MASA DE MOLDEO.
Masa de moldeo que contiene una mezcla de polímeros interpenetrantes con una primera fase de un polímero de isobuteno reticulado,
y una segunda fase de un polímero reforzante que comprende unidades de (met)acrilato y compuestos aromáticos vinílicos, comprendiendo la primera fase el producto de reacción de un polímero de isobuteno con un promedio de al menos 1,4 grupos funcionales en la molécula, y un agente reticulante con un promedio de al menos dos grupos funcionales en la molécula, que son complementarios funcionalmente a los grupos funcionales del polímero de isobuteno
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W04009312EP.
Solicitante: BASF SE.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN, DE.
Inventor/es: MACH, HELMUT, RATH, HANS, PETER, LANGE, ARNO, HILLER, MARGIT, TEYSSIE,DOMINIQUE, VANCAEYZEELE,CEDRIC, LASKAR,JUDITH, FICHET,ODILE, BOILEAU,SYLVIE, BLACKBOROW,RICHARD, LANG,GABRIELE.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 4 de Noviembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08F255/08 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 255/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de hidrocarburos como los definidos en el grupo C08F 10/00. › sobre polímeros de olefinas que tienen cuatro o más átomos de carbono.
Clasificación PCT:
- C08F255/08 C08F 255/00 […] › sobre polímeros de olefinas que tienen cuatro o más átomos de carbono.
Clasificación antigua:
- C08F255/08 C08F 255/00 […] › sobre polímeros de olefinas que tienen cuatro o más átomos de carbono.
Fragmento de la descripción:
Masa de moldeo.
La invención se refiere a una masa de moldeo que contiene una mezcla de polímeros interpenetrantes con una primera fase de un polímero de polialquileno reticulado, y una segunda fase de un polímero reforzante que comprende unidades de (met)acrilato y compuestos aromáticos vinílicos.
Los cauchos de poliisobuteno se distinguen por propiedades especiales, como permeabilidad reducida a gas y humedad, elasticidad elevada y flexibilidad en frío hasta temperaturas muy reducidas. Los poliisobutenos poseen una excelente estabilidad a la intemperie y en UV. Sin embargo, determinadas propiedades de los cauchos de poliisobuteno, como estabilidad contra disolventes o resistencia mecánica, no son satisfactorias para la mayor parte de aplicaciones.
Por otra parte, termoplásticos, como poliestireno o metacrilato de polimetilo, presentan resistencias a la tracción elevadas. Es deseable combinar las propiedades de cauchos de poliisobuteno y de poliestirenos.
Por ejemplo por Paul D. R. y Barlow J. W., J. Macromol. Sci., Rev. Macromol. Chem., 18, 109 (1980) y Krause S. en "Polymer Blends" 1, 66, Paul D. R. y Newman S. Ed. Academic Press New York (1978), se sabe que polímeros de polialquileno y poliestireno atáctico son completamente incompatibles. Las mezclas físicas de estos polímeros son heterogéneas, y presentan ambas mismas temperaturas de transición vítrea de componentes puros debido a la miscibilidad deficiente.
Se ha intentado mezclar los polímeros en planos moleculares y obtener los denominados retículos interpenetrantes, hinchándose un polímero de polialquileno reticulado con estireno, y polimerizándose el estireno a continuación in situ. Sin embargo, el grado de hinchamiento alcanzable está limitado, y de este modo no se pueden introducir fracciones de poliestireno sensiblemente más elevadas que un 10% en el retículo. Además, la modificación de propiedades vinculada a ello no es estable, y desaparece en el caso de carga térmica debido a fenómenos de disgregación.
La US-A 6 005 051 describe retículos polímeros de varios componentes que contienen poliisobuteno. En este caso se trata de un único retículo con varias secuencias diferentes desde el punto de vista químico, unidas mediante enlace covalente.
La invención toma como base la tarea de poner a disposición un retículo de un polialquileno en un polímero reforzante, que comprende unidades de (met)acrilato y/o compuestos aromáticos vinílicos, pudiéndose variar las cantidades relativas de ambas fases en un amplio intervalo, y siendo suficientemente bueno el poder de penetración recíproca de ambas fases, y no presentándose en la formación de retículo ningún fenómeno de disgregación.
Según la invención, el problema se soluciona mediante una masa de moldeo que contiene una mezcla de polímeros interpenetrantes con una primera fase de un polímero de isobuteno reticulado y una segunda fase de un polímero reforzante, que comprende unidades de (met)acrilato y/o compuestos aromáticos vinílicos, comprendiendo la primera fase el producto de reacción de un polímero de isobuteno con un promedio de al menos 1,4 grupos funcionales en la molécula, y un agente reticulante con un promedio de al menos dos grupos funcionales en la molécula, que son complementarios funcionalmente a los grupos funcionales del polímero de isobuteno. La masa de moldeo puede contener otros polímeros interpenetrantes, como por ejemplo agentes de compatibilización polímeros.
Para la obtención de una masa de moldeo según la invención se procede, por ejemplo, de modo que
- (i) se polimeriza a través de radicales los monómeros que constituyen el polímero reforzante, en presencia de la primera fase, o
- (ii) se mezcla el polímero de isobuteno, el agente reticulante y los monómeros que constituyen el polímero reforzante, y se inicia simultánea o sucesivamente la reacción entre el polímero de isobuteno y el agente reticulante, y la polimerización a través de radicales de los monómeros.
La proporción ponderal de la primera respecto a la segunda fase en la masa de moldeo según la invención asciende en general a 5 : 95 hasta 95 : 5, preferentemente 5 : 95 a 80 : 20, en especial 30 : 70 a 70 : 30. En el caso de masas de moldeo según la invención con fracción elevada de fase de polímero de isobuteno (por ejemplo con una proporción ponderal de la primera respecto a la segunda fase de 60 : 40 hasta 80 : 20), las propiedades barrera de poliisobuteno se conservan sensiblemente; la fracción de polímero reforzante proporciona el alargamiento de rotura necesario. Masas de moldeo con contenidos elevados de polímero reforzante (por ejemplo con una proporción ponderal de la primera fase respecto a la segunda fase de 5 : 95 hasta 25 : 75) son rígidas y poco extensibles; la fase de polímero de isobuteno sirve en este caso para la modificación de la tenacidad al impacto. En el caso de empleo para la modificación de la tenacidad al impacto, la fase de polímero de isobuteno presenta convenientemente una densidad de reticulado reducida. Una forma preferente de ejecución de la invención son poliestirenos o metacrilatos de polimetilo modificados a tenacidad al impacto.
El polímero de isobuteno comprende (antes de su reticulado) al menos un 80% en peso, en especial al menos un 90% en peso, y de modo especialmente preferente al menos un 95% en peso de unidades isobuteno. Además de unidades isobuteno, el polímero de isobuteno puede contener también unidades de monómeros con insaturación olefínica, que son copolimerizables con isobuteno bajo condiciones de polimerización catiónicas. Los comonómeros pueden estar distribuidos estadísticamente en el polímero, o estar dispuestos como bloques. Como comonómeros copolimerizables entran en consideración sobre todo compuestos aromáticos vinílicos, como estireno, estirenos de alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, como a-metilestireno, 3- y 4-metilestireno o 4-terc-butilestireno, así como isoolefinas con 5 a 10 átomos de carbono, como 2-metil-1-buteno, 2-metil-1-penteno, 2-metil-1-hexeno, 2-etil-1-penteno, 2-etil-1-hexeno, y 2-propil-1-hepteno.
Preferentemente, el polímero de isobuteno presenta un peso molecular promedio en número de 500 a 50000, en especial 1000 a 20000, de modo especialmente preferente 2000 a 10000, antes del reticulado.
El polímero de isobuteno presenta grupos funcionales que pueden reaccionar con grupos funcionales complementarios del agente de reticulado, bajo formación de enlaces covalentes. Aunque los grupos funcionales del polímero de isobuteno pueden estar distribuidos a través de la longitud de la estructura de polímero, y por ejemplo pueden estar dispuestos en la estructura o en cadenas laterales del polímero, para la consecución de buenas propiedades elásticas es preferente que los grupos funcionales del polímero de isobuteno estén dispuestos exclusivamente en los extremos de molécula del polímero de isobuteno.
Para el especialista son conocidas diversas combinaciones de grupos funcionales complementarios, que pueden reaccionar entre sí bajo formación de enlaces covalentes. Por ejemplo, los grupos funcionales del polímero de isobuteno y del agente reticulante son seleccionados por pares entre grupos reactivos con isocianato/grupos isocianato, o grupos con insaturación olefínica/grupos hidrosililo. Entre los grupos reactivos con isocianato cuentan grupos hidroxilo, grupos mercapto, grupos amino y grupos carboxilo, de los cuales son preferentes grupos hidroxilo. En formas preferentes de ejecución de la masa de moldeo según la invención, la primera fase comprende, por consiguiente, el producto de reacción de un (i) polímero de isobuteno con grupos con insaturación olefínica, y un agente de reticulado con grupos hidrosililo, o (ii) de un polímero de isobuteno con grupos hidroxilo y un agente de reticulado con grupos isocianato.
El polímero de isobuteno, agentes reticulantes apropiados, así como el polímero reforzante, se explican ahora más detalladamente por medio de formas de ejecución preferentes.
Polímero de isobuteno
Poliisobutenos con insaturación terminal son convenientemente también el material de partida para poliisobutenos con otros grupos funcionales terminales, como grupos hidroxilo, ya que los grupos con insaturación olefínica se pueden transformar fácilmente en otros grupos funcionales, como grupos hidroxilo.
En el caso del grupo con insaturación olefínica se puede tratar, por ejemplo, de grupos alifáticos insaturados con 2 a 6 átomos...
Reivindicaciones:
1. Masa de moldeo que contiene una mezcla de polímeros interpenetrantes con una primera fase de un polímero de isobuteno reticulado, y una segunda fase de un polímero reforzante que comprende unidades de (met)acrilato y compuestos aromáticos vinílicos, comprendiendo la primera fase el producto de reacción de un polímero de isobuteno con un promedio de al menos 1,4 grupos funcionales en la molécula, y un agente reticulante con un promedio de al menos dos grupos funcionales en la molécula, que son complementarios funcionalmente a los grupos funcionales del polímero de isobuteno.
2. Masa de moldeo según la reivindicación 1, ascendiendo la proporción ponderal de la primera fase respecto a la segunda fase a 5 : 95 hasta 80 : 20.
3. Masa de moldeo según la reivindicación 1 o 2, comprendiendo el polímero de isobuteno al menos un 80% en peso de unidades de isobuteno.
4. Masa de moldeo según una de las reivindicaciones precedentes, estando dispuestos los grupos funcionales del polímero de isobuteno exclusivamente en los extremos moleculares del polímero de isobuteno.
5. Masa de moldeo según una de las reivindicaciones precedentes, presentando el polímero de isobuteno un peso molecular promedio en número de 500 a 50000 antes del reticulado.
6. Masa de moldeo según una de las reivindicaciones precedentes, presentando el agente de reticulado en promedio al menos 2,5 grupos funcionales.
7. Masa de moldeo según una de las reivindicaciones precedentes, siendo seleccionados los grupos funcionales del polímero de isobuteno y del agente reticulante por pares entre grupos hidroxilo/isocianato, o grupos con insaturación olefínica/grupos hidrosililo.
8. Masa de moldeo según una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el polímero reforzante unidades de estireno y/o metacrilato de metilo.
9. Masa de moldeo según una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el polímero reforzante unidades de un monómero reticulante.
10. Masa de moldeo según la reivindicación 8 o 9, con una proporción ponderal de la primera fase respecto a la segunda fase de 5 : 95 a 25 : 75 para empleo como poliestireno o metacrilato de polimetilo modificado a tenacidad al impacto.
11. Procedimiento para la obtención de una masa de moldeo según la reivindicación 1, en el que
12. Empleo de la masa de moldeo según la reivindicación 1 para la obtención de materiales o piezas moldeadas para la cubierta de edificios.
13. Procedimiento para la unión de al menos dos piezas moldeadas a partir de una masa de moldeo según la reivindicación 1, en el que
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