Película de poliéster resistente a la hidrólisis orientada biaxialmente que contiene derivados de ácidos grasos epoxidados así como un procedimiento para su preparación y su uso.

Película de poliéster orientada biaxialmente, que contiene el 0,

1 - 5,0 % en peso (con respecto al peso de la película) de un estabilizador frente a la hidrólisis a base de ésteres de ácidos grasos epoxidados y el 0,2 - 10,0 % en peso (con respecto al peso de la película) de glicéridos de ácidos grasos epoxidados, presentando los ésteres de ácidos grasos epoxidados un peso molecular promedio de al menos 425 g/mol.

Película de poliéster resistente a la hidrólisis orientada biaxialmente que contiene derivados de ácidos grasos epoxidados así como un procedimiento para su preparación y su uso La invención se refiere a una película resistente a la hidrólisis de un poliéster, cuyo espesor se encuentra en el intervalo de 11 μm a 500 μm. La película contiene al menos dos agentes protectores frente a la hidrólisis distintos y se caracteriza por su baja velocidad de hidrólisis y una baja tendencia a la formación de geles en la preparación. La invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de la película así como a su uso.

Las películas de poliéster en el intervalo de grosor indicado se conocen suficientemente. Sin embargo es desventajoso en tales películas de poliéster su tendencia a la hidrólisis, especialmente a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea del respectivo poliéster. Por tendencia a la hidrólisis se entiende, a este respecto, la propiedad del poliéster de descomponerse hidrolíticamente en condiciones húmedas, que puede detectarse por ejemplo en una reducción del valor IV o SV. Esto es, especialmente en caso de aplicaciones con carga de temperatura elevada tal como en condensadores de películas, revestimientos de cables, cables de cinta plana, películas protectoras de motores, sin embargo también en aplicaciones duraderas tales como en acristalamientos y aplicaciones exteriores y especialmente en laminado posterior de módulos solares, un factor limitativo para la aplicación de películas de poliéster.

La tendencia a la hidrólisis es especialmente marcada en caso de poliésteres alifáticos, sin embargo también en caso de poliésteres aromáticos tales como poli (tereftalato de butileno) (PBT) y poli (tereftalato de etileno) (PET) . Cuando la tendencia a la hidrólisis de PET pasa a ser grande para su uso, debe recurrirse al poli (naftalato de etileno) (PEN) más estable frente a la hidrólisis o incluso a otros polímeros tales como por ejemplo poliéterimidas o poliimidas. Sin embargo éstos son claramente más caros que PET y por lo tanto con frecuencia no son ninguna solución por motivos económicos.

Por lo tanto se propuso ya mejorar la estabilidad frente a la hidrólisis de películas de poliéster mediante la incorporación de estabilizadores de hidrólisis.

Se conocen materias primas de poliéster más resistentes frente a la hidrólisis, que se obtienen mediante el uso de carbodiimidas, así como fibras y películas preparadas a partir de las mismas (documentos US-A-5.885.709, EP-A-0 838 500, CH-A-621 135) . Sin embargo las películas que se preparan a partir de tales materias primas tienden, tanto en la preparación como en el uso posterior, a desprender gases de isocianatos y otros productos secundarios y de degradación que irritan la mucosa o son perjudiciales para la salud. Esto es en caso de estructuras planas tales como películas con gran superficie un problema ampliamente más grande que por ejemplo en caso de piezas de moldeo por inyección.

Las películas de poliéster con aceites vegetales epoxidados como estabilizador se describen en los documentos EPA-1 634 914 y EP-A- 1 842 871. En este caso no se producen los productos de degradación tóxicos típicos para las carbodiimidas, la incorporación en la matriz de poliéster es buena en caso de la selección adecuada de los aceites, y se llega a una buena estabilización frente a la hidrólisis de las películas. Como inconvenientes se producen sin embargo, en caso de la aplicación en la producción, una y otra vez intervalos de producción con tendencia extrema a la formación de geles. Cuando el nivel de gel pasa a ser demasiado alto se llega a interrupciones y una producción de la película se vuelve temporalmente imposible. La producción debe interrumpirse entonces y la extrusión debe purgarse.

Además, los ésteres de ácidos grasos descritos allí tienen una alta presión de vapor debido a su peso molecular adecuadamente bajo en las condiciones de producción de poliésteres. Esto conduce por un lado a su desprendimiento de gases durante la producción con correspondiente molestia por olores y condensados de ésteres de ácidos grasos en partes de la instalación de producción y conduce además a una elevada migración de estas moléculas de la película, lo que en procesos de procesamiento secundarios puede conducir a problemas de adherencia en la laminación, metalización etc. Durante la preparación, estos compuestos alcanzan además el vacío de la prensa extrusora (en caso del uso de prensas extrusoras de dos/múltiples husillos) y ya no están a disposición en la película como estabilizador frente a la hidrólisis.

El objetivo de la presente invención es facilitar una película de poliéster resistente a la hidrólisis que evite los inconvenientes descritos del estado de la técnica. Debe prepararse especialmente una película estable frente a la hidrólisis sin que se produzcan geles en volúmenes significativos en la preparación. A este respecto, la película debe poder prepararse de manera económica.

Este objetivo se alcanza mediante una película de poliéster estirada biaxialmente, que además de poliéster contiene del 0, 1 % al 5 % en peso (con respecto al peso de la película) de un estabilizador frente a la hidrólisis a base de ésteres de ácidos grasos epoxidados y del 0, 2 % al 10 % en peso (con respecto al peso de la película) de glicéridos de ácidos grasos epoxidados. A este respecto los ésteres de ácidos grasos epoxidados presentan un peso molecular promedio de al menos 425 g/mol.

La película contiene como componente principal un poliéster. Poliésteres adecuados son por ejemplo poli (tereftalato de etileno) (PET) , poli (naftalato de etileno) (PEN) , poli (tereftalato de butileno) (PBT) , poli (tereftalato de trimetileno) (PTT) , poli (tereftalato de etileno) bibencenomodificado (PETBB) , poli (tereftalato de butileno) bibencenomodificado (PBTBB) , poli (naftalato de etileno) bibencenomodificado (PENBB) o mezclas de los mismos, prefiriéndose PET, PBT, PEN y PTT así como sus mezclas y co-poliésteres.

Para preparar poliésteres pueden usarse además de los monómeros principales tales como tereftalato de dimetilo (DMT) , etilenglicol (EG) , propilenglicol (PG) , 1, 4-butanodiol, ácido tereftálico (TA) , ácido bencendicarboxílico y/o ácido 2, 6-naftalendicarboxílico (NDA) también ácido isoftálico (IPA) , trans- y/o cis-1, 4-ciclohexanodimetanol (c-CHDM, t-CHDM o c/t-CHDM) , neopentilglicol y otros componentes de ácidos dicarboxílicos (o ésteres de ácidos dicarboxílicos) y componentes de dioles adecuados.

Se prefieren poliésteres en los que el componente de ácido dicarboxílico está constituido en el 90 % en peso (con respecto a la cantidad total del componente de ácido dicarboxílico) y más, especialmente en el 95 % en peso y más, por ácido tereftálico (TA) . Se prefieren además poliésteres en los que el componente de diol está constituido hasta el 90 % en peso y más, especialmente en el 93 % en peso (con respecto a la cantidad total de los dioles) y más, por etilenglicol (EG) . Se prefieren también polímeros en los que el porcentaje en dietilenglicol (DEG) en el polímero total se encuentra en el intervalo del 0, 25 % al 3 % en peso. Se prefiere especialmente, a este respecto, un contenido en DEG del 0, 75 - 1, 5 % en peso, dado que en estos límites se obtiene la seguridad de desarrollo más estable, con la mejor estabilidad frente a la hidrólisis simultáneamente. En todas los datos de cantidades mencionados en este párrafo se sigue sin tener en cuenta el agente protector frente a la hidrólisis.

La película según la invención puede contener además partículas inorgánicas u orgánicas que se necesitan para ajustar la topografía de superficie u óptica (brillo, turbidez etc.) . Tales partículas son por ejemplo carbonato de potasio, apatita, dióxido de silicio, dióxido de titanio, óxido de aluminio, poliestireno reticulado, poli (metacrilato de metilo) (PMMA) reticulado, zeolitas y otros silicatos tales como silicatos de aluminio. Estos compuestos se usan en general en cantidades del 0, 05 % al 5 % en peso, preferentemente del 0, 1 % al 0, 6 % en peso, (con respecto al peso de la película) . A este respecto se prefieren especialmente carbonato de potasio y dióxido de silicio.

Los tamaños de partícula d50 usados se encuentran para alcanzar una buena seguridad de desarrollo en la producción en general entre 0, 1 μm y 20 μm y preferentemente entre 0, 3 μm y 7 μm y de manera especialmente... [Seguir leyendo]

1. Película de poliéster orientada biaxialmente, que contiene el 0, 1 - 5, 0 % en peso (con respecto al peso de la película) de un estabilizador frente a la hidrólisis a base de ésteres de ácidos grasos epoxidados y el 0, 2 - 10, 0 % en peso (con respecto al peso de la película) de glicéridos de ácidos grasos epoxidados, presentando los ésteres de ácidos grasos epoxidados un peso molecular promedio de al menos 425 g/mol.

2. Película de poliéster según la reivindicación 1, en la que la película es blanca.

3. Película de poliéster según la reivindicación 1 ó 2, en la que la película contiene uno o varios aditivos que se seleccionan del grupo que está constituido por: partículas inorgánicas, partículas orgánicas, agentes ignífugos, captadores de radicales, antioxidantes y estabilizadores UV.

4. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la película contiene además del poliéster, del estabilizador frente a la hidrólisis y del aditivo según la reivindicación 3 menos del 5 % en peso de otros polímeros.

5. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que más del 80 % en peso de los glicéridos de ácidos grasos epoxidados usados son ésteres de glicerina de fórmula 1,

fórmula 1: CH2OR1-CHOR2-CH2OR3

en la que los restos R1, R2 y R3 independientemente entre sí tienen el siguiente significado:

en la que es RE= CH3 o H, m = 1 - 40, n = hasta 10 y o = 0 - 4

y en la que la sucesión de los grupos metileno (CH2) (1) , epóxido (CHOCH) (2) y (CHCH3) (3) individuales es discrecional y en la que restos R1, 2, 3 con m = 0 están contenidos en mezclas de ésteres de glicerina en menos del 30 % en peso (con respecto al peso total de los ésteres de glicerina) .

6. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que más del 90 % en peso de los ésteres de ácidos grasos epoxidados usados son ésteres de fórmula 2:

fórmula 2: R4OR5

en la que R4 tiene el siguiente significado:

en la que es RE= CH3 o H, p = 1 - 40, q = hasta 10, y r= 0-4

y en la que la sucesión de los grupos metileno (CH2) (1) , epóxido (CHOCH) (2) y (CHCH3) (3) individuales es discrecional

y en la que el resto R5 se describe mediante la siguiente fórmula 3:

fórmula 3: - (CH2) 5-R6

en la que s = 0 - 50 y R6 = H, OH o CtH (2t+1) con t = 3-10, O- ( (CH2) u-O) v-Y con u = 2-5, v = 2-5000 e Y = H o CH3 o O-R4, correspondiendo R4 al resto R4 de la fórmula 2.

7. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el índice de acidez de los estabilizadores frente a la hidrólisis usados se encuentra por debajo de 10 mg de KOH por gramo (norma DIN EN ISO 3682) .

8. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la suma de ésteres de ácidos grasos epoxidados y glicéridos de ácidos grasos epoxidados asciende a menos del 10 % en peso (con respecto al peso de la película) .

9. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la suma de ésteres de ácidos grasos epoxidados y glicéridos de ácidos grasos epoxidados asciende al menos al 1 % en peso (con respecto al peso de la película) .

10. Película de poliéster según una de las reivindicaciones 5 a 9, en la que el porcentaje de los glicéridos de ácidos grasos descritos mediante la fórmula 1 en el porcentaje total de estabilizadores frente a la hidrólisis asciende a más del 40 % en peso.

11. Película de poliéster según una de las reivindicaciones 5 a 10, en la que el porcentaje de los ésteres de ácidos grasos descritos mediante la fórmula 2 en el porcentaje total de estabilizadores frente a la hidrólisis asciende a más del 5 % en peso.

12. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el número promedio de grupos epóxido por molécula de éster de ácido graso es superior a 1, 5.

13. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el peso molecular promedio de los ésteres de ácidos grasos epoxidados es superior a 450 g/mol.

14. Película de poliéster según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el glicérido de ácido graso epoxidado se selecciona de uno o varios aceites epoxidados del grupo que está constituido por aceite de soja epoxidado, aceite de linaza epoxidado, aceite de colza epoxidado, aceite de girasol epoxidado y aceite de pescado epoxidado.

15. Procedimiento para la preparación de una película de poliéster según la reivindicación 1, en el que el fundido que corresponde a la composición de la película se extruye a través de una boquilla plana, la película así obtenida se extrae y se enfría rápidamente para la solidificación en uno o varios rodillos (rodillo de enfriamiento) como película previa en gran parte amoría, a continuación se calienta la película de nuevo y se estira (se orienta) biaxialmente y la película estirada biaxialmente se termofija y se enrolla, caracterizado porque contiene el 0, 1 - 5, 0 % en peso (con respecto al peso de la película) de un estabilizador frente a la hidrólisis a base de ésteres de ácidos grasos epoxidados y el 0, 2 - 10, 0 % en peso (con respecto al peso de la película) de glicéridos de ácidos grasos epoxidados, presentando los ésteres de ácidos grasos epoxidados un peso molecular promedio de al menos 425 g/mol.

16. Uso de una película de poliéster según la reivindicación 1 en aplicaciones exteriores, como cables de cinta plana, como laminado posterior de módulos solares y en aplicaciones de electroaislamiento.