Composición polimérica acrílica.

Una composición acrílica en forma de una lámina, polvo, pella o perla caracterizada porque está derivada de unacomposición polimerizable en un procedimiento de una etapa,

comprendiendo dicha composición polimerizable almenos el 70 % p/p de los residuos de al menos un monómero acrílico polimerizable, el 0,2 5 - 5 % p/p de uncompuesto finamente dividido que tiene un tamaño de partícula promedio de entre 1 y 50 nm y que comprende almenos un óxido seleccionado entre óxidos de silicio, titanio, circonio y aluminio y el 0,2 - 25 % p/p de al menos uncompuesto de unión que es miscible con dicho compuesto acrílico polimerizable y que es capaz de unirse a lasuperficie del compuesto de óxido.

Composición polimérica acrílica La presente invención se refiere a una composición polimérica resistente a la abrasión y a un procedimiento para su preparación.

Los materiales acrílicos en láminas se usan ampliamente para aplicaciones de construcción y acristalamiento y para conformar diversos artículos moldeados tales como baños, fregaderos, lavabos y platos de ducha. Normalmente se requiere que la resistencia a la abrasión de la lámina acrílica usada en dichas aplicaciones sea lo más elevada posible. Un procedimiento que se usa actualmente para mejorar la resistencia a la abrasión de superficies acrílicas implica la aplicación de un recubrimiento resistente a la abrasión a la superficie de una lámina acrílica. El recubrimiento se aplica típicamente en solución a la lámina acrílica y después se cura, por ejemplo por radiación (UV) , evaporación del disolvente o mediante curado térmico. Por ejemplo, el documento EP-A-571808 divulga una 15 película antiniebla, placas y artículos que comprenden un soporte de polímero acrílico y un recubrimiento resistente a la abrasión polimerizado y reticulado por UV que contiene monómeros acrílicos y óxido (s) metálicos hidrófilos. Los ejemplos de componentes presentes en el recubrimiento que se piensa que proporcionan la propiedad resistente a la abrasión son compuestos de titanio, sílice y aluminio. Aunque los recubrimientos resistentes a la abrasión pueden mejorar la fabricación de superficies acrílicas contra la abrasión, su uso en láminas acrílicas que se van a moldear, por ejemplo, por termoconformado, puede estar limitado por la naturaleza relativamente poco elástica del recubrimiento, lo que puede provocar la formación de grietas en el recubrimiento cuando se deforme la superficie. La tecnología de recubrimientos convencional requiere un procedimiento de dos etapas: polimerización de la lámina seguida del recubrimiento y curado de la formulación resistente a la abrasión. En la práctica, esto requiere a menudo un entorno limpio para asegurar que no se incorporen partículas de polvo a la capa superficial. Por lo tanto, puede obtenerse una ventaja significativa en la fabricación para un producto resistente a la abrasión que pueda proporcionarse en un procedimiento de una etapa.

Las composiciones acrílicas curables que contienen una proporción alta de una carga mineral, tal como partículas de sílice o alúmina, se conocen bien. Estas composiciones se usan típicamente para conformar artículos tales como fregaderos o encimeras mezclando con un iniciador térmico adecuado y después bombeando dentro de un molde calentado en el que se curan para formar un artículo moldeado opaco sólido y poco flexible. Estos artículos tienen generalmente una resistencia alta a la abrasión en comparación con láminas acrílicas no cargadas del tipo que es adecuado para termoconformado. La adición de cargas similares a niveles mucho más bajos a materiales en láminas acrílicos puede proporcionar algunas propiedades de resistencia a la abrasión pero el polímero formado es turbio y por lo tanto tiene malas propiedades ópticas.

El documento EP 0571808 divulga composiciones polimerizadas derivadas de monómeros (met) acrílicos y monómeros de hidroxialquilo tales como HEMA. El documento WO 96126238 divulga composiciones de poli (metacrilato de metilo) cargadas. El documento se refiere a la distribución de cargas. El documento EP 0685511 divulga una composición para artículos de recubrimiento formados a partir de resinas acrílicas para proporcionar resistencia al rayado a artículos.

Por lo tanto un objeto de la invención es proporcionar un artículo acrílico que tenga mejor resistencia a la abrasión que materiales acrílicos no cargados pero que tenga propiedades ópticas aceptables para algunas aplicaciones 45 típicas de láminas.

En consecuencia, en un primer aspecto, la presente invención proporciona una composición acrílica según las reivindicaciones.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona el uso de una composición polimerizable según las reivindicaciones.

En un tercer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para formar una composición acrílica según las reivindicaciones que comprende las etapas de:

(a) mezclar conjuntamente:

(i) el 70 - 99, 5% p/p de un monómero acrílico polimerizable o una solución de un polímero en un monómero acrílico polimerizable con

(ii) el 0, 5 - 30 % p/p de una dispersión que comprende el 20 -50 % p/p de un compuesto finamente dividido seleccionado entre los óxidos de silicio, titanio, circonio o aluminio y el 50 - 80 % de al menos un compuesto de unión que es miscible con dicho compuesto acrílico polimerizable y que es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido;

(b) añadir a dicha mezcla una cantidad de uno o más iniciador (es) que sea suficiente para iniciar la polimerización

del monómero acrílico en las condiciones usadas; y

(c) causar la polimerización del monómero acrílico.

En otro aspecto, la invención proporciona el uso de una composición acrílica según las reivindicaciones. En otro aspecto más, la invención proporciona un artículo acrílico según las reivindicaciones.

Aunque las dispersiones de partículas de sílice coloidales, por ejemplo, en por ejemplo metacrilato de hidroxietilo se conocen por su uso en composiciones de recubrimiento usadas para proporcionar recubrimientos resistentes a la abrasión sobre superficies acrílicas, se ha encontrado sorprendentemente que la adición de dicha composición que contiene un componente resistente a la abrasión al/a los monómero (s) usado (s) para fabricar el polímero acrílico antes de la polimerización da como resultado un polímero con buenas propiedades ópticas y también propiedades de resistencia a la abrasión mejoradas en comparación con el polímero no modificado.

Los monómeros acrílicos polimerizables son ácidos alquil (alc) acrílicos y ésteres de los mismos, incluidos monómeros funcionalizados, tales como monómeros de acrilato o metacrilato funcionalizados con hidroxilo, halógeno o amina. Preferentemente el/los monómero (s) comprende (n) uno o más acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo o ácido acrílico o metacrílico, por ejemplo ésteres metílicos, etílicos, hidroxietílicos, butílicos, 2-etilhexílicos o fenílicos de ácido acrílico o ácido metacrílico. Un material acrílico preferente comprende un homopolímero o copolímero de metacrilato de metilo que comprende el 80 - 100 % de residuos de metacrilato de metilo y el 0 - 20 % de un acrilato o metacrilato de alquilo seleccionado entre los materiales enumerados anteriormente.

El al menos un compuesto de unión es miscible con el/los monómero (s) acrílico (s) y preferentemente contiene al menos un grupo funcional tal como un grupo acrilato o metacrilato que puede ser copolimerizable con los 25 monómeros acrílicos. Cuando está presente más de un grupo acrilato o metacrilato funcional, el compuesto de unión puede ser capaz de proporcionar un sitio de reticulación en el polímero acrílico. El compuesto de unión también es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido y esto se logra de forma conveniente usando compuestos que contengan grupos polares, por ejemplo, que tengan funcionalidad de hidroxilo. Los compuestos preferentes son compuestos de acrilato o metacrilato que contienen grupos hidroxilo u otros grupos polares aunque también pueden ser adecuados otros compuestos. Los compuestos adecuados incluyen metacrilato de hidroxietilo (HEMA) , diacrilato de hexanodiol, metacrilato de tripropilglicol, éter monopropílico de etilenglicol, 3-aminopropiltrimetoxisilano y etanolamina o mezclas de los mismos. Algunos compuestos pueden realizar la función del compuesto de unión de forma adecuada aunque tengan determinadas desventajas en determinadas aplicaciones, por ejemplo el uso de compuestos coloreados o compuestos que desarrollan un color en las condiciones de fabricación de la composición o cualquier artículo fabricado a partir de los mismos puede no ser adecuado cuando se requiere un producto transparente.

El compuesto de óxido finamente dividido tiene preferentemente un tamaño de partícula promedio de entre 1 y 50 nm, más preferentemente de entre 5 y 35 nm. Está presente en el 0, 2 - 5 % en la composición, más preferentemente en del 0, 5 al 3 % en peso. Un compuesto de óxido preferente es sílice coloidal. El compuesto de óxido se añade preferentemente a la solución de monómeros o polímeros/monómeros acrílicos en forma de una dispersión en el compuesto de unión. Las dispersiones adecuadas están disponibles en el mercado para su uso como composiciones de recubrimiento... [Seguir leyendo]

Una composición acrílica en forma de una lámina, polvo, pella o perla caracterizada porque está derivada de una composición polimerizable en un procedimiento de una etapa, comprendiendo dicha composición polimerizable al

menos el 70 % p/p de los residuos de al menos un monómero acrílico polimerizable, el 0, 2 - 5 % p/p de un compuesto finamente dividido que tiene un tamaño de partícula promedio de entre 1 y 50 nm y que comprende al menos un óxido seleccionado entre óxidos de silicio, titanio, circonio y aluminio y el 0, 2 - 25 % p/p de al menos un compuesto de unión que es miscible con dicho compuesto acrílico polimerizable y que es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido.

Una composición según la reivindicación 1, en la que el compuesto de unión contiene al menos un grupo funcional que es copolimerizable con los monómeros acrílicos y un grupo polar que es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido.

3 Una composición según la reivindicación 2, en la que el compuesto de unión comprende un compuesto de acrilato o metacrilato monofuncional o polifuncional que contiene adicionalmente un grupo hidroxilo polar.

Una composición según la reivindicación 3, en la que el compuesto de unión se selecciona a partir de metacrilato de hidroxietilo, diacrilato de hexanodiol o metacrilato de tripropilglicol.

Una composición según en una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en la que el compuesto de óxido finamente dividido comprende sílice coloidal.

Una composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la relación de dicho compuesto de 25 unión con respecto a dicho óxido finamente dividido está preferentemente en el intervalo 1:1 - 1:5 en peso.

Un procedimiento para formar una composición acrílica según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6 que comprende:

(a) mezclar conjuntamente:

(i) e.

70. 99, 5 % p/p de un monómero acrílico polimerizable o una solución de un polímero en un monómero acrílico polimerizable con (ii) el 0, 5 - 30 % p/p de una dispersión que comprende e.

20. 50 % p/p de un compuesto finamente dividido que tiene un tamaño de partícula promedio entre 1 y 50 nm seleccionado entre los óxidos de silicio, titanio, circonio o aluminio y e.

50. 80 % de al menos un compuesto de unión que es miscible con dicho compuesto acrílico polimerizable y que es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido;

(b) añadir a dicha mezcla una cantidad de uno o más iniciador (es) que sea suficiente para iniciar la polimerización del monómero acrílico en las condiciones usadas; y

(c) causar la polimerización del monómero acrílico.

8. Uso de una composición acrílica que comprende al menos el 70 % p/p de los residuos de al menos un monómero acrílico polimerizable, el 0, 2 - 5 % p/p de un compuesto finamente dividido que tiene un tamaño de partícula promedio de entre 1 y 50 nm y que comprende al menos un óxido seleccionado entre óxidos de silicio, titanio, circonio y aluminio y el 0, 2 - 25 % p/p de al menos un compuesto de unión que es miscible con dicho compuesto acrílico polimerizable y que es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido, como una composición para 50 la fabricación de un artículo acrílico resistente a la abrasión.

9. Uso de una composición polimerizable que comprende al menos el 70 % p/p de al menos un monómero acrílico polimerizable, el 0, 2 - 5 % p/p de un compuesto finamente dividido que tiene un tamaño de partícula promedio de entre 1 y 50 nm y que comprende al menos un óxido seleccionado entre óxidos de silicio, titanio, circonio y aluminio 55 y el 0, 2 -25 % p/p de al menos un compuesto de unión que es miscible con dicho compuesto acrílico polimerizable y que es capaz de unirse a la superficie del compuesto de óxido, como una composición para la fabricación de un producto polimérico resistente a la abrasión en un procedimiento de una etapa.

10. Un artículo acrílico que comprende la composición acrílica de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6.