ITPI20110090A1 - Materiale termoplastico antiurto a base di polimeri di policondensazione e suo metodo di produzione - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: †MATERIALE TERMOPLASTICO ANTIURTO A BASE DI POLIMERI DI POLICONDENSAZIONE E SUO METODO DI PRODUZIONEâ€

DESCRIZIONE

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce a un materiale termoplastico a base di polimeri di policondensazione come poliammidi e poliesteri, avente proprietà idonee per fabbricare manufatti resistenti a sollecitazioni meccaniche impulsive, in particolare agli urti.

In particolare, l’invenzione si riferisce a materiali ottenuti impiegando plastiche di recupero come scarti di lavorazione e rifiuti selezionati da packaging, costituiti prevalentemente da poliolefine e polietilentereftalato.

L’invenzione si riferisce inoltre a un metodo per produrre tale materiale termoplastico.

Cenni alla tecnica nota

Sono noti materiali termoplastici adatti per settori d’impiego che richiedono resistenza all’urto. In particolare, le resine acrilonitrile-butadienestirene (ABS) sono largamente utilizzate per produrre numerosi manufatti antiurto. La sostituzione di questo materiale con altri di più facile riciclabilità nonché con minor carico ambientale nel ciclo produttivo à ̈ desiderabile per ragioni di ecosostenibilità. Per questo e altri motivi, le resine ABS hanno costi di produzione più elevati di molti materiali termoplastici.

Vi à ̈ quindi un interesse per materiali termoplastici che abbiano proprietà, in particolare proprietà antiurto, confrontabili con le proprietà delle resine ABS, ma che non abbiano gli inconvenienti sopra indicati. In particolare, sono stati fatti tentativi per ottenere un materiale antiurto a base di polietilentereftalato (PET). Il PET ha un costo contenuto e presenta costi e proprietà di interesse. Inoltre, vi à ̈ una notevole disponibilità di PET proveniente da scarti di lavorazione o da rifiuti selezionati che potrebbe essere vantaggiosamente usato allo scopo, previa omogeneizzazione e ripristino delle proprietà fisiche e meccaniche.

Tradizionalmente, nel PET sono state ottenute caratteristiche antiurto per aggiunta di filler o cariche inorganiche, ma ciò aumenta il peso specifico e modifica in modo spesso sfavorevole altre proprietà meccaniche. Più in dettaglio, la resistenza all’urto viene raggiunta aumentando il modulo elastico, piuttosto che migliorando la capacità di assorbire energia, per cui i materiali ottenuti cedono per sollecitazioni più elevate, ma rimangono fragili.

Più di recente sono stati sviluppati additivi in grado di reagire con il PET modificandone le proprietà.

Ad esempio, in Composite Interfaces (J 997), 4(5), 269-286 viene descritto un copolimero etilene-etilacrilato-glicidilmetacrilato che à ̈ in grado di reagire con il PET, conferendo alla matrice proprietà antiurto. L’elevata reattività di tale copolimero vinilico funzionale conduce tuttavia a una viscosità del fuso polimerico troppo elevata, che non à ̈ sostanzialmente adatto per essere stampato a iniezione.

In Polym. Int., 52, 291-298 (2003) sono descritte miscele tra PET postconsumo e una poliolefina fino al 10% in peso. La poliolefina in questione à ̈ un copolimero elastomerico commerciale dell’etilene con 1-ottene al 38%, privo di gruppi funzionali liberi. Le miscele sono state prodotte in un estrusore bivite, in presenza di un copolimero di etilene e acido acrilico come compatibilizzante. Ciò ha permesso di ottenere proprietà di impatto migliori rispetto al PET tal quale.

In Jour. Appl. Pol. Sci., 93(3), 1462-1472 (2004) si descrivono compatibilizzanti per miscele tra PET di recupero e poliolefine comprendenti copolimeri a blocchi funzionalizzati che sono in grado di dare luogo a materiali con elevate proprietà antiurto, ma hanno costi di produzione troppo elevati e non proporzionati al caso di uso di PET di recupero.

JP 2005-43734 si riferisce a materiali antiurto a base di poliestere contenenti fino al 70% di PET di recupero. Tali materiali antiurto contengono anche un secondo poliestere, in particolare ottenuto da glicol etilenico, acido tereftalico e 1,4-cicloesandimetanolo. Inoltre, à ̈ previsto l’impiego fino al 25% in peso di un copolimero vinilico funzionale metilmetacrilato-butadiene-stirene. Tali formulazioni sono particolarmente complesse e contengono monomeri e additivi di costo notevole.

Dalla domanda internazionale WO9935172, qui incorporata come riferimento, sono note poliolefine funzionalizzate con anidride maleica e derivati maleici per ottenere un additivo per compatibilizzare polimeri come poliammidi e poliesteri con poliolefine, allo scopo di ottenere, in particolare, materiali con proprietà antiurto. WO9935172 descrive anche un processo per ottenere le poliolefine funzionalizzate e un estrusore bivite per realizzare tale processo.

Sintesi dell’invenzione

È quindi scopo dell’invenzione fornire un materiale termoplastico a base di un polimero di largo consumo, che abbia proprietà di resistenza all’impatto e modulo elastico paragonabili a quelle di materiali quali le resine ABS.

È inoltre scopo della presente invenzione fornire un metodo di produzione di detto materiale termoplastico antiurto.

È altresì uno scopo dell’invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico in cui le proprietà di resistenza all’urto sono ottenute con la collaborazione di un polimero olefinico.

È anche uno scopo dell’invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico che sia idoneo per lo stampaggio a iniezione.

È anche uno scopo dell’invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico che sia idoneo per l’estrusione in lastra piana, ottenendo lastre piane idonee per processi di termoformatura.

È anche uno scopo dell’invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico a base di un materiale polimerico di recupero, ossia di un materiale polimerico proveniente da scarti di lavorazione piuttosto che da rifiuti selezionati, in modo da ridurre i costi di produzione.

È uno scopo particolare dell’invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico a base di PET di recupero di varia origine merceologica.

È poi uno scopo della presente invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico che abbia anche proprietà di ritardo di fiamma e autoestinguenza.

È inoltre uno scopo dell’invenzione fornire un siffatto materiale termoplastico che sia idoneo estruso in lastra piana che sia idoneo per processi di termoformatura.

Questi e altri scopi sono raggiunti da un metodo per produrre un materiale antiurto comprendente le fasi di:

– predisposizione di un polimero termoplastico base di policondensazione scelto tra:

– un poliestere, in particolare polietilentereftalato;

– una poliammide;

– un policarbonato,

– preparazione di un modificatore reattivo provvisto di gruppi funzionali atti a reagire con gruppi terminali di macromolecole del polimero base,

– miscelazione del polimero base e del modificatore reattivo, ottenendo il materiale antiurto,

la caratteristica principale del metodo essendo che il modificatore reattivo à ̈ preparato miscelando:

– una poliolefina funzionalizzata ottenuta per addizione di una poliolefina e di un derivato di un acido dicarbossilico insaturo;

– un copolimero vinilico funzionale.

Con l’espressione †copolimero vinilico funzionale†si intende un copolimero ottenuto dalla polimerizzazione di monomeri vinilici, o anche dienici, provvisto di una pluralità di gruppi funzionali atti a reagire con i gruppi terminali delle catene polimeriche del polimero base formando un legame chimico con il polimero base.

Con l’espressione †poliolefina funzionalizzata†si intende un polimero ottenuto introducendo gruppi funzionali in un polimero olefinico mediante una reazione di addizione di un derivato di un acido carbossilico insaturo e di una poliolefina, ad esempio polietilene. I gruppi funzionali del derivato carbossilico sono atti a reagire i gruppi terminali delle catene polimeriche del polimero base formando un legame chimico con il polimero base.

La poliolefina à ̈ un materiale amorfo con una temperatura di transizione vetrosa relativamente bassa, per cui alle normali temperature di utilizzo si trova in uno stato sostanzialmente gommoso. Quando un manufatto costruito con tale materiale viene sottoposto a una sollecitazione impulsiva come un urto, la porzione costituita dalla poliolefina risponde elasticamente smorzando le sollecitazioni interne al manufatto. Ciò à ̈ tanto più efficace quanto più la fase gommosa à ̈ dispersa nella matrice polimerica, poiché in tal caso à ̈ maggiore la collaborazione viscoelastica di porzioni estese, e sostanzialmente di tutto il materiale che forma il manufatto. Gli additivi reattivi impiegati, che formano il modificatore reattivo secondo l’invenzione consentono una dispersione della fase dispersa maggiore di quella ottenibile con sistemi di tecnica nota, in cui à ̈ prevista una dispersione meccanica, con sforzi relativamente modesti rispetto a quelli realizzabili in un’apparecchiatura convenzionale come un estrusore.

Attraverso la reazione tra il polimero base e gli additivi che formano il modificatore reattivo, si formano macromolecole che hanno una struttura a pettine, ossi macromolecole aventi una catena polimerica principale e delle catene laterali legate ovvero aggraffate sulla catena principale. La catena principale à ̈ una catena di tipo poliolefinico, ossia comprende una sequenza di atomi di carbonio legati tra loro, mentre le catene laterali sono formate da molecole del polimero base.

Più in dettaglio, le macromolecole con struttura a pettine ottenute hanno una catena principale, e catene laterali formate da un polimero termoplastico base scelto tra:

– un poliestere, in particolare polietilentereftalato;

– una poliammide;

– un policarbonato.

Le catene laterali e la catena principale sono legate attraverso gruppi terminali del polimero termoplastico base e gruppi funzionali della catena principale, atti a reagire con i gruppi terminali di macromolecole del polimero termoplastico base, e la catena principale à ̈ formata dalla poliolefina funzionalizzata e dal copolimero vinilico funzionale sopra indicati.

Le macromolecole del modificatore reattivo sono inizialmente di per sé immiscibili con il polimero base, ad esempio un policondensato come un poliestere, una poliammide o un policarbonato. In seguito alla reazione con il polimero base, le macromolecole del modificatore reattivo vengono meglio compatibilizzate nella miscela polimerica. Tale processo di compatibilizzazione conferisce al polimero base le proprietà antiurto necessarie per specifiche applicazioni, che non sono presenti nel polimero base.

Le macromolecole formate dalla reazione possono agire come compatibilizzante tra una fase formata dal polimero base, e un fase formata da una poliolefina, dall’altra. Tali macromolecole si dispongono all’interfaccia tra le due fasi, creando l'adesione necessaria per trasmettere gli sforzi meccanici tra di esse, conferendo al polimero base le proprietà antiurto necessarie per specifiche applicazioni, non presenti nel polimero base.

vantaggiosamente, la poliolefina funzionalizzata à ̈ un polietilene funzionalizzato ottenuto per addizione di anidride maleica e di un derivato maleico.

In particolare, il derivato dell’acido carbossilico insaturo à ̈ scelto tra:

– un monoestere;

– un diestere;

– un’ammide;

– una diammide;

– un’anidride.

Ad esempio, il derivato maleico può essere un estere maleico, in particolare un diestere maleico.

La poliolefina impiegata per produrre la poliolefina funzionalizzata può essere un polietilene scelto tra i vari gradi di polietilene conosciuti, in particolare può essere un polietilene a densità ultra-bassa (ULDPE).

Ad esempio, la poliolefina funzionalizzata può essere scelta tra le poliolefine funzionalizzate descritte in WO9935172.

Preferibilmente, la poliolefina funzionalizzata ha un grado di funzionalizzazione compreso tra lo 0,2% e il 2% in moli, in particolare tra lo 0,4% e l’1% in moli. Il grado di funzionalizzazione in moli à ̈ definito come percentuale di moli di modificatore funzionale rispetto alle moli di unità ripetente del polimero funzionalizzato.

In particolare, il copolimero vinilico funzionale comprende unità monomeriche derivate da etilene e unità monomeriche derivate da un comonomero acrilico non funzionale, in particolare un acrilato o un metacrilato di alchile. Le unità monomeriche derivanti da monomeri acrilici non funzionali non contribuiscono alla reazione con il polimero termoplastico base, tuttavia hanno la funzione di regolatori di proprietà del materiale polimerico ottenuto, come proprietà reologiche, proprietà termiche e altre.

In una forma realizzativa, il copolimero vinilico funzionale può essere un terpolimero comprendente:

– unità monomeriche derivanti da etilene;

– unità monomeriche derivanti da un comonomero acrilico non funzionale, ad esempio da un estere acrilico come un acrilato e/o un metacrilato di alchile;

– unità monomeriche derivanti da un comonomero funzionale, ossia provvisto di un gruppo funzionale idoneo a reagire con un terminale del polimero di base.

Vantaggiosamente, il copolimero vinilico funzionale comprende unità monomeriche derivate da monomeri acrilici provvisti di gruppi funzionali epossidici, ad esempio unità monomeriche derivanti da glicidilmetacrilato.

In questo modo, il composto modificatore reattivo polimerico può comprendere sia unità monomeriche derivate da monomeri acrilici con gruppi epossidici, sia unità monomeriche derivate da anidridi come anidride maleica.

In forme realizzative dell’invenzione, il copolimero vinilico funzionale comprende un copolimero dell’etilene con metil acrilato, e glicidil metacrilato, in particolare il copolimero vinilico funzionale comprende Lotader AX8900, prodotto da Arkema, ossia un copolimero di etilene, metilacrilato, 24% in peso, e glicidil metacrilato, 8% in peso.

Preferibilmente, la poliolefina funzionalizzata ha un contenuto in α-olefina compreso tra il 20% e il 60%, in particolare compreso tra il 25% e il 40%.

In tal modo, il composto modificatore reattivo può comprendere sia gruppi funzionali epossidici che gruppi funzionali anidride. Nel caso di un poliestere come materiale termoplastico base, entrambi i gruppi funzionali sono in grado di reagire sia con i terminali ossidrilici, sia con i terminali carbossilici delle macromolecole di poliestere. Tuttavia, i gruppi anidride sono più reattivi verso i gruppi terminali ossidrilici del poliestere, mentre i gruppi epossidici sono più reattivi verso i gruppi terminali carbossilici del poliestere. La presenza di entrambi i gruppi funzionali anidride e epossidico ha il vantaggio di consentire al composto modificatore reattivo di legarsi chimicamente con polimeri base come poliesteri attraverso entrambi i tipi di gruppi funzionali, rendendo più efficace il legame con il polimero base.

Analogamente, nel caso di un polimero base comprendente una poliammide, il composto modificatore reattivo contiene vantaggiosamente sia gruppi funzionali atti a reagire con gruppi terminali ossidrilici –OH, sia gruppi funzionali atti a reagire con gruppi terminali amminici -CONH2.

Il copolimero vinilico funzionale può comprendere comonomeri vinilici contenenti gruppi funzionali scelti tra:

– gruppi epossidici;

– gruppi anidride;

– gruppi isocianato;

– gruppi ossazolinici.

Il comonomero funzionale può essere scelto tra:

– un’anidride, in particolare anidride maleica;

– un comonomero comprendente un gruppo funzionale epossidico, in particolare glicidilmetacrilato.

Vantaggiosamente, il modificatore reattivo comprende una combinazione di anidridi e di comonomeri provvisti di gruppo funzionale epossidico.

Vantaggiosamente, il modificatore reattivo comprende unità monomeriche derivanti sia da anidridi, in particolare anidride maleica, sia monomeri comprendenti un terminale epossidico.

Vantaggiosamente, nel caso di materiali in cui il polimero base à ̈ PET, gli additivi che formano il modificatore reattivo polimerico hanno una temperatura di transizione vetrosa inferiore a 0°C. In tal modo, anche in assenza di una poliolefina elastomerica, in particolare non reattiva, il modificatore reattivo à ̈ in grado di conferire proprietà di resistenza all’urto alle comuni temperature di esercizio.

La quantità di composto modificatore reattivo può essere compresa tra il 5% e il 40% in peso rispetto alla somma della quantità del composto modificatore reattivo e del polimero termoplastico base. In particolare, la quantità del composto modificatore reattivo à ̈ compresa tra il 10% e il 30% in peso. Più in particolare la quantità del composto modificatore reattivo à ̈ compresa tra il 15% e il 25%.

In una variante del metodo, à ̈ previsto un ulteriore modificatore reattivo avente un peso molecolare inferiore e una densità di gruppi funzionali maggiore rispetto al modificato reattivo sopra definito. In tal modo, si ottiene un materiale che allo stato fuso ha una viscosità maggiore, il quale à ̈ idoneo per l’estrusione in forma piana, in particolare in forma di lastre piane. Per lo stesso motivo, le lastre piane così ottenute sono adatte per subire processi di termoformatura conservando le proprietà meccaniche e con notevole stabilità dimensionale. In tal modo, in particolare, un materiale come il PET, semicristallino e quindi di per sé poco idoneo per produrre manufatti come lastre termoformabili, può essere utilizzato come materiale base per un tale impiego.

Tale ulteriore modificatore reattivo può comprendere un oligomero comprendente unità monomeriche contenenti gruppi funzionali reattivi in catena laterale, tali gruppi funzionali reattivi essendo scelti tra:

– gruppi epossidici;

– gruppi isocianato;

– gruppi ossazolinici.

Tale ulteriore modificatore reattivo può comprendere molecole a struttura centrale provviste di almeno tre terminazioni reattive scelte tra:

– gruppi epossidici;

– gruppi anidride;

– gruppi isocianato;

– gruppi ossazolinici,

in questo caso si formano invece strutture in cui il modificatore reattivo forma un cuore centrale da cui si diramano ramificazioni formate da molecole del polimero base.

L’ulteriore modificatore reattivo può anche comprendere una combinazione di un materiale formato da un oligomero e da molecole a struttura centrale come sopra descritto.

In particolare, à ̈ prevista una fase preliminare di predisposizione di un’apparecchiatura comprendente un contenitore e mezzi di miscelazione all’interno del contenitore, e la fase di miscelazione comprende le fasi di:

– alimentazione della quantità di un polimero termoplastico base e della quantità di modificatore reattivo nel contenitore;

– azionamento dei mezzi di miscelazione;

– formazione di un fuso polimerico comprendente il polimero termoplastico base e il modificatore reattivo.

Preferibilmente, il contenitore à ̈ un contenitore tubolare e i mezzi di miscelazione comprendono almeno una vite girevole all’interno del contenitore tubolare. In particolare, l’apparecchiatura à ̈ un estrusore a vite, più in particolare un estrusore bivite o multivite. Le viti possono avere versi di rotazione concordi o discordi. Le apparecchiature di questo tipo, grazie allo sforzo di taglio che producono nella miscela, sono infatti in grado aumentare la superficie di interfaccia tra le due fasi sostanzialmente immiscibili formate dal polimero termoplastico base e dal composto modificatore reattivo, in particolare se polimerico.

In tal modo, la reazione avviene con un processo in cui à ̈ coinvolto un elevato sforzo di taglio, come avviene in un estrusore e in particolare in un estrusore bivite. Tale trattamento, come noto nella tecnica, viene utilizzato per rigenerare materiali polimerici di recupero, tipicamente polimeri di policondensazione come il PET. Con l’espressione rigenerare si intende un processo di rigradazione, o reprocessing reattivo in cui molecole aventi una determinata distribuzione di pesi molecolari vengono combinate per dare un materiale con una distribuzione di pesi molecolari desiderata e, in generale, un peso molecolare medio più elevato, in modo da migliorare le proprietà meccaniche del polimero.

Il processo di rigradazione in presenza del modificatore reattivo permette di ottenere, nel caso di PET di recupero, un materiale avente caratteristiche meccaniche superiori, anche rispetto al PET vergine.

Questo consente di usare un PET di recupero ottenuto miscelando porzioni aventi caratteristiche fisiche meccaniche e chimiche eterogenee, generalmente inferiori a quelle del PET vergine, come nel caso di PET di recupero di varia provenienza. Si ottiene un prodotto a base di PET in cui determinate proprietà specifiche, utili per ottenere materiali antiurto, sono superiori a quelle del PET vergine.

In particolare, gli additivi polimerici descritti in WO9935172 sono in grado di reagire con il polimero base facilitando il processo di rigradazione del polimero termoplastico base. Durante il processo si modifica sia la struttura del polimero termoplastico base, sia la caratteristica dell’additivo.

In particolare, l’apparecchiatura provvista di una bocca di uscita scelta tra un ugello o filiera a sezione trasversale circolare per estrusione in fili. Tali fili possono essere idonei a essere ridotti in pellet o scaglie. In alternativa, la bocca di uscita può comprendere un ugello o filiera a sezione trasversale piana per ottenere semilavorati piani bidimensionali come lastre. Preferibilmente, la filiera piana ha una sezione di uscita regolabile.

Vantaggiosamente, il polimero termoplastico base comprende almeno una parte di un polimero di recupero. In particolare, il polimero termoplastico base à ̈ formato soltanto da PET di recupero. Infatti, le reazioni con il composto modificatore reattivo permettono di usare polimeri base eterogenei in termini di peso molecolare, come nel caso delle plastiche provenienti da raccolta differenziata selezionata, o da scarti di lavorazione industriale. In tal modo, le proprietà fisiche e meccaniche del blend polimerico ottenuto, formato dal materiale polimerico base e dal modificatore reattivo, sono indipendenti dalla distribuzione dei pesi molecolari del materiale di partenza. Nel caso di polimeri di recupero, il metodo permette di ottenere le caratteristiche di resistenza all’urto con un incremento di costo minimo, dovuto al maggior valore del composto modificatore reattivo, scelto nei gruppi sopra indicati. In particolare, nel caso del PET tale incremento di costo non supera il 15-20% dei costi di trasformazione, senza e con le aggiunte del modificatore.

In una variante, il metodo prevede una fase di alimentazione di una quantità di un ulteriore polimero elastomerico o termoplastico, e il composto modificatore reattivo agisce da compatibilizzante dell’ulteriore polimero termoplastico e/o dell’elastomero con il polimero termoplastico base.

In particolare, la quantità di materiale elastomerico può essere compresa tra lo 0 e il 20%. Ciò permette di raggiungere valori ancora superiori di resistenza all’impatto, nel caso del PET fino a valori di Izod, con intaglio, di circa 450 J/m. I materiali ottenuti secondo tale variante del metodo sono idonei, ad esempio, per la fabbricazione di caschi di protezione.

In una variante, il metodo prevede una fase di aggiunta di una carica minerale o filler alla miscela del polimero base e del modificatore reattivo, o al fuso polimerico. In particolare, la carica scelta tra talco micronizzato e talco micronizzato trattato superficialmente. In tal modo, à ̈ possibile ottenere materiali idonei per applicazioni a temperature di esercizio più elevate. ad esempio, nel caso del PET à ̈ possibile raggiungere valori di HDT @ 1,81 MPa dell’ordine di 70°C per campioni appena stampati e di circa 80°C per campioni trattati a 120°C per 10’. Le cariche minerali permettono inoltre di aumentare la rigidità, sempre nel caso del PET, fino a valori di modulo a flessione dell’ordine di 2000 MPa, sia pure limitando la resistenza all’impatto a valori Izod con intaglio di circa 80 J/m.

Il metodo può anche prevedere una fase di aggiunta di un additivo ritardante di fiamma al polimero base e/o al modificatore reattivo, o alla loro miscela, per ottenere un prodotto ignifugo. L’agente ritardante di fiamma può essere un additivo a base di fosforo, nella forma di compound polimerico, come il compound con poliammide 6 noto come Masteret, prodotto da Italmatch Chemicals.

In una forma realizzativa, à ̈ prevista una fase di aggiunta di nanoparticelle inorganiche al polimero termoplastico base e/o al modificatore reattivo. In tal modo, il metodo permette di preparare nanocompositi eterofasici aventi proprietà specifiche, in particolare proprietà meccaniche come modulo elastico e resistenza all'impatto, ampliando gli intervalli di valori di tali proprietà che possono essere raggiunti in operazioni di processing di materiali termoplastici per stampaggio a iniezione. Infatti, la dispersione di nanoparticelle inorganiche solo nel polimero termoplastico di base permette di aumentare il modulo e la resistenza meccanica allo sforzo mantenendo le proprietà antiurto fornite dalla fase poliolefinica. D’altra parte, la dispersione di nanoparticelle nel solo modificatore reattivo, nel caso di un modificatore reattivo poliolefinico, permette di modulare la rigidità pur conservando le proprietà di resistenza all’urto.

Vantaggiosamente, il metodo prevede una fase di essiccamento del polimero base prima della rispettiva fase di alimentazione.

In particolare, à ̈ prevista una fase di filtrazione del fuso polimerico in una sezione del contenitore tubolare, in particolare in prossimità di una sezione di uscita del contenitore tubolare.

Gli scopi sopra indicati sono altresì raggiunti da un materiale antiurto comprendente un polimero a pettine avente una catena principale e catene laterali, le catene laterali comprendendo un polimero termoplastico base scelto tra:

– un poliestere, in particolare polietilentereftalato;

– una poliammide;

– un policarbonato,

le catene laterali e la catena principale essendo legate attraverso gruppi terminali del polimero termoplastico base e gruppi funzionali della catena principale atti a reagire con i gruppi terminali di macromolecole del polimero termoplastico base, la caratteristica principale del materiale essendo che la catena principale comprende:

– una poliolefina funzionalizzata ottenuta per addizione di un derivato monomerico di uno o più acidi dicarbossilici insaturi;

– un copolimero vinilico funzionale.

Il materiale antiurto può inoltre comprendere un polimero a struttura centrale in miscela con detto polimero avente struttura a pettine, detto polimero a struttura centrale comprendendo un’unità centrale di peso molecolare inferiore a un valore predeterminato e comprendendo delle ramificazioni che si estendono radialmente a partire dall’unità centrale, in cui le ramificazioni sono formate da un polimero termoplastico base scelto tra:

– un poliestere, in particolare polietilentereftalato;

– una poliammide;

– un policarbonato,

le ramificazioni e l’unità centrale essendo legate attraverso gruppi terminali del polimero termoplastico base e gruppi funzionali dell’unità centrale atti a reagire con gruppi terminali di macromolecole del polimero termoplastico base. L’unità centrale può essere una catena di un oligomero comprendente unità monomeriche contenenti gruppi funzionali reattivi secondo una densità maggiore della densità dei gruppi funzionali lungo la catena principale del polimero a pettine. In alternativa, o in aggiunta, l’unità centrale può anche essere un nucleo centrale di una molecola a struttura centrale o radiale provvista di almeno tre terminazioni reattive.

In particolare, i polimeri a struttura centrale sono covalentemente legati al polimero a pettine come catene laterali del polimero a pettine.

Gli scopi sopra indicati sono altresì raggiunti da un materiale antiurto ottenuto con il metodo sopra descritto.

Descrizione delle forme realizzative preferite.

L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione di sue forme realizzative nella forma di esempi, forniti a titolo esemplificativo e non limitativo, di materiali antiurto comprendenti ciascuno un polimero con struttura a pettine comprendente una catena principale poliolefinica e catene laterali derivanti da un polimero termoplastico, in cui le catene laterali e la catena principale sono legate attraverso gruppi terminali del polimero termoplastico base e gruppi funzionali della catena principale atti a reagire con i gruppi terminali di macromolecole del polimero termoplastico base. Gli esempi illustrano inoltre forme realizzative del metodo per la produzione di detti polimeri con struttura a pettine, secondo l’invenzione.

Tali esempi includono materiali vergini come PET per bottiglie Lighter C88, fornito da Dow, poliammide 6 Ultramid, fornita da BASF, e policarbonato Makrolon fornito da Bayer. Altri esempi includono materiali di recupero ossia post-consumo in particolare nella forma di scaglie di PET floreali. In un esempio viene inoltre presentato il caso di impiego di un ulteriore materiale termoplastico in miscela con il polimero termoplastico base, in particolare un polimero di poliaddizione come polietilene. In un altro esempio viene inoltre presentato il caso di uso di nanoparticelle, in particolare di nanocarica Dellite 43B fornita da Laviosa Chimica Mineraria S.p.A.

In un gruppo di prodotti secondo l’invenzione, qui esemplificati, la poliolefina funzionalizzata à ̈ un composto scelto tra quelli descritti in WO9935172. In particolare, la poliolefina funzionalizzata à ̈ un copolimero dell’etilene, tipicamente un polietilene a densità ultra bassa.

In un gruppo di prodotti secondo l’invenzione, il copolimero vinilico funzionale à ̈ un copolimero ottenuto polimerizzando monomeri vinilici, tra cui etilene, e almeno un monomero vinilico provvisto di un gruppo funzionale atto a reagire con i gruppi funzionali delle catene polimeriche di un polimero base come il PET. In un gruppo di materiali secondo l’invenzione, tale monomero à ̈ glicidil metacrilato, che fornisce un gruppo funzionale epossidico. Tra i monomeri da cui deriva il copolimero vinilico funzionale vi possono essere altri monomeri vinilici privi di gruppi funzionali reattivi, ad esempio monomeri acrilici come acrilati o metacrilati di alchile.

In una forma realizzativa particolare, il copolimero vinilico funzionale à ̈ un materiale noto come Lotader AX8900, prodotto da Arkema. Tale materiale à ̈ un copolimero dell’etilene con metil acrilato, al 24% in peso, e glicidil metacrilato, all’8% in peso.

Nella preparazione di un gruppo di prodotti, adatti per estrusione in forma di lastra piana termoformabile, à ̈ previsto l’impiego di un ulteriore modificatore reattivo di peso molecolare inferiore avente una maggiore densità di gruppi funzionali. In particolare (esempi 4 e 10) il modificatore reattivo può essere un oligomero acrilico come Joncryl ADR-4368 prodotto da BASF.

Nella preparazione di un gruppo di prodotti, à ̈ previsto l’impiego di agenti di rigradazione, ad esempio agenti estensori di catena atti a favorire una rigradazione del polimero base. Tali agenti di rigradazione consentono di modulare le caratteristiche reologiche della miscela attraverso il controllo della struttura macromolecolare. Un agente di rigradazione attivo con poliesteri, poliammidi, policarbonati impiegato nella produzione del materiale secondo l’invenzione à ̈ Joncryl ADR-4368, sopra citato.

ESEMPI

Esempio 1

È stato predisposto un estrusore bivite corotante, ossia in cui le viti ruotano nel medesimo senso, avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 90 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 5 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 10,4 kJ/m2 (ISO 180)

– MFR a 260°C, 2,16 Kg: 11-15 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 1800 ± 200 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 34 ± 2 (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%): 120 ± 40 (D638, MIII)

Il compound a base del 90% di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di scocche di piccoli elettrodomestici, robot e parti di sostegno.

Esempio 2

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 80 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 70 kJ/m2 (ISO 180)

– MFR a 260°C, 2,16 Kg: 7 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 1400 ± 30 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 24 ± 3. (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%): 140 ± 20. (D638, MIII)

Il compound a base dell’80% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di oggetti con proprietà antiurto. Rispetto al materiale prodotto nell’esempio 1, il compound ha proprietà d’impatto molto migliorate, ed à ̈ dunque adatto anche allo stampaggio di protezioni per il corpo per usi sportivi.

Esempio 3

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 90 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 5 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati nuovamente estrusi aggiungendo il 10% in peso di talco non trattato, ossia non modificato superficialmente. Il compound di seconda estrusione à ̈ stato ridotto in granuli che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 7,7 kJ/m2 (ISO 180) (da carrello) – MFR a 260°C, 2,16 Kg: 18 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 2050 ± 50 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 35 ± 1 (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%): 105 ± 34 (D638, MIII)

– Modulo a flessione:

Il compound a base dell’81% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di scocche di piccoli elettrodomestici, robot e parti di sostegno, quali anche parti di carrelli per la spesa. Rispetto al materiale dell’esempio 1, tale compound ha maggior resistenza a trazione.

Esempio 4

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 80 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale);

– 0,5% in peso di Joncryl ADR 4368. Joncryl ADR 4368 à ̈ un oligomero reattivo multifunzionale che ha la funzione di ulteriore modificatore reattivo a basso peso molecolare, oltre a quello comprendente ULDPE-g-MA e Lotader AX 8900. Joncryl ADR 4368 funge inoltre da agente di rigradazione del polimero base.

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 72 kJ/m2 (ISO 180)

– MFR a 260°C, 2,16 Kg: 5 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 1400 ± 30 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 25 ± 1 (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%): 160 ± 20 (D638, MIII)

Il compound a base dell’ 80% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lastra estrusa termoformabile e per lo stampaggio a iniezione di protezioni per il corpo.

Esempio 5

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 90 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900, (copolimero vinilico funzionale)

– 7% in peso, rispetto al totale, di poliammide Masteret 20450 (additivo ritardante di fiamma, 50% di fosforo rosso su PA6).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 8,1 kJ/m2 (ISO 180)

– MFR a 260°C, 2,16 Kg: 22 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 1800 ± 40 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 34 ± 2 (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%): 30 ± 10 (D638, MIII)

– Prove di autoestinguenza: classificazione “V0†(UL-94).

Il compound a base dell’84% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione ed à ̈ particolarmente indicato per applicazioni per interni in quanto autoestinguente alla fiamma.

Esempio 6

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 80 parti di poliammide 6 (Ultramid, BASF), preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base);

– 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 101 kJ/m2 (ISO 180)

– MFR a 230°C, 2,16 Kg (previo essiccamento per 2h in stufa da vuoto) 21 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 1900 ± 100 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 31 ± 2 (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%) : 220 ± 10 (D638, MIII)

Il compound a base del 80% di poliammide così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di scocche di piccoli elettrodomestici, robot e parti di sostegno.

Esempio 7

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 80 parti di policarbonato (Makrolon, Bayer), preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base);

– 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

 Energia di Impatto Izod a 23°C: 36 kJ/m2 (ISO 180)

 MFR a 220°C, 2,16 Kg (previo essiccamento per 2h in stufa da vuoto) 12 g/10 min (ISO1133)

 Modulo elastico (MPa): 2100 ± 400 (D638, MIII)

 Sforzo a snervamento (MPa): 50 ± 10 (D638, MIII)

 Allungamento a rottura (%) : 17 ± 3 (D638, MIII)

Il compound a base dell’ 80% di policarbonato così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di scocche di piccoli elettrodomestici e parti di sostegno.

Esempio 8

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 80 parti di granuli di PET vergine grado bottiglia (Lighter C88, Dow) essiccati per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

 Energia di Impatto Izod a 23°C: 65 kJ/m2 (ISO 180)

 MFR a 260°C, 2,16 Kg: 7 g/10 min (ISO1133)

 Modulo elastico (MPa): 1500 ± 40 (D638, MIII)

 Sforzo a snervamento (MPa): 26 ± 7. (D638, MIII)

 Allungamento a rottura (%): 130 ± 20. (D638, MIII)

Il compound a base del 80% in peso di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di oggetti con proprietà antiurto. Rispetto al materiale prodotto nell’esempio 1, il compound ha proprietà d’impatto molto migliorate, ed à ̈ dunque adatto anche allo stampaggio di protezioni per il corpo per usi sportivi.

Esempio 9

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 80 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 15 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

– 0,75% in peso di poli(fenil isocianato-co-formaldeide) (Μn = 400 g/mol, 3.2 gruppi isocianato/molecola, Aldrich) (agente di rigradazione)

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

 Energia di Impatto Izod a 23°C: 58 kJ/m2 (ISO 180)

 MFR a 260°C, 2,16 Kg: 8 g/10 min (ISO1133)

 Modulo elastico (MPa): 1600 ± 100 (D638, MIII)

 Sforzo a snervamento (MPa): 48 ± 8. (D638, MIII)

 Allungamento a rottura (%): 180 ± 50. (D638, MIII)

Il compound a base del 80% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di oggetti con proprietà antiurto. Rispetto al materiale prodotto nell’esempio 1, il compound ha proprietà d’impatto molto migliorate, ed à ̈ dunque adatto anche allo stampaggio di protezioni per il corpo per usi sportivi.

Esempio 10

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 90 parti di scaglie di PET/polietilene provenienti da sfridi di termoformatura il cui contenuto di PET à ̈ il 90 % in peso (determinato mediante spettroscopia infrarossa previa costruzione di curva di taratura), preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base);

– 5 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

– 0,5% in peso di Joncryl ADR 4368 (modificatore reattivo a bass peso molecolare, agente di rigradazione).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

 Energia di Impatto Izod a 23°C: 64 kJ/m2 (ISO 180)

 MFR a 260°C, 2,16 Kg: 5 g/10 min (ISO1133)

 Modulo elastico (MPa): 1300 ± 100 (D638, MIII)

 Sforzo a snervamento (MPa): 30 ± 2. (D638, MIII)

 Allungamento a rottura (%): 170 ± 20. (D638, MIII)

Il compound a base dell’ 80% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lastra estrusa termoformabile e per lo stampaggio a iniezione di protezioni per il corpo

Esempio 11

È stato predisposto un estrusore bivite corotante avente diametro della vite di 35 mm e rapporto lunghezza/diametro pari a 40.

In tale estrusore sono state alimentate:

– 90 parti di scaglie di PET post-consumo floreali, preventivamente essiccate per 8 ore in essiccatore a setacci molecolari a 90°C (polimero-base); – 5 parti di polietilene a densità ultra bassa funzionalizzato con anidride maleica (ULDPE-g-MA) con grado di funzionalizzazione 1,5 % in peso, ottenuto come descritto in WO9935172 (poliolefina funzionalizzata);

– 5 parti di Lotader AX 8900 (copolimero vinilico funzionale).

La temperatura lungo l’estrusore variava tra 240°C e 260°C, e la velocità delle viti à ̈ stata pari a circa 200 giri al minuto.

Il compound ottenuto per estrusione à ̈ stato ridotto in granuli, che sono stati nuovamente estrusi aggiungendo il 3% di nanoparticelle, ossia di nanocarica (Dellite 43B, Laviosa Mineraria S.P.A). Il compound di seconda estrusione à ̈ stato ridotto in granuli che sono stati stampati a iniezione per ottenere provini di forma opportuna.

Il prodotto à ̈ stato caratterizzato come riportato nel seguito, secondo le norme indicate tra parentesi.

– Energia di Impatto Izod a 23°C: 7,5 kJ/m2 (ISO 180)

– MFR a 260°C, 2,16 Kg: 28 g/10 min (ISO1133)

– Modulo elastico (MPa): 2100 ± 100 (D638, MIII)

– Sforzo a snervamento (MPa): 33 ± 2 (D638, MIII)

– Allungamento a rottura (%): 13 ± 3 (D638, MIII)

Il compound a base dell’87% in peso di scaglie di PET così preparato à ̈ adatto per lo stampaggio a iniezione di scocche di piccoli elettrodomestici, robot e parti di sostegno.

“MFR†à ̈ altrimenti noto come indice di fluidità in massa. Nei precedenti esempî, tutte le determinazioni di tale indice sono avvenute previo essiccamento per 2 ore in stufa da vuoto.

La descrizione di cui sopra di forme realizzative del metodo e del generatore secondo l’invenzione, e delle modalità di utilizzo del generatore, à ̈ in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e, per questo, non limitativo.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per produrre un materiale antiurto comprendente le fasi di: – predisposizione di un polimero termoplastico base scelto tra: – un poliestere, in particolare polietilentereftalato; – una poliammide; – un policarbonato, – preparazione di un modificatore reattivo provvisto di gruppi funzionali atti a reagire con gruppi terminali di macromolecole di detto polimero termoplastico base, – miscelazione di detto polimero termoplastico base e di detto modificatore reattivo, ottenendo detto materiale antiurto, caratterizzato dal fatto che detto modificatore reattivo à ̈ preparato miscelando: – una poliolefina funzionalizzata ottenuta per addizione di una poliolefina e di un derivato di un acido dicarbossilico insaturo; – un copolimero vinilico funzionale.
2. 2. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta poliolefina funzionalizzata à ̈ un polietilene funzionalizzato ottenuto per addizione di anidride maleica e di un derivato maleico.
3. 3. Un metodo come da rivendicazione 2, in cui detto derivato maleico à ̈ un estere maleico, in particolare un diestere maleico.
4. 4. Un metodo come da rivendicazione 2, in cui detta poliolefina funzionalizzata à ̈ un polietilene a densità ultra-bassa (ULDPE).
5. 5. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta poliolefina funzionalizzata ha un grado di funzionalizzazione compreso tra lo 0,2% e il 2% in moli, in particolare tra lo 0,4% e l’1% in moli.
6. 6. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto copolimero vinilico funzionale comprende unità monomeriche derivate da etilene e unità monomeriche derivate da un comonomero acrilico non funzionale, in particolare un acrilato o un metacrilato di alchile.
7. 7. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto copolimero vinilico funzionale à ̈ un terpolimero di etilene, di un estere acrilico e del glicidil metacrilato, in particolare detto estere metilico à ̈ metil acrilato.
8. 8. Un metodo come da rivendicazione 2, in cui detto copolimero vinilico funzionale comprende unità monomeriche derivanti dal glicidilmetacrilato.
9. 9. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta poliolefina funzionalizzata ha un contenuto in α-olefina, in particolare un contenuto di etilene, compreso tra il 20% e il 60%, in particolare compreso tra il 25% e il 40%.
10. 10. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto copolimero vinilico funzionale comprende comonomeri vinilici contenenti gruppi funzionali reattivi in catena laterale scelti tra: – gruppi epossidici; – gruppi anidride; – gruppi isocianato; – gruppi ossazolinici.
11. 11. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto modificatore reattivo à ̈ presente in un quantità compresa tra 5% e 40% in peso, in particolare tra 10% e 30% in peso, più in particolare tra 15% e 25% in peso rispetto alla somma di detto modificatore reattivo e di detto polimero termoplastico base.
12. 12. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui à ̈ previsto un ulteriore modificatore reattivo scelto tra: – un oligomero comprendente unità monomeriche contenenti gruppi funzionali reattivi in catena laterale scelti tra: – gruppi epossidici; – gruppi isocianato; – gruppi ossazolinici, – una molecola provvista di almeno tre terminazioni reattive scelte tra: – gruppi epossidici; – gruppi anidride; – gruppi isocianato; – gruppi ossazolinici; – una combinazione di quanto sopra.
13. 13. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto oligomero comprende gruppi laterali acrilici.
14. 14. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui à ̈ prevista una fase preliminare di predisposizione di un’apparecchiatura comprendente un contenitore e mezzi di miscelazione all’interno di detto contenitore, e detta fase di miscelazione comprende le fasi di: – alimentazione di detto polimero termoplastico base e di detto modificatore reattivo in detto contenitore; – azionamento di detti mezzi di miscelazione; – formazione di un fuso polimerico comprendente detto polimero termoplastico base e detto modificatore reattivo.
15. 15. Un metodo come da rivendicazione 10, in cui detto contenitore à ̈ un contenitore tubolare e detti mezzi di miscelazione comprendono almeno una vite girevole all’interno di detto contenitore tubolare, in particolare, detta apparecchiatura à ̈ un estrusore a vite provvisto di una bocca di uscita scelta tra: – un ugello a sezione circolare per estrusione in fili; – un ugello a bocca piana, preferibilmente di larghezza regolabile.
16. 16. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto polimero termoplastico base comprende almeno una parte di un polimero di recupero, in particolare detto polimero termoplastico base à ̈ formato soltanto da PET di recupero.
17. 17. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui a detto polimero termoplastico base à ̈ associato un polimero elastomerico o termoplastico, in cui detto modificatore reattivo agisce da compatibilizzante tra detto polimero elastomerico o termoplastico e detto polimero termoplastico base.
18. 18. Un metodo come da rivendicazione 1, comprendente una fase di aggiunta di una carica minerale o filler a una miscela di detto polimero termoplastico base e di detto modificatore reattivo, e/o a un fuso polimerico formato da detto polimero termoplastico base e da detto modificatore reattivo, in particolare, detta carica à ̈ talco micronizzato, scelto tra talco micronizzato come tale o talco micronizzato trattato superficialmente.
19. 19. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui à ̈ prevista una fase di aggiunta di nanoparticelle inorganiche a detto polimero termoplastico base e/o a detto modificatore reattivo e/o a una miscela formata da detto polimero termoplastico base e detto modificatore reattivo.
20. 20. Un materiale antiurto comprendente un polimero avente struttura a pettine comprendente una catena principale e catene laterali, dette catene laterali comprendendo un polimero termoplastico base scelto tra: – un poliestere, in particolare polietilentereftalato; – una poliammide; – un policarbonato, dette catene laterali e detta catena principale essendo legate attraverso gruppi terminali di detto polimero termoplastico base e gruppi funzionali di detta catena principale atti a reagire con detti gruppi terminali di macromolecole di detto polimero termoplastico base, caratterizzato dal fatto che detta catena principale comprende: – una poliolefina funzionalizzata ottenuta per addizione di un derivato di un acido dicarbossilico insaturo; – un copolimero vinilico funzionale.
21. 21. Un materiale antiurto come da rivendicazione 20, adatto all’estrusione in forma di lastra piana, comprendente un polimero a struttura centrale in miscela con detto polimero avente struttura a pettine, detto polimero a struttura centrale comprendendo – un’unità centrale di peso molecolare inferiore a un valore predeterminato; – una pluralità di ramificazioni formate da un polimero termoplastico base scelto tra: – un poliestere, in particolare polietilentereftalato; – una poliammide; – un policarbonato, dette ramificazioni e detta unità centrale essendo legate attraverso gruppi terminali di detto polimero termoplastico base e gruppi funzionali di detta unità centrale atti a reagire con gruppi terminali di macromolecole di detto polimero termoplastico base, in particolare, detto polimero a struttura centrale à ̈ legato con un legame covalente a detto polimero avente struttura a pettine come catene laterali di detto polimero avente struttura a pettine.