ES2327015T3 - Composicion lubricante mejorada para un material compuesto celulosico-termoplastico. - Google Patents
Composicion lubricante mejorada para un material compuesto celulosico-termoplastico. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2327015T3 ES2327015T3 ES07752839T ES07752839T ES2327015T3 ES 2327015 T3 ES2327015 T3 ES 2327015T3 ES 07752839 T ES07752839 T ES 07752839T ES 07752839 T ES07752839 T ES 07752839T ES 2327015 T3 ES2327015 T3 ES 2327015T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- bis
- ethylene
- grafted
- amide
- polyethylene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/20—Carboxylic acid amides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/16—Fibres; Fibrils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Una composición que comprende: (a) al menos una bis-amida de ácido graso saturado de la estructura: **(Ver fórmula)** en la que R1 y R2 son independientemente grupos hidrocarbilo saturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono, (b) al menos una bis-amida de ácido graso insaturado de la estructura: **(Ver fórmula)** en la que R3 y R4 son independientemente grupos hidrocarbilo insaturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono; (c) al menos un material celulósico en forma de partículas; (d) al menos una resina termoplástica; (e) al menos un agente de acoplamiento para acoplar el material celulósico en forma de partículas (c) a la resina termoplástica (d); (f) opcionalmente, al menos un material inorgánico en forma de partículas; y (g) opcionalmente, al menos un lubricante adicional.
Description
Composición lubricante mejorada para un material
compuesto celulósico-termoplástico.
La presente invención se refiere a materiales
compuestos celulósico-termoplásticos. Más
particularmente, la presente invención se refiere a composiciones
lubricantes mejoradas para materiales compuestos
celulósico-termoplásticos donde la composición
lubricante comprende una mezcla de al menos una
bis-amida de ácido graso saturado y al menos una
bis-amida de ácido graso insaturado.
Debido a la escasez cada vez mayor de tablones
de madera de calidad, lo más deseable ha sido buscar materiales
alternativos que puedan sustituir a la madera. Como dichos
sustitutos de madera se usan mucho materiales compuestos preparados
a partir de plásticos y fibras naturales y el uso de estos
materiales compuestos en artículos de consumo está aumentando
rápidamente. Estos materiales compuestos pueden usarse en diversos
productos para aplicaciones arquitectónicas estructurales y
decorativas, así como en usos relacionados con la automoción. Pueden
cortarse, conformarse, lijarse, perforarse y sujetarse de la misma
manera que la madera natural.
Los productos arquitectónicos que contienen
estos materiales compuestos preparados a partir de plásticos y
fibras naturales se preparan frecuentemente por extrusión. Dichos
productos arquitectónicos pueden usarse en aplicaciones tanto
residenciales como comerciales, por ejemplo, cubiertas, barandillas,
vallas, postes, embellecedores, moldes, planchas para paredes,
tablillas, celosías, alféizares y jambas. Cuando los comparan con
la madera, los consumidores esperan que dichos materiales compuestos
ofrezcan una mayor durabilidad y resistencia a la intemperie, con
un menor mantenimiento. Los materiales compuestos preparados a
partir de plásticos y fibras naturales generalmente son resistentes
a la putrefacción y al ataque de insectos.
La maximización de la durabilidad de estos
materiales compuestos es de una importancia crítica tanto para los
consumidores como para los productores. Los materiales generalmente
son más costosos que la madera natural. Además, normalmente son más
pesados que la madera, lo que es un inconveniente potencial para los
constructores y supone cuestiones estructurales adicionales para
los arquitectos e ingenieros. Para superar estos inconvenientes, los
materiales compuestos deben ofrecer mejores beneficios en términos
de durabilidad y bajo mantenimiento.
Los materiales compuestos preparados a partir de
plásticos y fibras naturales pueden usarse también para la
producción de artículos en aplicaciones de automoción. Se han
preparado diversas piezas tales como botones de mando, manecillas
del interior de las puertas y tableros decorativos interiores; así
como partes ocultas tales como paneles de insonorización,
revestimientos para el maletero, cubiertas de neumáticos, ceniceros
y refuerzos para alfombrillas. Dichas piezas frecuentemente se
prensan o moldean.
Otros usos para los materiales compuestos
preparados a partir de plásticos y fibras naturales incluyen
sustitutos laminares para fibra vulcanizada, tablero de partículas
y contrachapado. Los materiales compuestos pueden usarse para
fabricar pequeños artículos variados tales como tiestos, bañeras,
macetas y marcos para cuadros.
Los materiales compuestos útiles pueden
prepararse a partir de diversos plásticos, incluyendo polietileno,
polipropileno y
co-polietileno-acetato de vinilo.
Los plásticos reciclados se usan frecuentemente para reducir los
costes. El polietileno de alta densidad (HDPE) es particularmente
adecuado para el uso en cubiertas, barandillas, vallas y
aplicaciones similares.
Las fibras naturales se usan en los materiales
compuestos para reducir el coste y el peso del material compuesto y
para mejorar las propiedades físicas, particularmente la rigidez y
la resistencia a tracción. Las fibras naturales son mejores que las
fibras sintéticas tales como las de carbono y de vidrio, puesto que
las fibras naturales son de menor coste. También se prefieren las
fibras naturales sobre las cargas minerales tales como talco y
mica, porque las fibras naturales producen compuestos más ligeros.
Las fibras naturales normalmente son productos residuales de otros
procesos. Puede usarse casi cualquier material celulósico en forma
de partículas, incluyendo madera, papel de periódico, cartón, paja,
residuos agrícolas y vegetales y similares.
Un problema muy conocido en la formación de
materiales compuestos preparados a partir de plásticos y fibras
naturales es la incompatibilidad de la fibra con el plástico. Las
fibras naturales son hidrófilas, con muchos grupos hidroxilo
polares libres en la superficie. Los plásticos que se usan
normalmente con dichas fibras son generalmente hidrófobos. Por lo
tanto, los plásticos no humedecen fácilmente la superficie de la
fibra natural y se adhieren a la misma, lo que provoca una pérdida
de resistencia en el material compuesto resultante.
Este problema puede superarse mediante la
adición de un agente de acoplamiento al material compuesto.
\newpage
Se cree que los agentes de acoplamiento
funcionan mediante la reacción de un resto reactivo, anhídrido o
ácido, con los grupos hidroxilo existentes sobre la superficie de
la fibra para formar un enlace éster. Las cadenas poliméricas
hidrófobas se extienden hacia afuera desde la superficie de la
fibra, donde pueden interaccionar con el grueso de la matriz
polimérica. La naturaleza exacta de la interacción dependerá de la
elección del agente de acoplamiento y el polímero y del grado de
cristalinidad del polímero. El agente de acoplamiento generalmente
sirve como un puente de transición que mejora la adhesión del
plástico a la superficie de la fibra natural. La mejora de la
adhesión puede mejorar las propiedades físicas para el material
compuesto preparado a partir de plásticos y fibras naturales,
particularmente la resistencia a tracción y flexión, la resistencia
a la captación de agua y a la deformación permanente por fatiga y la
reducción en el coeficiente lineal de expansión térmica (LCTE).
Si el material compuesto preparado a partir de
plásticos y fibras naturales tiene que procesarse por extrusión,
normalmente se añade un lubricante para ayudar a que el material
compuesto pase por el troquel. Un sistema lubricado
inapropiadamente hará que el compuesto se extruya a diferentes
velocidades. Esto puede dar como resultado diversos defectos
físicos inaceptables en el material compuesto, que varían desde un
aspecto superficial escamoso hasta desgarrones con borde de diente
de sierra.
Un sistema lubricante usado habitualmente es una
mezcla de estearato de cinc, con una cera de
N,N'-etilen-bis-estearamida
(EBS). Otros lubricantes incluyen estearato de calcio, estearato de
magnesio, estearatos no metálicos; cera de parafina, cera de
poliéster, cera de polipropileno, bis-amidas
derivadas de ácido graso,
etilen-bis-oleamida, ésteres tales
como estearato de estearilo, ftalato de diestearilo, estearato
adipato de pentaeritritol, diestearato de etilenglicol,
tetraestearato de pentaeritritol, triestearato de glicerol,
monoestearato de polietilenglicol 400, monooleato de glicerol,
diestearato de glicerol y ésteres de ácido graso modificados
complejos mezclados.
Desafortunadamente, se ha descubierto que el
sistema lubricante de estearato de cinc-EBS usado
habitualmente interfiere con agentes de acoplamiento. Se ha
sugerido que el estearato de cinc es el responsable de la
interferencia con los agentes de acoplamiento de olefina injertada
con anhídrido maleico. El anillo del estearato se abre y esterifica
el grupo anhídrido, mientras que el cinc se compleja con el
carboxilato resultante. El agente de acoplamiento proporciona
entonces una mejora significativamente menor de lo esperado a las
propiedades físicas del material compuesto preparado a partir de
plásticos y fibras naturales.
Algunos materiales compuestos comerciales
preparados a partir de plásticos y fibras naturales usan un sistema
lubricante de estearato de
cinc/etilen-bis-estearamida sin
ningún agente de acoplamiento. Estas formulaciones se extruyen con
bastante facilidad y proporcionan un producto con un aspecto
excelente. Las propiedades físicas de estos materiales compuestos
son deficientes comparadas con las de la madera natural.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.791.020
describe materiales compuestos hechos a partir de fibras de celulosa
dispersadas en una matriz de polietileno y un isocianato y unidas a
la misma durante la extrusión y/o moldeo posteriores. Se dice que
el isocianato mejora la adhesión entre las fibras de celulosa y el
polietileno, lo que da como resultado una mejora de las propiedades
de tracción del material compuesto.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.326.513
describe un proceso y un dispositivo para la fabricación de tableros
de fibra de plástico hechos de bolas de vidrio expandido, arcilla
expandida, gránulos de piedra pómez, mica o un material similar y
un aglutinante orgánico espumado tal como una resina epoxi, una
resina de fenol PU o similares. El aglutinante se mezcla con las
bolas, se espuma y se endurece en un espacio matricial formado
entre dos placas de molde (1, 2) situadas a una cierta distancia
entre sí. Para obtener un tablero de fibra de plástico
particularmente ligero pero estable, se proporcionan huecos
distribuidos uniformemente que se abren hacia los lados internos de
las placas para que contengan la mezcla localizada entre las dos
placas del molde durante la compresión y antes del endurecimiento.
El dispositivo empleado para implementar el proceso incluye dos
placas de molde (1, 2) que se ponen juntas en una prensa para
compactar lo introducido entre las mismas. La superficie interna de
cada placa de molde (1, 2) está provista de una pluralidad de
cuerpos de molde cónicos (4, 5) distribuidos uniformemente, cuyas
secciones transversales se sitúan paralelas a la superficie de la
placa del molde que desciende en la dirección de la otra placa del
molde.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.516.472
describe un aparato y un proceso para combinar un material fibroso
orgánico con un material termoplástico formando un material
compuesto que imita a la madera. El material mixto se extruye en un
sistema de troquel que comprende un troquel de transición, un
troquel de trenzado y un troquel de moldeo. El caudal del material
a través del sistema de troquel se equilibra preformando el material
mixto con el troquel de transición a una forma que se aproxima a la
del producto final, trenzando el material con el troquel de
trenzado para formar hebras individuales y comprimiendo las hebras
individuales con el troquel de moldeo después de que salgan del
troquel de trenzado. El sistema de troquel puede incluir también un
troquel adaptador situado entre la extrusora y el troquel de
transición que funciona para controlar la cantidad de material
mixto que entra en el sistema de troquel. Se proporciona también un
producto compuesto por fragmentos reciclables que se mezclan para
formar un compuesto que imita a la madera en una extrusora de baja
temperatura.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.265.037
describe un miembro estructural compuesto mejorado que comprende un
miembro estructural con perfil complejo, hecho de un material
compuesto que comprende un polímero de polipropileno y una fibra de
madera. El material es útil en aplicaciones de construcción
convencionales. El perfil complejo, en forma de un miembro
compuesto termoplástico extruido, puede usarse en estructuras
residenciales y comerciales, como se ha descrito. Preferiblemente,
el miembro estructural se usa en la fabricación de componentes de
ventanaje tales como ventanas y puertas. Dichos miembros lineales
se diseñan con formas de sección transversal configuradas
específicamente para formar elementos estructurales en las unidades
de ventanaje: los elementos estructurales deben poseer una
resistencia, estabilidad térmica y resistencia a la intemperie
suficientes para permitir la fabricación de una unidad de ventana
estructuralmente inalterable, que pueda instalarse fácilmente en una
abertura irregular pero que pueda mantener su aspecto atractivo y
su integridad estructural durante la vida de la unidad de ventana,
a menudo veinte años o más. El miembro estructural comprende una
sección transversal compleja hueca con al menos una banda
estructural o una banda de sujeción formada dentro del componente.
El exterior del componente extruido tiene una capa de recubrimiento
protector visible que está conformada y adaptada para su
instalación en aberturas irregulares. El exterior contiene también
la forma y los componentes capaces de soportar los elementos de la
unidad de ventanaje tales como una ventana, una vidriera corrediza o
una unidad de puerta móvil. Los miembros estructurales de
polipropileno mejorados tienen ventajas excepcionales y pueden
ensamblarse en procesos de soldadura de termoplásticos.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.344.504
describe un material de simulación de madera extruido que incluye un
alto grado de contenido de material celulósico y que comienza con un
material termoplástico en polvo.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.498.205
describe un material compuesto de madera, extruible, que incluye un
material celulósico y un material termoplástico en polvo.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.632.863
describe un gránulo de celulosa/poliolefina que comprende un
material de poliolefina y un material celulósico. El gránulo puede
concentrarse de manera que contenga menos de aproximadamente el 20%
en peso del material de poliolefina y al menos aproximadamente el
55% en peso del material celulósico. El gránulo puede transportarse
a una localización de fabricación remota donde puede mezclarse con
el material de poliolefina adicional para fabricar un componente de
madera sintético.
La Patente de Estados Unidos Nº 6.682.789
describe un miembro que comprende un perfil complejo hecho a partir
de un material compuesto que comprende un polímero de polipropileno
y una fibra de madera. El material compuesto es útil en
aplicaciones de construcción. El perfil puede usarse en estructuras
residenciales y comerciales. El miembro se usa en componentes de
ventanaje tales como ventanas y puertas. Los miembros poseen
resistencia, estabilidad térmica y resistencia a la intemperie. El
miembro comprende una sección transversal compleja con al menos una
banda estructural o una banda de sujeción. El exterior puede
contener un recubrimiento protector y se conforma para su uso en
una unidad de ventanaje tal como una ventana, una vidriera corrediza
o una unidad de puerta móvil. Los miembros pueden ensamblarse
mediante procesos de soldadura térmica.
La Patente de Estados Unidos Nº 7.151.125
describe un compuesto extruible y un método de extrusión que usa un
polímero, una fibra celulósica y al menos un lubricante seleccionado
entre el grupo que consiste en ésteres etoxilados de hidantoínas,
ésteres etoxilados de sorbitol y sorbitano y
bis-amidas de etileno preparadas a partir de ácidos
de grasos que contienen 6-10 carbonos y materiales
compuestos fabricados mediante dichos procesos que simulan
productos de madera convencionales. Otra realización de la invención
se refiere a una composición que contiene un polímero, una fibra
celulósica procedente de un producto residual agrícola y un
lubricante que contiene una mezcla de una bis-amida
de alquileno derivada de un ácido graso
C_{10}-C_{18} y una sal alcalinotérrea de un
ácido graso.
La Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº
2001/0051243 describe un miembro estructural compuesto mejorado que
comprende un miembro estructural con perfil complejo, hecho de un
material compuesto que comprende un polímero de polipropileno y una
fibra de madera. El material es útil en aplicaciones de construcción
convencionales. El perfil complejo, en la forma de un miembro
compuesto termoplástico extruido, puede usarse en estructuras
residenciales y comerciales como se ha descrito. Preferiblemente, el
miembro estructural se usa en la fabricación de componentes de
ventanaje tales como ventanas y puertas. Dichos miembros lineales
están diseñados con formas de sección transversal configuradas
específicamente para formar elementos estructurales en las unidades
de ventanaje. Los elementos estructurales deben poseer una
resistencia, estabilidad térmica y resistencia a la intemperie
suficientes para permitir la fabricación de una unidad de ventana
estructuralmente inalterable, que pueda instalarse fácilmente en
una abertura irregular pero que pueda mantener su aspecto atractivo
y su integridad estructural durante la vida de la unidad de
ventana, a menudo veinte años o más. El miembro estructural
comprende una sección transversal compleja hueca con al menos una
banda estructural o una banda de sujeción formada dentro del
componente. El exterior del componente extruido tiene una capa de
recubrimiento protector visible que está conformada y adaptada para
su instalación en aberturas irregulares. El exterior contiene
también la forma y los componentes capaces de soportar los elementos
de la unidad de ventanaje tales como una ventana, una vidriera
corrediza o una unidad de puerta móvil. Los miembros estructurales
de polipropileno mejorados tienen ventajas únicas y pueden
ensamblarse en procesos de soldadura termoplásticos.
La Patente Japonesa JP 08239535 A2 muestra el
uso de una o más bis-amidas o amidas de ácido
dialquilcarboxílico en la producción de materiales compuestos de
PVC-madera.
La Patente Japonesa JP 08302129 A2 muestra el
uso de una o más amidas o bis-amidas en la
producción de compuestos de PVC-madera espumados
térmicamente.
Las descripciones anteriores se incorporan en
este documento como referencia en su totalidad.
La técnica conocida implica que sería deseable
la retirada de los estearatos metálicos de las formulaciones de
materiales compuestos, pero no enseña que esto pueda conseguirse
manteniendo la
etilen-bis-estearamida habitual,
barata y ampliamente usada en la formulación.
La presente invención se refiere a una
composición que ayuda en el procesamiento y fabricación de un
material compuesto celulósico-termoplástico. Esta
composición es una combinación inesperada y sinérgica de una
bis-amida de ácido graso (a) de la estructura:
en la que R_{1} y R_{2} son,
independientemente, grupos hidrocarbilo saturados que comprenden de
aproximadamente 11 a aproximadamente 35 átomos de carbono,
preferiblemente en una proporción de aproximadamente 1:19 a
aproximadamente 9:1, con una amida grasa de (b) de
estructura:
en la que R_{3} y R_{4} son,
independientemente, grupos hidrocarbilo insaturados que comprenden
de aproximadamente 11 a aproximadamente 35 átomos de carbono; un
material celulósico en forma de partículas (c); un termoplástico
(d); y un agente de acoplamiento (e) para acoplar el material
celulósico en forma de partículas (c) al termoplástico (d). Esta
combinación permite la extrusión de los materiales compuestos a
velocidades que son mayores que aquellas obtenidas con el estearato
metálico/etilen-bis-estearamida,
mientras que ofrece una mejora sustancial en las propiedades
mecánicas, tales como la resistencia a flexión y la captación de
agua.
La presente invención se refiere también a un
método para extruir la combinación de una bis-amida
de ácido graso saturado (a), una bis-amida
insaturada (b); un material celulósico en forma de partículas (c);
un termoplástico (d); y un agente de acoplamiento (e) a través de
una extrusora para proporcionar un material compuesto
celulósico-termoplástico.
Más particularmente, la presente invención se
refiere a una composición que comprende:
- (a)
- al menos una bis-amida de ácido graso saturado de la estructura:
- en la que R_{1} y R_{2} son, independientemente, grupos hidrocarbilo saturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono,
- (b)
- al menos una bis-amida de ácido graso insaturado de la estructura:
- en la que R_{3} y R_{4} son, independientemente, grupos hidrocarbilo insaturados que comprenden de aproximadamente 11 a aproximadamente 35 átomos de carbono;
- (c)
- al menos un material celulósico en forma de partículas;
- (d)
- al menos una resina termoplástica;
- (e)
- al menos un agente de acoplamiento para acoplar el material celulósico en forma de partículas (c) a la resina termoplástica (d);
- (f)
- opcionalmente, al menos un material inorgánico en forma de partículas; y
- (g)
- opcionalmente, pueden añadirse también otros lubricantes tales como, aunque sin limitación, ceras de polietileno, ceras de parafina, carboxilatos de metal alcalino tales como estearato sódico, estearato potásico, solos o en combinación.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto, la presente invención se
refiere a un método para formar una composición, que comprende
(i) combinar
- (a)
- al menos una bis-amida de ácido graso saturado de la estructura:
- en la que R_{1} y R_{2} son, independientemente, grupos hidrocarbilo saturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono,
- (b)
- al menos una bis-amida de ácido graso insaturado de la estructura:
- en la que R_{3} y R_{4} son, independientemente, grupos hidrocarbilo insaturados que comprenden de aproximadamente 11 a aproximadamente 35 átomos de carbono;
- (c)
- al menos un material celulósico en forma de partículas;
- (d)
- al menos una resina termoplástica;
- (e)
- al menos un agente de acoplamiento para acoplar el material celulósico en forma de partículas (c) a la resina termoplástica (d);
- (f)
- opcionalmente, al menos un material inorgánico en forma de partículas; y
- (g)
- opcionalmente, pueden añadirse también otros lubricantes tales como, aunque sin limitación, ceras de polietileno, ceras de parafina, carboxilatos de metal alcalino tales como estearato sódico o estearato potásico, solos o en combinación y
(ii) extruir la combinación de la etapa (i) a
través de una extrusora para proporcionar un material compuesto
celulósico-termoplástico.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto más, la presente invención se
refiere a un artículo fabricado a partir de la composición descrita
anteriormente, donde el artículo se selecciona entre el grupo que
consiste en un perfil, un tablero, una varilla, una hebra, un
gránulo, una plancha para pared y una lámina de un material
compuesto celulósico-termoplástico macizo o hueco, y
combinaciones de los mismos.
Se prefiere que los grupos alquilo R_{1} y
R_{2} en las bis-amidas saturadas anteriores sean
grupos hidrocarbilo saturados lineales y que los grupos alquilo
R_{3} y R_{4} en las bis-amidas insaturadas
anteriores sean grupos hidrocarbilo insaturados lineales.
Es muy deseable poder usar un agente de
acoplamiento en la formulación de los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos. Los agentes de
acoplamiento pueden proporcionar mejoras significativas en las
propiedades físicas de los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos, aunque se ha encontrado
una enorme dificultad para extruir los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos que contienen un agente de
acoplamiento, que requiere el uso de un lubricante adicional. El
lubricante adicional puede reducir significativamente las mejoras
esperadas en las propiedades físicas.
De acuerdo con la presente invención, se ha
descubierto ahora que el uso del agente de acoplamiento en
combinación con (a) una bis-amida de ácido graso
saturado y (b) una bis-amida de ácido graso
insaturado en una proporción de (a) a (b) de aproximadamente 1:19 a
aproximadamente 9:1, soluciona estos aspectos del procesamiento,
permitiendo que un material compuesto
celulósico-termoplástico de aspecto totalmente
satisfactorio se extruya a una velocidad más rápida que la obtenida
con una formulación comparativa que contiene estearato de
cinc/etilen-bis-estearamida y sin
agente de acoplamiento, mientras que ofrece propiedades mecánicas
mejoradas tales como una resistencia a flexión y una resistencia a
la captación de agua mejoradas.
La combinación de una bis-amida
de ácido graso saturado (a) con una bis-amida de
ácido graso insaturado (b) actúa como un lubricante que no afecta
al funcionamiento del agente de acoplamiento (e), que también está
presente. Como se ha descrito anteriormente, en la estructura de la
bis-amida de ácido graso saturado (a), R_{1} y
R_{2} son grupos hidrocarbilo saturados seleccionados
independientemente que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono.
Preferiblemente, R_{1} y R_{2} son grupos hidrocarbilo lineales
saturados seleccionados independientemente que comprenden de 15 a
22 átomos de carbono. Los ejemplos de bis-amidas de
ácido graso (a) que pueden emplearse en la práctica de la presente
invención incluyen, aunque sin limitación,
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida
(EBS),
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
N,N'-etilen-bis-behenamida
y similares y combinaciones de las mismas. En la estructura de la
bis-amida de ácido graso insaturado (b), R_{3} y
R_{4} son grupos hidrocarbilo lineales saturados, seleccionados
independientemente, que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono.
Preferiblemente, R_{3} y R_{4} son grupos hidrocarbilo lineales
saturados, seleccionados independientemente, que comprenden de 15 a
22 átomos de carbono. Los ejemplos de bis-amidas de
ácido graso insaturado (b) que pueden emplearse en la práctica de
la presente invención incluyen, aunque sin limitación,
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida
(EBO),
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-
gondamida, N,N'-etilen-bis-erucamida, N,N'-etilen-bis-brasidamida y similares, y combinaciones de las mismas.
gondamida, N,N'-etilen-bis-erucamida, N,N'-etilen-bis-brasidamida y similares, y combinaciones de las mismas.
La composición puede contener opcionalmente
otros lubricantes (g), tales como, aunque sin limitación, ceras de
polietileno o ceras de parafina. Los ejemplos disponibles en el
mercado de dichos lubricantes incluyen, aunque sin limitación, ceras
de polietileno de la serie A-C® (Honeywell). Otros
lubricantes opcionales comprenden carboxilatos de metal alcalino
tales como estearato sódico, estearato potásico o combinaciones de
los mismos.
La composición puede contener opcionalmente un
material inorgánico en forma de partículas (f), que puede ser
cualquier material inorgánico en forma de partículas que pueda
conferir lubricación a la composición. La lubricación es tal que
puede facilitar la extrusión del material compuesto
celulósico-termoplástico a una velocidad equivalente
comparada con las composiciones lubricantes convencionales de
estearato de cinc/EBS que no usan el agente de acoplamiento (e).
Los ejemplos de materiales inorgánicos en forma de partículas
adecuados (f) incluyen, aunque sin limitación, piedra pómez,
alúmina, tierra de diatomeas, vidrio, sílice, óxido de titanio,
óxido de hierro, óxido de cinc, óxido de magnesio, materiales
cerámicos, hidratos de silicato cálcico, microesferas, perlita,
zeolitas, arcilla, caolín, metacaolín, mica, carbonato cálcico,
emulsión de resina polimérica, wollastonita, talco, dióxido de
titanio, sulfato de bario, sulfato de calcio, acrílicos,
vermiculita, microesferas, yeso, aluminato de calcio, magnesia y
similares y combinaciones de los mismos. La piedra pómez y el talco
son los materiales inorgánicos en forma de partículas (f)
preferidos. El producto de piedra pómez (f) más preferido es una
piedra pómez finamente pulverizada, por ejemplo las producidas por
VitroCo (Vitrolite), Elkem (Sidistar), Hess y combinaciones de las
mismas. Los productos de talco (f) más preferidos son los talcos
laminares de alta pureza, por ejemplo, los comercializados como
Silverline 002 y Silverline 403 por Luzenac America Corporation.
Las personas especialistas en la técnica entenderán que pueden
usarse uno o más materiales inorgánicos en forma de partículas
(f).
Los materiales celulósicos en forma de
partículas (c) pueden ser cualquier material celulósico en forma de
partículas conocido, convencional o usado en el mercado, que puede
usarse en materiales compuestos
celulósico-termoplásticos. Los ejemplos de
materiales celulósicos en forma de partículas adecuados (c)
incluyen, aunque sin limitación, fibra de madera, partículas de
madera, astillas de madera, madera troceada, polvo de madera, copos
de madera, planchas de madera, laminados de madera, serrín, papel,
papel de periódico, cartón, paja, alfalfa, pasta de trigo, algodón,
cañas de maíz, marzorcas de maíz, cascarillas de arroz, bulbos de
arroz, cáscaras de coco, cáscaras de cacahuete, bagazo de caña de
azúcar, bambú, fibra de palma, cáñamo, lino, kenaf, fibras de
plantas, fibras vegetales, rayón, hierbas, fibra de pasta de
madera, arroz, fibra de arroz, esparto, fibra de esparto, fibra
basta, yute, fibra de yute, fibra de lino, cannabis, fibra de
cannabis, tejido de lino, fibra de tejido de lino, ramio, fibra de
ramio, fibras de hoja, abaca, fibra de abaca, sisal, fibra de sisal,
pasta química, fibras de algodón, fibras de paja, fibras de
hierbas, avena, cascarilla de avena, cebada, cascarilla de cebada,
cáscaras de nueces, semillas de grano en la harina y estados
agrietados, tubérculos, patatas, raíces, tapioca, raíz de tapioca,
mandioca, raíz de mandioca, yuca, raíz de yuca, batata, arruruz,
blanco de la cáscara de palma de sagú, tallos, cascarillas, vainas,
frutas, fibra de papel reciclada, cajas recicladas, fibra de cajas
recicladas, papel de periódico reciclado, fibra de papel de
periódico reciclado, copias impresas de ordenador recicladas, fibra
de copias impresas de ordenador recicladas, colas de molienda, fibra
de madera dura, fibra de madera blanda, papel prensa, papel prensa
troceado, revistas, revistas troceadas, libros, libros troceados,
cartón troceado, cascarilla de trigo, fibra de bambú, lodo de
charca, corcho y similares y combinaciones de los mismos.
Preferiblemente, el material celulósico en forma de partículas (c)
se selecciona entre el grupo que consiste en fibra de madera, polvo
de madera y combinaciones de los mismos. Las personas especialistas
en la técnica entenderán que puede usarse uno o más materiales
celulósicos en forma de partículas (c).
La resina termoplástica (d) puede ser cualquier
polímero, aunque preferiblemente es una poliolefina, más
preferiblemente polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno
y propileno, copolímeros de propileno con otras alfa olefinas, por
ejemplo buteno, hexeno y octeno, copolímeros de polietileno y
acetato de vinilo y combinaciones de los mismos. Más
preferiblemente, la resina termoplástica (d) se selecciona entre el
grupo que consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de
baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polipropileno,
copolímeros de propileno con otras alfa olefinas, por ejemplo
buteno, hexeno y octeno, copolímeros de etileno y propileno,
co-polietileno-acetato de vinilo y
combinaciones de los mismos.
Como se ha indicado anteriormente, es muy
deseable poder usar un agente de acoplamiento (e) en la formulación
de compuestos de fibra natural-plástico. Los agentes
de acoplamiento pueden proporcionar mejoras significativas en las
propiedades físicas de los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos. Las mejoras son más
notables en la resistencia a flexión y en la resistencia a la
captación de agua del material compuesto
celulósico-termoplástico.
La resistencia a flexión mejorada es importante,
puesto que la madera natural tiene una resistencia a flexión mucho
mayor que la matriz polimérica y los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos deben tener propiedades
de resistencia que sean similares a las de la madera natural si
tienen que usarse en aplicaciones arquitectónicas. La resistencia
al agua mejorada está correlacionada con la resistencia a la
putrefacción y también es de suma importancia para los productos
destinados a aplicaciones en el exterior. Las reducciones de la
deformación permanente por fatiga y LCTE mejoran la estabilidad
dimensional de los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos y, de esta manera, su
idoneidad para usos arquitectónicos.
Estas mejoras en las propiedades físicas se
observan fácilmente en muestras de ensayo moldeadas. Se encuentra
una mayor dificultad al extruir materiales compuestos
celulósico-termoplásticos que comprenden un agente
de acoplamiento. Esto requiere el uso de un lubricante adicional
que, como se ha indicado anteriormente, puede reducir
significativamente las mejoras esperadas en las propiedades
físicas.
Los agentes de acoplamiento adecuados (e)
incluyen, aunque sin limitación, poliolefinas injertadas con
anhídrido maleico, poliolefinas sustituidas con anhídrido de
succinilo, poliolefinas injertadas con ácido acrílico, poliolefinas
injertadas con acetato de vinilo y similares, y combinaciones de las
mismas. Preferiblemente, el agente de acoplamiento (e) se
selecciona entre el grupo que consiste en polietileno de alta
densidad injertado con anhídrido maleico, polietileno de baja
densidad injertado con anhídrido maleico, polietileno de baja
densidad lineal injertado con anhídrido maleico, cera de
polietileno injertada con anhídrido maleico, polipropileno
injertado con anhídrido maleico, copolímeros injertados con
anhídrido maleico de propileno con otras alfa olefinas, por ejemplo
buteno, hexeno y octeno, polietileno de alta densidad injertado con
ácido acrílico, polietileno de baja densidad injertado con ácido
acrílico, polipropileno injertado con ácido acrílico, copolímeros
injertados con ácido acrílico de propileno con otras alfa olefinas,
por ejemplo buteno, hexeno y octeno,
co-polietileno-acetato de vinilo y
combinaciones de los mismos. Los ejemplos disponibles en el mercado
de dichos agentes de acoplamiento incluyen, aunque sin limitación,
Polybond (Chemtura), Orevac and Lotader (Arkema), Licomont
(Clariant), Epolene (Eastman), Integrate (Equistar), Exxelor
(ExxonMobil), A-C Waxes and Optipak (Honeywell),
Fusabond (E.I. DuPont de Nemours), y Bondyram (Polyram). Estos
agentes de acoplamiento pueden producirse por procesos de extrusión
reactiva en los que la resina de poliolefina no funcionalizada se
hace reaccionar con anhídrido maleico y un iniciador para formar el
agente de acoplamiento funcionalizado durante la extrusión en una
extrusora de doble tornillo a temperatura elevada.
Además de los productos de extrusión reactivos
tradicionales, el agente de acoplamiento (e) puede ser una
poliolefina sustituida con anhídrido no tradicional preparada por
co-polimerización de un anhídrido cíclico con una
olefina. Un ejemplo de dicho polietileno sustituido con anhídrido no
tradicional es Fusabond WPC576 (E.I. DuPont de Nemours). El agente
de acoplamiento (e) puede ser también una poliolefina de anhídrido
de succinilo preparada por reacción discontinua en fase sólida. Un
ejemplo de dicho polietileno de succinilo es Scona, fabricado por
Kometra. El agente de acoplamiento (e) puede prepararse también
haciendo reaccionar anhídrido maleico con una cera de poliolefina a
temperatura elevada. Son ejemplos de dichos agentes de acoplamiento
los productos fabricados por Clariant, Eastman y Honeywell.
El agente de acoplamiento (e) se selecciona más
preferiblemente entre el grupo que consiste en polietileno de alta
densidad injertado ("maleado") con anhídrido maleico (Polybond
3009, Polybond 3029, Polybond 3039), polietileno de baja densidad
lineal injertado con anhídrido maleico (Polybond 3019),
polipropileno injertado con anhídrido maleico (Polybond 3000,
Polybond 3200), polietileno de alta densidad injertado con ácido
acrílico (Polybond 1009), polipropileno injertado con ácido
acrílico (Polybond 1001, Polybond 1002), y combinaciones de los
mismos; todos están disponibles en Chemtura Corporation.
La composición puede contener también al menos
un componente adicional. Los ejemplos de componentes adicionales
adecuados incluyen, aunque sin limitación, un antioxidante, un
agente de espumación, un tinte, un pigmento, un agente de
reticulación, un inhibidor y/o un acelerador. Puede usarse al menos
otro aditivo convencional tal como compatibilizadores,
potenciadores, agentes de liberación del molde, materiales de
recubrimiento, humectantes, plastificantes, materiales de sellado,
agentes espesantes, agentes diluyentes, aglutinantes y/o cualquier
otro componente disponible en el mercado o convencional.
Los antioxidantes se añaden para evitar la
degradación del polímero durante el procesamiento. Un ejemplo es
Naugard B25 de Chemtura Corporation (una mezcla del árido
tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfina
y tetraquis
metilen(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinnamato)metano).
El agente de espumación se añade para disminuir la densidad del
material compuesto celulósico-termoplástico por
formación de espuma. Los ejemplos de agentes de espumación incluyen
Celogen TSH de Chemtura Corporation (tolueno sulfonil hidrazida),
Celogen AZ (azodicarbonamida), Celogen OT
(p,p'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida)),
Celogen RA (p-tolueno sulfonil semicarbazida), Opex 80
(dinitrosopentametilentetramina) y Expandex 5-PT
(5-feniltetrazol).
Los colorantes son pigmentos o tintes. Los
tintes son normalmente compuestos orgánicos que son solubles en
plástico, formando una solución molecular neutra. Producen colores
intensos y brillantes y son transparentes. Los pigmentos
generalmente son insolubles en plástico. El color resulta de la
dispersión de partículas finas (en el intervalo de aproximadamente
0,01 a aproximadamente 1 \mum) a través del termoplástico (d).
Producen opacidad o al menos algo de translucidez en el compuesto
celulósico-termoplástico. Los pigmentos pueden ser
compuestos orgánicos o inorgánicos y son viables en diversas formas
incluyendo polvos secos, concentrados de color, líquidos y gránulos
de resina precoloreados. Los pigmentos inorgánicos más comunes
incluyen óxidos, sulfuros, cromatos y otros complejos basados en un
metal pesado tal como cadmio, cinc, titanio, plomo, molibdeno,
hierro, combinaciones de los mismos y otros. Los ultramarinos son
típicamente complejos de sulfuro-silicato que
contienen sodio y aluminio. A menudo los pigmentos comprenden
mezclas de dos, tres o más óxidos de hierro, bario, titanio,
antimonio, níquel, cromo, plomo y otros en proporciones conocidas.
El dióxido de titanio es un pigmento inorgánico blanco, estable
térmicamente, brillante, usado y conocido ampliamente. Otros
pigmentos orgánicos conocidos incluyen pigmentos azo o diazo,
pigmentos de pirazolona, rojo permanente 2B, amarillo azo de níquel,
rojo lito y pigmento escarlata.
Los agentes de reticulación pueden añadirse
opcionalmente para reforzar el enlace entre el material celulósico
en forma de partículas (c), como se ha descrito anteriormente, en un
producto homogéneo final. El agente de reticulación se une a través
de los grupos hidroxilo colgantes en la cadena molecular de la
celulosa. Los agentes de reticulación deben tener las
características para formar un enlace fuerte a temperaturas
relativamente bajas. Los ejemplos de agentes de reticulación que
pueden usarse incluyen poliuretanos tales como isocianato, resina
fenólica, poliéster insaturado y resina epoxi y combinaciones de los
mismos. La resina fenólica puede ser cualquier resina monofásica o
bifásica, preferiblemente con un bajo contenido de hexano.
Pueden añadirse inhibidores para retardar la
velocidad de la reacción de reticulación. Los ejemplos de
inhibidores conocidos incluyen ácidos orgánicos, tales como ácido
cítrico.
Pueden añadirse aceleradores para aumentar la
velocidad de la reacción de reticulación. Los ejemplos de
aceleradores incluyen catalizadores de amina tales como Dabco BDO
(Air Products) y DEH40 (Dow Chemical).
Las cantidades de los diversos componentes de la
composición pueden ajustarse por los especialistas en la técnica,
dependiendo de los materiales específicos que se usen y del uso
pretendido del material.
En una realización, la presente invención se
refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) presente en
una cantidad de aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 7,2 por
ciento en peso, una bis-amida de ácido graso
insaturado (b) presente en una cantidad de aproximadamente el 0,05 a
aproximadamente el 7,6 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 8 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:19 a
aproximadamente 9:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) presente en una cantidad de aproximadamente el 10 a
aproximadamente el 90 por ciento en peso, un termoplástico (d)
presente en una cantidad de aproximadamente el 90 a aproximadamente
el 10 por ciento en peso, un agente de acoplamiento (e) presente en
una cantidad de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 10 por
ciento en peso, opcionalmente, un material inorgánico en forma de
partículas (f) en una cantidad de aproximadamente el 0,25 al 10 por
ciento en peso y, opcionalmente, otros lubricantes (g) tales como
cera de polietileno, cera de parafina, estearato sódico, estearato
potásico, solos o en combinación, en una cantidad del 0 a
aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En otra realización, la presente invención se
refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) presente en
una cantidad de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 6,4 por
ciento en peso, una bis-amida de ácido graso
insaturado (b) presente en una cantidad de aproximadamente el 0,2 a
aproximadamente el 7,2 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 8 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:9 a
aproximadamente 4:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) presente en una cantidad de aproximadamente el 20 a
aproximadamente el 85 por ciento en peso, un termoplástico (d)
presente en una cantidad de aproximadamente el 80 a aproximadamente
el 15 por ciento en peso, un agente de acoplamiento (e) seleccionado
entre el grupo que consiste en agentes de acoplamiento de
poliolefina injertada con anhídrido maleico presentes en una
cantidad de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 5 por
ciento en peso, y agentes de acoplamiento de poliolefina injertada
con ácido acrílico presentes en una cantidad de aproximadamente el
1 a aproximadamente el 7 por ciento en peso, y combinaciones de los
mismos, opcionalmente, un material inorgánico en forma de partículas
(f) presente en una cantidad de aproximadamente el 0,25 a
aproximadamente el 10 por ciento en peso y, opcionalmente, otros
lubricantes (g) tales como cera de polietileno, cera de parafina,
estearato sódico, estearato potásico, solos o en combinación, en una
cantidad del 0 a aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En otra realización más, la presente invención
se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) presente en
una cantidad de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 4,0 por
ciento en peso, una bis-amida de ácido graso
insaturado (b) presente en una cantidad de aproximadamente el 0,4 a
aproximadamente el 4,5 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 2 a aproximadamente el 5 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:9 a
aproximadamente 4:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) presente en una cantidad de aproximadamente el 40 a
aproximadamente el 70 por ciento en peso, un termoplástico basado
en poliolefina (d) presente en una cantidad de aproximadamente el
60 a aproximadamente el 30 por ciento en peso, y un agente de
acoplamiento (e), que es un agente de acoplamiento de poliolefina
injertada con anhídrido maleico, presente en una cantidad de
aproximadamente el 1,0 a aproximadamente el 3 por ciento en peso,
opcionalmente, un material inorgánico en forma de partículas (f)
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,5 a
aproximadamente el 8 por ciento en peso, y opcionalmente, otros
lubricantes (g) tales como cera de polietileno, cera de parafina,
estearato sódico, estearato potásico, solos o en combinación, en una
cantidad del 0 a aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En otra realización más, la presente invención
se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) seleccionada
entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida,
una bis-amida de ácido graso insaturado (b)
seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida,
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
bis-brasidamida de N,N'-metileno y
combinaciones de las mismas, donde la bis-amida de
ácido graso saturado (a) está presente en una cantidad de
aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 4,5 por ciento en
peso, la bis-amida de ácido graso insaturado (b)
está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,10 a
aproximadamente el 4,8 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 5 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:19 a
aproximadamente 9:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de madera,
fibra de madera y combinaciones de los mismos, que está presente en
una cantidad de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 90 por
ciento en peso; un termoplástico (d) seleccionado entre el grupo
que consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de baja
densidad, polietileno lineal de baja densidad, copolímeros de
etileno y propileno, propileno, copolímeros de propileno con otras
alfa olefinas, por ejemplo, buteno, hexeno, y octeno, copolímeros de
polietileno y acetato de vinilo y combinaciones de los mismos, que
está presente en una cantidad de aproximadamente el 90 a
aproximadamente el 10 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es una poliolefina injertada con anhídrido
maleico, seleccionada entre el grupo que consiste en polietileno de
alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de
baja densidad, copolímeros de etileno y propileno, propileno,
copolímeros de propileno con otras alfa olefinas, por ejemplo,
buteno, hexeno y octeno, copolímeros de polietileno y acetato de
vinilo y combinaciones de los mismos, que está presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 10 por
ciento en peso, opcionalmente, un material inorgánico en forma de
partículas (f), que es piedra pómez finamente pulverizada, que está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,25 a
aproximadamente el 1,5 por ciento en peso, y, opcionalmente, otros
lubricantes (g) tales como cera de polietileno, cera de parafina,
estearato sódico, estearato potásico, solos o en combinación, en una
cantidad del 0 a aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En otra realización más, la presente invención
se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) seleccionada
entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida,
una bis-amida de ácido graso insaturado (b)
seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida,
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida
y combinaciones de las mismas, donde la bis-amida
de ácido graso saturado (a) está presente en una cantidad de
aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 4,5 por ciento en
peso, la bis-amida de ácido graso insaturado (b)
está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,10 a
aproximadamente el 4,8 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 5 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:19 a
aproximadamente 9:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de madera,
fibra de madera y combinaciones de los mismos, que está presente en
una cantidad de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 90 por
ciento en peso; un termoplástico (d) seleccionado entre el grupo
que consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de baja
densidad, polietileno lineal de baja densidad, copolímeros de
etileno y propileno, propileno, copolímeros de propileno con otras
alfa olefinas, por ejemplo, buteno, hexeno, y octeno, copolímeros
de polietileno y acetato de vinilo y combinaciones de los mismos,
que está presente en una cantidad de aproximadamente el 90 a
aproximadamente el 10 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es una poliolefina injertada con anhídrido
maleico, seleccionado entre el grupo que consiste en polietileno de
alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de
baja densidad, copolímeros de etileno y propileno, propileno,
copolímeros de propileno con otras alfa olefinas, por ejemplo,
buteno, hexeno, y octeno, copolímeros de polietileno y acetato de
vinilo y combinaciones de los mismos, que está presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 10 por
ciento en peso, opcionalmente, materiales inorgánicos en forma de
partículas (f), que son talcos laminares, de alta pureza, por
ejemplo, los comercializados como Silverline 002 y Silverline 403
por Luzenac America Corporation, que están presentes en una
cantidad de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 10 por ciento
en peso, y, opcionalmente, otros lubricantes (g) tales como cera de
polietileno, cera de parafina, estearato sódico, estearato
potásico; solos o en combinación, en una cantidad del 0 a
aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En una realización preferida, la presente
invención se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) seleccionada
entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida,
una bis-amida de ácido graso insaturado (b)
seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida,
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida,
y combinaciones de las mismas donde (a) está presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 4,0 por
ciento en peso, bis-amida de ácido graso insaturado
(b) presente en una cantidad de aproximadamente el 0,10 a
aproximadamente el 4,5 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 5 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:9 a
aproximadamente 4:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de madera,
fibra de madera y combinaciones de los mismos, que está presente en
una cantidad de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 80 por
ciento en peso; un termoplástico (d) seleccionado entre el grupo que
consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de baja
densidad, polietileno lineal de baja densidad, copolímeros de
etileno y propileno, polipropileno, copolímeros de propileno con
otras alfa olefinas, por ejemplo, buteno, hexeno y octeno,
copolímeros de polietileno y acetato de vinilo y combinaciones de
los mismos, que está presente en una cantidad de aproximadamente el
80 a aproximadamente el 20 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es una poliolefina injertada con anhídrido
maleico, seleccionado entre el grupo que consiste en polietileno de
alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de
baja densidad, copolímeros de etileno y propileno, polipropileno,
copolímeros de propileno con otras alfa olefinas, por ejemplo,
buteno, hexeno, y octeno, copolímeros de polietileno y acetato de
vinilo y combinaciones de los mismos, que está presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 5 por ciento
en peso, opcionalmente, un material inorgánico en forma de
partículas (f), que es piedra pómez finamente pulverizada, que está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,25 a
aproximadamente el 1,5 por ciento en peso, y, opcionalmente, otros
lubricantes (g) tales como cera de polietileno, cera de parafina,
estearato sódico, estearato potásico, solos o en combinación, en una
cantidad del 0 a aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En otra realización preferida, la presente
invención se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) seleccionada
entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida,
una bis-amida de ácido graso insaturado (b)
seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida,
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida,
y combinaciones de las mismas donde (a) está presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 4,0 por
ciento en peso, la bis-amida de ácido graso
insaturado (b) está presente en una cantidad de aproximadamente el
0,10 a aproximadamente el 4,5 por ciento en peso, donde el total de
(a) y (b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 5 por
ciento en peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente
1:9 a aproximadamente 4:1, un material celulósico en forma de
partículas (c) seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de
madera, fibra de madera y combinaciones de los mismos, que está
presente en una cantidad de aproximadamente el 20 a aproximadamente
el 80 por ciento en peso; un termoplástico (d) seleccionado entre el
grupo que consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de
baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, copolímeros de
etileno y propileno, polipropileno, copolímeros de propileno con
otras alfa olefinas, por ejemplo, buteno, hexeno, y octeno,
copolímeros de polietileno y acetato de vinilo y combinaciones de
los mismos, que está presente en una cantidad de aproximadamente el
80 a aproximadamente el 20 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es una poliolefina injertada con anhídrido
maleico, seleccionado entre el grupo que consiste en polietileno de
alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de
baja densidad, copolímeros de etileno y propileno, polipropileno,
copolímeros de propileno con otras alfa olefinas, por ejemplo,
buteno, hexeno y octeno, copolímeros de polietileno y acetato de
vinilo y combinaciones de los mismos, que está presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 5 por ciento
en peso, opcionalmente, materiales inorgánicos en forma de
partículas (f), que son talcos laminares, de alta pureza, por
ejemplo, los comercializados como Silverline 002 y Silverline 403
por Luzenac America Corporation, que están presentes en una cantidad
de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 10 por ciento en peso,
y, opcionalmente, otros lubricantes (g) tales como cera de
polietileno, cera de parafina, estearato sódico, estearato potásico,
solos o en combinación, en una cantidad del 0 a aproximadamente el 1
por ciento en peso.
En una realización más preferida, la presente
invención se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) seleccionada
entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida,
una bis-amida de ácido graso insaturado (b)
seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida,
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida,
y combinaciones de las mismas donde la bis-amida de
ácido graso saturado (a) está presente en una cantidad de
aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 4,0 por ciento en peso,
la bis-amida de ácido graso insaturado (b) está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,10 a
aproximadamente el 4,5 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 5 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:9 a
aproximadamente 4:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de madera,
fibra de madera y combinaciones de los mismos, que está presente en
una cantidad de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 70 por
ciento en peso; un termoplástico (d) seleccionado entre el grupo
que consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de baja
densidad, polietileno lineal de baja densidad, copolímeros de
etileno y propileno, polipropileno, copolímeros de propileno con
otras alfa olefinas, por ejemplo buteno, hexeno, y octeno,
copolímeros de polietileno y acetato de vinilo y combinaciones de
los mismos, que está presente en una cantidad de aproximadamente el
50 a aproximadamente el 30 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es una poliolefina sustituida con anhídrido
preparada por copolimerización de un anhídrido cíclico con una
olefina, que está presente en una cantidad de aproximadamente el 1,0
a aproximadamente el 3 por ciento en peso, opcionalmente, un
material inorgánico en forma de partículas (f), que es piedra pómez
finamente pulverizada, que está presente en una cantidad de
aproximadamente el 0,25 a aproximadamente el 1,5 por ciento en
peso, y, opcionalmente, otros lubricantes (g) tales como cera de
polietileno, cera de parafina, estearato sódico, estearato
potásico, solos o en combinación, en una cantidad del 0 a
aproximadamente el 1 por ciento en peso.
En una realización más preferida, la presente
invención se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a) seleccionada
entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida,
una bis-amida de ácido graso insaturado (b)
seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida,
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida,
y combinaciones de las mismas donde la bis-amida de
ácido graso saturado (a) está presente en una cantidad de
aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 4,0 por ciento en peso,
la bis-amida de ácido graso insaturado (b) está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,10 a
aproximadamente el 4,5 por ciento en peso, donde el total de (a) y
(b) es de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 5 por ciento en
peso, y la proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:9 a
aproximadamente 4:1, un material celulósico en forma de partículas
(c) seleccionado entre el grupo que consiste en polvo de madera,
fibra de madera y combinaciones de los mismos, que está presente en
una cantidad de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 70 por
ciento en peso; un termoplástico (d) seleccionado entre el grupo
que consiste en polietileno de alta densidad, polietileno de baja
densidad, polietileno lineal de baja densidad, copolímeros de
etileno y propileno, polipropileno, copolímeros de propileno con
otras alfa olefinas, por ejemplo buteno, hexeno, y octeno,
copolímeros de polietileno y acetato de vinilo y combinaciones de
los mismos, que está presente en una cantidad de aproximadamente el
50 a aproximadamente el 30 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es una poliolefina sustituida con anhídrido
preparada por copolimerización de un anhídrido cíclico con una
olefina, que está presente en una cantidad de aproximadamente el 1,0
a aproximadamente el 3 por ciento en peso, opcionalmente,
materiales inorgánicos en forma de partículas (f), que son talcos
laminares, de alta pureza, por ejemplo, los comercializados como
Silverline 002 y Silverline 403 por Luzenac America Corporation,
presentes en una cantidad de aproximadamente el 1 a aproximadamente
el 10 por ciento en peso, y, opcionalmente, otros lubricantes (g)
tales como cera de polietileno, cera de parafina, estearato sódico,
estearato potásico, solos o en combinación, en una cantidad del 0 a
aproximadamente el 1 por ciento en peso.
La realización más preferida de la presente
invención se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a), que es
etilen-bis-estearamida, y está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,22 a
aproximadamente el 4,0 por ciento en peso; una
bis-amida de ácido graso insaturado (b), que es
etilen-bis-oleamida, y está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,8 a aproximadamente
el 4,5 por ciento en peso; donde el total de (a) y (b) es de
aproximadamente el 2 a aproximadamente el 5 por ciento en peso, y la
proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:8 a aproximadamente
4:1; un material celulósico en forma de partículas (c), que es
polvo de madera de malla 20-100, blando o duro,
presente en una cantidad de aproximadamente el 45 a aproximadamente
el 65 por ciento en peso, un termoplástico (d), que es polietileno
de alta densidad, presente en una cantidad de aproximadamente el 40
a aproximadamente el 31 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es polietileno de alta densidad injertado con
anhídrido maleico, presente en una cantidad de aproximadamente el
1,5 a aproximadamente el 2,5 por ciento en peso o un copolímero de
etileno-anhídrido de succinilo presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 2,0 por
ciento en peso, opcionalmente, un material inorgánico en forma de
partículas (f), que es piedra pómez finamente pulverizada, presente
en una cantidad de aproximadamente el 0,25 a aproximadamente el 1,5
por ciento en peso, y opcionalmente, otros lubricantes (g) tales
como cera de polietileno, cera de parafina, estearato sódico,
estearato potásico, solos o en combinación, en una cantidad del 0 a
aproximadamente el 1 por ciento en peso.
Otra realización más preferida de la presente
invención se refiere a una composición que comprende una
bis-amida de ácido graso saturado (a), que es
etilen-bis-estearamida, y está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,22 a
aproximadamente el 4,0 por ciento en peso; una
bis-amida de ácido graso insaturado (b), que es
etilen-bis-oleamida, y está
presente en una cantidad de aproximadamente el 0,8 a aproximadamente
el 4,5 por ciento en peso; donde el total de (a) y (b) es de
aproximadamente el 2 a aproximadamente el 5 por ciento en peso, y la
proporción de (a) a (b) es de aproximadamente 1:8 a aproximadamente
4:1; un material celulósico en forma de partículas (c), que es
polvo de madera de malla 20-100, blando o duro,
presente en una cantidad de aproximadamente el 45 a aproximadamente
el 65 por ciento en peso, un termoplástico (d), que es polietileno
de alta densidad, presente en una cantidad de aproximadamente el 40
a aproximadamente el 31 por ciento en peso; y un agente de
acoplamiento (e), que es polietileno de alta densidad injertado con
anhídrido maleico, presente en una cantidad de aproximadamente el
1,5 a aproximadamente el 2,5 por ciento en peso o un copolímero de
etileno-anhídrido de succinilo presente en una
cantidad de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 2,0 por
ciento en peso, opcionalmente, materiales inorgánicos en forma de
partículas (f), que son talcos laminares, de alta pureza, por
ejemplo, los comercializados como Silverline 002 y Silverline 403
por Luzenac America Corporation, presentes en una cantidad de
aproximadamente el 1 a aproximadamente el 10 por ciento en peso, y
opcionalmente, otros lubricantes (g) tales como cera de
polietileno, cera de parafina, estearato
sódico, estearato potásico, solos o en combinación, en una cantidad del 0 a aproximadamente el 1 por ciento en peso.
sódico, estearato potásico, solos o en combinación, en una cantidad del 0 a aproximadamente el 1 por ciento en peso.
La composición de la presente invención puede
usarse para fabricar un artículo. El artículo puede ser un perfil,
un tablero, una varilla, una hebra, un gránulo, una plancha para
pared o una lámina de un material compuesto
celulósico-termoplástico, compacto o hueco, o
similares o una combinación de los mismos.
La composición puede combinarse y mezclarse por
cualquier medio convencional como resultará evidente para un
especialista en la técnica. En un método, la combinación de una
bis-amida de ácido graso saturado (a), una
bis-amida de ácido graso insaturado (b), un material
celulósico en forma de partículas (c), un termoplástico (d), un
agente de acoplamiento (e), un material inorgánico en forma de
partículas opcional (f) y lubricantes adicionales opcionales (g)
puede extruirse a través de una extrusora para proporcionar un
material compuesto celulósico-termoplástico. La
composición puede extruirse a una temperatura suficiente para fundir
el termoplástico (d) y después extruirse a través de un troquel
para formar el material compuesto
celulósico-termoplástico. La composición puede
procesarse a través de una extrusora a una temperatura de
aproximadamente 145ºC a aproximadamente 200ºC.
Los especialistas en la técnica pueden realizar
en la práctica numerosos procesos de extrusión. Los practicantes
frecuentemente eligen pre-mezclar la fibra y el
plástico, particularmente madera y plástico, y extruir esta mezcla
en el material pre-mezclado o adquirir dicho
material pre-mezclado a un suministrador, y después
suministrar este material pre-mezclado al proceso
del producto final. La composición de este documento puede usarse en
un proceso en dos pasos de este tipo en el que el material
celulósico en forma de partículas (c) y el termoplástico (d) se
combinan en un material pre-mezclado en proporciones
comparables. Algunos ejemplos de proporciones comparables de
material celulósico en forma de partículas (c) a termoplástico (d)
pueden ser de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:9. Se
prefieren las composiciones que comprenden proporciones comparables
de aproximadamente 3:1 a aproximadamente 1:3. El material
pre-mezclado del material celulósico en forma de
partículas (c) y el termoplástico (d) puede estar en forma de una
mezcla, un gránulo, un copo, una astilla, una pastilla, una perla y
combinaciones de los mismos. Similarmente, las
bis-amidas de ácido graso (a) y (b) y otros
lubricantes (g) y un material inorgánico en forma de partículas (f)
pueden combinarse en un material pre-mezclado en
proporciones comparables. El material pre-mezclado
de las bis-amidas de ácido graso (a) y (b) y otros
lubricantes (g) y el material inorgánico en forma de partículas (f)
pueden estar también
en forma de una mezcla, un gránulo, un copo, una astilla, una pastilla, una perla y combinaciones de los mismos.
en forma de una mezcla, un gránulo, un copo, una astilla, una pastilla, una perla y combinaciones de los mismos.
Los materiales compuestos
celulósico-termoplásticos son útiles en productos
estructurales y decorativos para arquitectura residencial y
comercial, tales como cubiertas, barandillas, vallas, postes,
embellecedores, planchas para paredes, tablillas y similares.
Pueden usarse también para la producción de artículos en
aplicaciones en automóvil tales como botones de mando, manillas,
tableros interiores, paneles de insonorización y refuerzos para
alfombrillas. Los artículos preparados a partir de los materiales
compuestos celulósico-termoplásticos que comprenden
las composiciones descritas anteriormente tienen un rendimiento
mejorado, tal como una resistencia a flexión mejorada y una
resistencia mejorada a la captación de agua respecto a los
compuestos de fibra natural-plástico usados
habitualmente.
Como se observará en los ejemplos, cuando se
usan
N,N'-etilen-bis-estearamida
(EBS) y
N,N'-etilen-bis-oleamida
(EBO) junto con el agente de acoplamiento (e) en el material
compuesto celulósico-termoplástico, se observa una
mejora en la resistencia a flexión con respecto al sistema de
estearato de cinc/EBS. Además, se observa también una reducción en
la captación de agua durante 24 horas, así como una velocidad de
salida mejorada.
Se prepararon formulaciones de ensayo usando
polvo de madera de pino de American Word Fibers 4020 (malla 40). La
madera se secó en un horno de circulación a 121ºC durante 24 horas.
El contenido de humedad resultante era menor del 1%. La resina
termoplástica (d) era un copo de polietileno de alta densidad de
fusión, fraccionado, B54-60 de BP Solvay (ahora
INEOS) (flujo en estado fundido de 0,5 g/10 min), que se usó tal
cual se recibió. El agente de acoplamiento era HDPE injertado con
anhídrido maleico Chemtura Polybond 3039 (anhídrido de succinilo al
1,5%, velocidad de flujo en estado fundido = 4 g/10 min, 190ºC, 2,16
kg con la forma física de un microgránulo que no forma polvo, con
un tamaño de partícula entre 325 y 850 micrómetros), el antioxidante
Naugard B-25, el lubricante Lubrazinc W (estearato
de cinc), Kemamide EBS
(etilen-bis-estearamida) y Kemamide
W-20 (EBO) se usaron todos tal cual se recibieron.
Se usó piedra pómez en polvo VitroCo VitroliteXP tal cual se
recibió.
Todas las muestras se extruyeron usando un
Brabender Intelli-Torque
Plasti-Corder con una configuración de doble
tornillo cónico del Nº 403 contra-rotario y una
unidad accionadora Brabender 7150. Las zonas de temperatura se
ajustaron a: Zona 1 (150ºC), Zona 2 (160ºC), Zona 3 (160ºC), Zona 4
(troquel) (150ºC). El troquel produce una muestra de ensayo plana
continua de 1,0 pulgadas de anchura y 0,080 pulgadas de espesor. Los
datos se tomaron usando un Programa Básico de Medición de Extrusora
Brabender con Evaluación Múltiple, Versión 3.2.1. Las formulaciones
combinadas se suministraron a la extrusora desde un suministrador
volumétrico K-Tron K2VT20. Las muestras se
extruyeron a 60 rpm y 80 rpm.
El contenido de anhídrido maleico del agente de
acoplamiento se determinó disolviéndolo en tolueno en ebullición y
valorándolo a un punto final con azul de bromotimol usando un patrón
de solución metanólica de KOH 0,03 N. El valorante de KOH se
normalizó usando ácido benzoico. Se determinó el número de
miliequivalentes de valorante de KOH necesarios para neutralizar
cien gramos de agente de acoplamiento. Después se calculó el
porcentaje de anhídrido maleico en el agente de acoplamiento
suponiendo que un mol de KOH neutralizaba un mol de anhídrido
maleico. Esta suposición se confirmó valorando anhídrido maleico
lineal en las mismas condiciones en las que se habían ensayado los
agentes de acoplamiento. El número de milimoles de funcionalidad por
100 gramos de agente de acoplamiento se calculó dividiendo el
porcentaje de anhídrido maleico por el peso molecular del compuesto
químico, que era de 98 gramos por mol (g/mol) y multiplicando por
1000.
La velocidad de flujo en estado fundido del
agente de acoplamiento se determinó usando un plastómetro de
extrusión Tinius Olsen, modelo MP600, seguido de los procedimientos
indicados en ASTM D1238.
Se usó un procedimiento de ensayo de ASTM D790
modificado para generar los datos de la resistencia a flexión y del
módulo de flexión. En este procedimiento modificado, se usó una
velocidad de cruceta de 0,5 pulgadas por minuto (pulg/min) en lugar
las 0,05 pulgadas por minuto convencionales para los Ejemplos en las
Tablas 1 a 6. La velocidad de cruceta convencional de 0,05 pulgadas
por minuto se usó para los Ejemplos en las Tablas 7 a 10.
La captación de agua se determinó sumergiendo
una tira de 1,0 pulgada por 2,0 pulgadas de extruido en agua
corriente durante 24 horas a temperatura ambiente y midiendo el
aumento de peso.
Las formulaciones de ensayo se presentan en las
Tablas 1, 3, 5, 7 y 9, los datos de salida del ensayo se presentan
en las Tablas 2, 4, 6, 8 y 10. Los códigos de números designan
muestras de la invención mientras que los códigos de letras denotan
muestras comparativas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma
parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado
tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir
errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este
sentido.
- \bullet US 4791020 A [0016]
- \bullet US 6632863 B [0022]
- \bullet US 5326513 A [0017]
- \bullet US 6682789 B [0023]
- \bullet US 5516472 A [0018]
- \bullet US 7151125 B [0024]
- \bullet US 6265037 B [0019]
- \bullet US 20010051243 A [0025]
- \bullet US 6344504 B [0020]
- \bullet JP 08239535 A [0026]
- \bullet US 6498205 B [0021]
- \bullet JP 08302129 A [0027]
Claims (13)
1. Una composición que comprende:
- (a)
- al menos una bis-amida de ácido graso saturado de la estructura:
- en la que R_{1} y R_{2} son independientemente grupos hidrocarbilo saturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono,
- (b)
- al menos una bis-amida de ácido graso insaturado de la estructura:
- en la que R_{3} y R_{4} son independientemente grupos hidrocarbilo insaturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono;
- (c)
- al menos un material celulósico en forma de partículas;
- (d)
- al menos una resina termoplástica;
- (e)
- al menos un agente de acoplamiento para acoplar el material celulósico en forma de partículas (c) a la resina termoplástica (d);
- (f)
- opcionalmente, al menos un material inorgánico en forma de partículas; y
- (g)
- opcionalmente, al menos un lubricante adicional.
\vskip1.000000\baselineskip
2. La composición de la reivindicación 1 en la
que la bis-amida de ácido graso saturado (a) está
presente en una cantidad del 0,05 al 6,9 por ciento en peso, la
bis-amida de ácido graso insaturado (b) está
presente en una cantidad del 0,14 al 7,6 por ciento en peso, el
total de (a) y (b) es del 1 al 8 por ciento en peso, y la proporción
de (a) a (b) es de 1:19 a 6:1.
3. La composición de las reivindicaciones
1-2 en la que la bis-amida de ácido
graso saturado (a) se seleccionada entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida
y
N,N'-etilen-bis-behenamida.
4. La composición de las reivindicaciones
1-3 en la que la bis-amida de ácido
graso insaturado (b) se selecciona entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida
(EBO),
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida,
y combinaciones de las mismas.
5. La composición de las reivindicaciones
1-4 en la que el agente de acoplamiento se
selecciona entre el grupo que consiste en poliolefinas injertadas
con anhídrido maleico, poliolefinas sustituidas con anhídrido de
succinilo, poliolefinas injertadas con ácido acrílico, poliolefinas
injertadas con acetato de vinilo y combinaciones de las mismas.
6. La composición de las reivindicaciones
1-4 en la que el agente de acoplamiento se
selecciona entre el grupo que consiste en polietileno de alta
densidad injertado con anhídrido maleico, polietileno de baja
densidad injertado con anhídrido maleico, polietileno lineal de baja
densidad injertado con anhídrido maleico, cera de polietileno
injertada con anhídrido maleico, polipropileno injertado con
anhídrido maleico, polietileno de alta densidad injertado con ácido
acrílico, polietileno de baja densidad injertado con ácido acrílico,
polipropileno injertado con ácido acrílico,
co-polietileno-acetato de vinilo y
combinaciones de los mismos.
7. Un artículo de fabricación fabricado a partir
de la composición de las reivindicaciones 1-6, donde
dicho artículo se selecciona entre el grupo que consiste en un
perfil, un tablero, una varilla, una hebra, un gránulo, una plancha
para pared o una lámina de un material compuesto
celulósico-termoplástico, compacto o hueco, y
combinaciones de los mismos.
8. Un método para formar una composición que
comprende
(i) combinar
- (a)
- al menos una bis-amida de ácido graso saturado de la estructura:
- en la que R_{1} y R_{2} son, independientemente, grupos hidrocarbilo saturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono,
- (b)
- al menos una bis-amida de ácido graso insaturado de la estructura:
- en la que R_{3} y R_{4} son, independientemente, grupos hidrocarbilo insaturados que comprenden de 11 a 35 átomos de carbono;
- (c)
- al menos un material celulósico en forma de partículas;
- (d)
- al menos una resina termoplástica;
- (e)
- al menos un agente de acoplamiento para acoplar el material celulósico en forma de partículas (c) a la resina termoplástica (d);
- (f)
- opcionalmente, al menos un material inorgánico en forma de partículas; y
- (g)
- opcionalmente, al menos un lubricante adicional; y,
(ii) extruir la combinación de la etapa (i) a
través de una extrusora para proporcionar un material compuesto
celulósico-termoplástico.
\vskip1.000000\baselineskip
9. El método de la reivindicación 8 en el que la
bis-amida de ácido graso saturado (a) está presente
en una cantidad del 0,05 al 6,9 por ciento en peso, la
bis-amida de ácido graso insaturado (b) está
presente en una cantidad del 0,14 al 7,6 por ciento en peso, el
total de (a) y (b) es del 1 al 8 por ciento en peso, y la proporción
de (a) a (b) es de 1:19 a 6:1
10. El método de las reivindicaciones
8-9 en el que la bis-amida de ácido
graso saturado (a) se selecciona entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitamida,
N,N'-etilen-bis-estearamida,
N,N'-etilen-bis-araquidamida,
y
N,N'-etilen-bis-behenamida.
11. El método de las reivindicaciones
8-10 en el que la bis-amida de ácido
graso insaturado (b) se selecciona entre el grupo que consiste en
N,N'-etilen-bis-palmitolamida,
N,N'-etilen-bis-oleamida
(EBO),
N,N'-etilen-bis-elaidamida,
N,N'-etilen-bis-gondamida,
N,N'-etilen-bis-erucamida,
N,N'-etilen-bis-brasidamida
y combinaciones de las mismas.
12. El método de las reivindicaciones
8-11 en el que el agente de acoplamiento se
selecciona entre el grupo que consiste en poliolefinas injertadas
con anhídrido maleico, poliolefinas sustituidas con anhídrido de
succinilo, poliolefinas injertadas con ácido acrílico, poliolefinas
injertadas con acetato de vinilo y combinaciones de las mismas.
13. El método de las reivindicaciones
8-11 en el que el agente de acoplamiento se
selecciona entre el grupo que consiste en polietileno de alta
densidad injertado con anhídrido maleico, polietileno de baja
densidad injertado con anhídrido maleico, polietileno lineal de baja
densidad injertado con anhídrido maleico, cera de polietileno
injertada con anhídrido maleico, polipropileno injertado con
anhídrido maleico, polietileno de alta densidad injertado con ácido
acrílico, polietileno de baja densidad injertado con ácido acrílico,
polipropileno injertado con ácido acrílico,
co-polietileno-acetato de vinilo y
combinaciones de los mismos.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US78133106P | 2006-03-13 | 2006-03-13 | |
| US781331P | 2006-03-13 | ||
| US11/716,220 US20070213238A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-03-09 | Lubricant composition for cellulosic-thermoplastic composite |
| US716220 | 2007-03-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2327015T3 true ES2327015T3 (es) | 2009-10-22 |
Family
ID=38479692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07752839T Active ES2327015T3 (es) | 2006-03-13 | 2007-03-12 | Composicion lubricante mejorada para un material compuesto celulosico-termoplastico. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070213238A1 (es) |
| EP (1) | EP1994096B1 (es) |
| AT (1) | ATE430181T1 (es) |
| CA (1) | CA2643486A1 (es) |
| DE (1) | DE602007001033D1 (es) |
| DK (1) | DK1994096T3 (es) |
| ES (1) | ES2327015T3 (es) |
| RU (1) | RU2434904C2 (es) |
| WO (1) | WO2007108982A2 (es) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO325706B1 (no) * | 2006-02-15 | 2008-07-07 | Elkem As | Kompositt plastmateriale |
| US7655041B2 (en) | 2007-05-01 | 2010-02-02 | Moximed, Inc. | Extra-articular implantable mechanical energy absorbing systems and implantation method |
| US20090036566A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | City University Of Hong Kong | Biodegradable composite, product made therefrom, and method of manufacture thereof |
| DE102008034013B4 (de) * | 2008-07-15 | 2011-04-28 | J. S. Staedtler Gmbh & Co. Kg | Verwendung eines Holzersatzwerkstoff |
| RU2543870C2 (ru) * | 2011-02-08 | 2015-03-10 | Александр Владимирович Карпинский | Состав для древесно-полимерного композиционного материала |
| GB201416456D0 (en) | 2014-09-17 | 2014-10-29 | Imerys Minerals Ltd | Polymeric compositions |
| BE1023466B1 (nl) | 2016-01-29 | 2017-03-29 | Vdv Lubricants Nv | Smeermiddelsamenstelling en toepassingen daarvan |
| KR102212237B1 (ko) * | 2016-12-16 | 2021-02-05 | 파나소닉 주식회사 | 난연성 발포체 및 난연성 발포체의 제조 방법 |
| CN108865347A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-23 | 界首市皖俊轴承有限公司 | 一种润滑液的制备方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US229160A (en) * | 1880-06-22 | william | ||
| US3578621A (en) * | 1968-08-27 | 1971-05-11 | Carlisle Chemical Works | Diesters exhibiting internal-external lubricating properties in structural resins |
| US4344861A (en) * | 1980-01-15 | 1982-08-17 | Uop Inc. | Bis-amides as corrosion inhibitors |
| US4607072A (en) * | 1985-05-02 | 1986-08-19 | Mobil Oil Corporation | Polyolefin composition and method of processing same |
| US4791020A (en) * | 1987-02-02 | 1988-12-13 | Novacor Chemicals Ltd. | Bonded composites of cellulose fibers polyethylene |
| US4921624A (en) * | 1988-06-03 | 1990-05-01 | Ferro Corporation | Modified fatty amides and sulfurized fatty oils as lubricant additives |
| DE3907521A1 (de) * | 1989-03-08 | 1990-09-13 | Albert Kubbutat | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von leichtbauplatten |
| US5516472A (en) * | 1993-11-12 | 1996-05-14 | Strandex Corporation | Extruded synthetic wood composition and method for making same |
| JPH08302129A (ja) * | 1995-05-09 | 1996-11-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 塩化ビニル系樹脂組成物 |
| DE69627872T2 (de) * | 1995-06-07 | 2004-05-19 | Lee County Mosquito Control District, Lehigh | Schmiermittelzusammensetzungen und verfahren |
| US6344504B1 (en) * | 1996-10-31 | 2002-02-05 | Crane Plastics Company Limited Partnership | Extrusion of synthetic wood material |
| US6265037B1 (en) * | 1999-04-16 | 2001-07-24 | Andersen Corporation | Polyolefin wood fiber composite |
| SE9903245D0 (sv) * | 1999-09-10 | 1999-09-10 | Hoeganaes Ab | Lubricant composite and process for the preparation thereof |
| SE9903244D0 (sv) * | 1999-09-10 | 1999-09-10 | Hoeganaes Ab | Lubricant for metal-powder compositions, metal-powder composition cantaining the lubricant, method for making sintered products by using the lubricant, and the use of same |
| US6716522B2 (en) * | 2000-01-26 | 2004-04-06 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Molded article from thermoplastic composite material and method for producing the same |
| KR100757968B1 (ko) * | 2000-04-18 | 2007-09-11 | 도소 가부시키가이샤 | 열가소성수지 조합물의 제조방법 |
| US6579605B2 (en) * | 2000-07-31 | 2003-06-17 | Crane Plastics Company Llc | Multilayer synthetic wood component |
| DE10109845A1 (de) * | 2001-03-01 | 2002-09-05 | Basf Ag | Emulgatoren, insbesondere auf Basis von Polyisobutylenaminen |
| CA2444252A1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-24 | Richard B. Heath | Composite compositions |
| US6632863B2 (en) * | 2001-10-25 | 2003-10-14 | Crane Plastics Company Llc | Cellulose/polyolefin composite pellet |
| CA2426230C (en) * | 2002-04-18 | 2012-04-10 | Lonza, Inc. | Extruded non-wood fiber plastic composites |
| TWI341856B (en) * | 2003-03-14 | 2011-05-11 | Honeywell Int Inc | Cellulose reinforced resin compositions |
| US20060091578A1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-04 | Bravo Juan M | Wood-polymer composites and additive systems therefor |
| US8013040B2 (en) * | 2004-11-08 | 2011-09-06 | Lonza Inc. | Cellulose fiber-plastic composition containing a lubricant |
-
2007
- 2007-03-09 US US11/716,220 patent/US20070213238A1/en not_active Abandoned
- 2007-03-12 AT AT07752839T patent/ATE430181T1/de active
- 2007-03-12 DK DK07752839T patent/DK1994096T3/da active
- 2007-03-12 CA CA002643486A patent/CA2643486A1/en not_active Abandoned
- 2007-03-12 EP EP07752839A patent/EP1994096B1/en not_active Not-in-force
- 2007-03-12 ES ES07752839T patent/ES2327015T3/es active Active
- 2007-03-12 RU RU2008140306/05A patent/RU2434904C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-03-12 WO PCT/US2007/006168 patent/WO2007108982A2/en active Application Filing
- 2007-03-12 DE DE602007001033T patent/DE602007001033D1/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2434904C2 (ru) | 2011-11-27 |
| WO2007108982A2 (en) | 2007-09-27 |
| ATE430181T1 (de) | 2009-05-15 |
| EP1994096B1 (en) | 2009-04-29 |
| EP1994096A2 (en) | 2008-11-26 |
| CA2643486A1 (en) | 2007-09-27 |
| WO2007108982A3 (en) | 2007-11-15 |
| DK1994096T3 (da) | 2009-08-17 |
| RU2008140306A (ru) | 2010-04-20 |
| DE602007001033D1 (de) | 2009-06-10 |
| US20070213238A1 (en) | 2007-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2327015T3 (es) | Composicion lubricante mejorada para un material compuesto celulosico-termoplastico. | |
| KR101321246B1 (ko) | 셀룰로스성-열가소성 복합재 및 이것의 제조방법 | |
| ES2849256T3 (es) | Materiales compuestos poliméricos, paneles resultantes y método para producir los mismos | |
| US7776944B2 (en) | Composite comprising cellulose and thermoplastic polymer | |
| US8106105B2 (en) | Compositions and methods for producing high strength composites | |
| US7186457B1 (en) | Cellulosic composite component | |
| US8088840B2 (en) | Polymer-fiber composite building material with bulk and aesthetically functional fillers | |
| CA2825526C (en) | Low gloss capstock | |
| US20020161072A1 (en) | Wood fiber-filled polypropylene | |
| AU2010308796A1 (en) | Reed composite material, method for producing a reed composite material, and construction material using same | |
| US20130189511A1 (en) | High Strength Multilayered Articles | |
| KR101429743B1 (ko) | 산업 자재, 건자재와 농자재 용도의 재활용 자재와 그 제조 방법 | |
| KR101180906B1 (ko) | 섬유질 플라스틱 복합재 및 이의 제조방법 | |
| WO2011130780A1 (en) | Cellulose fibre-polymer composite material | |
| US9708457B2 (en) | Moisture scavenger composition | |
| US20090181061A1 (en) | Microbial Resistant Composites | |
| CN101405346A (zh) | 用于纤维素-热塑性塑料复合材料的改进的润滑剂组合物 | |
| CA2432881A1 (en) | Composite siding | |
| JP2000263718A (ja) | ポリオレフィン系樹脂成形品およびその製造方法 | |
| CN106987053B (zh) | 一种用于低声波反射的改性聚丙烯挤出板材料及其制备方法 | |
| CN110684261A (zh) | 一种低密度高强度木塑复合多功能发泡板材 |