COMPOSICIONES DE POLIESTER QUE TIENEN ALTA ESTABILIDAD DIMENSIONAL
CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con composiciones de poliéster termoplásticas que tienen alta estabilidad dimensional a temperaturas elevadas. En particular se relaciona con composiciones de poliéster que contienen mica para uso en bandejas susceptibles de ser introducidas en el horno doble, y tapas claras para recipientes de alimentos calientes. Las composiciones típicamente contienen más de 2% en peso de mica, pero menos de aproximadamente 10% en peso. Además, el tamaño de las partículas de mica está en el intervalo desde aproximadamente 10 a aproximadamente 300 micrómetros y tienen una proporción dimensional de más de aproximadamente 10. Adicionalmente, las composiciones opcionalmente contienen acetato de sodio en el intervalo de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.2% en peso de la composición como un amortiguador. La mica se introduce durante el procedimiento de elaboración de poliéster ya sea al principio del intercambio éster o al final del intercambio éster. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es bien conocido en el campo de los plásticos de ingeniería utilizar rellenos con el fin de mejorar las REF. ;185533
propiedades físicas de las partes moldeadas. Los rellenos incrementan la resistencia a la tracción, rigidez, resistencia al impacto, tenacidad, resistencia al calor y reducen la deformación permanente por fatiga y el encogimiento en el molde. Los rellenos típicamente se utilizan como cargas de 20 a 60% en peso del plástico. Los rellenos típicos son fibras de vidrio, fibras de carbono-grafito, micas molidas, talco, arcillas, carbonato de calcio y otros compuestos inorgánicos tales como óxidos metálicos. La patente de E.U.A. número 3,764,456 para oodhams describe el uso de micas con proporciones dimensionales de más de 30, y desde 10 hasta 70% en volumen, -de un material compuesto para mejorar el módulo y la resistencia del material compuesto. La patente de E.U.A. número 4,257,929 para Borman describe resinas de tereftalato de polibutileno (PBT, por sus siglas en inglés) reforzadas con mica recubiertas con una resina de poli (tetrafluoroetileno) . La cantidad preferida de relleno recubierto es 15 a 45 partes en peso de la composición total. Se observan mejoras en la resistencia al impacto, temperaturas de distorsión por calor y resistencia flexural . La patente de E.U.A. número 4,536,425 para Hekal describe un método para preparar una resina que tiene una permeabilidad mejorada a gas al utilizar preferiblemente 30 a
50% en peso de mica, de un tamaño de partícula mayor de 100 micrómetros, la cual se separa durante el mezclado y fusión para incrementar su proporción dimensional. La patente de E.U.A. número 4,693,941 para Ostapenchenko describe composiciones de tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) que contienen una cantidad pequeña de un terpolímero de etileno y reforzadas con material mineral que tiene una proporción dimensional de por lo menos 10. El relleno de refuerzo se utiliza en una concentración de 10-50% en peso y la composición se moldea en artículos termoconfigurados para uso en aplicaciones en automóviles . La patente de E.U.A. número 4,874,809 para Keep describe una composición de poliéster para artículos moldeados por inyección que tiene baja distorsión. La composición es una combinación de poliéster, poli (ciclohexeno-tereftalato de dimetileno) con fibras de vidrio y mica. Los rellenos de refuerzo están en una cantidad de 10 a 25% en peso de la composición total. La patente de E.U.A. número 5,300,747 para Simón describe un material compuesto para uso en un horno de microondas por la inclusión de material dieléctrico particulado que tiene una constante dieléctrica en el intervalo de 5 a 8 y un tamaño de partícula de 1 a 10 micrómetros. Se utiliza mica con una carga de 25 en peso como
un ejemplo. La solicitud de patente Japonesa Kokai 63-148030 para Hori et al., se relaciona con una bandeja par alimentos susceptible de meterse al horno, de PET, que contiene 10 a 45% en peso de mica que tiene un diámetro promedio de 10 a 300 micrómetros y una proporción dimensional promedio de 10 a 45. La mica se utiliza para mejorar la resistencia al calor de la bandeja de PET termoconfigurada, para eliminar los puntos gruesos grandes que se presentan durante el termoconfigurado y para mejorar la barrera a gas (vapor) de la bandeja. Hori describe que las concentraciones de mica por debajo de 10% en peso estos problemas no se resuelven. El intervalo preferido es de 20 a 40% en peso de mica. La solicitud de patente Japonesa Kokai 2003-292748 para Keiichi describe el uso de partículas de mica para reducir la permeabilidad a gas de botellas de PET. La cantidad de mica utilizada está en el intervalo de 0.5 a 2% en peso, cargas mayores producen botellas opalescentes. La patente de E.U.A. número 5,342,401 para Dalgewicz et al., describe una composición de poliéster moldeable para recipientes que tiene propiedades mejoradas de barrera al gas y un bajo encogimiento técnico. Esto se obtiene mediante el calentamiento controlado y la tapa de enfriamiento en el molde termoconfigurado . La patente de E.U.A. número 5,344,912 y 6,169,143
para Dalgewicz et al., describe composiciones de poliéster con propiedades mejoradas al impacto, permeabilidad al oxígeno y estabilidad dimensional al incluir modificadores de impacto. Los artículos elaborados a partir de estas composiciones son útiles para recipientes susceptibles de introducirse al horno, dobles. La patente de E.U.A. número 6,576,309 para Dalgewicz et al., describe composiciones de poliéster con propiedades de moldeado mejoradas, alta resistencia dimensional y a la temperatura. Esto se lleva a cabo al combinar un copolímero de acrilato de etileno y opcionalmente un compatibilizante/emulsificante/tensioactivo en el poliéster. Estas composiciones se utilizan como recipientes susceptibles de introducirse al horno dobles. Dalgewicz no proporciona ejemplo alguno, pero repite su descripción proporcionada de bandejas termoconfiguradas que presentan la deficiencia de una alta estabilidad a la temperatura. Por lo tanto, existe la necesidad de una composición de poliéster que satisfaga los requerimientos rigurosos de un recipiente susceptible de introducirse al horno doble. El término susceptible de introducirse al horno doble significa que el alimento en el recipiente puede ser calentado en un horno de microondas o en un horno convencional. También existe la necesidad de una tapa con más estabilidad dimensional térmica para recipientes de alimentos
calientes, por ejemplo los domos utilizados en aves cocinadas. También existe la necesidad de que estos artículos tengan propiedades mejoradas de barrera al oxígeno. SUMARIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con una modalidad, la presente invención se relaciona con una composición de poliéster que comprende un poliéster que contiene de más de 2 pero menos de 10 % en peso de un relleno de mica. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, el poliéster que contiene mica se prepara por la adición de la mica durante la polimerización, utilizando un amortiguador para minimizar la formación de dietilenglicol en el poliéster. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, la composición de poliéster que contiene más de 2 pero menos de 10% en peso de mica también contiene un empaque aditivo de modificador de impacto, un agente nucleante y un pigmento en una concentración desde aproximadamente 5% en peso hasta 20% en peso de la composición total. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, la composición de poliéster que contiene mica es termoconfigurada en un recipiente, tal como una bandeja para alimentos . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Contrario a las enseñanzas de la técnica anterior,
se ha encontrado que se pueden obtener mejoras significativas en la estabilidad dimensional al calor de los artículos de poliéster mediante la adición de concentraciones bajas (mayores de 2 pero menores de 10% en peso) de mica. Una posible explicación es que existen grupos funcionales (amino cuaternario) o grupos hidroxilo residuales presentes en las micas que pueden llevar a cabo una reacción química del poliéster en el límite. Generalmente, los poliésteres o copoliésteres se pueden preparar por uno de dos procesos, específicamente: (1) el proceso de éster y (2) el proceso de ácido. El proceso de éster es cuando por lo menos un éster dicarboxílico (tal como tereftalato de dimetilo, DMT, por sus siglas en inglés) se hace reaccionar con por lo menos un diol (tal como etilenglicol (EG, por sus siglas en inglés) ) en una reacción de intercambio de éster. Debido a que la reacción es reversible, generalmente es necesario extraer el alcohol (metanol cuando se utiliza tereftalato de dimetilo) para convertir completamente las materias primas en monómero. Los monómeros preparados de esta manera contienen ' mezclas de oligómeros de cadena corta y en algunos casos cantidades pequeñas de los materiales iniciales. Ciertos catalizadores son bien conocidos para uso en la reacción de intercambio de éster. En el pasado, la actividad catalítica después es secuestrada al introducir un compuesto de fósforo, por
ejemplo ácido polifosfórico, al final de la reacción de intercambio de éster. Principalmente, el catalizador de intercambio de éster es secuestrado para evitar que se produzca el amarilleo en el polímero. Después el monómero experimenta policondensación y el catalizador utilizado en esta reacción generalmente es antimonio, germanio o un compuesto de titanio, o una mezcla de estos u otros compuestos metálicos similares bien conocidos . En el segundo método para elaborar el poliéster o copoliéster, se hace reaccionar por lo menos un ácido dicarboxílico (tal como ácido tereftálico) con por lo menos un diol (tal como etilenglicol) mediante una reacción de esterificación directa lo que produce un monómero y agua. El monómero preparado de esta manera contiene mezclas de cadena corta y en algunos casos cantidades pequeñas de los materiales iniciales. Esta reacción también es reversible como el proceso éster y por lo tanto, para llevar a la reacción hasta su finalización, uno debe retirar el agua. En la mayor parte de los casos la etapa de esterificación directa no requiere un catalizador. El monómero después experimenta policondensación para formar el poliéster justo como en el proceso éster, y el catalizador y las condiciones utilizadas generalmente son las mismas que para el proceso éster.
Los poliésteres adecuados se producen a partir de la reacción de un diácido o un componente diéster que comprende por lo menos 65 moles % de ácido tereftálico o de tereftalato de dialquilo de 1 a 4 átomos de carbono, preferiblemente por lo menos 70 moles %, de manera más preferible por lo menos 80 moles %, incluso de manera más preferible por lo menos 90 moles % de las porciones acidas en el producto, y un componente diol que comprende por lo menos 65% moles en % de etilenglicol o diglicoles de 2 a 20 átomos de carbono, preferiblemente por lo menos 70 moles %, y de manera más preferible por lo menos 80 moles %, incluso de manera más preferible por lo menos 95 moles % de las porciones diol en el producto. También es preferible que el componente diácido sea ácido tereftálico y el componente diol sea etilenglicol, por lo que se forma tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) . El porcentaje en moles de la totalidad de los componentes diácidos totaliza 100 moles %, y el porcentaje en moles de todos los componentes diol totaliza 100 moles %. Cuando los componentes poliéster son modificados por uno o más componentes diol diferentes de etilenglicol, los componentes diol adecuados del poliéster descrito se pueden seleccionar de 1, 4-ciclohexanodimetanol; 1,2-propanodiol; 1, 4-butanodiol; 2 , 2-dimetilo-l, 3-propanodiol; 2-metil-1, 3-propanodiol (2MPDO); 1, 6-hexanodiol; 1,2-
ciclohexanodiol; 1, 4-ciclohexanodiol; 1,2-ciclohexanodimetanol; 1, 3-diclohexanodimetanol y dioles que contienen uno o más átomos de oxígeno en la cadena, por ejemplo dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol o mezclas de estos y similares. En general, estos dioles contienen 2 a 18, preferiblemente 2 a 8 átomos de carbono. Los dioles cicloalifáticos se pueden utilizar en su configuración cis o trans o como una mezcla de ambas formas. Los componentes diol modificadores preferidos son 1, 4-ciclohexanodimetanol o dietilenglicol, o una mezcla de estos . Cuando los componentes poliéster son modificados por uno o más componentes ácidos diferentes de ácido tereftálico, los componentes ácidos adecuados (ácidos alifáticos, alicíclicos o ácidos dicarboxílicos aromáticos) del poliéster lineal resultante se pueden seleccionar, por ejemplo, de ácido isoftálico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 3-ciclohexanodicarboxílico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido sebásico, ácido 1, 12-dodecanodioco, ácido 2,6-naftalendicarboxílico, ácido bibenzoico, ácido trimelético o mezclas de estos y similares. En la preparación de polímero, con frecuencia es preferible utilizar un derivado de ácido funcional del mismo tal como dimetil, dietil o dipropiléster del ácido dicarboxílico. Los anhídridos o haluros de ácido de
estos ácidos también pueden ser utilizados cuando se considere práctico. Estos modificadores de ácido generalmente retardan la velocidad de cristalización en comparación con el ácido tereftálico. El más preferido es el copolímero de PET y el ácido isoftálico. Generalmente, el ácido isoftálico está presente desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 10 moles %, y de manera preferible desde aproximadamente 1.0 hasta 7 moles % del copolímero. Además del poliéster elaborado a partir de ácido tereftálico (o tereftalato de dimetilo) y etilenglicol o un poliéster modificado como se establece en lo anterior, la presente invención también incluye el uso de 100% de un diácido aromático tal como ácido 2, 6-naftalendicarboxílico o ácido bibenzoico, o sus diésteres, y un poliéster modificado elaborado al hacer reaccionar por lo menos 85 moles % del dicarboxilato a partir de estos diácidos aromáticos/diésteres con cualquiera de los comonómeros anteriores. El poliéster utilizado en esta invención pref riblemente tiene una viscosidad intrínseca (IV, por sus siglas en inglés) mayor de 0.6, y de manera más preferible mayor de 0.75. Un peso molecular más alto proporciona una mayor resistencia de los artículos resultantes. Los poliésteres con IV mayor se pueden obtener por polimerización en estado sólido (SSP, por sus siglas en inglés) del poliéster con IV menor preparado por
polimerización por fusión. Las virutas amorfas y/o parcialmente cristalinas, preparadas por procedimientos de polimerización por fusión estándar son polimerizadas en fase sólida en una de muchas maneras conocidas en la técnica, por ejemplo por calentamiento, por tamboreación, en un secado de secador al vacío por lote o al hace pasar continuamente a través de una columna en presencia de un gas inerte, para incrementar el peso molecular. El tipo de mica utilizado en la presente invención no se limita a algún tipo particular. Se pueden utilizar muscovita, flogopita, biotita, paragonita o mica sintetizada.
También se pueden utilizar micas tratadas en la superficie
(silano, titanato o amino). Se prefiere la muscovita molida en húmedo. El tamaño de partícula de mica promedio utilizado en la presente invención está en el intervalo desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 300 micrómetros (µm) , preferiblemente en el intervalo desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 150 µm y de manera más preferible en el intervalo desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 µm. Los artículos moldeados a partir de poliésteres que contienen mica que tienen un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 µm presentan estabilidad dimensional térmica insuficiente. Los artículos moldeados a partir de poliésteres que contienen partículas de mica mayores de
aproximadamente 300 µm son de apariencia inferior y contiene huecos que se presentan durante el proceso de moldeado. La proporción dimensional de la mica utilizada en la presente invención necesita ser mayor de aproximadamente 10, preferiblemente superior a aproximadamente 25 y de manera más preferible superior a aproximadamente 50. No hay límite superior en la proporción dimensional, pero inferior a aproximadamente 10 en los artículos moldeados a partir de esta composición de poliéster presentan una estabilidad dimensional térmica insuficiente. La cantidad de mica utilizada en la presente invención es mayor de 2 pero menor de 10 % en peso de la composición de poliéster. Por debajo de aproximadamente 2% en peso se presenta insuficiente estabilidad térmica en el artículo moldeado y por encima de aproximadamente 10% en peso el artículo moldeado presenta una fragilidad aumentada. La mica preferiblemente se suspende en una concentración de 30 a 40% en peso en etilenglicol. Esta suspensión se agrega al inicio o al final de la etapa de esterificación. Para evitar un incremento en el dietilenglicol (DEG, por sus siglas en inglés) del poliéster se puede utilizar un amortiguador tal como acetato de sodio, preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 2% en peso de la carga inicial de materias primas.
Aunque los lotes maestros que contienen hasta aproximadamente 30% en peso de mica se pueden preparar para permitir la reducción hasta el nivel deseado durante el procedimiento de moldeado, se ha encontrado que se obtienen propiedades superiores cuando se agrega durante la polimerización la cantidad requerida de mica. Con respecto a las bandejas susceptibles de introducirse al horno doble, no hay limitación respecto a agregar plastificantes, agentes nucleantes, modificadores de impacto agentes de liberación de molde, estabilizantes o colorantes para mejorar el procedimiento de termoconfiguración o las propiedades resultantes de las bandejas. Tampoco existen limitaciones respecto al uso de agentes de acoplamiento de silano o diversos tipos de dispersantes con el fin de mejorar la unión de la mica a la matriz de poliéster, o la dispersibilidad de la mica en el poliéster durante la polimerización. Con respecto a recipientes de alimentos claros (transparentes) , estos aditivos también se pueden utilizar en la medida en que no afecten de manera significativa la claridad. Los paquetes aditivos típicos para bandejas susceptibles de introducirse al horno dobles se describen en las patentes de E.U.A. números 5,409,967 y 6,576,309, las cuales se incorporan en la presente como referencia. Los recipientes de alimentos tales como bandejas y
tapas generalmente se fabrican por un procedimiento de termoconfiguración, aunque se puede utilizar moldeado por inyección y compresión. En el procedimiento de termoconfiguración la composición de poliéster se funde y se mezcla en un extrusor y el polímero fundido se extruye en una lámina y se enfría sobre un rodillo. La termoconfiguración, también denominada configuración al vacío, es el calentamiento de una lámina termoplástica hasta que es flexible y estirable, y después impulsar la lámina caliente contra los contornos de un molde mediante la utilización de fuerza mecánica y vacío. Cuando se mantiene en la forma del molde por presión atmosférica y se permite que enfríe, la lámina plástica retiene la forma y los detalles del molde. Se puede obtener una resistencia mejorada al calor por recocido del artículo en el molde a temperaturas mayores de 100°C y preferiblemente mayores de 130°C. Para artículos claros es importante que el tiempo y la temperatura en el molde se optimicen para obtener la cristalinidad máxima sin opalescencias debidas a cristales esferulíticos grandes. Los artículos de la presente invención también se pueden fabricar con capas múltiples, una de las cuales es la composición polimérica de la invención, por laminación de las láminas o por coextrusión de la lámina. PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA La viscosidad intrínseca (IV, por sus siglas en
inglés ) de las pellas se mide de acuerdo con ASTM D4603-03 . El contenido de dietilenglicol ( DEG) ( en % en peso) del polímero se determina al hidrolizar el polímero con una solución acuosa de hidróxido de amonio en un recipiente de reacción sellado a 220 + 5°C durante aproximadamente 2 horas . La porción líquida del producto hidrolizado después se analiza por cromatografía de gases . El aparato de cromatografía de gas es un detector FID (HP5890, HP7673A) de Hewlett Packard. El hidróxido de amonio es 28 a 30% en peso hidróxido de amonio de Fisher Scientific y es grado reactivo. El valor del grupo de extremo carboxilo (CEG, por sus siglas en inglés) de un polímero está determinado al disolver una muestra del polímero en alcohol bencílico grado reactivo y titular hasta el punto de extremo púrpura del indicador rojo de fenol con una solución de hidróxido de sodio 0.03 N/alcohol bencílico. Los resultados se reportan en milimoles de hidróxido de sodio por kilogramo (mmol/kg) de la muestra. La temperatura de deflexión térmica (HDT, por sus siglas en inglés ) se mide de acuerdo con ASTM D648-01 , método A a una tensión de 0 . 455 Mpa . Los especímenes tienden una longitud de 127 mm, una anchura de 13 mm y una profundidad de 13 mm . La temperatura de def lexión baj o carga ( DTUL, por sus siglas en inglés ) se registra utilizando un instrumento DMA Q800 ( TA Instruments , New Castle , Delaware , EUA) al medir la temperatura a la cual la deflexión del espécimen (película
delgada, 15 mm de largo, 13 mm de ancho y 0.5 mm de espesor) corresponde a la tensión (0.121%) que se induciría con una carga ASTM de 0.455 Mpa. La tasa de calentamiento es de 2°C/minuto. Se mide el módulo de almacenamiento utilizando un instrumento DMA Q800 (TA Instruments, New Castle, Delaware, EUA) sobre una muestra de película delgada utilizando una tasa de calentamiento de 2°C/minuto y una frecuencia de 10 Hz. Las propiedades de tensión se miden de acuerdo con
ASTM D638-03 utilizando el espécimen tipo I. El impacto Gardner se mide de acuerdo con ASTM D5420-04, utilizando la geometría GA. El flujo de oxígeno de muestras de película, a un cero por ciento de humedad relativa, a una presión atmosférica y a 25°C se mide con un equipo Mocon OX-Tran modelo 2/20 (MOCON Minneapolis, MN) . Se utiliza una mezcla de nitrógeno 98% con hidrógeno 2% como el gas portador y se utiliza oxígeno 100% como el gas de prueba. Antes de la prueba, los especímenes se acondicionan en nitrógeno dentro de la unidad por un mínimo de 24 horas para eliminar trazas de oxígeno atmosférico. El acondicionamiento continúa hasta que se obtiene un valor inicial estable en donde el flujo de oxígeno cambia en menos de 1 por ciento para un ciclo de 30 minutos. Posteriormente, se introduce oxígeno en la celda de
prueba . La prueba finali za cuando el f luj o alcanza un estado estable en donde el fluj o de oxígeno cambia en menos de 1% durante un ciclo de prueba de 30 minutos . El cálculo de la permeabilidad al oxígeno se realiza de acuerdo con el método de la literatura para coeficientes de permeación para copolímeros de PET a partir de la segunda ley de difusión de Fick' s con condiciones límite apropiadas . Los documentos de literatura son: Sekelik et al . , Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 1999, Volumen 37, páginas 847-857. El segundo documento de literatura es Qureshi et al . , Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 2000, Volumen 38, páginas 1679-1686. El tercer documento de literatura es Polyakova et al . , Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 2001, Volumen 39, páginas 1889-1899. Se establece la permeabilidad de oxígeno en unidades de nmol/m. s . GPa . Se utiliza un calorímetro de exploración diferencial
(Perkin Elmer DSC-2, Norwalk, Connecticut, EUA) utilizando una medida en relación a la cristalización relativa de los polímeros . Se calientan 10 mg del polímero a 10°C/min hasta 300°C, se mantiene a esta temperatura durante 2 minutos y se enfría a 10°C/min. Se mide el pico de la exotermia de cristalización al enfriar (Td . EJEMPLO 1 Se preparan poliésteres ( PET ) utili zando un procedimiento DMT convencional seguido por SSP, que contiene diversos rel lenos a diferentes concentraciones para proporcionar una IV final de 0 . 85 . Los proveedores de estos
rellenos se proporcionan en la tabla 1. Tabla 1
Los polímeros llenados se moldean en películas de 0.5 mm de espesor. Las películas se prueban en estado amorfo y después de recocido por 150°C durante una hora en un horno al vacío. Los módulos de almacenamiento de estas películas se miden a 30°C y los resultados se establecen en la tabla 2. Tabla 2
En base en los módulos de almacenamiento (rigidez) de las muestras recocidas, las cuales simulan un proceso de recocido durante la termoconfiguración se preparan muestras
- adicionales de los rellenos seleccionados con una carga de 1% en peso. Los especímenes se preparan a partir de estos polímeros y se mide la temperatura de deflexión por calor (HDT, por sus siglas en inglés). Los resultados se establecen en la tabla 3. Tabla 3
La mejora en HDT se observa con mica cuando el tamaño de partícula es mayor de aproximadamente 10 µ, con una proporción dimensional mayor de aproximadamente 30. EJEMPLO 2 Se prepara un poliéster de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 1 que contiene 1% en peso de una mica de 10 µm (proporción dimensional ~30). Se preparan especímenes a partir de polímero amorfo y el polímero que se ha recocido a 150°C durante la noche en un horno al vacío. Se miden las propiedades de tensión y los resultados se establecen en la tabla .
Tabla 4
Se observa una mejoría en el módulo de Young en las muestras de mica tanto amorfas como recocidas. EJEMPLO 3 Se preparan tres resinas de poliéster que contienen 2.1% en peso de mica 10 µm utilizando un proceso DMT. Se prepara una muestra A con la adición de una suspensión de mica (30% en peso, en EG) al inicio del intercambio éster (El) (con la carga inicial de DMT, etilenglicol y catalizadores de El) . La muestra B se prepara con la adición de una suspensión de mica (30% en peso en EG) , después de El, antes de la polimerización. La muestra C se prepara en la misma secuencia que la muestra B pero con la adición de acetato de sodio 0.1% en peso, en base en el peso de la carga inicial, en la suspensión de mica. La muestra D se prepara en la misma secuencia que la muestra A pero con la adición de acetato de sodio 0.1% en peso, en base en el peso de la carga inicial, en la suspensión de mica. Se miden las propiedades químicas de estos polímeros en comparación con un control sin
2
mica y los resultados se establecen en la tabla 5 Tabla 5
La adición de la mica después de El proporciona un alto DEG (muestra B) , lo que lleva a una disminución en el punto de fusión y HDT, así como un incremento en CEG. El DEG y CEG disminuyen al agregar la mica al inicio de El (muestra A) , pero aún tienen valores DEG y CEG mayores que los control. Se considera que este incremento es debido a la acidez residual en la mica. La adición de un amortiguador (muestras C y D) con la mica llevan a los valores DEG y CEG de regreso a la normalidad. EJEMPLO A Se prepara una comparación de el impacto Gardner de los polímeros con micas diferentes a cargas diferentes mediante la ruta de polimerización por fusión/polimerización en estado sólido (MP/SSP, por sus siglas en inglés) y se elabora un compuesto. El compuesto utiliza un extrusor de tornillo doble ZSE-GL (American Leistritz, Summerville, New Jersey, EUA) con un polímero control IV 0.89 mediante la
adición en seco de la mica en la garganta del extrusor. Los discos se moldean y cristalizan durante la noche a 150°C. Los resultados se establecen en la tabla 6. Tabla 6
La pérdida en impacto Gardner probablemente se debe a la pérdida en IV durante el combinado. Se han preparado sucesivamente lotes maestros de polímero que contiene hasta 20% en peso de mica. No se prueba debido a esta observación de que la combinación tiene dicho efecto significativo en la pérdida de IV. EJEMPLO 5 Los polímeros que contienen 5% en peso de mica, 10 y 20 µm, preparados por MP(SSP en el ejemplo 4 se moldean en películas. Estas películas se recocen varias veces a 160°C en un horno. Se miden DTUL en estas películas y los resultados se establecen en la tabla 7.
Tabla 7
Los resultados demuestran que la ventaja en los artículos recocidos moldeados a partir de partículas de mica de diámetro más grande (proporción dimensional mayor) . EJEMPLO 6 Se preparan películas de espesor en el intervalo de 0.4 a 0.5 mm a partir de poliéster que contienen partículas de mica de tamaños diversos con cargas diferentes. Estas películas se recocen a 160°C durante 1 hora. Se mide la permeabilidad a oxígeno y los resultados se establecen en la tabla 8. Tabla 8
Estos resultados muestran que estas partículas de mica reducen significativamente la permeabilidad a oxígeno de las películas, y cuanto mayor es la proporción dimensional de las partículas mejor es a una carga dada. EJEMPLO 7 Se mide la tasa de cristalización de los polímeros que contienen 1.0 y 2.1% en peso de mica 10 µm (proporción dimensional -30) y los resultados se establecen en la tabla 9. Tabla 9
Aunque este ejemplo está fuera del intervalo que se reclama, demuestra que una Tch mayor con un contenido cada vez mayor de mica indica una velocidad de cristalización más rápida. Esta velocidad más rápida es útil en el recocido de bandejas de alimentos termoconfiguradas . Por lo tanto, es evidente que se ha proporcionado, de acuerdo con la invención, un proceso que satisface completamente los objetivos, metas y ventajas establecidas en lo anterior. Aunque la invención se ha descrito en relación con modalidades específicas de la misma, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán
evidentes para aquellos expertos en la técnica en base en la descripción precedente. En consecuencia, se pretende abarcar la totalidad de dichas alternativas, modificaciones y variaciones en la medida en que se encuentren dentro del espíritu y alcance amplio de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.