ES2907736T3 - Composición plastificante y composición de resina que comprende la misma - Google Patents
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Abstract
Una composición plastificante, que comprende: un material a base de tereftalato que comprende tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo) y tereftalato de di(2-etilhexilo); y un material a base de glicérido que comprende al menos un compuesto representado por la siguiente fórmula 1: **(Ver fórmula)** en la Fórmula 1, R es un grupo alquilo lineal o ramificado de 8 a 20 átomos de carbono.
Description
DESCRIPCIÓN
Composición plastificante y composición de resina que comprende la misma
Sector de la técnica
[Sector de la técnica]
La presente invención se refiere a una composición plastificante y a una composición de resina que incluye la misma.
Estado de la técnica
En general, los plastificantes forman ésteres correspondientes mediante la reacción de alcoholes con ácidos policarboxílicos tales como ácido ftálico y ácido adípico. Además, teniendo en cuenta la normativa interna y externa sobre plastificantes a base de ftalatos nocivos para el organismo humano, continúan los estudios sobre composiciones plastificantes que pueden reemplazar a los plastificantes a base de ftalatos, tales como los plastificantes a base de tereftalato, a base de adipato y otros a base de polímeros.
En general, los plastificantes se utilizan como materia prima de diversos productos, incluyendo cables, tuberías, materiales para suelos, papeles pintados, láminas, cueros artificiales, lonas, cintas y materiales para envolver alimentos al impartir diversas propiedades de procesamiento mediante la adición adecuada de diversos aditivos, tal como un relleno, un estabilizante, un pigmento y un agente antivaho con una resina como el cloruro de polivinilo (PVC) mediante métodos de procesamiento que incluyen moldeo por extrusión, moldeo por inyección y calandrado. El documento KR 20170130292 divulga el material a base de tereftalato que comprende tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo) y tereftalato de di(2-etilhexilo) mezclados con dibenzoato de dietilenglicol.
Recientemente, de acuerdo con la situación del mercado de los plastificantes, debido a problemas ambientales en los plastificantes de ftalato, el desarrollo de plastificantes ecológicos se lleva a cabo de forma competitiva en la técnica, y en este transcurso, se está llevando a cabo el desarrollo de productos de composición plastificante, incluyendo los bioproductos vegetales que usan materias primas a base de tereftalato, a base de isoftalato, a base de adipato y aceite vegetal. En consecuencia, se requieren estudios sobre técnicas para desarrollar mejores productos que los productos de uso común en el mercado o productos de composición novedosa que incluyen uno o más de ellos para aplicar de manera óptima como plastificantes para resinas a base de cloruro de vinilo.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente invención proporciona un plastificante que se puede aplicar en una composición plastificante, que puede mejorar propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción, tasa de alargamiento y módulo, y puede mantener las propiedades de un material a base de tereftalato que tiene excelentes propiedades de transmitancia, de transparencia y de pérdida por migración, y una composición de resina que incluye el mismo.
Solución técnica
Para resolver las tareas, se proporciona en una realización de la presente invención, una composición plastificante que incluye un material a base de tereftalato que incluye tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo) y tereftalato de di(2-etilhexilo); y un material a base de glicérido que incluye al menos un compuesto representado por la siguiente Fórmula 1:
[Fórmula 1]
en la Fórmula 1,
R es un grupo alquilo lineal o ramificado de 8 a 20 átomos de carbono.
Para resolver las tareas, se proporciona en una realización de la presente invención, una composición de resina que incluye 100 partes en peso de una resina; y de 5 a 150 partes en peso de la composición plastificante.
Efectos ventajosos
La composición plastificante de acuerdo con una realización de la presente invención puede servir para mejorar las propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción, la tasa de alargamiento y el módulo, y puede mantener las propiedades de un material a base de tereftalato que tiene excelentes propiedades de transmitancia, transparencia y pérdida por migración.
Descripción detallada de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se explicará en detalle para facilitar la comprensión de la presente invención.
Se entenderá que los términos o palabras utilizados en la presente divulgación y en las reivindicaciones no deben interpretarse con un significado definido de manera común o en los diccionarios, sin embargo, debe interpretarse de manera consistente con el alcance técnico de la presente invención basándose en el principio de que los inventores pueden definir apropiadamente el concepto de los términos para explicar la invención en su mejor método.
El término "butilo" utilizado en la descripción puede significar el comúnmente llamado n-butilo y puede significar "isobutilo". En lo sucesivo en el presente documento, el término butilo no se limita a n-butilo sino que puede usarse como un término que se refiere tanto a n-butilo como a isobutilo.
Composición plastificante
De acuerdo con una realización de la presente invención, se proporciona una composición plastificante mixta que incluye tres tipos de materiales a base de tereftalato y un material a base de glicérido. Particularmente, el material a base de tereftalato se caracteriza por incluir tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo) y tereftalato de di(2-etilhexilo), y el material a base de glicérido se caracteriza por incluir al menos un compuesto representado por la Fórmula 1.
Los tres tipos de materiales a base de tereftalato tienen una excelente transmitancia o transparencia y excelentes propiedades de pérdida por migración, y pueden aplicarse ventajosamente a productos en contacto con alimentos o productos en contacto con el cuerpo humano, pero tienen defectos de tener propiedades mecánicas relativamente inferiores y, si se aplica a un tipo de película, se requiere una mejora relacionada con el desenrollado de la película.
En paralelo, el material a base de glicérido es un material ecológico típico y tiene una excelente eficiencia de plastificación, pero tiene una transparencia y transmitancia algo pobres y propiedades mecánicas inferiores también, que pueden actuar como defectos fatídicos durante la comercialización.
La composición plastificante de acuerdo con una realización de la presente invención es una composición plastificante que puede solucionar los defectos antes mencionados, y utiliza materiales que no presentan problemas medioambientales como una mezcla, mejorando así las propiedades mecánicas y manteniendo las propiedades de un material que tiene excelentes propiedades de pérdida por migración y eficiencia de plastificación.
La relación en peso del material a base de tereftalato y el material a base de glicérido incluido en la composición plastificante puede ser de 90:10 a 10:90, donde el límite superior del mismo puede ser 90:10, 85:15, 80:20, 70:30 o 60:40 y el límite inferior del mismo puede ser 10:90, 15:85, 20:80, 30:70 o 40:60. Preferentemente, la relación en peso puede ser de 90:10 a 20:80, más preferentemente, de 90:10 a 30:70, lo más preferentemente, de 90:10 a 50:50.
Si se cumple dicha relación de peso, las propiedades físicas específicas pueden mantenerse a niveles excelentes de cada compuesto como se ha descrito anteriormente y las propiedades físicas específicas pueden mejorarse adicionalmente.
El material a base de tereftalato es un material en el que un grupo diéster está unido a las posiciones para de un anillo de benceno, donde un grupo 2-etilhexilo y un grupo butilo están unidos al grupo diéster, y es una mezcla de compuestos en la que dos grupos butilo, un grupo 2-etilhexilo y un grupo butilo, o dos grupos 2-etilhexilo están unidos.
La composición de los tres compuestos puede ser preferentemente del 0,5 al 50 % en peso del tereftalato de dibutilo; del 3,0 al 70 % en peso del tereftalato de butil(2-etilhexilo); y del 0,5 al 85 % en peso del tereftalato de di(2-etilhexilo), y la relación en peso puede controlarse ajustando las cantidades de inyección de materias primas durante la realización de la reacción. Asimismo, más preferentemente, la composición de los tres compuestos puede ser del 0,5 % en peso
al 50 % en peso, del 10 % en peso al 50 % en peso, y del 35 % en peso al 80 % en peso.
Además, el material a base de glicérido puede incluir al menos un compuesto representado por la siguiente Fórmula 1:
[Fórmula 1]
en la Fórmula 1, R es un grupo alquilo lineal o ramificado de 8 a 20 átomos de carbono.
El material a base de glicérido se puede seleccionar de los compuestos en los que R es un grupo alquilo que tiene un número par de átomos de carbono entre los grupos alquilo que tienen de 8 a 20 átomos de carbono, y preferentemente puede ser lineal. Además, el material a base de glicérido puede incluir al menos un compuesto representado por la fórmula 1 y, en este caso, R de cada compuesto puede ser diferente entre sí. El material a base de glicérido puede incluir principalmente los compuestos que tienen 12 átomos de carbono, 14 átomos de carbono y 18 átomos de carbono.
En general, en caso de mezclar dos materiales, las propiedades físicas que aparecen pueden mostrar un cambio lineal con respecto a las propiedades físicas de cada material de acuerdo con la relación de mezclado de cada material. Sin embargo, en la composición plastificante de acuerdo con la presente invención, si se mezclan el material a base de tereftalato y el material a base de glicérido, se pueden asegurar excelentes propiedades de cada material y se pueden lograr propiedades mecánicas mejoradas en comparación con las propiedades mecánicas de dos materiales.
La composición plastificante de acuerdo con otra realización de la presente invención se caracteriza por incluir un material a base de tereftalato que incluye tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo), tereftalato de di(2-etilhexilo) y tereftalato representado por la siguiente fórmula 2; y un material a base de glicérido que incluye al menos un compuesto representado por la siguiente fórmula 1, y, basado en 100 partes en peso de una mezcla en peso del tereftalato de di(2-etilhexilo) y el tereftalato representado por la siguiente Fórmula 2, el tereftalato de di(2-etilhexilo) es 99,0 partes en peso o más, y el tereftalato representado por la siguiente Fórmula 2 es menos de 1,0 parte en peso:
[Fórmula 2]
en la Fórmula 2, R1 es un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 13 átomos de carbono, donde R1 no es un grupo 2-etilhexilo.
Basado en 100 partes en peso del peso de la mezcla del tereftalato de di(2-etilhexilo) y el tereftalato representado por la Fórmula 2, el tereftalato de di(2-etilhexilo) puede tener 99,0 partes en peso o más, y el tereftalato representado por la siguiente fórmula 2 puede tener menos de 1,0 parte en peso, preferentemente, 99,2 partes en peso o más y menos de 0,8 partes en peso, respectivamente, más preferentemente, 99,5 partes en peso o más y menos de 0,5 partes en peso, respectivamente, de manera óptima, 99,9 partes en peso o más y menos de 0,1 partes en peso, o 99,95 partes en peso o más y menos de 0,05 partes en peso.
Método de preparación
Un método para preparar la composición plastificante en la presente invención puede ser un método de mezclado, y la composición plastificante se puede preparar preparando cada uno del material a base de tereftalato y el material a base de glicérido, y mezclándolos a continuación.
El material a base de tereftalato se puede preparar mediante esterificación directa de ácido tereftálico y dos tipos de alcoholes, o mediante transesterificación de tereftalato de di(2-etilhexilo) y alcohol butílico.
En la esterificación directa, el alcohol puede ser alcohol 2-etilhexílico y butanol, y la mezcla de alcoholes de los mismos puede aplicarse a la esterificación directa.
La esterificación directa se puede preparar mediante una etapa de inyección de ácido tereftálico a un alcohol, añadiendo un catalizador y haciéndolo reaccionar en atmósfera de nitrógeno; una etapa de eliminación del alcohol sin reaccionar y de neutralización del ácido sin reaccionar; y una etapa de deshidratación por destilación a presión reducida y filtrado.
Además, el alcohol se puede usar en un intervalo de 150 a 500 % en moles, de 200 a 400 % en moles, de 200 a 350 % en moles, de 250 a 400 % en moles, o de 270 a 330 % en moles basado en el 100 % en moles del ácido tereftálico. En paralelo, el catalizador de la esterificación puede ser, por ejemplo, al menos uno seleccionado de un catalizador ácido tal como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido paratoluenosulfónico, ácido metanosulfónico, ácido etanosulfónico, ácido propanosulfónico, ácido butanosulfónico y sulfato de alquilo, una sal metálica tal como el lactato de aluminio, fluoruro de litio, cloruro de potasio, cloruro de cesio, cloruro de calcio, cloruro de hierro y fosfato de aluminio, un óxido metálico tal como los heteropoliácidos y un organometal tal como las zeolitas naturales/sintéticas, resinas de intercambio catiónico y aniónico, y titanato de tetraalquilo y el polímero del mismo. En una realización particular, el catalizador puede usar titanato de tetraalquilo.
La cantidad usada del catalizador puede ser diferente de acuerdo con el tipo del mismo, y por ejemplo, se puede usar un catalizador homogéneo en una cantidad del 0,01 al 5 % en peso, del 0,01 al 3 % en peso, del 1 al 5 % en peso o del 2 al 4 % en peso basado en el 100 % en peso total de los reactivos, y se puede usar un catalizador no homogéneo en una cantidad del 5 al 200 % en peso, del 5 al 100 % en peso, del 20 al 200 % en peso, o del 20 al 150 % en peso basado en el 100 % en peso total de los reactivos.
En este caso, la temperatura de reacción puede estar dentro de un intervalo de 180 a 280 °C, de 200 a 250 °C, o de 210 a 230 °C.
Además, el material a base de tereftalato se puede preparar realizando una transesterificación. En el caso de la reacción de transesterificación, el tereftalato de di(2-etilhexilo) y el alcohol butílico pueden reaccionar.
En paralelo, la "transesterificación" usada en la presente invención significa la reacción de un alcohol y un éster como se muestra en la Reacción 1 a continuación, para intercambiar R" del éster con R' del alcohol como se muestra en la Reacción 1 a continuación.
[Reacción 1]
De acuerdo con una realización de la presente invención, si se lleva a cabo la transesterificación, se pueden producir tres tipos de composiciones de éster de acuerdo con tres casos: un caso donde el alcóxido del alcohol ataca el carbono de dos grupos éster (RCOOR") que están presentes en el compuesto a base de éster; un caso donde el alcóxido del alcohol ataca el carbono de un grupo éster (RCOOR") que está presente en el compuesto a base de éster; y un caso sin reaccionar, en el que no se realiza ninguna reacción.
Además, la transesterificación tiene la ventaja de no generar problema de aguas residuales en comparación con la esterificación entre ácido-alcohol, realizándose sin catalizador y resolviendo los defectos que se producen al utilizar un catalizador ácido.
La relación de composición del material a base de tereftalato que se prepara a través de la transesterificación es la
misma que la descrita anteriormente, y esta relación de composición de la mezcla puede controlarse de acuerdo con la cantidad de alcohol añadida.
La cantidad añadida del alcohol puede ser de 0,1 a 89,9 partes en peso, particularmente, de 3 a 50 partes en peso, más particularmente, de 5 a 40 partes en peso basado en 100 partes en peso del compuesto de tereftalato.
En cuanto al tereftalato, dado que la fracción molar del compuesto de tereftalato que participa en la transesterificación puede aumentar de acuerdo con el aumento de la cantidad añadida de alcohol, las cantidades de dos compuestos de tereftalato que son productos de la mezcla pueden aumentar. De manera correspondiente, la cantidad del compuesto de tereftalato que está presente en un estado sin reaccionar, tiende a disminuir.
De acuerdo con una realización de la presente invención, la relación molar de los reactivos, el tereftalato y el alcohol puede ser, por ejemplo, de 1:0,005 a 5,0, de 1:0,05 a 2,5 o de 1:0,1 a 1,0, y dentro de este intervalo, y se puede obtener una composición plastificante a base de éster que tiene alta eficiencia de procesamiento y excelente efecto de mejora de la procesabilidad.
La relación de composición puede ser la relación de una composición de mezcla obtenida mediante la esterificación, y puede ser una relación de composición deseada mezclando adicionalmente un compuesto específico. La relación de composición de la mezcla se puede controlar apropiadamente para lograr las propiedades físicas deseadas. Sin embargo, la relación de composición de la mezcla de los tres tipos de materiales a base de tereftalato no se limita al intervalo. La relación de composición se puede cambiar inyectando adicionalmente cualquiera de los tres tipos de tereftalato, y la relación de composición de mezclado disponible es la misma que la descrita anteriormente.
De acuerdo con una realización de la presente invención, la transesterificación se puede realizar entre 120 y 190 °C, preferentemente, entre 135 y 180 °C, más preferentemente, entre 141 y 179 °C durante 10 minutos a 10 horas, preferentemente, de 30 minutos a 8 horas, más preferentemente, de 1 a 6 horas. Dentro de los intervalos de temperatura y tiempo, se puede obtener eficazmente una mezcla que es un material a base de tereftalato que tiene una relación de composición deseada. En este caso, el tiempo de reacción se puede calcular a partir de un punto en el que se alcanza la temperatura de reacción después de elevar la temperatura de los reactivos.
La transesterificación se puede realizar bajo un catalizador ácido o un catalizador metálico, y en este caso, pueden lograrse los efectos de disminuir el tiempo de reacción.
El catalizador ácido puede incluir, por ejemplo, ácido sulfúrico, ácido metanosulfónico o ácido p-toluenosulfónico, y el catalizador metálico puede incluir, por ejemplo, un catalizador organometálico, un catalizador de óxido metálico, un catalizador de sal metálica, o un metal en sí mismo.
El componente metálico puede ser, por ejemplo, cualquiera seleccionado del grupo consistente en estaño, titanio y circonio, o una mezcla de dos o más de ellos.
La esterificación directa y la transesterificación se pueden usar para preparar el material de glicérido descrito anteriormente. Es decir, las condiciones particulares de reacción, la relación molar, etc. pueden ser similares.
El material a base de glicérido se puede preparar generalmente usando un aceite vegetal como materia prima y se puede usar junto con glicerina, ácido acético (o anhídrido acético) y materiales de triacetina como materiales complementarios.
Por ejemplo, como primer método, el compuesto representado por la fórmula 1 puede prepararse mediante; una etapa de esterificación directa para hacer reaccionar glicerina y ácido acético en presencia de un catalizador para producir triacetina; y una etapa de transesterificación para hacer reaccionar un aceite vegetal y la triacetina en presencia de un catalizador. Es decir, el compuesto representado por la Fórmula 1 se puede preparar primero mediante acetilación y transesterificación de triacetina que se obtiene mediante la acetilación de glicerina con aceite vegetal.
Además, como segundo método, el compuesto representado por la fórmula 1 puede prepararse mediante; una etapa de esterificación de aceite vegetal y glicerina; y una etapa de hacer reaccionar el producto de transesterificación y el ácido acético. A diferencia del primer método, la esterificación y la acetilación en el segundo método pueden realizarse en orden inverso.
Como el aceite vegetal, por ejemplo, se pueden usar aceite de almendra, aceite de aguacate, aceite de ricino, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de oliva, aceite de cacahuete, aceite de salvado de arroz, aceite de cártamo, aceite de sésamo, aceite de soja, aceite de girasol, aceite de palma refinado, aceite de palmiste, aceite de coco, aceite de canola, etc.
Las condiciones particulares de la esterificación y los tipos de catalizadores pueden no diferir mucho de la explicación anterior. El ácido se puede reemplazar por un anhídrido de ácido, y después de terminar la reacción, se pueden realizar procesos generales para la comercialización, incluyendo la purificación.
El material a base de tereftalato y el material a base de glicérido así preparados pueden mezclarse mediante un método común, y el método de mezcla no está limitado específicamente.
Composición de resina
De acuerdo con otra realización de la presente invención, la composición plastificante se puede incluir en una cantidad de 5 a 150 partes en peso, de 10 a 100 partes en peso, o de 30 a 60 partes en peso y de 70 a 130 partes en peso de acuerdo con el uso aplicado, basado en 100 partes en peso de una resina que incluye acetato de vinilo de etileno, polietileno, policetona, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poliuretano, elastómero termoplástico, o una mezcla de los mismos.
La composición de resina se puede procesar a través de varios métodos tales como procesamiento de plastisol, procesamiento de extrusión o inyección y procesamiento de calandrado, y puede aplicarse a cables, materiales para el interior del coche, películas, láminas, tubos, papeles pintados, juguetes, materiales para suelos, cableados o materiales de recubrimiento de fibras ópticas.
Además, la composición de resina puede incluir productos diseñados para su utilización en una industria médica o alimentaria, por ejemplo, bolsas de sangre, bolsas de inyección intravenosa, bolsas de suero salino, tubos de inyección intravenosa, sondas gástricas, sondas de catéter, sondas de drenaje, guantes médicos, máscaras de oxígeno, aparatos de soporte y corrección, pieles artificiales y materiales para envolver alimentos (por ejemplo, materiales para envolver varias bebidas, carnes y verduras congeladas).
Preferentemente, la composición de resina se puede aplicar a una resina ecológica para envolver alimentos o resinas médicas y se puede evaluar que tiene excelentes funcionalidades, incluyendo la transparencia y el color para aplicarse a las resinas, y puede mostrar una excelente adhesión y propiedades mecánicas básicas similares o mejores como la eficiencia de plastificación y la pérdida volátil como el plastificante convencional.
La composición de resina, un estabilizante, un agente antiniebla, etc. pueden añadirse adicionalmente, y pueden añadirse además otros aditivos.
Ejemplos
En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones se explicarán en detalle para explicar particularmente la presente invención. La presente invención puede, sin embargo, incorporarse de formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones que se exponen en el presente documento. Más bien, estas realizaciones se proporcionan de tal manera que la presente divulgación será exhaustiva y completa y transmitirá plenamente el concepto inventivo para los expertos en la materia.
Ejemplo de preparación 1: Preparación de material a base de tereftalato
A un reactor equipado con un agitador, un condensador y un decantador, se inyectaron 2000 g de tereftalato de di(2-etilhexilo) (LG Chem,) y 340 g de n-butanol (17 partes en peso basado en 100 partes en peso de DEHTP) y se transesterificó en atmósfera de nitrógeno a una temperatura de reacción de 160 °C durante 2 horas para obtener una composición que incluye tereftalato de dibutilo (DBTp ), tereftalato de butil(2-etilhexilo) (BEHTP) y tereftalato de di(2-etilhexilo) (DEHTP) en cantidades del 4,0 % en peso, 35,0 % en peso y 61,0 % en peso, respectivamente.
El producto de reacción se destiló para eliminar el butanol y el alcohol 2-etilhexílico para finalmente preparar una composición de mezcla.
Ejemplo de preparación 2: Preparación de material a base de glicérido
En el mismo aparato que en el Ejemplo de preparación 1, se inyectaron 1000 g de aceite de coco y 300 g de glicerina y se realizó la transesterificación a una temperatura de reacción de 100 °C durante 4 horas y el producto de reacción se purificó para obtener monoglicérido. Después, se realizó la acetilación a 120 °C usando una cantidad excesiva de anhídrido acético, y se realizaron procesos de extracción y purificación para obtener 1510 g de un producto final.
Los materiales preparados en los Ejemplos de preparación 1 y 2 se mezclaron para preparar las composiciones plastificantes de los ejemplos, y los detalles se resumen en la Tabla 1 a continuación. La evaluación de las propiedades físicas de las composiciones plastificantes se realizó de acuerdo con los siguientes elementos de prueba.
T l 11
continuación
<Artículos de ensayo>
Medición de la dureza
Se midió la dureza Shore (Shore A y D) a 25 °C, 3T 10s de acuerdo con ASTM D2240. Cuanto menor era el valor, mejor.
Medición de la resistencia a la tracción
Se extrajo una muestra mediante el método ASTM D638, a una velocidad de cruceta de 100 mm/min (0,25 T) usando un aparato de ensayo de U.T.M (fabricante: Instron, nombre del modelo: 4466), y se midió un punto donde se cortó la muestra. La resistencia a la tracción se midió en la dirección DT y en la dirección DM y se calculó como sigue. Cuanto mayor era el valor, mejor.
Resistencia a la tracción (kgf/mm2) = valor de carga (kgf)/espesor (mm) x ancho (mm) Medición de la tasa de alargamiento
Se extrajo una muestra mediante el método ASTM D638, a una velocidad de cruceta de 100 mm/min (0,25 T) usando un aparato de ensayo de U.T.M, y se midió el punto donde se cortó la muestra. La tasa de alargamiento se midió en la dirección DT y en la dirección Dm y se calculó como sigue. Cuanto mayor era el valor, mejor.
Tasa de alargamiento (%) = [longitud después del alargamiento/longitud inicial] x 100 Medición de pérdida de migración
De acuerdo con KSM-3156, se obtuvo una muestra (1 T) con un espesor de 2 mm o más, se colocaron placas PS en ambos lados de la muestra y se aplicó una carga de 98066,5 N/m2 (1 kgf/cm2). La muestra se mantuvo en un horno de circulación de aire caliente (80 °C) durante 72 horas y luego se sacó y se enfrió a temperatura ambiente durante 4 horas. Después, se retiraron las placas de PS adheridas a ambos lados de la muestra, se midieron los pesos antes y después de permanecer en el horno, y se calculó la pérdida por migración como se indica a continuación. Cuanto menor era el valor, mejor.
Pérdida por migración (%) = [(peso inicial de la muestra a temperatura ambiente - peso de la muestra después de permanecer en el horno)/peso inicial de la muestra a temperatura ambiente] x 100 Medición de pérdida volátil
La muestra fabricada se procesó a 80 °C durante 72 horas, se midió el peso de la muestra y se realizó el cálculo como se indica a continuación. Cuanto menor era el valor, mejor.
Pérdida volátil (%) = [(peso inicial de la muestra - peso de la muestra después del procesamiento)/peso inicial de la muestra] x 100
Medición del módulo al 100 %
Se extrajo una muestra mediante el método ASTM D638, a una velocidad de cruceta de 100 mm/min (0,25 T) usando un aparato de prueba de U.T.M, y se midió la tensión de alargamiento (módulo al 100 %) cuando se alargaba un 100 % en una dirección DT y una dirección DM. Cuanto menor era el valor, mejor.
Medición de la turbidez y la transparencia
Se midieron la turbidez y la transparencia usando el medidor de turbidez NDH 7000. Cuanto menor era el valor de turbidez, mejor, y cuanto mayor era el valor de transparencia, mejor.
Ejemplo experimental 1: Evaluación de las propiedades físicas de la muestra de resina
Se fabricó una muestra usando cada una de las composiciones plastificantes de mezcla de los Ejemplos y los Ejemplos Comparativos que se enumeran en la Tabla 1.
Cada muestra se fabricó con referencia al método ASTM D638. Con respecto a 100 partes en peso de una resina de cloruro de polivinilo (PVC (LS100), se mezclaron 40 partes en peso de cada composición plastificante preparada en los Ejemplos y los Ejemplos Comparativos, 10 partes en peso de aceite de soja epoxidado (ESO), 1,5 partes en peso de LTX-630P como estabilizante y 2 partes en peso de Almax-9280 como agente antiempañante a 700 rpm a 98 °C mediante el uso de un molino de rodillos, el trabajo se realizó a 160 °C durante 4 minutos y se realizó el procesamiento usando una prensa a 180 °C durante 2,5 minutos (baja presión) y 2 minutos (alta presión) para fabricar una muestra.
Usando cada muestra, se evaluaron los elementos de prueba y los resultados se enumeran en la Tabla 2 a continuación.
Con referencia a la tabla 2, los valores de dureza de los Ejemplos 1 a 4 se evaluaron como un grado equivalente al excelente valor de dureza del material a base de glicérido del Ejemplo Comparativo 2 y, por lo tanto, se encontró que la eficiencia de plastificación se tomaba de mejores propiedades laterales. Al comparar las propiedades mecánicas, incluyendo la resistencia a la tracción, los valores de tasa de alargamiento y de módulo de los Ejemplos con los Ejemplos Comparativos 1 y 2, los valores eran grados equivalentes a los materiales que tenían valores excelentes. Además, la pérdida por migración y la pérdida volátil de los Ejemplos fueron equivalentes al Ejemplo Comparativo 1 que tuvo un valor más bajo, y se encontró que se tomaron excelentes propiedades físicas. También se encontró que el valor de turbidez y la transparencia eran grados equivalentes a los valores de uno mejor.
Particularmente, con respecto a las propiedades de tasa de alargamiento, las velocidades de alargamiento en la dirección DT del material a base de tereftalato y el material a base de glicérido fueron similares pero la velocidad de alargamiento en la dirección DM fue mejor para el material a base de glicérido del Ejemplo Comparativo 2. En caso de mezclarse dos materiales, las tasas de alargamiento tanto en la dirección DT como en la dirección DM fueron excelentes y, particularmente, la tasa de alargamiento en la dirección DM mostró un valor aún más mejorado.
A través de esto, se puede encontrar que si se mezclan un material a base de tereftalato y un material a base de glicérido, las excelentes propiedades físicas de cada material pueden mantenerse en los mismos o mejores grados y las propiedades mecánicas pueden mostrar valores aún más mejorados. En consecuencia, la composición plastificante de acuerdo con la presente invención tiene una excelente eficacia de plastificación y propiedades mecánicas mejoradas, y puede proporcionar una resina que puede mantener un excelente grado de pérdida volátil, pérdida por migración, turbidez y transparencia.
Es decir, como los efectos se anticiparon de la mezcla de dos materiales, no se mostró el cambio lineal de las propiedades físicas de cada material, pero las excelentes propiedades físicas de cada material se mantuvieron en los mismos o mejores grados y algunas propiedades se mejoraron aún más.
Claims (8)
1. Una composición plastificante, que comprende:
un material a base de tereftalato que comprende tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo) y tereftalato de di(2-etilhexilo); y
un material a base de glicérido que comprende al menos un compuesto representado por la siguiente fórmula 1:
[Fórmula 1]
en la Fórmula 1,
R es un grupo alquilo lineal o ramificado de 8 a 20 átomos de carbono.
2. La composición plastificante de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la relación en peso del material a base de tereftalato y el material a base de glicérido es de 90:10 a 10:90.
3. La composición plastificante de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la relación en peso del material basado en tereftalato y el material a base de glicérido es de 90:10 a 30:70.
4. La composición plastificante de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el material a base de tereftalato comprende del 0,5 al 30 % en peso del tereftalato de dibutilo; del 10 al 50 % en peso del tereftalato de butil(2-etilhexilo); y del 40 al 89 % en peso del tereftalato de di(2-etilhexilo).
5. Una composición plastificante de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:
un material a base de tereftalato que comprende tereftalato de dibutilo, tereftalato de butil(2-etilhexilo), tereftalato de di(2-etilhexilo) y tereftalato representado por la siguiente Fórmula 2; y
un material a base de glicérido que comprende al menos un compuesto representado por la siguiente fórmula 1, en donde, basado en 100 partes en peso de una mezcla en peso del tereftalato de di(2-etilhexilo) y el tereftalato representado por la siguiente fórmula 2, el tereftalato de di(2-etilhexilo) es 99,0 partes en peso o más, y el tereftalato representado por la siguiente Fórmula 2 es menos de 1,0 parte en peso:
[Fórmula 1]
en la Fórmula 1,
R es un grupo alquilo lineal o ramificado de 8 a 20 átomos de carbono,
[Fórmula 2]
en la Fórmula 2,
Ri es un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 13 átomos de carbono, donde Ri no es un grupo 2-etilhexilo.
6. Una composición de resina que comprende 100 partes en peso de una resina; y de 5 a 150 partes en peso de la composición plastificante de acuerdo con la reivindicación 1 o 5.
7. La composición de resina de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la resina es al menos una seleccionada del grupo que consiste en etileno acetato de vinilo, polietileno, polipropileno, policetona, cloruro de polivinilo, poliestireno, poliuretano y elastómero termoplástico.
8. La composición de resina de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la composición de resina es un material de al menos un producto seleccionado del grupo que consiste en cables, materiales para suelos, materiales para el interior del coche, películas, láminas, papeles pintados y tubos.
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