénico insaturado,
- a13)
- 0 a 10% en peso de por lo menos un monómero entrelazante.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Masas termoplásticas para moldeo de acuerdo
con una de las reivindicaciones 2 o 3, en las cuales la base
injerta a1) es un polimerizado de, referido en cada caso a a1),
- a11)
- 60 a 100% en peso de por lo menos un dieno conjugado, acrilato de alquilo C_{1}-C_{10} o sus mezclas,
- a12)
- 0 a 35% en peso de por lo menos otro monómero monoetilénico insaturado,
- a13)
- 0 a 10% en peso de por lo menos un monómero entrelazante.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Método para la producción de masas
termoplásticas para moldeo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1,3 o 4, caracterizado por
- 1)
- producir el copolimerizado injerto A) de acuerdo con el método de la polimerización por emulsión,
- 2)
- mezclar el copolimerizado injerto A) con el copolimerizado duro B), el o los estabilizante (s) y dado el caso los otros componentes C), D), E), F), G) en un dispositivo de mezcla, donde se genera una mezcla de polímero esencialmente fundida,
- 3)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundida dentro de un período de 10 segundos.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Método para la producción de las masas
termoplásticas para moldeo según una de las reivindicaciones 2, 3 o
5, caracterizado por
- 1)
- producir el copolimerizado injerto A') de acuerdo con el método de la polimerización por emulsión,
- 2)
- dado el caso, mezclar el copolimerizado injerto A') con el copolimerizado duro B') y/o B''), el o los estabilizante(s) y los otros componentes C), D), E), F), G) en un dispositivo de mezcla, donde se genera una mezcla de polímero esencialmente fundida,
- 3)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundida dentro de un período de 10 segundos.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Método para la producción de las masas
termoplásticas para moldeo acorde con una de las reivindicaciones
1, 3 o 4, donde en las masas para moldeo están presentes los
componentes D) y E), caracterizado por
- 1)
- producir el copolimerizado injerto A) según el método de la polimerización por emulsión,
- 2)
- añadir una parte o la cantidad total del componente D) y una parte o la cantidad total de E) a la dispersión o emulsión acuosa antes, durante o después de la reacción de polimerización de A),
- 3)
- añadir la parte restante, suponiendo que esté presente, de los componentes D) y E) en un dispositivo de mezcla, en el cual se mezclan los componentes A), B), el o los estabilizante(s) y, dado el caso, C), E), F), G), donde se genera en esencia una mezcla de polímero fundido,
- 4)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundida dentro de un período de 10 segundos.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Método para la producción de las masas
termoplásticas para moldeo acorde con una de las reivindicaciones
2, 3 o 5, donde los compoenentes D) y E) están presentes en las
masas para moldeo, caracterizado por
- 1)
- producir el copolimerizado inserto A') según el método de polimerización por emulsión,
- 2)
- añadir una parte o la cantidad total del componente D) y una parte o la cantidad total de E) a la dispersión o emulsión acuosa antes, durante o después de la reacción de polimerización de A'),
- 3)
- añadir la parte restante, suponiendo que esté presente, de los componentes D) y E) en un dispositivo de mezcla, en el cual se mezclan los componentes A'), el o los estabilizante(s) y, dado el caso, B'), B''), C), E), F), G), donde se genera en esencia una mezcla de polímero fundido,
- 4)
- enfriar rápidamente la mezcla de polímero esencialmente fundida dentro de un período de 10 segundos.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Empleo de las masas termoplásticas para
moldeo según las reivindicaciones 1 a 5 para la producción de
cuerpos moldeados, fibras o láminas.
11. Cuerpos moldeados, fibras o láminas de las
masas termoplásticas para moldeo acorde con una de las
reivindicaciones 1 a 5.
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