Procedimiento de fabricación de una matriz polimérica termoplástica.

Procedimiento de fabricación de una composición a base de matriz polimérica termoplástica que contieneturmalina,

caracterizado porque se introduce antes o durante la polimerización de dicha matriz polimérica unasuspensión que contiene turmalina.

Procedimiento de fabricación de una matriz polimérica termoplástica La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de matriz polimérica termoplástica por adición de una suspensión que contiene turmalina durante la polimerización de dicha matriz polimérica. La invención se refiere también a diferentes artículos obtenidos al dar forma a esta matriz polimérica, tal como hilos, fibras, filamentos, películas y artículos moldeados.

El solicitante ha puesto a punto un procedimiento de fabricación de una composición polimérica termoplástica por adición de una suspensión que contiene turmalina y eventualmente igualmente sulfato de bario durante la polimerización de dicha matriz polimérica.

El procedimiento de la invención permite obtener principalmente una dispersión y distribución muy buenas de la turmalina en el polímero termoplástico. Además, la introducción de la turmalina en la síntesis permite evitar la formación de aglomerados en la matriz polimérica, que genera ciertos problemas de degradaciones a lo largo de la fabricación del polímero y/o de su moldeado, principalmente en el área textil. En efecto, la introducción de la turmalina en la síntesis permite una buena dispersión de las partículas en la matriz lo que evita la obstrucción de los agujeros de la hilera y de los medios de filtración. Esto ocasionaba anteriormente un aumento de la presión de los paquetes de filtrado y la rotura de los hilos, fibras y/o filamentos obtenidos.

La turmalina, y el sulfato de bario presentan igualmente la ventaja de ser relativamente inertes y no reaccionar con la matriz polimérica. Así estos compuestos no causan problemas de degradación, de coloración, de amarilleo de los artículos obtenidos. La turmalina, y el sulfato de bario permiten igualmente satisfacer las propiedades buscadas a nivel de coste, de la facilidad de fabricación y de la introducción en matrices poliméricas, tales como las matrices termoplásticas. La turmalina, así como el sulfato de bario, presentan igualmente propiedades de absorción y de emisión en la región infrarroja, y permiten reducir la fricción entre las piezas de hilado y los hilos, sin aportar matificación a la composición polimérica.

La presente invención tiene por primer objetivo un procedimiento de fabricación de una composición a base de matriz polimérica termoplástica que contiene turmalina caracterizada porque se introduce antes o durante la polimerización de dicha matriz polimérica, una suspensión que contiene al menos este compuesto.

La presente invención se refiere también a una matriz polimérica termoplástica susceptible de obtenerse por el procedimiento descrito anteriormente.

Cuando se utilizan varios compuestos, los diferentes compuestos pueden introducirse en forma de una suspensión que contiene todos los compuestos, o en forma de varias suspensiones que contienen cada una un compuesto.

La matriz polimérica termoplástica puede elegirse entre el grupo que comprende: poliamidas; poliésteres; polivinílicos, cloruro de polivinilo; acetatos de polivinilo; alcoholes polivinílicos; polímeros acrílicos como los copolímeros PMMA, SAN, ABS; poliolefinas como polietileno, polipropileno y polibutileno; derivados celulósicos como acetato de celulosa, plásticos celulosa-éster; poliuretanos; sus copolímeros y/o mezclas.

Como polímero termoplástico, se prefiere principalmente las poliamidas, como la poliamida 6, poliamida 6.6, poliamida 11, poliamida 12; y los poliésteres, como el poli (tereftalato de etileno) (PET) , poli (tereftalato de butileno) (PBT) , poli (tereftalato de trimetileno) (PTT) , sus copolímeros y/o sus mezclas.

Como polímeros preferidos de la invención, se pueden citar las poliamidas y copoliamidas semicristalinas o amorías, como las poliamidas alifáticas, poliamidas semi-aromáticas y más generalmente, poliamidas lineales obtenidas por policondensación entre un diácido saturado alifático o aromático, y una diamina primaria saturada aromática o alifática, poliamidas obtenidas por condensación de una lactama, un aminoácido o poliamidas lineales obtenidas por condensación de una mezcla de estos diferentes monómeros. Más precisamente, estas copoliamidas pueden ser, por ejemplo, poliadipamida de hexametileno, poliftalamidas obtenidas a partir de ácido tereftálico y/o isoftálico, copoliamidas obtenidas a partir de ácido adípico, de hexametileno diamina o de caprolactama. Las composiciones son preferiblemente a base de poliamida 6, de poliamida 66, de mezclas y copolímeros a base de estas poliamidas. Puede tratarse en particular de un copolímero poliamida 6.6/6.

Según una variante particular de la invención, la matriz termoplástica puede comprender un polímero de tipo estrella, árbol, o dendrímero, principalmente los que comprenden cadenas macromoleculares ramificadas y llegado el caso cadenas macromoleculares lineales.

La matriz polimérica puede comprender igualmente aditivos generalmente utilizados en el campo, pudiendo ser, por ejemplo cargas de refuerzo o de relleno, agentes ignífugos, estabilizantes frente a los UV, al calor, pigmentos y lubricantes.

Se pueden utilizar numerosos procedimientos de polimerización de matrices poliméricas termoplásticas conocidos por el experto en la técnica según la presente invención. Estos procedimientos comprenden especificidades en función de la matriz polimérica que se desee obtener.

Dicha suspensión que comprende turmalina se introduce preferiblemente en el medio de polimerización antes de que la polimerización se haya iniciado propiamente dicho o cuando la polimerización ya ha empezado, principalmente cuando el polímero presenta un bajo grado de policondensación.

Para la fabricación de poliamida 66, la polimerización puede comprender según el procedimiento estándar una etapa de condensación de la sal N y una etapa de policondensación que comprende las fases siguientes: una fase de destilación bajo presión, una fase de descompresión, una fase de finalización y eventualmente una fase de extrusión o de moldeado. La suspensión que contiene turmalina se añade preferiblemente a lo largo de la fase de destilación bajo presión.

Para la fabricación de poliamida 6, la polimerización puede comprender una etapa de mezcla de caprolactama fundida con agua y eventualmente limitadores de cadenas, una etapa de calentamiento, eventualmente una etapa de aumento de la presión seguida de una etapa de descompresión, eventualmente una etapa de finalización a vacío, una etapa de extracción, y una etapa de secado. En el caso de poliamida 6, la suspensión que contiene turmalina se añade preferiblemente durante la etapa inicial de mezcla de la caprolactama fundida con agua y eventualmente limitadores de cadenas.

Para la fabricación de poliéster, la polimerización puede comprender una etapa de mezcla, una etapa de transesterificación o de esterificación, eventualmente una etapa de concentración, y una etapa de policondensación a vacío. En el caso del poliéster, la suspensión que contiene turmalina se añade preferiblemente antes o justo antes de la fase de policondensación.

La suspensión de la invención puede comprender, además de turmalina, sulfato de bario, agua y/o al menos un compuesto elegido entre el grupo que comprende: agentes tensioactivos, disolventes orgánicos y/o monómeros de matriz polimérica. Se prefiere principalmente una suspensión que comprende al menos turmalina, agua y un tensioactivo.

La suspensión se denomina suspensión acuosa cuando comprende en su mayoría agua. Una suspensión acuosa puede comprender igualmente uno o varios otros compuestos mencionados anteriormente. Se pueden utilizar igualmente suspensiones que no comprendan agua, sino otro líquido, como por ejemplo un disolvente orgánico y/o un monómero de matriz polimérica, como etilenglicol.

La suspensión puede comprender también agentes tensioactivos, como agentes tensioactivos aniónicos (polifosfatos, pirofosfatos, sulfonatos de alquilésteres, alquilsulfatos, sulfatos de alquilamidas, sales de ácidos grasos saturados o insaturados…) , no iónicos (derivados polialcoxilados de alquilfenoles, de ácidos grasos, de aminas, de amidas de ácidos grasos, de amidoaminas, condensados de óxido de etileno o de propileno con etilendiamina, alquilpoliglucósidos…) , anfóteros (alquilanfoacetatos…) o zwiteriónicos (betaínas) . Estos agentes pueden representar de 0, 05 a 1%, preferiblemente de 0, 1 a 0, 7%, más preferiblemente 0, 2 a 0, 5% en peso con respecto al peso total de la suspensión, antes de decantación. Se entiende por tensioactivo un compuesto que modifica la tensión superficial de la suspensión.

1. Procedimiento de fabricación de una composición a base de matriz polimérica termoplástica que contiene turmalina, caracterizado porque se introduce antes o durante la polimerización de dicha matriz polimérica una suspensión que contiene turmalina.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la suspensión contiene igualmente sulfato de bario.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la matriz polimérica termoplástica se elige entre el grupo que comprende: poliamidas; poliésteres; polivinílicos, cloruros de polivinilo; acetatos de polivinilo; alcoholes polivinílicos; polímeros acrílicos como los copolímeros PMMA, SAN, ABS; poliolefinas como polietileno, polipropileno y polibutileno; derivados celulósicos como acetato de celulosa, plásticos celulosa-éster; poliuretanos; sus copolímeros y/o mezclas.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la matriz polimérica termoplástica se elige entre el grupo que comprende: poliamida 6, poliamida 6.6, poliamida 11, poliamida 12; poli (tereftalato de etileno) (PET) , poli (tereftalato de butileno) (PBT) , poli (tereftalato de trimetileno) (PTT) , sus copolímeros y/o sus mezclas.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la polimerización de la poliamida 66 comprende una etapa de concentración de la sal N (-) y una etapa de policondensación que comprende las siguientes fases: una fase de destilación bajo presión, una fase de descompresión, una fase de finalización y eventualmente una fase de extrusión o de moldeo; añadiéndose dicha suspensión a lo largo de la fase de destilación.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el procedimiento de polimerización de la poliamida 6 comprende una etapa de mezcla de caprolactama fundida con agua y eventualmente limitadores de cadena, una etapa de calentamiento, eventualmente una etapa de aumento de la presión seguida de una etapa de descompresión, eventualmente una etapa de finalización a vacío, una etapa de extracción, y una etapa de secado; añadiéndose dicha suspensión a la etapa inicial de mezcla de caprolactama fundida con agua y eventualmente limitadores de cadena.

7. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el procedimiento de polimerización de poliéster comprende una etapa de mezcla, una etapa de transesterificación o de esterificación, eventualmente una etapa de concentración, y una etapa de policondensación a vacío; añadiéndose dicha suspensión antes o justo antes de la fase de policondensación.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha suspensión comprende, además de la turmalina, agua y/o al menos un compuesto elegido entre el grupo que comprende: agentes tensioactivos, disolventes orgánicos y/o monómeros de matriz polimérica.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha suspensión comprende agua y eventualmente caprolactama y/o un tensioactivo.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha suspensión comprende al menos, además de la turmalina, agua y un agente tensioactivo.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha suspensión comprende agua y/o caprolactama.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la turmalina está en forma de partículas que consisten en cristales de turmalina, eventualmente recubiertos por al menos un compuesto mineral y/u orgánico.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque las partículas presentan un diámetro medio (d50) inferior o igual a 2 μm, preferiblemente inferior o igual a 0, 8 μm.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la suspensión comprende de 5 a 50% en peso de turmalina, preferiblemente de 10 a 40%, con respecto al peso total de la suspensión.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la composición a base de matriz polimérica termoplástica comprende de 0, 01 a 10% en peso de turmalina.

16. Composición a base de matriz polimérica termoplástica que contiene turmalina susceptible de ser obtenida por el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.

17. Utilización de la composición a base de matriz polimérica termoplástica que contiene turmalina obtenida por el procedimiento de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para la fabricación de artículos, tales como hilos, fibras y/o filamentos, películas y artículos moldeados.