Procedimiento de fabricación de materiales termoplásticos para moldear.

Procedimiento de fabricación de un material para moldear de policloruro de vinilo termoplástico modificado con un modificador de núcleo-coraza que contiene elastómeros

, con resistencia mejorada al impacto y en las esquinas y brillo superficial mejorado, estando constituido el núcleo del modificador de núcleo-coraza por policloruro de vinilo o copolímeros de cloruro de vinilo y la coraza del modificador de impacto por homopolímeros o copolímeros de acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo reticulados, caracterizado porque el modificador de núcleo-coraza se produce mediante polimerización en emulsión en 2 etapas, sintetizándose en la primera etapa el núcleo del homopolímero o copolímero de PVC y en la segunda etapa la coraza elastomérica en presencia del núcleo y realizándose la polimerización por injerto del monómero de cloruro de vinilo por un procedimiento en suspensión en presencia de dicho modificador de núcleo-coraza

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E00123212.

Solicitante: VESTOLIT GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: PAUL-BAUMANN-STRASSE 1 45772 MARL ALEMANIA.

Inventor/es: BORDEIANU, RADU, DR., STURM, HARALD, DR., NEU,THOMAS DR, STIENECKER,AXEL DR, SCHMITT,WILHELM FRIEDRICH DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > C08J5/00 (Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/22 (Polimerización en emulsión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F8/00 (Modificación química por tratamiento posterior (polímeros injertados, polímeros en bloque, reticulados con monómeros insaturados o con polímeros C08F 251/00 - C08F 299/00; de cauchos de dieno conjugados C08C))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L51/00 (Composiciones de polímeros injertados en los que el componente injertado es obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono (conteniendo polímeros ABS C08L 55/02 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/18 (Polimerización en suspensión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F285/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros injertados preformados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen... > C08F14/06 (Cloruro de vinilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F259/04 (sobre polímeros de cloruro de vinilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F259/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de monómeros que contienen halógeno como los definidos en el grupo C08F 14/00)

PDF original: ES-2488829_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de fabricación de materiales termoplásticos para moldear La invención se refiere a la fabricación y procesamiento de materiales termoplásticos a base de polimerizados de cloruro de vinilo con valores de resiliencia sobresalientes. Para la modificación del valor de resiliencia se usa un copolimerizado de injerto de tipo coraza, particularmente con un bajo contenido en caucho, que se añade en forma de un látex polimérico antes o durante la polimerización del cloruro de vinilo. A este respecto, el poli (cloruro de vinilo) (PVC) generado se injerta sobre las partículas de látex del modificador. El componente para la mejora de la resistencia al impacto consiste en un núcleo duro y una coraza blanda de tipo caucho.

El poli (cloruro de vinilo) (PVC) es debido a su buena relación precio-prestaciones y sus múltiples posibilidades de uso uno de los polímeros más ampliamente usados. El PVC solo es, no obstante, para muchas aplicaciones tales como, por ejemplo, perfiles de ventanas, demasiado frágil. Para mejorar la resistencia al impacto del PVC, se han previsto en el pasado polimerizados de cloruro de vinilo con los distintos agentes de modificación. Como ejemplos se pueden mencionar modificadores de impacto poliméricos de tipo butadieno, tales como acrilnitrilo-butadieno-estireno (ABS) y éster metílico del ácido metacrílico-butadieno-estireno (MBS) ; copolímero de etileno con acetato de vinilo (EVA) ; poliolefinas cloradas tales como polietileno clorado (CPE) ; cauchos de etileno-propileno y polímeros del tipo acrilato, tales como homopolímeros y copolímeros de ésteres alquílicos de ácido acrílico. De este modo, por ejemplo, se describe en la solicitud DE 1 082 734 un procedimiento de fabricación de poli (cloruro de vinilo) resistente al impacto. El polímero reivindicado se prepara mediante polimerización de cloruro de vinilo en suspensión acuosa usando estabilizantes de suspensión y activadores orgánicos o inorgánicos, que se caracteriza porque la polimerización del cloruro de vinilo se lleva a cabo en presencia de emulsiones acuosas a temperatura ambiente de polimerizados viscoplásticos, estando presentes los polimerizados, con respecto al sólido, en una cantidad del 2 -25 % en peso. A este respecto, los polimerizados pueden ser homopolimerizados de ésteres de ácido acrílico o ácido vinílico o polimerizados mixtos con otros compuestos.

La desventaja de este procedimiento es que para fabricar un perfil se necesita una gran cantidad de éster acrílico, que es caro, para lograr un valor de resiliencia lo suficientemente alto, por ejemplo, de un perfil de PVC.

También son conocidos, en principio, modificadores de impacto injertados o de núcleo/coraza con estructura de capas. El documento DE 4 302 552 describe copolimerizados de injerto y de núcleo-coraza con unión de fases mejorada entre la capa base de injerto y la fase polimérica injertada. Los copolimerizados de injerto y de núcleocoraza se preparan a partir de una fase polímerica que contiene grupos peroxi a) , que contiene del 0, 01 al 20 % de un compuestos peroxi olefínicamente dos veces insaturado de la fórmula H2C=CH-O-CO-R1-CO-O-O-CO-R1-CO-O-CH=CH2 y del 80 al 99, 99 % en peso de uno o varios comonómeros del grupo de los ésteres de ácido (met) acrílico de alcoholes con 1 a 10 átomos de C, ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos saturados con 2 a 10 átomos de C, olefinas, compuestos aromáticos de vinilo, haluros de vinilo y/o éteres vinilícos, y una fase polimérica injertada b) , que se obtiene mediante injerto de uno o varios comonómeros del grupo de los ésteres de ácido (met) acrílico de alcoholes con 1 a 10 átomos de C, ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos saturados con 2 a 10 átomos de C, olefinas, compuestos aromáticos de vinilo, haluros de vinilo y/o estireno, así como derivados de estireno de la fase polimérica a) que contiene grupos peroxi. La desventaja de este procedimiento de fabricación de polímeros de núcleo-coraza es que adicionalmente se debe usar un comonómero sensible que contiene grupos peroxi para garantizar la unión de fases entre las fases poliméricas a) y b) , con el que se debe tener mucho cuidado para que no se destruyan las funciones peróxido. También se describe en dicho documento el uso de modificadores de impacto en plásticos, de todas las maneras en forma sólida. No obstante, esto representa también una desventaja, ya que esta circunstancia precisa un procedimiento de procesamiento adicional, a saber, el secado. Además, se usa la coraza en forma no reticulada, lo que conduce a un cizallamiento parcial del polímero de coraza durante el proceso de procesamiento y representa una gran desventaja.

Los documentos US 5872155 y EP 0810241 divulgan un procedimiento de fabricación mediante polimerización en microsuspensión de látex polimérico a partir de partículas de copolímeros de núcleo-coraza.

También el documento EP 0 600 478 describe la fabricación de un látex de copolímero de injerto de partículas de dispersión de núcleo-coraza con unión de fases mejorada entre núcleo y coraza en un procedimiento de polimerización en emulsión en dos etapas. En la primera etapa, no obstante, solo es aceptable un polímero elástico de caucho reticulado. Además, el polimero de coraza debe poseer una temperatura de transición vítrea (Tv) superior a 20 º C, lo que, de hecho, repercutiría negativamente si se usa como modificador de impacto en plásticos termoplásticos.

También son conocidos modificadores de núcleo-coraza para mejorar el valor de resiliencia del PVC, que disponen de un núcleo duro y una coraza blanda de material de tipo caucho. Así, los documentos US 3 763 279 y DE 3 539 414 describen la fabricación de sistemas poliméricos que poseen un núcleo reticulado duro de poliestireno y una coraza de poliacrilato reticulada blanda. Las desventajas son, por una parte, la mala compatibilidad del núcleo de poliestireno con la matriz de PVC, lo que sobre todo repercute negativamente al soldar el perfil de PVC cortado a medida. Por otra parte, estos procedimientos se han optimizado para tener transparencia, de modo que debe usarse, por ello, poliestireno como material de núcleo. Esto es, sin embargo, económicamente poco adecuado

cuando no es necesaria transparencia en el producto semiacabado fabricado.

El documento US 3290265 describe un procedimiento de fabricación mediante polimerización en suspensión de resina de poli (cloruro de vinilo) . El documento US 5232991 divulga un procedimiento de fabricación mediante polimerización en suspensión de copolímeros de injerto de poliacrilato/PVC.

Por lo tanto, se tiene el objetivo de desarrollar un procedimiento que evite las desventajas indicadas. Este objetivo se ha logrado según las reivindicaciones de patente.

Se ha hallado ahora, sorprendentemente, que pueden lograrse propiedades mejoradas mediante una proporción de elastómero reducida en el modificador de impacto, que está fabricado con una estructura de núcleo-coraza sustituyendo parcialmente la fase de caucho por un núcleo de PVC, que es económico, en el PVC preparado con resistencia al impacto elevada.

Se ha desarrollado según la invención un procedimiento de fabricación de un material para moldear de poli (cloruro de vinilo) termoplástico, modificado con un modificador de núcleo-coraza que contiene elastómeros con resistencia mejorada al impacto y en las esquinas y propiedades ópticas mejoradas, tales como brillo superficial, con, al mismo tiempo, proporciones reducidas del componente elastomérico con respecto al modificador de impacto habitual de una fase.

El núcleo de modificador de impacto está constituido por poli (cloruro de vinilo) o copolímeros de cloruro de vinilo y la coraza... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fabricación de un material para moldear de policloruro de vinilo termoplástico modificado con un modificador de núcleo-coraza que contiene elastómeros, con resistencia mejorada al impacto y en las esquinas y brillo superficial mejorado, estando constituido el núcleo del modificador de núcleo-coraza por policloruro de vinilo o copolímeros de cloruro de vinilo y la coraza del modificador de impacto por homopolímeros o copolímeros de acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo reticulados, caracterizado porque el modificador de núcleo-coraza se produce mediante polimerización en emulsión en 2 etapas, sintetizándose en la primera etapa el núcleo del homopolímero o copolímero de PVC y en la segunda etapa la coraza elastomérica en presencia del núcleo y realizándose la polimerización por injerto del monómero de cloruro de vinilo por un procedimiento en suspensión en presencia de dicho modificador de núcleo-coraza.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el modificador de impacto la proporción del núcleo constituye del 5 al 80 % en peso y la proporción de la coraza constituye del 20 al 95 % en peso.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el modificador de impacto la proporción del núcleo constituye del 20 al 60 % en peso y la proporción de la coraza constituye del 40 al 80 % en peso.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro total de las partículas del modificador es de entre 50 y 800 nm.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro total de las partículas del modificador es de entre 60 y 400 nm.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el núcleo del modificador está constituido por PVC puro o por un copolímero de VC con al menos el 50 % en peso de cloruro de vinilo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la coraza del modificador de impacto está constituida por un homopolímero o copolímero de acrilato o metacrilato de alquilo con una temperatura de transición vítrea de < 10 º C, reticulado con un comonómero polifuncional con enlaces dobles no conjugados.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la coraza del modificador de impacto está constituida por un homopolímero o copolímero de acrilato o metacrilato de alquilo con una temperatura de transición vítrea de < -10 º C, reticulado con un comonómero polifuncional con enlaces dobles no conjugados.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque sobre la coraza del modificador de impacto de núcleo-coraza se polimeriza una capa de compatibilización adicional constituida por polimetacrilatos con una temperatura de transición vítrea de > 25 º C, en una proporción de como máximo el 50 % en peso con respecto a la totalidad de la coraza.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque sobre la coraza del modificador de impacto de núcleo-coraza se polimeriza una capa de compatibilización adicional constituida por polimetacrilatos con una temperatura de transición vítrea de > 70 º C, en una proporción de como máximo el 50 % en peso con respecto a la totalidad de la coraza.

11. Material para moldear de PVC termoplástico, que puede obtenerse por un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la proporción de modificador de núcleo-coraza en el monómero total es de entre el 2 y el 80 % en peso.

12. Material para moldear termoplástico de PVC según la reivindicación 11, caracterizado porque la proporción de modificador de núcleo-coraza en el monómero total es de entre el 3 y el 50 % en peso.

13. Uso de materiales para moldear que contienen PVC según una de las reivindicaciones 11 y 12 en perfiles de plásticos para la fabricación de marcos de ventanas o tubos.