ES2574752A1

ES2574752A1 - Composición para una película o capa termoplástica y sus usos

Info

Publication number: ES2574752A1
Application number: ES201630163A
Authority: ES
Inventors: Grégory Michel COUÉ; Juan Ignacio DUCH TUESTA
Original assignee: Plasticos Compuestos S A; Plasticos Compuestos Sa
Current assignee: Plasticos Compuestos S A; Plasticos Compuestos Sa
Priority date: 2016-02-11
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2016-06-21
Anticipated expiration: 2036-02-11
Also published as: ES2574752B1

Abstract

Composición para una película o capa termoplástica y sus usos. La presente invención se refiere a una composición-filtro fotosensible a la luz ultravioleta (UV) como elemento esencial en una película o capa termoplástica para actuar como un filtro ajustable de estabilización a la exposición de la luz. Dicha película o capa termoplástica con la presente composición-filtro puede bloquear gradualmente la luz UV y es casi transparente a la luz visible. La composición-filtro fotosensible a la luz UV comprende cantidades eficaces de nanopartículas de óxido metálico seleccionado entre óxido de titanio, óxido de cerio, y óxido de zinc. Dichas nanopartículas están tratadas con recubrimientos inorgánicos y orgánicos y, dispersadas en el interior de un sustrato a una concentración determinada, pueden actuar como un filtro ajustable de luz UV, particularmente para películas agrícolas de invernadero o películas de envasado, donde se desea proteger de la luz UV a todo lo que hay por debajo del sustrato.

Description

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UHMW), de densidad media (MDPE), de baja densidad (LDPE), lineal de baja densidad (LLDPE, VLDPE, ULDPE). Como “polipropileno” definimos un termoplástico que es obtenido por la polimerización del propileno o propeno. El término “polipropileno” comprende homopolímeros o copolímeros. Los homopolímeros de polipropileno (PPH) se dividen en tres categorías (PPH isotáctico, PPH atáctico o PPH sindiotáctico), mientras que los copolímeros de polipropileno (PPC) se dividen en copolímero random o copolímero en bloques. Como “poliestirénico” definimos a un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno monómero. De los distintos tipos de poliestireno (PS), el poliestireno cristal o GPPS (General Purpose Polystyrene) tiene la propiedad de ser transparente, rígido y quebradizo. Como “policarbonatos” definimos a un grupo de termoplásticos fáciles de trabajar, moldear y termoformar y que tienen una serie de ventajas interesantes como su elevada transparencia, estabilidad dimensional, elevada resistencia a la intemperie y elevadas resistencias al impacto y a la rigidez.

Los polímeros o sustratos usados en la presente invención preferiblemente son transparentes a la luz visible. En la presente patente, ópticamente transparente significa que al menos 80%, preferiblemente al menos 85%, y más preferiblemente al menos 90% de la luz en el rango del visible puede pasar a través suyo. En general, la capacidad de absorción o transmisión de la radiación UV y visible se determina a través de espectroscopia UV-VIS.

Un polímero termoplástico se define como un plástico que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece cuando se enfría lo suficiente, que se puede utilizar en varias aplicaciones como por ejemplo en películas, contenedores, aislantes, cerámicas, tuberías, juguetes, embalajes y/o bolsas de basura, y no limitado a ninguno conocido en el arte.

En otro aspecto de la invención, la composición fotosensible a la luz UV puede comprender un mineral (b) conocido en el arte, pero preferiblemente seleccionado de un óxido de titanio, óxido de cerio, y/o óxido de zinc.

El proceso de transformar la radiación UV en energía calórica es diferente cuando se compara con un absorbente orgánico de luz UV. Las partículas de dióxido de titanio de tamaño nanométrico actúan como un fotosemiconductor y pueden absorber la radiación UV. Durante este proceso un electrón es promovido desde la banda de valencia a la banda de conducción

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adicional permite mejorar la dispersabilidad y la compatibilización entre las nanopartículas y la matriz que las contiene. Este segundo recubrimiento debe estar basado en un material orgánico hidrófobo. Con este segundo recubrimiento de las partículas de dióxido de titanio de tamaño nanométrico se mejora y se homogeneiza su dispersión y su distribución en la matriz orgánica.

En un aspecto adicional de la invención la composición comprende un segundo recubrimiento de las nanopartículas de óxido metálico (b) donde dicho recubrimiento orgánico Do es un organosiloxano.

Además, la composición-filtro de la presente invención comprende esencialmente una sustancia orgánica de estabilización a la radiación UV (c) seleccionada de entre una amina impedida estéricamente. En general el término “amina impedida estéricamente” es conocido en el arte. Las aminas estéricamente impedidas son una clase de estabilizadores orgánicos de luz UV y a menudo denominados como “HALS” (estabilizadores de luz basados en amina estéricamente impedida, o en inglés Hindered Amines Light Stabilizers).

Los ejemplos para aminas estéricamente impedidas pueden ser los siguientes, aunque no limitados a estos: Bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato, bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)succinato, bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)sebacato, bis(1-octiloxi-2,2,6,6-tetrametil-4piperidil)sebacato, bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil) n-butil-3,5-di-tert-butil-4hidroxibenzilmalonato, la condensación de 1-(2-hidroxietil)-2,2,6,6-tetrametil-4hidroxipiperidina y ácido succínico, condensaciones lineales o cíclicas de N,N'-bis(2,2,6,6tetrametil-4-piperidil)hexametilendiamina y 4-tert-octilamino-2,6-dicloro-1,3,5-triazina, tris(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)nitrilotriacetato, tetraquis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil-1,2,3,4butantetracarboxilato, 1,1'-(1,2-etanodiilo)-bis(3,3,5,5-tetrametilpiperazinona), 4-benzoil2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-esteariloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, bis(1,2,2,6,6pentametilpiperidil)-2-n-butil-2-(2-hidroxi-3,5-di-tert-butilbencil)-malonato, 3-n-octil-7,7,9,9tetrametil-1,3,8-triazaespiro[4.5]decano-2,4-diona, bis(1-octiloxi-2,2,6,6tetrametilpiperidil)sebacato, bis(1-octiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidil)succinato, condensaciones cíclicas o lineales de N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametil-4piperidil)hexametilendiamina y 4-morfolino-2,6-dicloro-1,3,5-triazina, la condensación de 2cloro-4,6-bis(4-n-butilamino-2,2,6,6-tetrametilpiperidil)-1,3,5-triazina y 1,2-bis(3aminopropilamino)-etano, la condensación de 2-cloro-4,6-di-(4-n-butilamino-1,2,2,6,6pentametilpiperidil)-1,3,5-triazina y 1,2-bis(3-aminopropilamino)etano, 8-acetil-3-dodecil

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láminas corrugadas, películas, películas mono-orientadas, películas orientadas biaxialmente, películas para laminación y películas de acabado. Esta película se puede usar en productos para la industria agrícola como invernaderos, túneles pequeños, películas para la protección de las plantas, películas para cubrir el ensilaje

5 de abono, papel prensado y mallas tejidas y no tejidas.

Los polímeros preferidos son polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), copolímeros de etileno-vinil-acetato (EVA), polipropileno (PP), poliestireno (PS), copolímero estireno acrilonitrilo (SAN), ácido 10 poliláctico (PLA), poliamida (PA), tereftalato de polietileno (PET) y/o policarbonato (PC). Las películas del filtro usualmente comprenden una monocapa o una capa coextruida. El espesor de las películas del filtro puede ser variable y usualmente varía de 10 a 200 µm. Las películas termoplásticas para empaquetado envolvente o para aplicaciones agrícolas son representativas de las diversas películas termoplásticas a las que se puede aplicar la

15 composición-filtro sensible a la luz UV de la presente invención.

Estos tipos de materiales, como los descritos en la presente patente, también se pueden usar en tejidos de algodón, lana, seda, poliéster, poliamida, telas poliamida/elastano y de otros tipos, y también en productos de envasado como botellas y frascos, donde el contenido es

20 sensible a la radiación UV.

Ejemplo 1 Fabricación de masterbatch (MB1)

25 Una cierta cantidad de dióxido de titanio nanométrico (b) con ambos recubrimientos Di y Do, una ayuda de proceso de polímeros y un LDPE (Alcudia 2202F) con un índice de fluidez de 0,25 g / 10 min (190ºC / 2,16 kg) se procesan en forma de gránulos, los cuales se mezclaron previamente usando un agitador mecánico.

30 Esta mezcla se coloca en un dosificador y la extrusión de esta mezcla y la subsecuente granulación se llevó a cabo en una extrusora de doble tornillo, lo que permitió una buena mezcla de los componentes. La temperatura de extrusión no excedió los 200ºC en la zona del cabezal. Con el fin de evitar la degradación térmica del producto, la temperatura se mantuvo

35 por debajo de los 200°C al igual que en otras zonas de la extrusora, donde la temperatura se fijó por debajo de los 180°C. 14

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El masterbatch obtenido (MB1) contenía un 20% en peso de nanopartículas de dióxido de titanio (b) recubiertas por ambos recubrimientos inorgánico y orgánico Di y Do.

Ejemplo 2 Fabricación de Películas 1 y 2

Una mezcla comprendida en 5% de masterbatch (MB1), 7,5% de un masterbatch que contiene un 20% en peso de aditivo HALS de alto peso molecular 1,3,5-triazina-2,4,6-triamina, N, N'"[-diil-bis 1,2-etano [[[4,6-bis-[butil (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil) amino] -1,3,5-triazina-2il] imino] -3,1-propanodiil]] bis [N ', N "-dibutil-N', N '-bis (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil) metilado y LDPE (Alcudia 2202F) que tiene un índice de fluidez de 0,25 g / 10 min (190ºC / 2,16 kg) en forma de gránulos se convirtieron en una película de una capa con un grosor total de 150 µm usando una extrusora de película soplada Collin, E30Px25 L/D. Esta película fue designada como “Película 1” y contiene un 1% de nanopartículas de dióxido de titanio (b) recubiertas por ambos recubrimientos inorgánico y orgánico Di y Do.

Una mezcla comprendida en 2,5% de masterbatch (MB1), 7,5% de un masterbatch que contiene un 20% en peso de aditivo HALS de alto peso molecular 1,3,5-triazina-2,4,6-triamina, N, N'"-[-diil-bis 1,2-etano [[[4,6-bis-[butil (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil) amino] -1,3,5triazina-2-il] imino] -3,1-propanodiil]] bis [N ', N "-dibutil-N', N '-bis (1,2,2,6,6-pentametil-4piperidinil) metilado y LDPE (Alcudia 2202F) que tiene un índice de fluidez de 0,25 g / 10 min (190ºC / 2,16 kg) en forma de gránulos se convirtieron en una película de una capa con un grosor total de 150 µm usando una extrusora de película soplada Collin, E30Px25 L/D. Esta película fue designada como “Película 2” y contiene un 0,5% de nanopartículas de dióxido de titanio (b) recubiertas por ambos recubrimientos inorgánico y orgánico Di y Do.

Ejemplo 3 Fabricación de Película 3

Una mezcla consistente en un 7,5% de un masterbatch que contiene un 20% en peso de aditivo HALS de alto peso molecular 1,3,5-triazina-2,4,6-triamina, N, N'"-[-diil-bis 1,2-etano [[[4,6-bis-[butil (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil) amino] -1,3,5-triazina-2-il] imino] -3,1propanodiil]] bis [N ', N "-dibutil-N', N '-bis (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil) metilado y LDPE (Alcudia 2202F) con un índice de fluidez de 0,25 g / 10 min (190ºC / 2,16 kg) en forma de gránulos se transformó en una película de una capa de 150 µm de espesor usando un

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