ITMI941772A1 - Procedimento per la produzione di masse di poliesteri modificati per formatura - Google Patents
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Abstract
La presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di masse per formatura di poliesteri modificati, caratterizzato dal fatto che un poliestere termoplastico viene trasformato allo stato fuso con almeno un diisocianato, alifatico od aromatico, che si modella il prodotto ottenuto e si stira la massa per formatura ottenuta. Le masse per formatura di poliestere ottenute secondo l'invenzione sono contraddistinte da un'elevata resistenza alla scheggiatura e sono quindi adatte per la produzione di nastri per imballaggio, filati e fogli.
Description
DESCRIZIONE
dell' invenzione industriale dal titolo:
"Procedimento per la produzione di masse di poliesteri modificati per formatura"
La presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di masse di poliesteri modificati per formatura, ed anche le masse per formatura ottenibili con tale procedimento.
I prodotti di poliestere trovano largo impiego in quanto i poliesteri si distinguono per Le Loro ottime proprità fisiche e l'elevata stabilità termica e chimica. Cosi le masse di poliesteri per formatura vengono trasformate soprattutto in fogli, filati e nastri, ad esempio in geotessili, in fogli per torri di raffreddamento, in tele per filtri, ed in monofili.
Particolare importanza rivestono i nastri da imballaggio in poliestere che servono per gli imballaggi da trasporto. Tali nastri da imballaggio devono avere, oltre ad un'elevata resistenza alla trazione, anche un allungamento ben definito ed una ridotta tendenza alla scheggiatura quando piegati.
Secondo con l'attuale stato delta tecnica, si è cercato di ottenere una combinazione di queste proprietà mediante l'uso di poliesteri, ad es. polietilentereftaLato, aventi peso molecolare straordinariamente alto. A parte il fatto che anche con un siffatto poliestere La tendenza alla scheggiatura quando piegato Lascia a desiderare, questi poLiesteri sono molto costosi e quindi mettono in dubbio L'economicità dell'utilizzo delLe masse per formatura in questione.
Si è quindi cercato di realizzare La combinazione deLle suddette proprietà tramite additivi aL poliestere grezzo. Come additivi si è fatto uso, ad esempio, di agenti modificanti, elastomeri e copolimeri.
Come poliestere grezzo è stato preso in considerazione anche il materiale di riciclo. NeLLa sua lavorazione si ha una significativa riduzione del peso molecolare a causa riscaldamento, delle forze di taglio e della degradazione elettrolitica. Si è tentato di ottenere un effetto opposto mediante L'uso di reticolanti e/o stabilizzanti. A tale scopo sono stati proposti addotti di diisocianati, carbodiimidi, diisocianati ed altri composti reattivi.
La DE-A-2610531 descrive poliesteri termoplastici modificati con una policarbodiimide. Questi poliesteri possono essere ottenuti tramite trasformazione di un poliestere termoplastico saturo con una policarbodiimide derivante da aLmeno un diisocianato aromatico non sostituito o sostiyuito da un metile su ciascun anello aromatico e che ha almeno tre unità di carbodiimide per molecola. I poliesteri cosi ottenuti sono adatti per estrusione ed hanno un rapporto di stabilità a fusione T1/Τ2
inferiore a 2.
La DE-A-2712319 descrive un metodo per La produzione di una massa di resina termoplastica a combustione ritardata. A tale proposito si usa un prodotto di reazione di un poliestere termoplastico a basso peso molecolare con un diisocianato.
Con i metodi proposti dalLo stato della tecnica non è possibile ottenere tutte Le suddette proprietàla in combinazione tra di loro. E' vero che con i procedimenti dello stato della tecnica si perviene ad un aumento della viscosità delle masse di poliestere ma stirando queste masse di poliestere per realizzare le masse per formatura richieste si verifica un aumento della cristallinità e quindi una riduzione della resistenza alla scheggiatura.
Perciò, la presente invenzione si prefigge lo scopo di mettere a punto un procedimento per la produzione di masse per formatura di poliestere, facile da eseguire, economico, e che dia prodotti con ridotta tendenza alLa scheggiatura.
E' stato ora sorprendentemente trovato che le masse di poliestere possono essere modificate con l'aggiunta di diisocianati in modo che La viscosità intrinseca, la resistenza agli urti e la resistenza alla scheggiatura risultino notevolmente migliorate, mentre non variano la resistenza alla trazione e l'allungamento.
Oggetto della presente invenzione è quindi un procedimento per la produzione di masse per formatura stirate di poliesteri modificati, caratterizzato dal fatto che si trasformano poliesteri termopLastici saturi allo stato fuso con diisocianati, alifatici od aromatici, e che si modella il prodotto, in particolare per estrusione e stiratura.
L'aggiunta di un diisocianato provoca un aumento della viscosità intrinseca e quindi della resistenza all'urto del poliestere e, rispettivamente, delle masse per formatura di poliestere. Sorprendentemente, nonostante l'aumento della resistenza all'urto non si ha una riduzione della resistenza alla trazione, nè della resistenza alla scheggiatura. Anzi, si deve osservare un miglioramento della resistenza alla scheggiatura.
Con l'aiuto del procedimento secondo L'invenzione è quindi possibile produrre poliesteri e masse per formatura in poliestere con proprietà migliorate. Sono adatti soprattutto per ottenere prodotti stirati, come nastri per imballaggio, filati, compresi i monofili, fogli di tutti i tipi, tele per filtri, geotessili, ecc.
Sorprendentemente il procedimento secondo L'invenzione può essere attuoato anche con materiale di partenza costituito da poliestere di ricicLo, avente viscosità intrinseca inferiore a 0,65 dl/g. Un siffatto materiale non troverebbe, in termini economici, quasi alcun altro uso Logico.
Con il procedimento secondo l'invenzione possono essere impiegati, come materiali di partenza, tutti gli usuali poliesteri saturi. E' possibile usare un omo- od un etero-polimerizzato, in particolare poliesteri a base di acidi dicarbossilici alifatici o aromatici e dioli alifatici. Esempi di adatti acidi dicarbossilici sono L'acido succinico, L'acido adipico, L'acido sebacico, L'acido ftalico o l'acido tereftalico.
Esempi di adatti dioli sono iL glicole etilenico, iL glicole propilenico, L'1,3- e L'1,4-butandioLo o L'1,6-esandioLo.
Poliesteri particolarmente preferiti sono iL polietilentereftalato ed il poLibutilentereftaLato e pure le loro miscele di polimerizzati.
Diisocianati che possono essere impiegati neL processo secondo L'invenzione sono, preferibiLmente, l'1,4-tetrametilendiisocianato, l'1,6-esametiLendiisocianato, iL diisocianato dell’isoforone, iL 2,4- ed iL 2,6-toLuiLendiisocianato, iL 4,4'-difenilmetandiisocianato o lΊ ,5-naftilendiisocianato. E' pai— ticoLarmente preferito il 4,4'-difenilmetandiisocianato (MDI).
IL quantitativo di diisocianato impiegato dipende dalla qualità del poliestere di partenza usato e dalle proprietà del prodotto finale desiderato. In generale. La percentuale oscilla fra lo 0,1 ed iL 5 percento in peso, in particolare fra lo 0,2 ed iL 3 percento in peso.
La trasformazione del poliestere di partenza con il diisocianato viene effettuata allo stato fuso, cioè in generale ad una temperatura fra i 200 ed i 330°C, in particolare fra i 200 ed i 300°C. In modo opportuno. La trasformazione viene effettuata direttamente dopo La policondensazione od in un estrusore. NeLLo stesso tempo si deve fare attenzione ad allontanare efficacemente i prodotti di reazione gassosi, in particolare l'anidride carbonica.
Secondo una forma di realizzazione preferita, si trasforma il poliestere di partenza con un diisocianato ed un antiossidante. Il poliestere così ottenuto presenta delle proprietà particolarmente vantaggiose. Quindi, costituisce un oggetto dell'invenzione è anche un poliestere termoplastico modificato, che può essere ottenuto trasformando un poliestere termoplastico saturo allo stato fuso con almeno un diisocianato alifatico od aromatico ed almeno un antiossidante.
Come antiossidanti vengono preferibilmente usati fenoli impediti stericamente o fosfit organici. In modo particolare è preferito l'uso di pentaeritrite-tetrakis-3-(3,5-di-tert.-butil-4-idrossifenil)-propionato 0 di bis(2,4-di-tert.-butiIfenil)-pentaeritritedifosfito.
Il quantitativo di antiossidante dipende dalla qualità del poliestere di partenza e dalL'applicazione richiesta per il poliestere modificato. Essa è preferibilmente compresa fra lo 0,05 e l'1 percento in peso riferito al poliestere impiegato.
La formatura e lo stiro delle masse per formatura secondo l'invenzione sono effetuate in modo usuale. Le condizioni devono preseLte in funzione del prodotto desiderato.
I seguenti esempi illustrano L'invenzione:
Esempio 1
990 parti in peso di polietilentereftalato, avente una viscosità intrinseca di 0,64 dl/g, sono state modificate in un estrusore con degasificazione sotto vuoto, a 270°C, allo stato fuso, aggiungendo lo 0,75 percento in peso di 4,4'-difeniImetilen-diisocianato e lo 0,25 percento in peso di pentaeritritil-tetrakis-3-(3,5-di-tert.-butil-4-idrossifenil)-propionato. Il granulato che si ottiene raffreddando e tagliando, presenta una viscosità intrinseca di 0,84 dl/g.
Questo granulato è stato rifuso in un secondo estrusore a 270°C e poi estruso a forma di nastro. Dopo raffreddamento, questo nastro è stato riscaldato nuovamento fino al raggiungimento dello stato plastico e stirato fino a circa 5,5 volte la sua lunghezza originale mediante rulli rotanti a veLocità diverse.
I nastri stirati cosi ottenuti presentavano le seguenti proprietà:
Esempio di confronto 1
Produzione di nastri per imballaggio di poiietilenetereftalato non modificato avente una viscosità intrinseca di 0,64 dl/g.
Per ottenere una sufficiente resistenza alla trazione sarebbe necessario un grado di stiro dei nastri, ottenuti per estrusione, di 1:5,5 ; ma ciò non è realizzabile perchè i nastri si strappano già con rapporti di stiro notevolmente inferiori; non è neppure possibile produrre nastri di pratica utilità per l'imballaggio aventi le proprietà richieste dai capitolati secondo l'esempio di confronto 2.
Esempio di confronto 2
Da un polietiLentereftaLato non modificato, avente una viscosità intrinseca deLlo 0,84 dL/g, sono stati prodotti, aLlo stesso modo dell'esempio 1 ma senza aggiungere alcun diisocianato nè un'ahtiossidante, nastri per l'imballaggio aventi le seguenti proprietà:
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per La produzione di masse per formatura, stirate, di poliestere modificato, caratterizzato dal fatto che si trasforma un poliestere termoplastico allo stato fuso con almeno un diisocianato, alifatico od aromatico, si modella il poliestere così ottenuto e la massa per formatura che ne risulta viene stirata.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si usa un diisocianato alifatico.
- 3. Procedimento secondo Le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che si usa un diisocianato scelto fra l'1,4— tetrametitendiisocianato, l '1,6-esametitendiisocianato, il diisocianato di isoforone, il 2,4- ed il 2,6-toluitendiisocianato, il 4,4'-difeniLmetandiisocianato ed l'1,5-naftilendiisocianato.
- 4. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il diisocianato viene usato in quantità comprese fra Lo 0,1 ed iL 5 percento in peso, rispetto alla quantità di poliestere impiegato.
- 5. Procedimento secondo una deLle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che si usa un poliestere a base di acido succinico, acido adipico, acido sebacico, acido ftalico e/o acido tereftalico, e glicole etilenico, glicole propilenico, 1,3- e, 4-butandiolo, e/o 1,6-esandiolo.
- 6. Procedimento secondo una deLle precedenti rivendicazioni. caratterizzato dal fatto che si usa, come poliestere, il poLietilentereftalato od il polibutiLentereftalato e, come diisocianato, il 4,4'—difeniLmetandiisocianato.
- 7. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che come poliestere si impiega materiale riciclato avente viscosità intrinseca inferiore a 0,80 dl/g.
- 8. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la trasformazione del poliestere con il diisocianato viene effettuata allo stato fuso subito dopo la policondensazione o in un estrusore, in un intervallo di temperature compreso fra i 200 ed i 330°C.
- 9. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato daL fatto che La trasformazione del poliestere con il diisocianato viene effettuata in presenza di almeno un antiossidante.
- 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che come antiossidante si usa un fenolo impedito sfericamente o un fosfito organico.
- 11. Procedimento secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che come antiossidante si usa il pentaeritritil-tetrakis-3-(3,5-di-tert.-butil-4-idrossifenil)-propi onato, od il bis(2,4-di-tert.-butilfenil)-pentaeritritoldifosfito.
- 12. Procedimento secondo una delLe rivendicazioni dalla 9 alla 11, caratterizzato dal fatto che L'antiossidante viene usato in un quantitativo che va daLLo 0,05 all'1 percento in peso, rispetto alla quantità di poliestere impiegato.
- 13. Masse per formatura stirate di poliestere modificato,.ottenute con uno procedimento secondo una delle rivendicazioni dalla 1 alla 12.
- 14. Uso di poliestere modificato o di masse per formatura di poliestere ottenute per trasformazione di un poliestere termoplastico, saturo, alto stato fuso, con almeno un diisocianato alifatico o aromatico ed, eventualmente, con almeno un antiossidante secondo una delLe rivendicazioni dal-La 1 alla 12, per la produzione di nastri per imballaggio, di filati, compresi i monofili, o di fogli.
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