Una composicion que comprende (a) un polimero sintetico, (b) un talco como un relleno,

en donde las particulas de talco tienen un tamano de particula medio de 0.4 a 25 μm y estan presentes en una cantidad de 0.1 a 10 % con base en el peso del componente (a) y (c) un agente dispersante que es con base en un tensoactivo no ionico, o un copolimero comb., de bloque o amfifilico estadistico, cuyo copolimero comprende un alquil C12-C32 (met)acrilato; siempre que cuando el polimero sintetico (a) sea una poliamida, este presente en una cantidad de menos de 55 % con base en el peso de (a), (b) y (c)

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La presente invención se relaciona con compuestos de polímero, especialmente composiciones que comprenden un polímero sintético, un talco como un relleno, en donde las partículas de talco tienen un tamaño de partícula medio de

0.4 a 25 µm, y un agente dispersante que es con base en un tensoactivo no iónico o un copolímero comb., de bloque

o estadístico que comprende un alquil C12-C32 (met)acrilato.

Una realización adicional de la presente invención es un proceso para la preparación de un compuesto de polímero que comprende fundir haciendo una mezcla de un polímero sintético, el relleno de talco anterior y el agente dispersante anterior.

Existe literatura sustancial en los compuestos orgánicos-inorgánicos con base en arcillas o silicatos en forma de capa y polímeros sintéticos. El enfoque de las investigaciones recientes es reducir la cantidad de relleno en tales compuestos y obtener materiales con rigidez mejorada significativa, temperatura de distorsión de calor, resistencia a los rayones mejorada, etc. y evitar desventajas simultáneamente en por ejemplo propiedades de impacto, elongación a la ruptura, estabilidad térmica a largo plazo etc., comparado con el polímero diferente de relleno. En este contexto los nanocompuestos de poliolefina se han preparado a partir de arcillas modificadas orgánicas. Las arcillas utilizadas se modifican de manera general con iones de amonio alquilo o dialquilo de cadena larga o aminas

o en unos pocos casos otros iones de onio, como por ejemplo fosfonio. Los aditivos de ión/amina de amonio se incorporan usualmente en la estructura de arcilla mediante una etapa de intercalación separada.

Estas arcillas orgánicas modificadas basadas en nanocompuestos exhiben algunas de las mejoras mencionadas anteriormente, pero tienen un número de desventajas. Usualmente para la modificación se utiliza sales de amonio que pueden ser térmicamente inestables a temperaturas utilizadas en el procesamiento de poliolefina o puede conducir a reacciones indeseadas bajo las condiciones de procesamiento. Adicionalmente, existen aún problemas con respecto a la estabilidad de los compuestos, cuando las arcillas se dispersan directamente en poliolefinas comerciales. Aún subsisten dudas de que las estructuras exfoliadas formadas en esta manera son estables y se considera que estas se pueden volver a agregar durante las operaciones de procesamiento de fusión posteriores como por ejemplo moldeo por inyección.

La formación de nanocompuestos de poliolefina mediante procesamiento por fusión ha requerido así el uso de un aditivo adicional, más frecuentemente un anhídrido maleico de injerto de polipropileno, que en los ejemplos de trabajo está presente como uno de los componentes principales del producto final.

A. Okada et al., Macromolecules 1997, 30, 6333 -6338 o U.S. 5,973,053 describe que se obtiene un nanocompuesto de polipropileno cuando una arcilla, premodificada con sales octadecilamonio, se compone con polipropileno en la presencia de oligómeros poliolefina que contiene funcionalidad polar, por ejemplo anhídrido maleico de injerto de polipropileno.

La U.S. 5,939,184 describe la formación de nanocompuestos de polipropileno con base en arcillas modificadas con alquil amonio y un copolímero de olefina o poliolefina de injerto polar que se utiliza típicamente en exceso de la cantidad de arcilla.

La WO-A-99/07790 describe un material de nanocompuestos sobre la base de una arcilla que tiene una estructura en forma de capas y una capacidad de intercambio de catión de 30 a 250 miliequivalentes por 100 gramos, una matriz polimérica y un copolímero de bloque o un copolímero de injerto, cuyo copolímero de bloque o copolímero de injerto comprende una o más primeras unidades estructurales (A), que son compatibles con la arcilla, y una o más segundas unidades estructurales (B), que son compatibles con la matriz polimérica.

La WO-A-00/34393 describe un nanocompuesto de polímero-arcilla que comprende (i) un polímero de matriz procesable por fusión, (ii) un material de arcilla en forma de capas, y (iii) un oligómero o polímero funcionalizado compatible con la matriz de polímero. Un ejemplo específicamente descrito del componente (iii) es por ejemplo una policaprolactona funcionalizada con amonio.

La WO-A-01/48080 describe nanocompuestos de poliolefina con base en el uso de arcilla intercambiada con catión y un anhídrido maleico de injerto de polipropileno de alto peso molecular.

La WO-A-01/85831 describe nanocompuestos de poliolefina con base en el uso de arcilla intercambiada con catión y un catión orgánico de injerto de poliolefina como por ejemplo un ión de amonio.

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El uso de un poli(óxido de etileno)-bloque-polietileno en la preparación de un nanocompuesto de polietileno de baja densidad se describe por B. Liao et al. in Polymer 42,10007 -10011 (2001). Estos autores no hacen mención de la utilidad de los bloques en una formación de compuesto de etapa.

La WO-A-02/00776 se relaciona con un molde poroso para uso en un proceso de moldeo por presión, cuyo molde se fabrica de un material polimérico que forma una matriz en el que una arcilla y un copolímero de bloque o un copolímero de injerto se han incorporado, en donde el copolímero de bloque o copolímero de injerto comprende una

o más primeras unidades estructurales (A), que son compatibles con la arcilla, y una o más segundas unidades estructurales (B), que son compatibles con la matriz polimérica para la fabricación de un material de filtro poroso. Un ejemplo específicamente descrito de tal un copolímero de bloque es un copolímero de bloque que consiste de un bloque de óxido de polietileno (PEO) y un bloque poli(metil metacrilato) (PMMA).

Estos métodos conocidos utilizan arcillas modificadas orgánicamente (amonio o amina) para la preparación de nanocompuestos de poliolefina no satisfacen en cada respecto los mayores requerimientos a ser encontrados, especialmente con respecto a moldes de poliolefina que se somete a degradación oxidativa, térmica o inducida por luz.

Las propiedades adicionales de interés incluyen temperatura de distorsión de calor mejorada, retardo de fuego mejorado, barrera de gas mejorada, rigidez mejorada, apariencia visual mejorada y estabilidad dimensional sin una pérdida significativa en las propiedades de impacto, elongación a la ruptura, estabilidad térmica a largo plazo, comportamiento del procesamiento etc.

Los nanocompuestos de acuerdo con la WO-A-04/113436, WO-A-04/078785 y WO-A-04/041721 evitan algunos de los problemas como por ejemplo problemas en el procesamiento, estabilidad térmica a largo plazo, etc., pero su efectividad en términos de propiedades mecánicas se ha mejorado adicionalmente.

Por lo tanto existe aún una necesidad de encontrar compuestos de poliolefina eficientes, así como también procesos para la preparación de los mismos, que proporcionan las propiedades de interés (rigidez mejorada significativa, temperatura de distorsión de calor, resistencia a los rayones mejorada, etc.) pero no tienen las desventajas tal como reducir por ejemplo propiedades de impacto, elongación a la ruptura, estabilidad térmica a largo plazo etc. comparado con el polímero sin relleno y que permite el uso de un relleno natural que no se ha modificado antes de uso.

La presente invención por lo tanto se relaciona con una composición que comprende

(a) un polímero sintético,

(b) un talco como un relleno, en donde las partículas de talco tienen un tamaño de partícula medio de 0.4 a 25 µm y están presentes en una cantidad de 0.1 a 10 % con base en el peso del componente (a) y

(c) un agente dispersante que es con base en un tensoactivo no iónico o un copolímero comb., de bloque o amfifílico estadístico, cuyo copolímero comprende un alquil C12-C32 (met)acrilato;

dado que cuando el polímero sintético (a) es una poliamida, está presente en una cantidad de menos de 55 % con base en el peso de (a), (b) y (c).

Ejemplos de tales polímeros sintéticos son:

1. Polímeros de monoolefinas y diolefinas, por ejemplo polipropileno, poliisobutileno, polibut-1-eno, poli-4-metilpent1-eno, polivinilciclohexano, poliisopreno o polibutadieno, así como también polímeros de cicloolefinas, por ejemplo de ciclopenteno o norborneno, polietileno (que se puede reticular opcionalmente), por ejemplo polietileno... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende

(a) un polímero sintético,

(b) un talco como un relleno, en donde las partículas de talco tienen un tamaño de partícula medio de 0.4 a 25 µm y están presentes en una cantidad de 0.1 a 10 % con base en el peso del componente (a) y

(c) un agente dispersante que es con base en un tensoactivo no iónico, o un copolímero comb., de bloque o amfifílico estadístico, cuyo copolímero comprende un alquil C12-C32 (met)acrilato;

siempre que cuando el polímero sintético (a) sea una poliamida, esté presente en una cantidad de menos de 55 % con base en el peso de (a), (b) y (c).

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente (b) está presente en una cantidad de 1 a 10 % con base en el peso del componente (a).

3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el componente (a) es una poliolefina.

4. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el componente (a) es polietileno o polipropileno

o los copolímeros de los mismos, o mezclas de los mismos.

5. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el componente (b) está presente en una cantidad de 0.1 a 40 %, preferiblemente 0.1 a 20 %, con base en el peso del componente (a),

6. Una composición de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el componente (b) está presente en una cantidad de 1 a 10 %, preferiblemente 2.5 a 7.5 %, con base en el peso del componente (a),

7. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el componente (b) es un relleno de talco no modificado.

8. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el componente (b) tiene un tamaño de partícula medio de 0.4 a 10 µm, preferiblemente 0.6 a 10 µm.

9. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el componente (c) es un tensoactivo no iónico.

10. Una composición de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el componente (c) es un éster de sorbitan, un copolímero de bloque de óxido de dimetilsiloxano-etileno, un copolímero poli(metil metacrilato)-bloque-poli(oxietileno)

o un compuesto de la Fórmula (1)

**(Ver fórmula)**

en donde m es 1 o2, n es 1 o2, x es mayor de o igual a 1, y es mayor de o igual a 1, z es mayor de o igual a 0, y R1 es hidrógeno o alquilo C1-C25.

11. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el componente (c) es un copolímero comb., de bloque o amfifílico acrílico estadístico con base en un alquil C12-C32 (met)acrilato.

12. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el componente (c) está presente en una cantidad de 0.01 a 10 %, preferiblemente 0.01 a 5 %, con base en el peso del componente (a).

13. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende adicionalmente, a pesar de los componentes (a), (b) y (c), aditivos adicionales.

14. Una composición de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende como aditivos adicionales antioxidantes fenólicos, estabilizantes de luz, estabilizantes de procesamiento, pigmentos, tintes, plastificantes, compatibilizadores, agentes endurecedores y/o modificadores de impacto.

15. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 en la forma de un concentrado o tanda maestra que comprende el componente (a) en una cantidad de 5 a 90 %, el componente (b) en una cantidad de 5 a 80 %, y el componente (c) en una cantidad de 0.5 a 50 % en peso.

16. Un proceso para la preparación de un material de polímero sintético que comprende fundir la mezcla de una mezcla de

(a) un polímero sintético,

(b) un talco como un relleno, en donde las partículas de talco tienen un tamaño de partícula medio de 0.4 a 25 µm y están presentes en una cantidad de 0.1 a 10 % con base en el peso del componente (a) y

(c) un agente dispersante que es con base en un tensoactivo no iónico, o un copolímero comb., de bloque o amfifílico estadístico, cuyo copolímero comprende a alquil C12-C32 (met)acrilato),

dado que cuando el polímero sintético (a) es una poliamida, está presente en una cantidad de menos de 55 % con base en el peso de (a), (b) y (c).

17. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el componente (b) está presente en una cantidad de 1 a 10 % con base en el peso del componente (a).

18. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 16 o 17, en donde la mezcla de fusión ocurre entre 150 y 290°C.

19. Un compuesto de polímero sintético obtenido mediante un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-18.

20. Uso de un agente dispersante (c) que es con base en un tensoactivo no iónico, o un copolímero comb., de bloque o amfifílico estadístico, cuyo copolímero comprende un alquil C12-C32 (met)acrilato, para dispersar un relleno de talco (b), en donde las partículas de talco tienen un tamaño de partícula medio de 0.4 a 25 µm y están presentes en una cantidad de 0.1 a 10 % con base en el peso de una matriz de polímero sintético (a) , en dicha matriz de polímero sintético (a) para formar un material compuesto; dado que cuando el polímero sintético (a) es una poliamida, está presente en una cantidad de menos de 55 % con base en el peso de (a), (b) y (c).

21. Uso de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el componente (b) está presente en una cantidad de 1 a 10 % con base en el peso del componente (a).