ES2606401T3 - Aditivos de procesamiento de polímero basados en silicona termoplástica para aplicaciones de moldeo por inyección - Google Patents
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Abstract
Un artículo moldeado por inyección que comprende un componente termoplástico y un componente aditivo de procesamiento de polímero basado en silicona termoplástica seleccionado de: (a) al menos un copolímero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineal que comprende al menos dos unidades de repetición de Fórmula I-a:**Fórmula** (b) al menos un copolímero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineal que comprende al menos dos unidades de repetición de Fórmula I-b:**Fórmula** (c) al menos un copolímero que contiene polidiorganosiloxano urea que comprende al menos dos unidades de repetición de Fórmula II:**Fórmula** (d) y combinaciones de los mismos, en donde para las Fórmulas I-a y I-b, cada R1 es independientemente un alquilo, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, o halo; cada Y es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combinación de los mismos; G es un resto divalente; cada grupo B se selecciona de un enlace covalente, un alquileno de 4-20 átomos de carbono, un aralquileno, un arileno, o una combinación de los mismos; n es un número entero de 0 a 1500; y p es un número entero de 1 a 10, y en donde además para la Fórmula II cada R es un resto alquilo que tiene aproximadamente 1 a 12 átomos de carbono; cada Y es un radical polivalente; cada D se selecciona de hidrógeno, un radical alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, fenilo y un radical que completa una estructura de anillo incluyendo B o Y para formar un heterocíclico; B es un radical polivalente seleccionado de alquileno, aralquileno, cicloalquileno, fenileno, óxido de polialquileno, y mezclas de los mismos; m es un número entero de 0 a 1000; n es superior o igual a 1; y p es superior o igual a 5.
Description
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DESCRIPCION
Aditivos de procesamiento de polimero basados en silicona termoplastica para aplicaciones de moldeo por inyeccion Campo tecnico
La presente description se refiere a aditivos de procesamiento de polimeros (PPA) basados en silicona termoplastica que se pueden usar en aplicaciones de moldeo por inyeccion. La presente descripcion se refiere a articulos moldeados por inyeccion preparados usando estos PPA basados en silicona termoplastica y metodos para preparar estos articulos.
Antecedentes
El moldeo por inyeccion se usa frecuentemente para preparar articulos para diversas aplicaciones. Como el moldeo por inyeccion implica rellenar un molde con un polimero fundido, los articulos preparados usando moldeo por inyeccion experimentan normalmente cierta contraction cuando se comparan con las dimensiones del molde a partir del cual se preparan. Un relleno del molde inadecuado puede dar tambien como resultado defectos superficiales en el articulo. La contraccion y los defectos superficiales se deben, en parte a la contraccion termica del polimero despues que se ha inyectado en el molde y se ha dejado enfriar. Para minimizar la contraccion y los defectos superficiales, se sabe aplicar mayores presiones de inyeccion a la corriente de alimentation del molde del polimero. Esto aumenta los tiempos de ciclado y los costes de procesamiento.
Es tambien habitual utilizar polimeros de bajo peso molecular para minimizar la contraccion y los defectos superficiales utilizando a la vez presiones de inyeccion bajas y/o temperaturas de procesamiento bajas. Estas resinas de pesos moleculares bajos incluyen polietileno de alta densidad (HDPE) que tiene un indice de flujo en fundido (MFI) que varia de 15 a 40, y superior.
Los PPA de polidiorganosiloxano se conocen como potenciales aditivos de procesamiento que se pueden usar en polimeros termoplasticos para aplicaciones de moldeo por inyeccion. Estos PPA de polidiorganosiloxano son normalmente fluidos con valores de transition vitrea (Tg) muy bajos a temperatura ambiente, y fluyen a temperatura ambiente y superior sin necesidad de temperaturas elevadas. Debido a su fluidez en condiciones ambiente, estos polidiorganosiloxanos son dificiles de manipular en procesos de moldeo por inyeccion. Por ejemplo, estos PPA de polidiorganosiloxano no se pueden mantener en forma aglomerada en condiciones ambiente. Esto dificulta mezclar con precision estos PPA de polidiorganosiloxano con polimeros termoplasticos para aplicaciones de moldeo por inyeccion.
Existe la necesidad de utilizar polimeros de mayor peso molecular en aplicaciones de moldeo por inyeccion a fin de obtener mejoras en las propiedades fisicas, tales como resistencia a la flexion, modulo elastico, y similares. Existe tambien la necesidad de utilizar polimeros de mayor peso molecular en aplicaciones de moldeo por inyeccion minimizando a la vez las presiones de inyeccion, parte de la contraccion y la aparicion de defectos superficiales, y reduciendo los tiempos de ciclado. Existe la necesidad de una PPA que sea facil de manipular en condiciones ambiente y que se pueda usar en forma aglomerada en aplicaciones de moldeo por inyeccion.
Sumario
En un aspecto, la presente descripcion proporciona un articulo moldeado por inyeccion que comprende un componente termoplastico y un componente aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica. El componente de aditivo de proceso de polimero basado en silicona termoplastica se selecciona de:
(a) al menos un copolimero que comprende al menos dos unidades de repetition de Formula I-a:
(b) al menos dos unidades de repeticion de Formula I-b:
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(c) al menos dos unidades de repeticion de Formula II:
(d) y combinaciones de los mismos, donde para las Formulas I-a y I-b, cada R1 es independientemente un alquilo, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con alquilo, alcoxi, o halo; cada Y es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combinacion de los mismos; G es un resto divalente; cada grupo B se selecciona de un enlace covalente, un alquileno de 4-20 atomos de carbono, un aralquileno, un arileno, o una combinacion de los mismos; n es un numero entero de 0 a 1500; y p es un entero de 1 a 10, y donde para la Formula II, cada R es un resto alquilo que tiene aproximadamente de 1 a 12 atomos de carbono; cada Y es un radical polivalente; cada D se selecciona de hidrogeno, un radical alquilo de 1 a 10 atomos de carbono, fenilo y un radical que completa una estructura de anillo incluyendo B o Y para formar un heterociclico; B es un radical polivalente seleccionado entre alquileno, aralquileno, cicloalquileno, fenileno, oxido de polialquileno, y mezclas de los mismos; m es un numero entero de 0 a 1000; n es superior o igual a 1; y p es superior o igual a 5.
En otro aspecto, la presente descripcion proporciona un metodo de preparacion de un articulo moldeado por inyeccion que comprende mezclar en fundido el componente termoplastico y el componente de aditivo de proceso de polimero basado en silicona para formar una mezcla; y moldear por inyeccion la mezcla.
Definiciones
Los terminos “comprende” y variaciones de los mismos no tienen un significado limitativo cuando estos terminos aparecen en la descripcion y en las reivindicaciones.
Las palabras “preferido” y “preferible” se refieren a las realizaciones de la invention que pueden dar como resultado determinados beneficios, en determinadas circunstancias. No obstante, otras realizaciones tambien pueden ser preferidas en las mismas u otras circunstancias. Ademas, la enumeration de una o mas realizaciones preferidas no implica que otras realizaciones no sean utiles y no se preve que excluyan otras realizaciones del alcance de la invencion.
Los terminos “un”, “uno”, y “el” se usan de forma indistinta con “al menos uno” para significar uno o mas de los elementos que se describen.
En la presente memoria, el termino “o” se emplea generalmente en el sentido que incluye “y/o”, salvo que el contexto dicte claramente otra cosa.
El termino “y/o” significa uno o todos los elementos relacionados o una combinacion de dos cualquiera o mas de los elementos relacionados.
El termino “alquenilo” se refiere a un grupo monovalente que es un radical de un alqueno, que es un hidrocarburo con al menos un doble enlace carbono-carbono. El alquenilo puede ser lineal, ramificado, ciclico, o combinaciones de los mismos y contiene normalmente de 2 a 20 atomos de carbono. En algunas realizaciones, el alquenilo contiene 2 a 18, 2 a 12, 2 a 10, 4 a 10, 4 a 8, 2 a 8, 2 a 6, o 2 a 4 atomos de carbono. Los grupos alquenilo ilustrativos incluyen etenilo y n-propenilo, y n-butenilo.
El termino “alquilo” se refiere a un grupo monovalente que es un radical de un alcano, que es un hidrocarburo saturado. El alquilo puede ser lineal, ramificado, ciclico o combinaciones de los mismos y tiene normalmente de 1 a 20 atomos de carbono. En algunas realizaciones, el grupo alquilo contiene 1 a 18, 1 a 12, 1 a 10, 1 a 8, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono. Los ejemplos de grupos alquilo incluyen, aunque no de forma limitativa, metilo, etilo, n- propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, terc-butilo, n-pentilo, n-hexilo, ciclohexilo, n-heptilo, n-octilo, y etilhexilo.
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El termino “alquileno” se refiere a un grupo divalente que es un radical de un alcano. El alquileno puede ser de cadena lineal, ramificada, cfclica, o combinaciones de los mismos. El alquileno tiene a menudo de 1 a 20 atomos de carbono. En algunas realizaciones, el alquileno contiene 1 a 18, 1 a 12, 1 a 10, 1 a 8, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono. Los centros radicales del alquileno pueden estar en el mismo atomo de carbono (es decir, un alquilideno) o en diferentes atomos de carbono.
El termino “alcoxi” se refiere a un grupo monovalente de formula -OR donde R es un grupo alquilo.
El termino “alcoxicarbonilo” se refiere a un grupo monovalente de formula -(CO)OR donde R es un grupo alquilo y (CO) denota un grupo carbonilo con el atomo de carbono unido al oxfgeno con un doble enlace.
El termino “aralquilo” se refiere a un grupo monovalente de formula -Ra-Ar donde Ra es un grupo alquileno y Ar es un grupo arilo. Esto es, el aralquilo es un alquilo sustituido con un arilo.
El termino “aralquileno” se refiere a un grupo divalente de formula -Ra-Ara- donde Ra es un alquileno y Ara es un arileno (es decir, un alquileno se une a un arileno).
El termino “arilo” se refiere a un grupo monovalente que es aromatico y carbocclico. El arilo puede tener de uno a cinco anillos que se conectan o condensan con el anillo aromatico. El resto de estructuras de anillo pueden ser aromaticas, no aromaticas, o combinaciones de los mismos. Los ejemplos de grupos arilo incluyen, aunque no de forma limitativa, fenilo, bifenilo, terfenilo, antrilo, naftilo, acenaftilo, antraquinonilo, fenantrilo, antracenilo, pirenilo, perilenilo, y fluorenilo.
El termino “arileno” se refiere a un grupo divalente que es carbocfclico y aromatico. El grupo tiene de uno a cinco anillos conectados, condensados, o combinaciones de los mismos. El resto de anillos pueden ser aromaticos, no aromaticos, o combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, el grupo arileno tiene hasta 5 anillos, hasta 4 anillos, hasta 3 anillos, hasta 2 anillos, o un anillo aromatico. Por ejemplo, el grupo arileno puede ser fenileno.
El termino “ariloxi” se refiere a un grupo monovalente de formula -OAr donde Ar es un grupo arilo.
El termino “carbonilo” se refiere a un grupo divalente de formula -(CO)- donde el atomo de carbono se une al atomo de oxfgeno con un doble enlace.
El termino “halo” se refiere a fluor, cloro, bromo o yodo.
El termino “haloalquilo” se refiere a un alquilo que tiene al menos un atomo de hidrogeno sustituido con un halo. Algunos grupos haloalquilo son grupos fluoroalquilo, grupos cloroalquilo, o grupos bromoalquilo.
El termino “heteroalquileno” se refiere a un grupo divalente que incluye al menos dos grupos alquileno conectados por un tio, oxi, o -NR- donde R es alquilo. El heteroalquileno puede ser lineal, ramificado, cclico, o combinaciones de los mismos y puede incluir hasta 60 atomos de carbono y hasta 15 heteroatomos. En algunas realizaciones, el heteroalquileno incluye hasta 50 atomos de carbono, hasta 40 atomos de carbono, hasta 30 atomos de carbono, hasta 20 atomos de carbono, o hasta 10 atomos de carbono. Algunos heteroalquilenos son oxidos de polialquileno donde el heteroatomo es oxfgeno.
El termino “oxalilo” se refiere a un grupo divalente de formula -(CO)-(CO)- donde cada (CO) denota un grupo carbonilo.
Los terminos “oxalilamino” y “aminoxalilo” se usan de forma indistinta para referirse a un grupo divalente de formula -(CO)-(CO)-NH- donde cada (CO) denota un carbonilo.
El termino “aminoxalilamino” se refiere a un grupo divalente de formula -NH-(CO)-(CO)-NRd- donde cada (CO) denota un grupo carbonilo y Rd es hidrogeno, alquilo, o parte de un grupo heterocfclico junto con el nitrogeno al cual ambos se unen. En la mayona de las realizaciones, Rd es hidrogeno o alquilo. En muchas realizaciones, Rd es hidrogeno.
Los terminos “polnriero” y “material polimerico” se refieren a ambos materiales preparados a partir de un monomero tal como un homopolnriero o a materiales preparados a partir de dos o mas monomeros tales como un copolnriero, terpolfmero, o similar. De la misma forma, el termino “polimerizar” se refiere al proceso de preparar un material polimerico que puede ser un homopolfmero, copolfmero, terpolfmero, o similar. Los terminos “copolfmero” y “material copolimerico” se refieren a un material polimerico preparado a partir de al menos dos monomeros.
El termino “polidiorganosiloxano” se refiere a un segmento divalente de la formula
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donde cada R1 es independientemente un alquilo, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, o halo; cada Y es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combinacion de los mismos; y el subindice n es independientemente un numero entero de 0 a 1500.
Los terminos “temperatura ambiente” y “temperatura del entorno” se usan de forma indistinta para significar temperaturas en el intervalo de 20 0C a 25 0C.
El termino “sustancialmente exento de” como se usa en la presente memoria significa menos de un 1% en peso del peso total del componente o la mezcla que se describe, tal como menos de un 1% en peso del peso total del componente del PPA basado en silicona termoplastica utilizado en una mezcla dada.
Salvo que se indique lo contrario, debe entenderse que todos los numeros que expresan tamanos, cantidades, y propiedades fisicas caracteristicos utilizados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones estan modificados en todos los casos por el termino “aproximadamente”. De acuerdo con ello, salvo que se indique lo contrario, los numeros definidos son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas utilizando las ensenanzas descritas en la presente memoria.
El resumen anterior de la presente invencion no pretende describir cada realizacion descrita ni cada implementacion de la presente invencion. La descripcion que se ofrece a continuacion muestra de un modo mas concreto las realizaciones ilustrativas. En algunos puntos de la solicitud se proporcionan directrices mediante listas de ejemplos, que se pueden usar en varias combinaciones. En cada caso, la lista enumerada sirve unicamente de grupo representativo y no debe interpretarse como una lista exclusiva.
Descripcion detallada
Se proporcionan mezclas que contienen un componente aditivo de procesamiento de polimeros (PPA) basado en silicona termoplastica y un componente termoplastico, metodos para preparar las mezclas, composiciones que contienen las mezclas, articulos preparados usando las composiciones y los metodos de preparacion de los articulos. Los componentes del PPA basado en silicona termoplastica se mezclan con una variedad de componentes termoplasticos. Las mezclas pueden ser mezclas procesables de masa fundida en las que los componentes del PPA basado en silicona termoplastica y los componentes termoplasticos se pueden procesar como masa fundida, es decir, se pueden procesar calentando hasta un estado fundido fluido.
En algunas realizaciones, el componente del PPA basado en silicona termoplastica comprende copolimeros de polidiorganosiloxano poliamida. Algunos de estos copolimeros de polidiorganosiloxano poliamida son de tipo (AB)n, que son el producto de la reaccion de condensacion de (a) de una diamina que tiene grupos amino primarios o secundarios con (b) un precursor que tiene al menos un segmento de polidiorganosiloxano y al menos dos grupos de esteres dicarboxamido (preferiblemente grupos de esteres oxalilamido). Los copolimeros tienen muchas de las caracteristicas deseables de los polisiloxanos tales como temperaturas de transicion vitrea bajas, estabilidad termica y oxidativa, resistencia a la radiacion ultravioleta, energia superficial baja e hidrofobicidad, y una elevada permeabilidad a muchos gases. Adicionalmente, los copolimeros pueden tener resistencia mecanica mejorada y propiedades elastomericas en comparacion con los polisiloxanos. Al menos, algunos de los copolimeros son opticamente transparentes, tienen un bajo indice de refraccion, o ambos. Por tanto, al menos alguna de las mezclas polimericas tienen propiedades similares.
Las cantidades relativas de estos componentes en una mezcla o composicion dada que contiene la mezcla dependen de las propiedades reologicas y mecanicas particulares buscadas, asi como de los propios componentes (por ejemplo, el peso molecular del componente termoplastico, el grado de polimerizacion del componente del PPA basado en silicona termoplastica). En general, sin embargo, las composiciones preferidas contienen al menos un 0,1 por ciento en peso (% en peso) del componente del PPA basado en silicona termoplastica, y no mas de un 99,9% en peso del componente termoplastico. En algunas realizaciones, la mezcla comprende 5% en peso del componente del PPA basado en silicona termoplastica y 95% en peso del componente termoplastico. En algunas realizaciones, la mezcla comprende 3% en peso del componente del PPA basado en silicona termoplastica y 97% en peso del componente termoplastico. En algunas realizaciones, la mezcla comprende 1% en peso del componente del PPA basado en silicona termoplastica y 99% en peso del componente termoplastico.
Componente termoplastico
Los componentes termoplasticos son generalmente materiales que fluyen cuando se calientan suficientemente por encima de su punto de transicion vitrea y se vuelven solidos cuando se enfrian. Pueden tener tambien propiedades elastomericas. El componente termoplastico incluye, aunque no de forma limitativa, polimeros termoplasticos procesables como masa fundida (que pueden ser elastomericos o no elastomericos) tales como polipropileno, poliestireno, polietileno, poliesteres y fluoroplasticos, o mezclas de los mismos, excluyendo los PPA basados en silicona termoplastica como se describe en la presente memoria (por ejemplo, los de las Formulas I-a, I-B, y II). Por “masa fundida procesable” se entiende que el polimero fundira y fluira a una temperatura a la cual el PPA basado en silicona termoplastica de las Formulas I-a, I-b, y II) fundira y fluira.
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El componente termoplastico puede mezclarse con disolventes o en fundido con el(los) componente(s) del PPA basado en silicona termoplastica. El componente termoplastico puede comprender otros aditivos, cargas, y similares, sin embargo, no es un compuesto de PPA basado en silicona termoplastica de Formulas I-a, I-b, y II.
A la temperatura de uso, las mezclas tienen generalmente al menos dos dominios, uno discontinuo y el otro continuo, debido a la inmiscibilidad general del componente del PPA basado en silicona termoplastica con el componente termoplastico. Por supuesto, la mezcla puede contener mas de un componente del PPA basado en silicona termoplastica y mas de un componente termoplastico.
Los materiales termoplasticos utiles en la presente description que se consideran generalmente no elastomericos incluyen, por ejemplo, poliolefinas tales como polipropileno, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de muy baja densidad, polietileno de densidad media, polietileno de alta densidad, tal como el disponible con el nombre comercial DOW HDPE DMDA-8904 NT7, comercialmente disponible de DOW Plastics, una filial de DOW Chemical Co., Michigan EE. UU., polibutileno, copolimeros de poliolefina no elastomerica o terpolimeros, tales como copolimeros de etileno/propileno y sus mezclas; copolimeros de etileno-acetato de vinilo tales como los disponibles con el nombre comercial ELVAX 260, disponible de DuPont Chemical Co.; copolimeros de acido etilenacrilico; copolimeros de acido etilenmetacrilico tales como los disponibles con el nombre comercial SURLYN 1702, disponible de DuPont Chemical Co.; poli(metacrilato de metilo); poliestireno; alcohol de etilenvinilo; poliester; poliester amorfo; poliamidas; polimeros termoplasticos fluorados, tales como fluoruro de polivinilideno, copolimeros de etileno/propileno fluorados y copolimeros de etileno/propileno fluorados; polimeros termoplasticos halogenados, tales como polietileno clorado y cloruro de polivinilo (PVC). Cualquier material termoplastico individual se puede mezclar con al menos un componente del PPA basado en silicona termoplastica. De forma alternativa, se puede usar una mezcla de materiales termoplasticos.
Componente de aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica
En las mezclas actualmente descritas son de utilidad diferentes PPA basados en silicona termoplastica. El componente de aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica util en la presente descripcion tiene normalmente un peso molecular superior a 50.000 g/mol, e incluso superior a 100.000 g/mol. Estos PPA basados en silicona termoplastica incluyen copolimeros en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineales, copolimeros que contienen polidiorganosiloxano urea, y similares. Los PPA basados en silicona termoplastica actualmente descritos estan sustancialmente exentos de fluoropolimeros, siloxanos y cualesquiera otros aditivos de procesamiento que no son “masas fundidas procesables” per se en que son normalmente polimeros fluidos con valores de transition vitrea (Tg) muy bajos a temperatura ambiente, y fluyen a temperatura ambiente y por encima sin necesidad de temperaturas elevadas.
Un copolimero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineal util en las mezclas de la presente descripcion contiene al menos dos unidades de repetition de Formula I-a:
En esta formula (I-a), cada R1 es independientemente un alquilo, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, o halo. Cada Y es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combination de los mismos. El subindice n es independientemente un entero de 0 a 1500 y el subindice p es un entero de 1 a 10. El grupo G es un grupo divalente que es el resto unitario que es igual a una diamina de formula R3HN-G-NHR3 menos los dos grupos -NHR3 (es decir, grupos amino) donde R3 es hidrogeno, alquilo, o forma un grupo heterociclico cuando se toma junto con G y con el nitrogeno al cual se une. Cada grupo B se selecciona independientemente entre un enlace covalente, un alquileno de 4-20 atomos de carbono, un aralquileno, un arileno, o una combinacion de los mismos. Cuando cada grupo B es un enlace covalente, el copolimero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida de Formula I-a se denomina copolimero en bloque de polidiorganosiloxano polioxamida, y preferiblemente como la Formula I-b que se muestra a continuation. Cada asterisco (*) indica la position de union de la unidad de repeticion a otro grupo tal como otra unidad de repeticion de la Formula I-a.
Un copolimero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineal util en las mezclas actualmente descritas contiene al menos dos unidades de repeticion de Formula I-b:
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En esta Formula I-b, cada R1 es independientemente un alquilo, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, o halo. Cada Y es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combinacion de los mismos. El subindice n es independientemente un numero entero de 0 a 1500 y el subindice p es un numero entero de 1 a 10. El grupo G es un grupo divalente que es un resto unitario que es igual a una diamina de formula R3HN-G-NHR3 menos los dos grupos -NHR3. El grupo R3 es hidrogeno o alquilo (por ejemplo, un alquilo que tiene 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono) o R3 tomado junto con G y el nitrogeno al que estan ambos unidos forman un grupo heterociclico (por ejemplo, R3HN-G-NHR3 es piperazina o similares). Cada asterisco (*) indica un sitio de union de la unidad de repeticion a otro grupo en el copolimero tal como, por ejemplo, otra unidad de repeticion de la Formula I-b.
Los grupos alquilo adecuados para R1 en la Formula I (I-a o I-b) tienen normalmente de 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono. Los grupos alquilo ilustrativos incluyen, aunque no de forma limitativa, metilo, etilo, isopropilo, n-propilo, n-butilo, e isobutilo. Los grupos haloalquilo adecuados para R1 tienen a menudo solo una parte de los atomos de hidrogeno del grupo alquilo correspondiente sustituidos con halogeno. Los grupos haloalquilo ilustrativos incluyen grupos cloroalquilo y fluoroalquilo con 1 a 3 atomos de halo y de 3 a 10 atomos de carbono. Los grupos alquenilo adecuados para R1 tienen a menudo de 2 a 10 atomos de carbono. Los grupos alquenilo ilustrativos tienen a menudo de 2 a 8, 2 a 6, o 2 a 4 atomos de carbono tales como etenilo, n-propenilo, y n-butenilo. Los grupos arilo adecuados para R1 tienen a menudo de 6 a 12 atomos de carbono. Fenilo es un grupo arilo ilustrativo. El grupo arilo puede estar no sustituido o sustituido con un alquilo (por ejemplo, un alquilo que tiene 1 a 10 atomos de carbono, 1 a 6 atomos de carbono, o 1 a 4 atomos de carbono), un alcoxi (por ejemplo, un alcoxi que tiene 1 a 10 atomos de carbono, 1 a 6 atomos de carbono, o 1 a 4 atomos de carbono), o halo (por ejemplo, cloro, bromo, o fluor). Los grupos aralquilo adecuados para R1 tienen normalmente un grupo alquileno con 1 a 10 atomos de carbono y un grupo arilo con 6 a 12 atomos de carbono. En algunos grupos alquilo ilustrativos, el grupo arilo es fenilo y el grupo alquileno tiene 1 a 10 atomos de carbono, 1 a 6 atomos de carbono, o 1 a 4 atomos de carbono (es decir, la estructura del aralquilo es alquileno-fenilo donde un alquileno se une a un grupo fenilo).
En algunas realizaciones, en algunas unidades de repeticion de Formula I (I-a o I-b), al menos un 40 por ciento, y preferiblemente al menos un 50 por ciento, de los grupos R1 son fenilo, metilo, o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, al menos 60 por ciento, al menos 70 por ciento, al menos 80 por ciento, al menos 90 por ciento, al menos 95 por ciento, al menos 98 por ciento, o al menos 99 por ciento de los grupos R1 pueden ser fenilo, metilo, o combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, en algunas unidades de repeticion de Formula I (I-a o I-b), al menos un 40 por ciento, y preferiblemente al menos un 50 por ciento, de los grupos R1 son metilo. Por ejemplo, al menos 60 por ciento, al menos 70 por ciento, al menos 80 por ciento, al menos 90 por ciento, al menos 95 por ciento, al menos 98 por ciento, o al menos 99 por ciento de los grupos R1 pueden ser metilo. Los grupos R1 restantes se pueden seleccionar a partir de un alquilo que tiene al menos dos atomos de carbono, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, o halo.
Cada Y en la Formula (I-a o I-b) es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combinacion de los mismos. Los grupos alquileno adecuados tienen normalmente hasta 10 atomos de carbono, hasta 8 atomos de carbono, hasta 6 atomos de carbono, o hasta 4 atomos de carbono. Los grupos alquileno ilustrativos incluyen metileno, etileno, propileno, butileno, y similares. Los grupos aralquileno adecuados tienen normalmente un grupo arileno con 6 a 12 atomos de carbono unido a un grupo alquileno con 1 a 10 atomos de carbono. En algunos grupos aralquileno ilustrativos, la porcion de arileno es fenileno. Es decir, el grupo aralquileno divalente es fenileno-alquileno donde el fenileno se une a un alquileno que tiene 1 a 10, 1 a 8, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono. En la presente memoria con referencia al grupo Y, “una combinacion de los mismos” se refiere a una combinacion de dos o mas grupos seleccionados entre un grupo alquileno y un grupo aralquileno. Una combinacion puede ser, por ejemplo, un unico aralquileno unido a un unico alquileno (por ejemplo, alquileno-arileno-alquileno). En una combinacion de alquileno- arileno-alquileno ilustrativa, el arileno es fenileno y cada alquileno tiene 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono.
Cada subindice n en la Formula I (I-a o I-b) es independientemente un numero entero de 0 a 1500. Por ejemplo, el subindice n puede ser un numero entero de hasta 1000, hasta 500, hasta 400, hasta 300, hasta 200, hasta 100, hasta 80, hasta 60, hasta 40, hasta 20, o hasta 10. El valor de n es a menudo al menos 1, al menos 2, al menos 3, al menos 5, al menos 10, al menos 20, o al menos 40. Por ejemplo, el subindice n puede estar en el intervalo de 40 a 1500, 0 a 1000, 40 a 1000, 0 a 500, 1 a 500, 40 a 500, 1 a 400, 1 a 300, 1 a 200,1 a 100, 1 a 80, 1 a 40, o 1 a 20.
El subindice p es un numero entero de 1 a 10. Por ejemplo, el valor de p es a menudo un entero de hasta 9, hasta 8, hasta 7, hasta 6, hasta 5, hasta 4, hasta 3, o hasta 2. El valor de p puede estar en el intervalo de 1 a 8, 1 a 6, o 1 a 4.
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El grupo G en la Formula I (I-a o I-b) es un resto unitario que es igual a un compuesto de diamina de formula R3HN-G-NHR3 menos los dos grupos amino (es decir, grupos -NHR3). La diamina puede tener grupos amino primarios o secundarios. El grupo R3 es hidrogeno o alquilo (por ejemplo, un alquilo que tiene 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono) o R3 tomado junto con G y con el nitrogeno al cual se unen forma un grupo heterociclico (por ejemplo, R3HN-G-NHR3 es piperazina). En la mayoria de las realizaciones, R3 es hidrogeno o un alquilo. En muchas realizaciones, ambos grupos amino de la diamina son grupos amino primarios (es decir, ambos grupos R3 son hidrogeno) y la diamina es de formula H2N-G-NH2.
En algunas realizaciones, G es un alquileno, heteroalquileno, polidiorganosiloxano, arileno, aralquileno, o una combinacion de los mismos. Los alquilenos adecuados tienen a menudo de 2 a 10, 2 a 6, o 2 a 4 atomos de carbono. Los grupos alquileno ilustrativos incluyen etileno, propileno, butileno, y similares. Los heteroalquilenos adecuados son a menudo polioxialquilenos, tales como polioxietileno que tienen al menos 2 unidades de etileno, polioxipropileno que tiene al menos 2 unidades de propileno, o sus copolimeros. Los polidiorganosiloxanos ilustrativos incluyen las polidiorganosiloxanodiaminas de Formula III que se describen a continuacion menos los dos grupos amino. Los polidiorganosiloxanos ilustrativos incluyen, aunque no de forma limitativa, polidimetilsiloxanos con grupos Y alquileno. Los grupos aralquileno adecuados contienen normalmente un grupo arileno con 6 a 12 atomos de carbono unido a un grupo alquileno que tiene 1 a 10 atomos de carbono. Algunos grupos aralquileno ilustrativos son fenileno-alquileno donde el fenileno se une a un alquileno que tiene 1 a 10 atomos de carbono, 1 a 8 atomos de carbono, 1 a 6 atomos de carbono, o 1 a 4 atomos de carbono. En la presente memoria con referencia al grupo G, “una combinacion de los mismos” se refiere a una combinacion de dos o mas grupos seleccionados entre un alquileno y un heteroalquileno, polidiorganosiloxano, arileno, y aralquileno. Una combinacion puede ser, por ejemplo, un aralquileno unido a un alquileno (por ejemplo, alquileno-arileno-alquileno). En una combinacion de alquileno- arileno-alquileno ilustrativa, el arileno es fenileno y cada alquileno tiene 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono.
En las realizaciones preferidas, la polidiorganosiloxano poliamida es una polidiorganosiloxano polioxamida. La polidiorganosiloxano polioxamida tiende a estar exenta de grupos que tienen una formula -Ra-(CO)-NH- donde Ra es un alquileno. Todos los grupos carbonilamino a lo largo de la estructura del material copolimerico forman parte de un grupo oxalilamino (es decir, el grupo -(CO)-(CO)-NH-). Es decir, cualquier grupo carbonilo a lo largo de la estructura del material copolimerico esta unido a otro grupo carbonilo y forma parte de un grupo oxalilo. Mas especificamente, la polidiorganosiloxano polioxamida tiene una pluralidad de grupos aminoxalilamino.
La polidiorganosiloxano poliamida es un copolimero en bloque lineal, y puede ser un material elastomerico. A diferencia de muchas de las polidiorganosiloxano poliamidas conocidas, que se formulan generalmente como solidos quebradizos o plasticos duros, las polidiorganosiloxano poliamidas pueden formularse para incluir mas de un 50 por ciento en peso de segmentos de polidiorganosiloxano basandose en el peso del copolimero. El porcentaje en peso del diorganosiloxano en las polidiorganosiloxano poliamidas puede aumentarse utilizando un peso molecular mayor de segmentos de polidiorganosiloxanos para proporcionar mas de un 60 por ciento en peso, mas de un 70 por ciento en peso, mas de un 80 por ciento en peso, mas de un 90 por ciento en peso, mas de un 95 por ciento en peso, o mas de un 98 por ciento en peso de los segmentos de polidiorganosiloxano en las polidiorganosiloxano poliamidas. Se pueden utilizar cantidades mayores del polidiorganosiloxano para preparar materiales elastomericos con un modulo mas bajo manteniendo a la vez una resistencia razonable.
Algunas de las polidiorganosiloxano poliamidas se pueden calentar a una temperatura de hasta 200 0C, hasta 225 0C, hasta 250 0C, hasta 275 0C, o hasta 300 0C sin una degradacion notable del material. Por ejemplo, cuando se calientan en un analizador termogravimetrico en presencia de aire, los copolimeros tienen a menudo menos de un 10 por ciento de perdida de peso cuando se realiza un barrido a una velocidad de 50 0C por minuto en el intervalo de 20 0C a 350 0C. Adicionalmente, los copolimeros pueden calentarse a menudo a una temperatura tal como 250 0C durante 1 hora en aire sin degradacion aparente segun se ha determinado por la perdida no detectable de resistencia mecanica tras el enfriamiento.
Determinadas realizaciones del material copolimerico de Formula I (I-a o I-b) pueden ser opticamente trasparentes. En la presente memoria, el termino “opticamente transparente” se refiere a un material que es transparente para el ojo humano. Un material copolimerico opticamente transparente tiene a menudo una transmision luminosa de al menos un 90 por ciento, una neblina de menos de un 2 por ciento, y una opacidad de menos de aproximadamente un 1 por ciento en el intervalo de los 400 a 700 nm de longitud de onda. La transmision luminosa y la neblina pueden determinarse utilizando, por ejemplo, el metodo de la ASTM-D 1003-95.
Adicionalmente, determinadas realizaciones del material copolimerico de Formula I (I-a o I-b) pueden tener un indice de refraccion bajo. Tal como se usa en la presente memoria, el termino “indice de refraccion” se refiere al indice de refraccion absoluto de un material (por ejemplo, un material copolimerico) y es la relacion de la velocidad de la radiacion electromagnetica en el espacio libre a la velocidad de la radiacion electromagnetica en el material de interes. La radiacion electromagnetica es luz blanca. El indice de refraccion se mide utilizando un refractometro Abb, disponible comercialmente, por ejemplo, de Fisher Instruments of Pittsburgh, PA. La medicion del indice de refraccion puede depender, en alguna extension, del refractometro concreto utilizado. El material copolimerico tiene usualmente un indice de refraccion en el intervalo de 1,41 a 1,60.
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Las polidiorganosiloxano poliamidas son solubles en muchos disolventes organicos comunes, tales como, por ejemplo, tolueno, tetrahidrofurano, diclorometano, hidrocarburos alifaticos (por ejemplo, alcanos tales como hexano), o mezclas de los mismos.
Los copolimeros que contienen polidiorganosiloxano urea utiles en las mezclas de la presente description contienen unidades de polidiorgosiloxano blandas, unidades residuales de poliisocianato duras, grupos terminales y opcionalmente unidades residuales de poliamina organica blandas y/o duras. Algunos copolimeros que contienen polidiorganosiloxano urea estan comercialmente disponibles con el nombre comercial “Geniomer 140” disponible de Wacker Chemie AG, Alemania. El resto poliisocianato es el poliisocianato menos los grupos -NCO, el resto poliamina organica es la poliamina organica menos los grupos -NH, y el resto poliisocianato esta conectado a las unidades de polidiorganosiloxano o a los restos de poliamina organica mediante enlaces urea. Los grupos terminales pueden ser grupos no funcionales o grupos funcionales dependiendo del fin del copolimero segmentado de polidiorganosiloxano urea.
Los copolimeros que contienen polidiorganosiloxano urea utiles en las mezclas actualmente divulgadas contienen al menos dos unidades de repetition de Formula II
- O R
- " R ‘ O ’ o ol
- II 1
- 1 II II II
- -N----Z—N—C—N—Y-----Si— 1 1 1 1
- -O-----Si- I —Y — N—C- 1 -N----Z—N—C—N—B—N-----C- 1 1 1 1
- 1 1 1 1 H H D R
- 1 R 1 p D 1 I 1 1 H H D D
- *-
- n
II
En esta Formula II cada R es un resto que es independientemente un resto alquilo que tiene preferiblemente aproximadamente 1 a 12 atomos de carbono y puede estar sustituido con, por ejemplo, trifluoroalquilo o grupos vinilo, un radical vinilo o un radical alquenilo superior, representado preferiblemente por la formula -R2 (CH2)aCH-CH2 en donde R2 es -(CH2)b- o -(CH2)cCH-CH- y a es 1,2 o 3; b es 0, 3 o 6; y c es 3, 4 o 5, un resto cicloalquilo que tiene aproximadamente 6 a 12 atomos de carbono y puede estar sustituido con grupos alquilo, fluoroalquilo, y vinilo, o un resto arilo que tiene preferiblemente aproximadamente 6 a 20 atomos de carbono y puede estar sustituido con, por ejemplo, grupos alquilo, cicloalquilo, fluoroalquilo y vinilo o R es un grupo perfluoroalquilo como se describe en la patente US-5.028.679, en donde dicha descripcion se ha incorporado como referencia en la presente memoria, un grupo que contiene fluor, como se describe en la patente US-5.236.997, en donde dicha descripcion se ha incorporado como referencia en la presente memoria, o un grupo que contiene perfluoroeter, como se describe en las patentes US-4.900.474 y US-5.118.775, en donde dichas descripciones se han incorporado como referencia en la presente memoria; preferiblemente al menos 50% de los restos R son radicales metilo siendo el resto radicales alquilo monovalentes o radicales alquilo sustituidos que tienen 1 a 12 atomos de carbono, radicales alquileno, radicales fenilo, o radicales fenilo sustituidos; cada Z es un radical polivalente que es un radical arileno o un radical aralquileno que tiene preferiblemente aproximadamente 6 a 20 atomos de carbono, un radical alquileno o cicloalquileno que tiene preferiblemente de aproximadamente 6 a 20 atomos de carbono, preferiblemente Z es 2,6- tolileno, 4,4'-metilendifenileno, 3,3'-dimetoxi-4,4'-bifenileno, tetrametil-m-xilileno, 4,4'-metilendiciclohexileno, 3,5,5- trimetil-3-metilenciclohexileno, 1,6-hexametileno, 1,4-ciclohexileno, 2,2,4-trimetilhexileno y mezclas de los mismos; cada Y es un radical polivalente que es independientemente un radical alquileno que tiene preferiblemente 1 a 10 atomos de carbono, un radical aralquileno o un radical arileno que tiene preferiblemente 6 a 20 atomos de carbono; cada D se selecciona independientemente del grupo que consiste en hidrogeno, un radical alquilo de 1 a 10 atomos de carbono, fenilo y un radical que completa una estructura de anillo incluyendo B o Y para formar un heterociclo; B es un radical polivalente seleccionado del grupo que consiste en alquileno, aralquileno, cicloalquileno, fenileno, oxido de polialquileno, incluidos por ejemplo, oxido de polietileno, oxido de polipropileno, oxido de politetrametileno, y los copolimeros y mezclas de los mismos; m es un numero que es de 0 a aproximadamente 1000; n es un numero que es igual a o superior a 1; y p es un numero que es aproximadamente 5 o mayor, preferiblemente de aproximadamente 15 a 2000, mas preferiblemente aproximadamente 30 a 1500.
En el uso de poliisocianatos (Z es un radical que tiene una funcionalidad superior a 2) y poliaminas (B es un radical que tiene una funcionalidad superior a 2), la estructura de la Formula I (I-a o I-b) se modificara para reflejar la ramification en la estructura del polimero. En el uso de los agentes de protection de extremos, la estructura de la Formula II se modificara para reflejar la termination de la cadena de polidiorganosiloxano urea.
Metodos de preparation de copolimeros de polidiorganosiloxano poliamida
Se pueden preparar copolimeros en bloque lineales que tengan unidades de repeticion de la Formula I (I-a o I-b), como se representa en el Esquema de Reaccion A.
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Esquema de reaccion A
En este esquema de reaccion, se combina un precursor de Formula I (I-a o I-b) en condiciones de reaccion con una diamina que tiene dos grupos amino primarios o secundarios, dos grupos amino secundarios, o un grupo amino primario y un grupo amino secundario. La diamina tiene normalmente la formula R3HN-G-NHR3. El subproducto R2OH se elimina normalmente de la polidiorganosiloxano poliamida resultante.
La diamina R3HN-G-NHR3 del Esquema de Reaccion A tiene dos grupos amino (es decir, - NHR3). El grupo R3 es hidrogeno o alquilo (por ejemplo, un alquilo que tiene 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono) o R3 tomado junto con G y el nitrogeno al que ambos estan unidos forman un grupo heterociclico (por ejemplo., la diamina es piperazina o similar). En la mayoria de realizaciones, R3 es hidrogeno o alquilo. En muchas realizaciones, la diamina tiene dos grupos amino primarios (es decir, cada grupo R3 es hidrogeno) y la diamina tiene la formula H2N-G-NH2. La parte de la diamina exclusiva de los dos grupos amino se denomina grupo G en la Formula I (I-a o I-b).
Las diaminas se clasifican algunas veces como diaminas organicas o polidiorganosiloxanodiaminas, incluidas las diaminas organicas, por ejemplo, las seleccionadas de alquilendiaminas, heteroalquilendiaminas, arilendiaminas, aralquilendiaminas, o alquilenaralquilendiaminas. La diamina tiene solo dos grupos amino, de tal manera que las polidiorganosiloxano poliamidas resultantes son copolimeros en bloque lineales que son a menudo elastomericos, funden a temperaturas elevadas, y son solubles en disolventes organicos habituales. La diamina esta exenta de una poliamina que tiene mas de dos grupos amino primarios o secundarios. Pueden estar presentes aminas terciarias que no reaccionan con el precursor de Formula I (I-a o I-b). Adicionalmente, la diamina esta exenta de un grupo carbonilamino. Es decir, la diamina no es una amida.
Las polioxialquilendiaminas ilustrativas (es decir, G es un heteroalquileno, siendo el heteroatomo oxigeno) incluyen, aunque no de forma limitativa, las comercializadas por Huntsman, The Woodlands, TX con el nombre comercial JEfFaMINE D-230 (es decir, polioxipropilendiamina que tiene un peso molecular promedio de 230 g/mol), JEFF AMINE D-400 (es decir, polioxipropilendiamina que tiene un peso molecular promedio de 400 g/mol), JEFF AMINE D-2000 (es decir, polioxipropilendiamina que tiene un peso molecular promedio de 2000 g/mol), JEFF AMINE HK- 511 (es decir, polieterdiamina con grupos oxietileno y oxipropileno y que tiene un peso molecular promedio de 220 g/mol), JEFFAMINE ED-2003 (es decir, oxido de polipropileno protegido con polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 2000 g/mol) y JEFFAMINE EDR-148 (es decir, trietilenglicol diamina).
Las alquilendiaminas ilustrativas (es decir, G es un alquileno) incluyen, aunque no de forma limitativa, etilendiamina, propilendiamina, butilendiamina, hexametilendiamina, 2-metilpentametileno 1,5-diamina (comercializada por DuPont, Wilmington, DE con el nombre comercial DYTEK A), 1,3 pentano diamina (comercializada por DuPont con el nombre comercial de DYTEK EP), 1,4-ciclohexano diamina, 1,2-ciclohexano diamina (comercializada por DuPont con el nombre comercial DHC-99), 4,4’-bis(aminociclohexil)metano, y 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina.
Las arilendiaminas ilustrativas (es decir, G es un arileno tal como fenileno) incluyen, aunque no de forma limitativa, m-fenilendiamina, o-fenilendiamina y p-fenilendiamina. Las aralquilendiaminas ilustrativas (es decir, G es un aralquileno tal como alquilen-fenilo) incluyen, aunque no de forma limitativa, 4-aminometil-fenilamina, 3-aminometil- fenilamina, y 2-aminometil-fenilamina. Las alquilenaralquilendiaminas ilustrativas (es decir, G es un alquilenaralquileno tal como alquilenfenileno-alquileno) incluyen, aunque no de forma limitativa, 4-aminometil- bencilamina, 3-aminometil-bencilamina, y 2-aminometil-bencilamina.
El precursor de Formula III en el Esquema de Reaccion A tiene al menos un segmento de polidiorganosiloxano y al menos dos grupos oxalilamino. El grupo R1, el grupo Y, el subindice n, y el subindice p son iguales a los que se describen para la Formula I (I-a o I-b). Cada grupo R2 es independientemente un alquilo, haloalquilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, halo o alcoxicarbonilo. El precursor de Formula III puede incluir un unico compuesto (es decir, todos los compuestos tienen el mismo valor de p y n) o pueden incluir una pluralidad de
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compuestos (es decir, los compuestos tienen diferentes valores para p, diferentes valores para n, o diferentes valores para p y n). Los precursores con diferentes valores de n tienen cadenas de siloxano de diferente longitud. Los precursores que tienen un valor de p de al menos 2 tienen la cadena extendida.
En algunas realizaciones, el precursor es una mezcla de un primer compuesto de Formula III con un subindice p igual a 1 y un segundo compuesto de Formula III con un subindice p igual a al menos 2. El primer compuesto puede incluir una pluralidad de diferentes compuestos con diferentes valores de n. El segundo compuesto puede incluir una pluralidad de compuestos con diferentes valores de p, diferentes valores de n, o diferentes valores de p y n. Las mezclas pueden incluir al menos un 50 por ciento en peso del primer compuesto de Formula III (es decir, p es igual a 1) y no mas de un 50 por ciento en peso del segundo compuesto de Formula III (es decir, p es igual a al menos 2) basandose en la suma del peso del primer y segundo compuestos en la mezcla. En algunas mezclas, el primer compuesto esta presente en una cantidad de al menos 55 por ciento en peso, al menos 60 por ciento en peso, al menos 65 por ciento en peso, al menos 70 por ciento en peso, al menos 75 por ciento en peso, al menos 80 por ciento en peso, al menos 85 por ciento en peso, al menos 90 por ciento en peso, al menos 95 por ciento en peso, o al menos 98 por ciento en peso basandose en la cantidad total de los compuestos de Formula III. Las mezclas no contienen a menudo mas de un 50 por ciento en peso, no mas de un 45 por ciento en peso, no mas de un 40 por ciento en peso, no mas de un 35 por ciento en peso, no mas de un 30 por ciento en peso, no mas de un 25 por ciento en peso, no mas de un 20 por ciento en peso, no mas de un 15 por ciento en peso, no mas de un 10 por ciento en peso, no mas de un 5 por ciento en peso, o no mas de un 2 por ciento en peso del segundo compuesto.
Diferentes cantidades del precursor extendido de cadena de Formula III en la mezcla pueden influir en las propiedades finales del material elastomerico de Formula I (I-a o I-b). Es decir, la cantidad del segundo compuesto de Formula III (es decir, p igual a al menos 2) puede variar ventajosamente para proporcionar materiales elastomericos con un intervalo de propiedades. Por ejemplo, una cantidad mayor del segundo compuesto de Formula III puede alterar la reologia del fundido (por ejemplo, el material elastomerico puede fluir de forma mas facil cuando se presenta como un fundido), alterar la blandura del material elastomerico, disminuir el modulo del material elastomerico, o una combinacion de los mismos.
Se puede llevar a la practica el Esquema de Reaccion A utilizando una pluralidad de precursores de Formula II, una pluralidad de diaminas, o una combinacion de los mismos. Se puede combinar una pluralidad de precursores que tienen diferentes pesos moleculares en condiciones de reaccion con una unica diamina o con multiples diaminas. Por ejemplo, el precursor de formula III puede incluir una mezcla de materiales con diferentes valores de n, diferentes valores de p, o diferentes valores de n y p. Las multiples diaminas pueden incluir, por ejemplo, una primera diamina que es una diamina organica y una segunda diamina que es una polidiorganosiloxano diamina. De la misma forma, se puede combinar un unico precursor en condiciones de reaccion con multiples diaminas.
Para determinadas realizaciones, la relacion molar del precursor de Formula III a la diamina es a menudo de 1:1. Por ejemplo, la relacion molar es a menudo inferior o igual a 1:0,80, inferior o igual a 1:0,85, inferior o igual a 1:0,90, inferior o igual a 1:0,95, o inferior o igual a 1:1. La relacion molar es a menudo superior o igual a 1:1,05, superior o igual a 1:1,10, o superior o igual a 1:1,15. Por ejemplo, la relacion molar puede estar en el intervalo de 1:0,80 a 1:1,20, en el intervalo de 1:0,80 a 1:1,15, en el intervalo de 1:0,80 a 1:1,10, en el intervalo de 1:0,80 a 1:1,05, en el intervalo de 1:0,90 a 1:1,10, o en el intervalo de 1:0,95 a 1:1,05.
Para determinadas realizaciones, la relacion molar del precursor de Formula III a la diamina es inferior a 1:1,20 o superior a 1:0,80. Por ejemplo, esta puede ser 1:0,50, 1:0,55, 1:0,60, 1:0,65, 1:0,70, o 1:0,75, o esta puede ser 1:1,25, 1:1,30, o 1:1,35. Por ejemplo, la relacion molar puede estar en el intervalo inferior a 1:1,20 hasta e incluyendo 1: 2,00. De forma alternativa, puede estar en el intervalo superior a 1:0,80 hasta e incluyendo 1:0,50.
La variacion de la relacion molar se puede utilizar, por ejemplo, para alterar el peso molecular global, que puede influir en la reologia de los copolimeros resultantes. Adicionalmente, la variacion de la relacion molar se puede utilizar para proporcionar grupos terminales que contengan oxalilamino o grupos terminales amino, dependiendo de que reactivo este presente en exceso molar.
La reaccion de condensacion del precursor de Formula III con la diamina (es decir, Esquema de Reaccion A) se lleva a cabo a menudo a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas tales como a temperaturas de hasta 250 0C. Por ejemplo, la reaccion puede llevarse a cabo a menudo a temperatura ambiente o a temperaturas de hasta 100 0C. En otros ejemplos, la reaccion puede llevarse a cabo a una temperatura de al menos 100 °C, al menos 120 °C, o al menos 150 °C. Por ejemplo, la temperatura de reaccion esta a menudo en el intervalo de 100 0C a 220 0C, en el intervalo de 120 °C a 220 °C, o en el intervalo de 150 0C a 200 0C. La reaccion de condensacion frecuentemente se ha completado en menos de 1 hora, en menos de 2 horas, en menos de 4 horas, en menos de 8 horas, o en menos de 12 horas.
El Esquema de Reaccion A se puede producir en presencia o ausencia de un disolvente. Los disolventes adecuados no reaccionan normalmente con ninguno de los reactivos o productos de las reacciones. Adicionalmente, los disolventes adecuados son normalmente capaces de mantener todos los reactivos y todos los productos en solucion durante el proceso de polimerizacion. Los disolventes ilustrativos incluyen, aunque no de forma limitativa, tolueno, tetrahidrofurano, diclorometano, hidrocarburos alifaticos (por ejemplo, alcanos tales como hexano) o mezclas de los mismos.
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Cualquier disolvente que este presente puede arrastrase de la polidiorganosiloxano poliamida resultante al finalizar la reaccion. Se prefieren a menudo los disolventes que se pueden eliminar en las mismas condiciones utilizadas para eliminar el subproducto alcoholico. El proceso de arrastre se lleva a cabo a menudo a una temperatura de al menos 100 °C, al menos 125 °C, o al menos 150 °C. El proceso de arrastre es normalmente a una temperatura inferior a 300 °C, inferior a 250 °C, o inferior a 225 °C.
Puede ser deseable llevar a cabo el esquema de Reaccion A en ausencia de un disolvente ya que solo deberia eliminarse el subproducto volatil, R2OH al finalizar la reaccion. Adicionalmente, un disolvente que no es compatible con ambos reactivos y el producto puede dar como resultado una reaccion incompleta y un grado bajo de polimerizacion.
Se puede utilizar cualquier reactor o proceso adecuado para preparar el material copolimerico segun el Esquema de Reaccion A. La reaccion se puede llevar a cabo utilizando un proceso discontinuo, un proceso semidiscontinuo, o un proceso continuo. Se pueden llevar a cabo procesos discontinuos ilustrativos en un recipiente de reaccion equipado con un agitador mecanico tal como un mezclador Brabender, con la condicion de que el producto de la reaccion este en un estado fundido que tenga una viscosidad suficientemente baja para drenarse desde el reactor. Se pueden llevar a cabo procesos semidiscontinuos ilustrativos en un tubo, tanque, o lecho fluidizado con agitacion continua. Se pueden llevar a cabo procesos continuos ilustrativos en una extrusora de un unico husillo o en una extrusora de doble husillo tal como una extrusora de doble anillo que rota simultaneamente o contrarrotatoria de superficie limpia.
En muchos procesos, los componentes se miden y a continuacion se mezclan juntos para formar una mezcla de reaccion. Los componentes se pueden medir volumetrica o gravimetricamente utilizando, por ejemplo, un engranaje, piston o bomba de cavitacion progresiva. Los componentes se pueden mezclar utilizando cualquier metodo estatico o dinamico conocido, tal como, por ejemplo, mezcladores estaticos, o mezcladores de composicion tales como extrusoras de un unico husillo o de multiple husillo. A continuacion puede formarse la mezcla de reaccion, verterse, bombearse, revestirse, moldearse por inyeccion, pulverizarse, erosionarse, atomizarse, inmovilizarse o laminarse, y polimerizarse parcial o completamente. El material parcial o completamente polimerizado puede opcionalmente convertirse a continuacion en una particula, goticula, aglomerado, esfera, hebra, cinta, varilla, tubo, pelicula, lamina, pelicula coextrudida, entramado, no tejido, estructura microrreplicada, u otra forma continua o discreta, antes de la transformacion en un polimero solido. Cualquiera de estas etapas se puede llevar a cabo en presencia o ausencia de calor aplicado. En un proceso ilustrativo, los componentes pueden medirse utilizando una bomba de engranajes, mezclarse utilizando un mezclador estatico, e inyectarse en un molde antes de la solidificacion del material polimerizante.
Se puede preparar el precursor que contiene polidiorganosiloxano de Formula III en el Esquema de Reaccion A mediante cualquier metodo conocido. En algunas realizaciones, este precursor se prepara segun el Esquema de Reaccion B.
Esquema de reaccion B
R1 R1 R1
lr I i I
H2N—Y—Si—{—O—Si-j^-O—Si~Y—NH
O
Se hace reaccionar una polidiorganosiloxano diamina de Formula IV (p moles) con un exceso molar de un oxalato de Formula V (superior a p + 1 moles) en una atmosfera inerte para producir el precursor que contiene polidiorganosiloxano de Formula III y el subproducto R2-OH. En esta reaccion, R1, Y, n, y p son iguales como se ha descrito previamente para la Formula I (I-a o I-b). Cada R2 en la Formula V es independientemente un alquilo, haloalquilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, halo o alcoxicarbonilo. La preparacion del precursor de Formula III segun el Esquema de Reaccion B se describe adicionalmente en la publicacion de patente en tramitacion simultanea del beneficiario N.° 2007/149745 A1 (Leir et al.), presentada el 23 de diciembre de 2005.
La polidiorganosiloxanodiamina de Formula V en el esquema de reaccion B se puede preparar mediante cualquier metodo conocido y puede tener cualquier peso molecular adecuados, tal como un peso molecular promedio en el intervalo de 700 a 150.000 g/mol. Las polidiorganosiloxano diaminas y los metodos para preparar las polidiorganosiloxano diaminas se describen, por ejemplo, en US-3.890.269 (Martin),US-4.661.577 (Jo Lane et al.), US-5.026.890 (Webb et al.), US- 5.276.122 (Aoki et al.), US-5.214.119 (Leir et al.), US-5.461.134 (Leir et al.), US-5.512.650 (Leir et al.), y US-6.355.759
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(Sherman et al.), que se han incorporado como referencia en la presente memoria en su totalidad. Algunas polidiorganosiloxano diaminas estan comercializadas, por ejemplo, por Shin Etsu Silicones of America, Inc., Torrance, CA y de Gelest Inc., Morrisville, PA.
Una polidiorganosiloxano diamina que tiene un peso molecular superior a 2000 g/mol o superior a 5000 g/mol puede prepararse utilizando los metodos descritos en las patentes US-5.214.119 (Leir et al.), uS-5.461.134 (Leir et al.), y US-5.512.650 (Leir et al.). Uno de los metodos descritos implica combinar en condiciones de reaccion y en una atmosfera inerte (a) un bloqueante de un extremo de amina funcional de la siguiente formula
donde Y y R1 son tal como se ha definido para la Formula I (I-a o I-b); (b) suficiente siloxano ciclico para reaccionar con el bloqueante de un extremo de amina funcional para formar una polidiorganosiloxano diamina que tiene un peso molecular inferior a 2000 g/mol; y (c) un catalizador de silanoato de aminoalquilo anhidro de la siguiente formula
donde Y y R1 son tal como se han definido en la Formula I (I-a o I-b) y M+ es un ion sodio, ion potasio, ion cesio, ion rubidio, o ion tetrametilamonio. La reaccion continua hasta que se consume sustancialmente todo el bloqueante del extremo de amina funcional y se anade a continuacion siloxano ciclico adicional para aumentar el peso molecular. El siloxano ciclico adicional se anade a menudo lentamente (por ejemplo, gota a gota). La temperatura de reaccion se lleva a cabo a menudo en el intervalo de 80 °C a 90 °C con un tiempo de reaccion de 5 a 7 horas. La polidiorganosiloxano diamina resultante puede ser de pureza elevada (por ejemplo, inferior a un 2 por ciento en peso, inferior a un 1,5 por ciento en peso, inferior a un 1 por ciento en peso, inferior a un 0,5 por ciento en peso, inferior a un 0,1 por ciento en peso, inferior a un 0,05 por ciento en peso, o inferior a un 0,01 por ciento en peso de impurezas de silanol). Se puede utilizar la alteracion de la relacion entre el bloqueante del extremo de amina funcional y el siloxano ciclico para variar el peso molecular de la polidiorganosiloxano diamina resultante de Formula IV.
Otro metodo de preparar la polidiorganosiloxano diamina de Formula IV incluye combinar en condiciones de reaccion y en un ambiente inerte (a) un bloqueante del extremo de amina funcional de la formula siguiente
HJM
I |
—Y—Si—f-O—Si-]—Y—
L L k Jx
NH,
donde R1 e Y son tal como se ha descrito para la Formula I (I-a o I-b) y donde el subindice x es igual a un numero entero de 1 a 150; (b) suficiente siloxano ciclico para obtener una polidiorganosiloxano diamina que tenga un peso molecular promedio superior al peso molecular promedio del bloqueante del extremo de amina funcional; y (c) un catalizador seleccionado de hidroxido de cesio, silanolato de cesio, silanolato de rubidio, polisiloxanolato de cesio, polisiloxanolato de rubidio, y mezclas de los mismos. La reaccion se continua hasta que se consume sustancialmente todo el bloqueante del extremo de amina funcional. Se describe este metodo adicionalmente en US-6.355.759 B1 (Sherman et al.). Se puede usar este procedimiento para preparar cualquier peso molecular de polidiorganosiloxano diamina.
Otro metodo mas de preparar la polidiorganosiloxano diamina de Formula IV se describe en US-6.531620 B2 (Brader et al.). En este metodo se hace reaccionar un silazano ciclico con un material de siloxano que tiene grupos terminales hidroxi como se muestra en la siguiente reaccion.
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Los grupos R1 e Y tal como se ha descrito para la Formula I (I-a o I-b). El subindice m es un numero entero superior a 1.
Los ejemplos de polidiorganosiloxano diaminas incluyen, aunque no de forma limitativa, polidimetilsiloxano diamina, polidifenilsiloxano diamina, politrifluoropropilmetilsiloxano diamina, polifenilmetilsiloxano diamina, polidietilsiloxano diamina, polidivinilsiloxano diamina, polivinilmetilsiloxano diamina, poli(5-hexenil)metilsiloxano diamina, y mezclas de los mismos.
En el esquema de Reaccion B, un oxalato de Formula V se hace reaccionar con la polidiorganosiloxano diamina de Formula IV en una atmosfera inerte. Los dos grupos R2 del oxalato de la Formula V pueden ser iguales o diferentes. En algunos metodos, los dos grupos R2 son diferentes y tienen reactividad diferente con la polidiorganosiloxano diamina de Formula IV del Esquema de Reaccion B.
El grupo R2 puede ser alquilo, haloalquilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, halo o alcoxicarbonilo. Los grupos alquilo y haloalquilo adecuados para R2 tienen a menudo 1 a 10, 1 a 6, o 1 a 4 atomos de carbono. Aunque se pueden usar grupos alquilo terciario (por ejemplo, terc-butilo) y haloalquilo, existe a menudo un atomo de carbono primario o secundario unido directamente (es decir, unido) al grupo oxi adyacente. Los grupos alquilo ilustrativos incluyen metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, e isobutilo. Los grupos haloalquilo ilustrativos incluyen grupos cloroalquilo y grupos fluoroalquilo en los que algunos, pero no todos, los atomos de hidrogeno en el grupo alquilo correspondiente estan sustituidos por atomos de halo. Por ejemplo, los grupos cloroalquilo o fluoroalquilo pueden ser clorometilo, 2-cloroetilo, 2,2,2-tricloroetilo, 3-cloropropilo, 4-clorobutilo, fluorometilo, 2-fluoroetilo, 2,2,2-trifluoroetilo, 3-fluoropropilo, 4-fluorobutilo y similares. Los grupos arilo adecuados R2 incluyen aquellos que tienen 6 a 12 atomos de carbono tales como, por ejemplo, fenilo. Un grupo arilo puede estar no sustituido o sustituido con un alquilo (por ejemplo, un alquilo que tiene 1 a 4 atomos de carbono tal como metilo, etilo, o n-propilo), un alcoxi (por ejemplo, un alcoxi que tiene 1 a 4 atomos de carbono tal como metoxi, etoxi, o propoxi), halo (por ejemplo, cloro, bromo, o fluor), o alcoxicarbonilo (por ejemplo, un alcoxicarbonilo que tiene 2 a 5 atomos de carbono tal como metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, o propoxicarbonilo).
Los oxalatos de Formula V del esquema de Reaccion B se pueden preparar, por ejemplo, mediante reaccion de un alcohol de formula R2-OH con dicloruro de oxalilo. Los oxalatos de Formula V comerciales (por ejemplo, de Sigma- Aldrich, Milwaukee, WI y de VWR International, Bristol, CT) incluyen, aunque no de forma limitativa, oxalato de dimetilo, oxalato de dietilo, oxalato de di-n-butilo, oxalato de di-terc-butilo, oxalato de bis(fenilo), oxalato de bis(pentafluorofenilo), oxalato de 1-(2,6-difluorofenil)-2-(2,3,4,5,6-pentaclorofenilo), y oxalato de bis (2,4,6-triclorofenilo).
En el Esquema de Reaccion B se uso un exceso molar de oxalato. Es decir, la relacion molar de oxalato a polidiorganosiloxano diamina es superior a la relacion molar estequiometrica, que es (p + 1): p. La relacion molar es a menudo superior a 2.1, superior a 3.1, superior a 4:1 o superior a 6:1. La reaccion de condensacion se produce normalmente en una atmosfera inerte y a temperatura ambiente tras la mezcla de los componentes.
La reaccion de condensacion utilizada para producir el precursor de Formula III (es decir, el Esquema de Reaccion B) puede producirse en presencia o ausencia de un disolvente. En algunos metodos, no se incluye disolvente o se incluye solo una pequena cantidad de disolvente en la mezcla de reaccion. En otros metodos, se puede incluir un disolvente tal como, por ejemplo, tolueno, tetrahidrofurano, diclorometano, o hidrocarburos alifaticos (por ejemplo, alcanos tales como hexano).
La eliminacion del oxalato en exceso procedente del precursor de Formula III antes de la reaccion con la diamina en el Esquema de Reaccion A tiende a favorecer la formacion de una polidiorganosiloxano poliamida opticamente transparente. El oxalato en exceso puede normalmente eliminarse del precursor utilizando un proceso de arrastre. Por ejemplo, la mezcla que ha reaccionado (es decir, el producto o productos de la reaccion de condensacion segun el esquema de reaccion B) se puede calentar a una temperatura de hasta 150 °C, hasta 175 °C, hasta 200 °C, hasta 225 °C, o hasta 250 °C para volatilizar el oxalato en exceso. Se puede aplicar un vacio para disminuir la temperatura necesaria para eliminar el exceso de oxalato. Los compuestos precursores de Formula III tienden a experimentar minima o ninguna degradacion a temperaturas en el intervalo de 200 °C a 250 °C o superior. Se puede usar cualquier otro metodo conocido para eliminar el oxalato en exceso.
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El subproducto de la reaccion de condensacion que se muestra en el esquema de Reaccion B es un alcohol (es decir, R2-OH es un alcohol). El grupo R2 se limita a menudo a un alquilo que tiene 1 a 4 atomos de carbono, un haloalquilo que tiene 1 a 4 atomos de carbono, o un arilo tal como fenilo que forma un alcohol que se puede eliminar facilmente (por ejemplo, vaporizado) calentandolo a temperaturas no superiores a 250 Dicho alcohol se puede eliminar cuando la mezcla de reaccion se calienta a una temperatura suficiente para eliminar el exceso de oxalato de Formula V.
Componentes reactivos de los copolimeros que contienen la polidiorganosiloxano urea
Poliisocianatos diferentes en la reaccion modificaran las propiedades de la polidiorganosiloxano urea que contiene el copolimero de maneras variables. Por ejemplo, si se utiliza un diisocianato de difenilmetano modificado con polidicarbodiimida, tal como ISONATE(TM) 143L, comercializado por Dow Chemical Co., el copolimero que contiene la polidiorganosiloxano urea resultante tiene una resistencia al disolvente potenciada cuando se compara con copolimeros preparados con otros diisocianatos. Si se utiliza el diisocianato de tetrametil- m-xilileno, el copolimero segmentado resultante tiene una viscosidad en estado fundido muy baja, que lo convierte en especialmente util para el moldeo por inyeccion.
Los diisocianatos utiles en el proceso actualmente descrito para preparar copolimeros que contienen poldiorganosiloxano urea se pueden representar mediante la formula
OCN-Z-NCO (VI)
Cualquier diisocianato que pueda reaccionar con una poliamina, y en especial con la poldiorganosiloxano diamina de Formula III, se puede utilizar en la presente descripcion. Los ejemplos de dichos diisocianatos incluyen, aunque no de forma limitativa, diisocianatos aromaticos tales como diisocianato de 2,6-tolueno, diisocianato de 2,5-tolueno, diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de m-fenileno, diisocianato de p-fenileno, bis(o- clorofenildiisocianato) de metileno, metilenodifenileno-4,4’-diisocianato, diisocianato de metielendifenileno modificado por policarboxidiimida, (4,4'-diisocianato-3,3’,5,5'-tetraetil)difenilmetano, 4,4'-diisocianato-3,3'- dimetoxibifenil (o-dianisidine diisocianato), diisocianato de 5-cloro-2,4-tolueno, 1-clorometil-2,4-diisocianato benceno, diisocianatos aromaticos-alifaticos tales como diisocianato de m-xilileno, diisocianato de tetrametil-m- xilileno, diisocianatos alifaticos tales como 1,4-diisocianatobutano, 1,6-diisocianatohexano, 1,12- diisocianatododecano, 2-metil-1,5-diisocianatopentano, y diisocianatos cicloalifaticos tales como metilenodiciclohexileno-4,4'-diisocianato, isocianato de 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclohexil (diisocianato de isoforona), diisocianato de 2,2,4-trimetilhexilo, y ciclohexileno-1,4-diisocianato, y mezclas de los mismos.
Los diisocianatos preferidos incluyen diisocianato de 2,6-tolueno, metilendifenilen-4,4'-diisocianato, diisocianato de metilendifenilo modificado con policarbodiimida, 4,4'-diisocianato-3,3'-dimetoxibifenil(o-dianisidina diisocianato), diisocianato de tetrametil-m-xilileno, metilendiciclohexilano-4,4'-diisocianato, isocianato de 3-isocianatometil-3,5,5- trimetilciclohexilo (diisocianato de isoforona), 1,6-diisocianatohexano, diisocianato de 2,2,4-trimetilhexilo, y ciclohexileno- 1,4-diisocianato. Es especialmente preferido el diisocianato de tetrametil-m-xilileno. Los copolimeros que contienen polidiorganosiloxano urea producidos mediante el diisocianato de tetrametil-m-xilileno tienen por lo general viscosidad en estado fundido inferiores a copolimeros similares producidos usando otros diisocianatos, y un modulo mas grande.
Cualquier triisocianato que pueda reaccionar con una poliamina, y en especial con la poldiorganosiloxano diamina de la siguiente Formula VII, se puede utilizar en la presente descripcion. Los ejemplos de dichos triisocianatos incluyen, aunque no de forma limitativa, isocianatos polifuncionalizados tales como los producidos a partir de biurets, isocianuratos, aductos, y similares. Algunos poliisocianatos comerciales incluyen partes de la serie DESMODUR(TM) y MONDUR(TM) de Bayer y la serie PAPI(TM) de Dow Plastics.
Los triisocianatos preferidos incluyen DESMODUR(TM) N-3300 y MONDUR(TM) 489.
Las poliorganosiloxano diaminas utiles en el proceso actualmente descrito para preparar copolimeros que contienen poldiorganosiloxano urea se pueden representar mediante la Formula VII.
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donde cada uno de R, Y, D, y p son como se han definido anteriormente. En general, el peso molecular promedio en numero de las poliorganosiloxano diaminas utiles en la presente memoria es superior a aproximadamente 700.
Las poliorganosiloxano diaminas (tambien denominadas como diaminas de silicona) utiles en la presente invencion son cualesquiera que este comprendida en la Formula VII anterior, e incluyen las que tienen pesos moleculares en el intervalo de aproximadamente 700 a 150.000. Las poliorganosiloxano diaminas se describen por ejemplo en US-3.890.269, US-4.661.577, US-5.026.890, US-5.214.119, US-5.276.122, US-5.461.134 y US- 5.512.650, cada una de las cuales se ha incorporado como referencia en la presente memoria.
Las poliorganosiloxano diaminas estan comercializadas, por ejemplo, por Shin Etsu Silicones of America, Inc., Torrance, Calif., y Hills America, Inc. Las preferidas son poliorganosiloxano diaminas practicamente puras preparadas como se describe en US-5.214.119, que se ha incorporado como referencia en la presente memoria. Las poliorganosiloxano diaminas que tienen dicha pureza elevada se preparan a partir de la reaccion de organosilanos ciclicos y de bis(aminoalquil)disiloxanos utilizando un catalizador de silanolato funcionalizado con aminoalquilo anhidro tal como el silanolato de tetrametilamonio-3-aminopropildimetilo, preferiblemente en una cantidad inferior al 0,15 por ciento en peso basado en el peso de la cantidad total de organosiloxano ciclico con la reaccion realizada en dos etapas. Las poliorganosiloxano diaminas especialmente preferidas se preparan con catalizadores de cesio y de rubidio, y se describen en US-5.512.650.
Los ejemplos de polidiorganosiloxano diaminas utiles en la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, polidimetilsiloxano diamina, polidifenilsiloxano diamina, politrifluoropropilmetilsiloxano diamina, polifenilmetilsiloxano diamina, polidietilsiloxano diamina, polidivinilsiloxano diamina, polivinilmetilsiloxano diamina, poli(5-hexenil)metilsiloxano diamina, y copolimeros y mezclas de los mismos.
Los ejemplos de poliaminas organicas utiles en la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, polioxialquilendiamina, tales como D-230, D-400, D-2000, D-4000, DU-700, ED-2001 y EDR-148, todas ellas comercializadas por Huntsman, polioxialquilentriamina, tales como T-3000 y T-5000 comercializadas por Huntsman, polialquilenos, tales como DYTEK(TM) A y DYTEK(TM) EP, comercializados por DuPont y mezclas de los mismos.
Una vez que se ha producido la reaccion entre el poliisocianato y la poliamina, los hidrogenos activos del enlace urea pueden seguir estando disponibles para reaccionar con el isocianato en exceso. Al aumentar la relacion entre el isocianato y la amina, se puede facilitar la formacion de restos biuret, especialmente a temperaturas mas elevadas, dando como resultado un polimero ramificado o reticulado. Cantidades de formacion de biuret de bajas a moderadas pueden ser ventajosas para las propiedades de cizalla y la resistencia a disolventes.
La naturaleza del resto isocianato en el componente que contiene poliorganosiloxano urea afecta la rigidez y las propiedades de flujo, y tambien afecta las propiedades de las mezclas. Los restos isocianato resultantes de los diisocianatos que constituyen ureas cristalizables, tales como diisocianato de tetrametil-m-xilileno, diisocianato de 1,12-dodecano, diisocianato de dianisidina, proporcionan mezclas que pueden ser mas rigidas, si se utiliza suficiente componente que contiene poliorganosiloxano urea, que las preparadas a partir de metilenodiciclohexileno-4,4'- diisocianato, isocianato de 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclohexilo, y diisocianato de m-xilileno.
Se pueden incorporar agentes de proteccion de extremos opcionales, segun necesidad, para introducir restos no funcionales curables mediante humedad o restos curables mediante radicales libres en el polimero que contiene polidiorganosiloxano urea. Los agentes son reactivos tanto con aminas como con isocianatos.
Si se desea, se pueden utilizar agentes reticulantes, por ejemplo, agentes de silano, para reticular los copolimeros de polidiorganosiloxano urea curables mediante humedad que contienen copolimeros o fotoiniciadores, para los copolimeros de polidiorganosiloxano urea curables mediante radicales libres. Cuando se utilizan, las cantidades de estos componentes son las adecuadas para el fin previsto, y se utilizan tipicamente a una concentracion de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 5% en peso de la composicion polimerizable total.
Aditivos opcionales
Se pueden incorporar componentes funcionales, agentes de pegajosidad, plastificantes y otros modificadores de las propiedades al componente termoplastico, al componente del PPA basado en silicona termoplastica, o ambos componentes, de las mezclas actualmente descritas. Los aditivos opcionales preferidos no se pueden procesar como masa fundida. Esto es, no se funden ni fluyen a las temperaturas a las que el componente termoplastico procesable como masa fundida y el componente del PPA basado en silicona termoplastica se funden y fluyen.
Los componentes funcionales incluyen, por ejemplo, aditivos antiestaticos, absorbentes de luz ultravioleta (UVA), estabilizantes de amina impedida (HALS), tintes, colorantes, pigmentos, antioxidantes, agente de deslizamiento, materiales de baja adhesion, materiales conductores, materiales resistentes a la abrasion, elementos opticos, estabilizantes dimensionales, adhesivos, agentes de pegajosidad, agentes ignifugos, materiales fosforescentes, materiales fluorescentes, nanoparticulas, agentes antipintadas, agentes resistentes al rocio, agentes de soporte de carga, resinas de silicato, silice de pirolisis, perlas de vidrio, burbujas de vidrio, fibras de vidrio, fibras minerales,
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particulas de arcilla, fibras organicas, por ejemplo, nylon, KEVLAR, particulas metalicas y similares. Dichos aditivos opcionales se pueden anadir en cantidades de hasta 100 partes por 100 partes de la suma del componente termoplastico y el componente del PPA basado en silicona termoplastica, con la condicion de que si se incorporan y cuando lo hacen, dichos aditivos no sean perjudiciales para la funcion y la funcionalidad de la mezcla final y/o para los articulos derivados a partir de la misma. Otros aditivos tales como materiales difusores de luz, materiales absorbentes de luz, y abrillantadores opticos, agentes ignifugos, estabilizantes, antioxidantes, compatibilizantes, agentes antimicrobianos tales como oxido de cinc, conductores electricos, conductores termicos tales como oxido de aluminio, nitruro de boro, nitruro de aluminio, y particulas de niquel, incluidas particulas organicas y/o inorganicas, o cualquier numero o cualquier combinacion de las mismas, se puede mezclar en dichos sistemas. Los componentes funcionales anteriormente relacionados tambien se pueden incorporar al componente del PPA basado en silicona termoplastica siempre que dicha incorporacion no perjudique de forma apreciable a ninguno de los productos resultantes.
Procesos para preparar composiciones y construcciones
Las composiciones y construcciones descritas en la presente memoria se pueden fabricar mediante procesos basados en disolventes conocidos en la tecnica, procesos sin disolventes, o mediante una combinacion de ambos.
El experto en la tecnica puede esperar que la mezcla optima sea una funcion de la arquitectura y las relaciones del componente del PPA basado en silicona termoplastica, la arquitectura y relaciones del componente termoplastico, arquitectura del iniciador opcional, y si se anaden componentes funcionales, aditivos o modificadores adecuados.
El componente termoplastico generalmente se anade en forma de corriente fundida al componente del PPA basado en silicona termoplastica o a uno de los reactivos del componente del PPA basado en silicona termoplastica. A veces, el componente termoplastico debe fundirse en un recipiente separado antes de anadir el componente del PPA basado en silicona termoplastica (1) en forma de granulos, (2) como reactivos o (3) como una corriente fundida separada desde un segundo recipiente. Cuando se prefiere un recipiente separado, los ejemplos incluyen, por ejemplo, cuando (1) se prefiere que los aditivos se concentren en el componente termoplastico, y (2) el componente o componente(s) termoplastico(s) requieren temperaturas de procesamiento elevadas.
El orden de adicion de los diferentes componentes es importante para la formacion de la mezcla. Si el componente termoplastico practicamente no reacciona con los reactivos para preparar el componente del PPA basado en silicona termoplastica, como se ha debatido anteriormente, se puede emplear cualquier orden de adicion. El componente del PPA basado en silicona termoplastica se puede anadir al componente termoplastico, y al reves, o el componente del PPA basado en silicona termoplastica se puede fabricar en presencia del componente termoplastico. Tambien, el componente termoplastico preferiblemente se calienta lo suficiente hasta un estado procesable en un recipiente separado, y se anade a una corriente fundida del componente del PPA basado en silicona termoplastica si la temperatura necesaria para procesar el componente termoplastico degradara el componente del PPA basado en silicona termoplastica.
Otros aditivos, tales como materiales plastificantes, materiales adhesivos, pigmentos, cargas, iniciadores, y similares, se pueden anadir generalmente en cualquier punto del proceso, ya que normalmente no suelen reaccionar con los reactivos, pero normalmente se anaden despues de que se haya formado una cantidad sustancial del componente del PPA basado en silicona termoplastica.
Cuatro consideraciones sobre el proceso pueden afectar las propiedades finales de las mezclas preparadas mediante el proceso sin disolventes. En primer lugar, las propiedades del componente del PPA basado en silicona termoplastica pueden verse afectadas si el componente del PPA basado en silicona termoplastica se fabrica en un proceso con disolvente o esencialmente sin disolvente. En segundo lugar, el componente del PPA basado en silicona termoplastica se puede degradar si se expone a demasiado calor y cizalla. En tercer lugar, la estabilidad de la mezcla se ve afectada por la forma en que el componente del PPA basado en silicona termoplastica se mezcla con el componente termoplastico. En cuarto lugar, la morfologia del articulo fabricado con la mezcla viene determinada por la interaccion entre los parametros de procesamiento y las propiedades de los componentes de la mezcla.
En una primera consideracion, el componente del PPA basado en silicona termoplastica se puede fabricar con anterioridad tanto en un proceso sin disolvente como un proceso con disolvente, o se puede fabricar en presencia del componente termoplastico. Los metodos para fabricar el componente del PPA basado en silicona termoplastica se han debatido anteriormente. Los metodos para fabricar el componente del PPA basado en silicona termoplastica en condiciones practicamente sin disolvente pueden dar como resultado un componente del PPA basado en silicona termoplastica de alto peso molecular.
En una segunda consideracion, el componente del PPA basado en silicona termoplastica se puede degradar si se calienta demasiado en condiciones de cizalla, en especial, en presencia de oxigeno. El componente del PPA basado en silicona termoplastica se expone a la minima cantidad de calor o cizalla cuando se fabrica en presencia del componente termoplastico y, en particular, cuando la mezcla se fabrica bajo una atmosfera inerte.
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En una tercera consideracion, la estabilidad de la mezcla se ve afectada por la forma en que el componente del PPA basado en silicona termoplastica se mezcla con el componente termoplastico. Los PPA basados en silicona suelen ser inmiscibles con otros materiales polimericos. Sin embargo, los inventores han descubierto que se puede mezclar una amplia variedad de polimeros con el componente del PPA basado en silicona termoplastica cuando ambos estan en estado fundido. Se debe tener cuidado de que las condiciones necesarias para ablandar un componente no degraden el otro. Preferiblemente, la temperatura de mezclado debera estar a una temperatura superior a la temperatura de mezcla y transporte de la mezcla, y por debajo de la temperatura de degradacion del componente del PPA basado en silicona termoplastica. El componente del PPA basado en silicona termoplastica se puede someter normalmente a temperaturas de hasta 250 0C o superiores sin degradacion aparente.
Cualquier recipiente en el que los componentes se puedan calentar y mezclar adecuadamente en estado fundido es adecuado para fabricar las mezclas de la invencion.
En una cuarta consideracion, las etapas de procesamiento afectan la morfologia del articulo fabricado con las mezclas de la invencion. Las mezclas tienen generalmente al menos dos dominios, uno discontinuo y el otro continuo, debido a la inmiscibilidad general del componente del PPA basado en silicona termoplastica con el componente termoplastico. El componente que comprende la fase minoritaria suele formar regiones discontinua de forma variable desde esferoide a elipsoidal hasta en forma de cinta o fibrosa. El componente que comprende la fase mayoritaria suele formar la region continua que rodea las regiones discontinuas. Las regiones discontinuas de la mezcla generalmente se alargan si la mezcla se somete a una cizalla suficiente o a fuerzas de extension a medida que la mezcla se conforma en un articulo. Las regiones discontinuas, por lo general, permanecen alargadas si al menos uno de los componentes tiene una viscosidad suficiente a la temperatura de uso para evitar que la region alargada se relaje a formar una esfera cuando la mezcla ya no se encuentra bajo fuerzas de extension o cizalla. La morfologia alargada suele ser estable hasta que la mezcla se recalienta por encima del punto de reblandecimiento de los componentes.
Aunque existen procesos tanto basados en disolventes como sin disolventes para fabricar las mezclas descritas en la presente memoria, pueden darse situaciones en las que se prefiera una combinacion de ambos. En el ultimo caso, el componente del PPA basado en silicona termoplastica se podria fabricar con el proceso basado en disolvente y posteriormente secarse y mezclarse con el componente termoplastico.
Se pueden fabricar varios articulos con las mezclas descritas. Estos articulos se pueden fabricar por varios metodos, incluido la mezcla en fundido del componente termoplastico y el componente del PPA basado en silicona termoplastica para formar una mezcla, y el moldeo por inyeccion de la mezcla. La mezcla en fundido se puede realizar mediante combinacion o extrusion por lotes.
Estos articulos incluyen tubos moldeados por inyeccion, accesorios de tubo para frascos, y similares. Los articulos fabricados usando las mezclas divulgadas tienen un porcentaje en peso del componente del PPA basado en silicona termoplastica comprendido entre 0,01 % en peso y 10% en peso basados en el peso total del articulo.
Ejemplos
Estos ejemplos son meramente para fines ilustrativos, y no esta previsto que sean limitantes del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Todas las partes, proporciones, relaciones y similares de los ejemplos son en peso salvo que se indique lo contrario. Los disolventes y el resto de rol reactivos usados se obtuvieron de Sigma- Aldrich Chemical Company; Milwaukee, Wisconsin salvo que se indique lo contrario.
Tabla de materiales
- Acronimo
- Descripcion
- S POLYMER 33K
- Una polidiorganosiloxano poliamida con una densidad de aproximadamente 1,0214 g/cc a 25 qC, un indice de refraccion de aproximadamente 1,407 y un peso molecular del bloque de silicona de 33.000 g/mol que se preparo como se describe en la solicitud de patente con numero de serie 11/821.568 (Sherman et al.) presentada el 22 de junio de 2007 (US- 2008318065).
- S POLYMER 14K
- Una polidiorganosiloxano poliamida con una densidad de aproximadamente 1,0214 g/cc a 25 qC, un indice de refraccion de aproximadamente 1,409 y un peso molecular del bloque de silicona de 14.000 g/mol que se preparo como se describe en la solicitud de patente con numero de serie 11/821.568 (Sherman et al.) presentada el 22 de junio de 2007.
- POL'IMERO EN BLOQUE DE SILICONA POLIUREA
- Un copolimero que contiene polidiorganosiloxano urea con una densidad de aproximadamente 0,955 g/cc a 25 y un indice de refraccion de aproximadamente 1,424 comercializado con la designacion comercial “Geniomer 140” por Wacker Chemie AG, Munich, Alemania.
- DOW HDPE DMDA- 8904 NT7
- Un polietileno de alta densidad (HDPE) con un indice de fundido (IF) de aproximadamente 4,4 y una densidad de aproximadamente 0,952 g/cc comercializada por DOW Plastics, una filial de DOW Chemical Co., Michigan EE. UU.
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- EXXONMOBIL, HD 6908.19
- Un HDPE que tiene un IF de aproximadamente 8,2 y una densidad de aproximadamente 0,965 g/cc comercializado por EXXONMOBIL, Texas EE. UU.
- EXXONMOBIL, HD 6719.17
- Un HDPE que tiene un IF de aproximadamente 19 y una densidad de aproximadamente 0,952 g/cc comercializado por EXXONMOBIL, Texas EE. UU.
- DOW IP 40
- Un HDPE con un IF de aproximadamente 40 y una densidad de aproximadamente 0,952 g/cc comercializado por DOW Plastics, una filial de DOW Chemical Co., Michigan EE. UU.
- EXXONMOBIL CPP 1042
- Un homopolimero de polipropileno que tiene un MFR de aproximadamente 1,9 y una densidad de 0,9 g/cc comercializado por EXXONMOBIL, Texas EE. UU.
- EXXONMOBIL 1404 FC
- Un homopolimero de polipropileno que tiene un MFR de aproximadamente 23 y una densidad de 1,23 g/cc comercializado por EXXONMOBIL, Texas EE. UU.
- EXXONMOBIL Achieve 3854
- Un homopolimero de polipropileno catalizado por metaloceno que tiene un MFR de 24 y una densidad de 0,9 g/cc comercializado por EXXONMOBIL, Texas EE. UU.
- DMS-T72
- Un polidimetilsiloxano que tiene una viscosidad de 20 m2/s (20.000.000 centistokes) y un indice de refraccion de aproximadamente 1,406 comercializado por Gelest Inc., Morrisville, Pennsylvania.
Metodo de moldeo por inyeccion
Los ejemplos 1-30 y los Ejemplos comparativos 1-17 presentados a continuacion se moldearon por inyeccion en una maquina de moldeo por inyeccion electrica 110T (comercializada como maquina de moldeo por inyeccion Fanuc Roboshot 110R por Cincinnati Milacron, Batavia, Ohio) usando un molde normalizado de cuatro cavidades segun la norma ASTM D3641. El volumen de la cavidad de moldeo de barra flexible de la norma ASTM D3641 usado en los ejemplos fue de
5.15 cc. El resto de cavidades del molde se cerraron durante la preparacion de los ejemplos de la presente memoria.
Un cilindro de la maquina de moldeo por inyeccion se configuro a una temperatura de procesamiento determinada segun los datos siguientes, y se lleno con polimero fundido, que se mantuvo en un volumen definido frente a una posicion del husillo situado corriente arriba del cilindro. El volumen se selecciono segun el volumen de la pieza del articulo a fabricar y la corredera a inyectar. El molde estaba inicialmente en la posicion abierta.
El ciclo se inicio con el cierre del molde. A continuacion, el cilindro se desplazo hacia delante para entrar en contacto con la compuerta del canal del liquido. A continuacion, el polimero fundido se inyecto al interior de la cavidad del molde que atraviesa la corredera a una presion de inyeccion y a una tasa de inyeccion predeterminadas, seguido por presurizacion del empaquetamiento para rellenar la cavidad del molde.
Se alcanzo un punto de transicion, despues del cual, se aplico una presion de empaquetamiento predeterminada segun los datos siguientes durante un tiempo de empaquetamiento definido basado en el momento en que el polimero estaba completamente solidificado en la puerta de la cavidad del molde. El objetivo de esta etapa era compensar el acortamiento del polimero debido al proceso de cristalizacion durante el enfriado. Esta etapa minimiza el acortamiento del articulo moldeado por inyeccion.
En algunos casos, se permitio un tiempo de enfriamiento adicional para permitir la cristalizacion adecuada del articulo moldeado por inyeccion. El cilindro se desmonto de canal del molde y se utilizo para preparar polimero para el siguiente ciclo de moldeado.
La pinza se abre, y el articulo moldeado por inyeccion se eyecto mediante los peines de eyeccion montados en una placa eyectora. La maquina de moldeo por inyeccion se preparo para el siguiente ciclo de moldeado.
El articulo moldeado eyectado consistio en una corredera y un especimen flexible unido a la corredera. El especimen flexible se separo mediante unas pinzas. El especimen flexible se peso en una balanza electronica, y el peso se registro. Con la densidad de los componentes moldeados por inyeccion, y el peso de la pieza (o especimen) medido, se calculo el volumen de la pieza en centimetros cubicos (cc). Basandose en al volumen de la cavidad del molde de
5.15 centimetros cubicos (cc) y el volumen calculado de la pieza, se calculo el acortamiento de la pieza para cada articulo moldeado por inyeccion. Este dato se registro en las Tablas I-V siguientes.
Metodo de composicion
Los Ejemplos estan basados en mezclas del componente termoplastico y el componente del PPA basado en silicona termoplastica que se compusieron en una extrusora Haake 19 mm de tornillo doble a 200 0C. La tasa de adicion de granulos a la formulacion de granulos mezclados fue de 47 g/minuto, que se compuso usando un tornillo de 90 rpm usando una matriz de cuatro hebras. Las hebras se estiraron a traves de un bano de agua fria y se cortaron en granulos. A continuacion, estos granulos se moldearon por inyeccion.
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100% en peso de DOW DMDA-8904 se molded por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de
4.60 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,83 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,27%.
Ejemplo 1
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,61 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,83 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,07%.
Ejemplo comparativo 2
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 20 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de
4.60 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,83 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,27%.
Ejemplo 2
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33 K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 20 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,61 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,83 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,07%.
Ejemplo comparativo 3
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 15 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,58 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,81 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,58%.
Ejemplo 3
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 15 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,59 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,81 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,48%.
Ejemplo comparativo 4
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 10 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,52 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,75 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 7,81%.
Ejemplo 4
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 10 segundos. Se midio el peso de la
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pieza, que resulto ser de 4,52 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,75 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 7,75%.
Ejemplo comparativo 5
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,66 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,89 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,01%. Las propiedades fisicas se sometieron a ensayo segun la norma ASTM D 790 Metodo B usando una separacion de soporte de 50,8 mm, una tasa de carga de la probeta de 13,55 mm/min, y se registro en la Tabla IV.
Ejemplo 5
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,71 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,95 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,85%. Las propiedades fisicas se sometieron a ensayo segun la norma ASTM D 790 Metodo B usando una separacion de soporte de 50,8 mm, una tasa de carga de la probeta de 13,55 mm/min, y se registro en la Tabla IV.
Ejemplo comparativo 6
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 20 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,66 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,90 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,91%.
Ejemplo 6
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 20 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,71 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,95 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,85%.
Ejemplo comparativo 7
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 15 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,65 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,88 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,24%.
Ejemplo 7
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 15 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,67 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,90 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,79%.
Ejemplo comparativo 8
100% en peso de DOW DMDA-8904 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 10 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,58 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,81 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,65%.
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99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se molded por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 10 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,57 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,79 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,85%.
Ejemplo 9
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,66 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,89 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,91%.
Ejemplo 10
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 20 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,65 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,87 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,22%.
Ejemplo 11
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de
empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 15 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,59 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,81 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,42%.
Ejemplo 12
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de
empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 10 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,49 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,71 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 8,40%.
Ejemplo 13
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,75 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,97 cc usando una
densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,22%. Las
propiedades fisicas se sometieron a ensayo segun la norma ASTM D 790 Metodo B usando una separacion de soporte de 50,8 mm, una tasa de carga de la probeta de 13,55 mm/min, y se registro en la Tabla IV.
Ejemplo 14
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de
empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 20 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,74 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,97 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,22%.
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97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se molded por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 15 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,67 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,90 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,69%.
Ejemplo 16
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 10 segundos. Se midio el peso de la pieza, que resulto ser de 4,56 gramos (g). El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,78 cc usando una densidad de 0,953 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 7,09%.
Tabla I
- Ejemplos
- Peso de la pieza (g) Volumen de la pieza (cc) Acortamiento de la pieza (%)
- CE1
- 4,60 4,83 6,27
- EX1
- 4,61 4,83 6,07
- CE2
- 4,60 4,83 6,27
- EX2
- 4,61 4,83 6,07
- CE3
- 4,58 4,81 6,58
- EX3
- 4,59 4,81 6,48
- CE4
- 4,52 4,75 7,81
- EX4
- 4,52 4,75 7,75
- CE5
- 4,66 4,89 5,01
- EX5
- 4,71 4,95 3,85
- CE6
- 4,66 4,90 4,91
- EX6
- 4,71 4,95 3,85
- CE7
- 4,65 4,88 5,24
- EX7
- 4,67 4,90 4,79
- CE8
- 4,58 4,81 6,65
- EX8
- 4,57 4,79 6,85
- EX9
- 4,66 4,89 4,91
- EX10
- 4,65 4,87 5,22
- EX11
- 4,59 4,81 6,42
- EX12
- 4,49 4,71 8,40
- EX13
- 4,75 4,97 3,22
- EX14
- 4,74 4,97 3,22
- EXl5
- 4,67 4,90 4,69
- EXl6
- 4,56 4,78 7,09
Los datos de la Tabla I muestran que el menor acortamiento de la pieza para las piezas fabricadas sin S POLYMER 33K se obtiene en condiciones que utilizan la presion de inyeccion y la presion de empaquetamiento mas alta, mientras que la adicion de S POLYMER 33K al componente termoplastico moldeado por inyeccion en las mismas condiciones dio como resultado un acortamiento menor en las piezas que tenian S POLYMER 33K que en las piezas moldeadas por inyeccion sin S POLYMER 33K. Los datos de la Tabla I tambien muestran los efectos de la presion de empaquetamiento y el tiempo de mantenimiento de la presion de empaquetamiento sobre el peso de la pieza, el volumen de la pieza y el acortamiento de la pieza, en presencia y en ausencia de S POLYMER 33K. La Tabla I tambien muestra que los porcentajes en peso mas elevados de S POLYMER 33K (es decir, 3% frente a 1%) en las mezclas al 3% en peso moldeadas por inyeccion dio como resultado la capacidad de fabricar piezas con presiones de empaquetamiento menores, manteniendo el mismo porcentaje de acortamiento.
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99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 14K segun el Metodo de
composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se molded por inyeccion segun el metodo de
moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,85 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,83%.
Ejemplo 18
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 14K segun el Metodo de
composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de
moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,97 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,57%. Las propiedades fisicas se sometieron a ensayo segun la norma ASTM D 790 Metodo B usando una separacion de soporte de 50,8 mm, una tasa de carga de la probeta de 13,55 mm/min, y se registro en la Tabla IV.
Ejemplo 19
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 14K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,89 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,97%.
Ejemplo 20
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 14K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,98 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,32%.
Ejemplo 21
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso del POLIMERO EN BLOQUE DE SILICONA POLIUREa segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,85 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,83%.
Ejemplo 22
99% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 1% en peso del POLIMERO EN BLOQUE DE SILICONA POLIUREa segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,97 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,59%.
Ejemplo 23
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso del POLIMERO EN BLOQUE DE SILICONA POLIUREa segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,89 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,14%.
Ejemplo 24
97% en peso de DOW DMDA-8904 se compuso con 3% en peso del POLIMERO EN BLOQUE DE SILICONA POLIUREa segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,97 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,59%.
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45
Tabla II
- Ejemplos
- Volumen de la pieza (cc) Acortamiento de la pieza
- CE1
- 4,83 6,27
- CE5
- 4,89 5,01
- EX1
- 4,83 6,07
- EX5
- 4,95 3,85
- EX9
- 4,89 4,91
- EX13
- 4,97 3,22
- EX17
- 4,85 5,83
- EX18
- 4,97 3,57
- EX19
- 4,89 4,97
- EX20
- 4,98 3,32
- EX21
- 4,85 5,83
- EX22
- 4,97 3,59
- EX23
- 4,89 5,14
- EX24
- 4,97 3,59
Ejemplo comparativo 9
100% en peso de DOW IP-40 se molded por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,89 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,05%.
Ejemplo comparativo 10
100% en peso de DOW IP-40 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,95 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,88%.
Ejemplo comparativo 11
100% en peso de EXXONMOBIL HH 6719.17 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,86 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,21%.
Ejemplo comparativo 12
100% en peso de EXXONMOBIL HH 6719.17 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,93 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,27%.
Ejemplo comparativo 13
100% en peso de EXXONMOBIL HH 6908 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 40 MPa (400 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,83 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 6,21%.
Ejemplo comparativo 14
100% en peso de EXXONMOBIL HH 6908 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 80 MPa (800 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 25 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,91 cc usando una densidad de 0,952 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,66%.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Tabla III
- Ejemplos
- Volumen de la pieza Acortamiento de la pieza
- CE1
- 4,83 6,27
- CE5
- 4,89 5,01
- CE9
- 4,89 5,05
- CE10
- 4,95 3,88
- CE11
- 4,86 5,63
- CE12
- 4,93 4,27
- CE13
- 4,83 6,21
- CE14
- 4,91 4,66
Los datos de la Tabla III muestran que, a medida que el peso del componente termoplastico aumenta, la capacidad de llenar el molde se reduce, y se necesitan presiones de inyeccion aplicadas mas elevadas para compensar la perdida de llenado del molde.
Tabla IV
- Ejemplos
- Resistencia a la flexion (MPa) Modulo elastico (MPa)
- CE5
- 35,9+/-0,6 1226+/-36
- EX5
- 26,6+/-0,2 871,0+/-3
- EX13
- 25,9+/-0,1 846,0+/-6
- EX18
- 26,36+/-0,2 851,9+/-9,2
Ninguno de los ejemplos resumidos en la Tabla IV anterior experimento rotura.
Ejemplo comparativo 15
100% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 17 MPa (170 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,87 cc usando una densidad de 0,9 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,50%.
Ejemplo comparativo 16
100% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 34 MPa (340 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,93 cc usando una densidad de 0,9 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,21%.
Ejemplo comparativo 17
100% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 51 MPa (510 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. El volumen calculado de la pieza resulto ser de 4,98 cc usando una densidad de 0,9 g/cc y el peso de la pieza. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,34%.
Ejemplo 25
99% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 17 MPa (170 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,86 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,61%.
Ejemplo 26
99% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
empaquetamiento de 34 MPa (340 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,94 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 4,10%.
Ejemplo 27
99% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se compuso con 1% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 51 MPa (510 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,97 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,45%.
Ejemplo 28
97% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 17 MPa (170 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,86 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 5,60%.
Ejemplo 29
97% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 34 MPa (340 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,96 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,67%.
Ejemplo 30
97% en peso de EXXONMOBIL CPP 1042 se compuso con 3% en peso de S POLYMER 33K segun el Metodo de composicion anteriormente descrito. La formulacion resultante se moldeo por inyeccion segun el metodo de moldeo por inyeccion descrito anteriormente usando una temperatura de fundido de 210 0C, una presion de empaquetamiento de 51 MPa (510 bar) y un tiempo de empaquetamiento de 45 segundos. Se calculo para la pieza un volumen de 4,99 cc. Se calculo para la pieza un acortamiento del 3,02%.
La totalidad de las divulgaciones de las patentes, documentos de patente y publicaciones citadas en la presente memoria se incorporan por referencia en su totalidad exactamente como si cada una de ellas se incorporara de forma individual. Sera evidente para los expertos en la materia que se pueden realizar varias modificaciones y alteraciones en la presente invencion sin separarse del alcance y del espiritu de la presente invencion. Se debera entender que no esta previsto que la presente invencion esta indebidamente limitada por las realizaciones ilustrativas y los ejemplos definidos en la presente memoria y, de esta forma, dichos ejemplos y realizaciones se presentan solamente a modo de ejemplo, donde solamente se pretende que el alcance de la invencion este limitado por el conjunto de reivindicaciones definidas de la siguiente forma.
Claims (8)
- 510152025303540REIVINDICACIONESUn articulo moldeado por inyeccion que comprende un componente termoplastico y un componente aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica seleccionado de:(a)(b)al menos un copolimero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineal que comprende al menos dos unidades de repetition de Formula I-a:
imagen1 al menos un copolimero en bloque de polidiorganosiloxano poliamida lineal que comprende al menos dos unidades de repeticion de Formula I-b:imagen2 (c) al menos un copolimero que contiene polidiorganosiloxano urea que comprende al menos dos unidades de repeticion de Formula II:imagen3 (d) y combinaciones de los mismos,en donde para las Formulas I-a y I-b, cada R1 es independientemente un alquilo, haloalquilo, aralquilo, alquenilo, arilo, o arilo sustituido con un alquilo, alcoxi, o halo; cada Y es independientemente un alquileno, aralquileno, o una combination de los mismos; G es un resto divalente; cada grupo B se selecciona de un enlace covalente, un alquileno de 4-20 atomos de carbono, un aralquileno, un arileno, o una combinacion de los mismos; n es un numero entero de 0 a 1500; y p es un numero entero de 1 a 10, y en donde ademas para la Formula II cada R es un resto alquilo que tiene aproximadamente 1 a 12 atomos de carbono; cada Y es un radical polivalente; cada D se selecciona de hidrogeno, un radical alquilo de 1 a 10 atomos de carbono, fenilo y un radical que completa una estructura de anillo incluyendo B o Y para formar un heterociclico; B es un radical polivalente seleccionado de alquileno, aralquileno, cicloalquileno, fenileno, oxido de polialquileno, y mezclas de los mismos; m es un numero entero de 0 a 1000; n es superior o igual a 1; y p es superior o igual a 5.El articulo de la revindication 1, en donde el resto divalente se ha derivado de una diamina que tiene la formula R3HN-G-NHR3, en donde R3 se selecciona de un hidrogeno y un alquilo.El articulo de la reivindicacion 1, en donde el resto divalente se ha derivado de una diamina que tiene la formula R3HN-G-NHR3, en donde la diamina es un grupo heterociclico.El articulo de la reivindicacion 1, en donde con respecto a la Formula II Y es independientemente un radical alquileno que tiene 1 a 10 atomos de carbono, un radical aralquileno que tiene 6 a 20 atomos de carbono, o un radical arileno que tiene 6 a 20 atomos de carbono. - 5.
- 6.5
- 7.10
- 8.15 9.
- 10.El articulo de la reivindicacion 1, en donde con respecto a la Formula II, p es un numero entero comprendido de 30 a 1500.El articulo de la reivindicacion 1, en donde el indice de refraccion del componente aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica esta comprendido de aproximadamente 1,407 a aproximadamente 1,500.El articulo de la reivindicacion 1, en donde el componente aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica tiene un peso molecular superior a 50.000 g/mol.El articulo de la reivindicacion 1, en donde el porcentaje en peso de componente aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona termoplastica basados en el peso total del articulo esta comprendido de 0,1% en peso a 1,0% en peso.El articulo de la reivindicacion 1, en donde el componente termoplastico se selecciona de polipropilenos, polietilenos, y combinaciones de los mismos.El articulo de la reivindicacion 1, en donde el articulo es un tubo, frasco o accesorio de tubo.20 11.25Un metodo para fabricar el articulo de la reivindicacion 1 que comprende:(a) mezclar en fundido el componente termoplastico y el componente aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona hasta formar una mezcla; y(b) moldear por inyeccion la mezcla,en donde el aditivo de procesamiento de polimero basado en silicona es como se ha definido en la reivindicacion 1.
- 12.30El metodo de la reivindicacion 11, en donde el resto divalente se ha derivado de una diamina que tiene la formula R3HN-G-NHR3, en donde R3 se selecciona de un hidrogeno y un alquilo, y en donde la diamina es un grupo heterociclico.
- 13. El metodo de la reivindicacion 11, en donde con respecto a la Formula II Y es independientemente un radical alquileno que tiene 1 a 10 atomos de carbono, un radical aralquileno que tiene 6 a 20 atomos de carbono, o un radical arileno que tiene 6 a 20 atomos de carbono; p es un numero entero comprendido de 15 a 2000.
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