ITMI20000821A1 - Procedimento per la produzione di una materia plastica formabile a freddo e materiale secondo tale procedimento - Google Patents

Description

"Procedimento per la produzione di una materia plastica formabile a freddo e materiale secondo tale procedimento"

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione a freddo di manufatti in materia plastica e ad una materia plastica ottenuta con tale procedimento.

E’ ben noto come i polimeri plastici siano grandemente impiegati nella produzione di manufatti. Purtroppo, i polimeri plastici necessitano di un procedimento di stampaggio a caldo, con presse ad alto tonnellaggio e costosi stampi di acciaio.

Prodotti in resina capace di polimerizzare a freddo mediante opportuni catalizzatori sono talvolta impiegati ma le loro caratteristiche meccaniche sono ben differenti da quelle delle plastiche sopra menzionate e non sono ad esse sostituibili se non in un campo molto limitato di applicazioni.

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un nuovo materiale plastico che pure avendo sostanzialmente le caratteristiche di un polimero, quale ad esempio il polipropilene, sia formabile con le tecniche a freddo impiegate nelle resine indurenti a freddo mediante catalizzatore opportuno. Ciò permette ad esempio l’uso di economiche attrezzature a colata in altrettanto economici stampi in materiale siliconico o simili.

.In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un procedimento per la produzione di materia plastica formata a freddo comprendente le fasi di produrre particelle di polimero; disperderle in una resina polimerizzabile a freddo in una quantità almeno pari al 20% in peso del totale; aggiungere un catalizzatore alla resina per indurirla.

Sempre secondo l’invenzione, si è inoltre pensato di realizzare una materia plastica comprendente una resina polimerizzata a freddo contenente come carica almeno il 20% in peso di particelle disperse di un polimero.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi.

In un procedimento secondo l’invenzione per la produzione di manufatti di materia plastica formata a freddo si inizia con il produrre particelle di polimero, vantaggiosamente polipropilene. Dopo di ciò tali particelle vengono disperse in una resina polimerizzabile a freddo in una quantità almeno pari al 20% in peso del totale e preferibilmente pari almeno al 35%. Il prodotto viene poi indurito nella forma voluta mediante aggiunta di un opportuno catalizzatore adatto all’indurimento della resina impiegata. Poiché il processo avviene a freddo, non sono necessarie costose presse e altrettanto costosi stampi in acciaio o simili. E’ al contrario sufficiente l’uso, ad esempio, di economiche attrezzature di stampaggio a colata.

E’ stato trovato che Γ infiltrazione della resina, quale materiale legante, all’interno delle catene cristalline delle particelle di polimero, con i polimeri amalgamati ed inglobati a freddo, fornisce al prodotto finito buone caratteristiche meccaniche, ad esempio soddisfacentemente simili a quelle di un prodotto in plastica polimerica termoformata, senza i già accennati svantaggi insiti nelle termoformatura.

E’ stato trovato particolarmente vantaggioso per le caratteristiche qualitative del prodotto ottenuto, l’uso di particelle di polimero micronizzate con granulometria compresa fra 200pm e 500pm, preferibilmente fra 250 μιη e 450pm. E’ stato trovato infatti che particelle con simili caratteristiche dimensionali permettono di ottenere una molto soddisfacente coesione fra polimero e legante.

Fra le possibili forme delle particelle micronizzate è state individuata come preferenziale la forma sferoidale. Inoltre, vantaggiosamente, le particelle sferoidali possono essere prodotte con incavi distribuiti sulla superficie. E’ stato infatti trovato che gli incavi, ricevendo ed inglobando il legante, permettono un miglioramento della coesione.

Fra le resine impiegabili è stata trovata particolarmente vantaggiosa la resina poliestere formata da polimeri insaturi con aggiunta di monomeri insaturi nella misura del 25-50%, preferibilmente 30-40%, e capace di polimerizzare con radicali liberi dando come risultato un copolimero reticolato. I polimeri insaturi preferiti hanno peso molecolare superiore a 2000. E’ stato trovato che l’uso di resine poliestere insature quale legante, chimicamente inerte rispetto al polipropilene o simili, permette di conferire al materiale buone proprietà meccaniche e buona stabilità chimica.

Vari adatti catalizzatori possono essere impiegati per l’indurimento a freddo della resina.

E’ stato però trovato in particolare vantaggioso l’uso di un catalizzatore formato da acetilacetone perossido in concentrazione compresa fra 0.5% e 5% del peso della resina, e in particolare fra 1% e 4%, con l’ausilio di un attivante formato da ottoano di Co al 6%-12%, in concentrazione variabile. La percentuale di attivante può variare a seconda del tipo di manufatto che si desidera produrre e la sua concentrazione dipende dallo spessore del manufatto e dai tempi richiesti per l’indurimento. Se gli spessori sono relativamente sottili è stato trovato vantaggioso l’uso di una concentrazione compresa fra il 2% e il 3% e preferibilmente nell’intorno del 2.5% del peso della resina.

Nel caso di manufatti di elevato spessore, nei quali lo smaltimento del calore prodotto dalla reazione di indurimento potrebbe rivelarsi difficile, è stato trovato più vantaggioso l’uso di un catalizzatore formato da metiletilchetone perossido con percentuali in peso sulla resina compresa fra 0.5% e 5% e in particolare fra 1% e 4%, con l’ausilio di un accelerante formato da sali di Co in percentuale compresa fra il 2% e il 3% e preferibilmente nel’intoro del 2.5% del peso della resina.

Nel caso si voglia produne manufatti di colore chiaro o trasparente, invece di utilizzare come acceleranti sali di Co è stato trovato preferibile l’impiego di un accelerante formato da Ν,Ν-dietilacetoacetammide in concentrazione compresa fra 0.05% e 0.4% e preferibilmente fra 0.1% e 0.4% del peso della resina.

Sebbene le caratteristiche del materiale prodotto con il procedimento a freddo secondo l’invenzione siano risultate sorprendentemente buone pure non impiegando i noti materiali che necessitano di procedimenti a caldo, è stato trovato possibile migliorare ulteriormente le caratteristiche meccaniche, se necessario, mediante rinforzo del prodotto ottenuto inserendo nella massa, prima del'indurimento della resina, fogli o filo disperso di fibra di vetro. Ciò è facilmente fattibile durante la colata del materiale nello stampo.

A questo punto è chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati, fornendo un procedimento sostanzialmente a freddo, che permette di ottenere con un materiale che comprende una resina polimerizzata a freddo contenente come carica particelle disperse di un polimero, sia i vantaggi delle produzioni con resine poliestere o simili indurenti a freddo, sia i contemporanei vantaggi meccanici e qualitativi propri delle produzioni a caldo impieganti i polimeri plastici.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di materia plastica formata a freddo comprendente le fasi di: produrre particelle di polimero; disperderle in una resina polimerizzabile in una quantità almeno pari al 20% in peso del totale; aggiungere un catalizzatore alla resina per indurirla.
2. 2. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale le particelle sono micronizzate con granulometria compresa fra 200μπι e 500pm, preferibilmente fra 250 pm e 450pm.
3. 3. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale il polimero è polipropilene.
4. 4. Procedimento secondo rivendicazione 2, nel quale le particelle micronizzate hanno forma sferoidale.
5. 5. Procedimento secondo rivendicazione 4, nel quale le particelle sferoidali hanno incavi distribuiti sulla superficie.
6. 6. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale la resina è resina poliestere formata da polimeri insaturi con aggiunta di monomeri insaturi nella misura del 25-50%, preferibilmente 30-40%, capace di polimerizzare con radicali liberi dando un copolimero reticolato.
7. 7. Procedimento secondo rivendicazione 6, nel quale i polimeri insaturi hanno peso molecolare superiore a 2000.
8. 8. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale la resina è indurita mediante un catalizzatore formato da acetilacetone perossido in concentrazione compresa fra 0.5% e 5% del peso della resina, e in particolare fra 1% e 4%, con l’ausilio di un attivante formato da ottoano di Co al 6%-12%, in concentrazione compresa fra il 2% e il 3% e preferibilmente nell’intorno del 2.5% del peso della resina.
9. 9. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale la resina è indurita mediante un catalizzatore formato da metiletilchetone perossido con percentuali in peso sulla resina compresa fra 0.5% e 5% e in particolare fra 1% e 4%, con l’ausilio di un accelerante formato da sali di Co in percentuale compresa fra il 2% e il 3% e preferibilmente nell’intorno del 2.5% del peso della resina.
10. 10. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale la resina è indurita mediante un catalizzatore formato da metiletilchetone perossido con percentuali in peso sulla resina compresa fra 0.5% e 5% e in particolare fra 1% e 4%, con l’ausilio di un accelerante formato da Ν,Ν-dietilacetoacetammide in concentrazione compresa fra 0.05% e 0.4% e preferibilmente fra 0.1% e 0.4% del peso della resina.
11. 11. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale prima dell’ indurimento della resina è eseguita l’ulteriore fase di inserire nella massa fogli o filo disperso di fibra di vetro.
12. 12. Materia plastica comprendente una resina polimerizzata contenente come carica almeno il 20% in peso di particelle disperse di un polimero.
13. 13. Materia plastica secondo rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che le particelle sono micronizzate con granulometria compresa fra 200pm e 500μτη, preferibilmente fra 250 pm e 450pm.
14. 14. Materia plastica secondo rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il polimero è polipropilene.
15. 15. Materia plastica secondo rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che le particelle micronizzate hanno forma sferoidale.
16. 16. Materia plastica secondo rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che le particelle sferoidali hanno incavi distribuiti sulla superficie.
17. 17. Materia plastica secondo rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che la resina è resina poliestere formata da polimeri insaturi con aggiunta di monomeri insaturi nella misura del 25-50%, preferibilmente 30-40%, capace di polimerizzare con radicali liberi dando un copolimero reticolato.
18. 18. Materia plastica secondo rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che i polimeri insaturi hanno peso molecolare superiore a 2000.
19. 19. Materia plastica secondo rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che nella massa sono presenti fogli o filo disperso di fibra di vetro.