Una composición termoplástica, un método para producir la misma y artículos preparados a partir de ella.

Una composición termoplástica que comprende el producto de mezclado en fundido de:

un primer componente que comprende uno o más polímeros termoplásticos; y entre 2 y 20 partes en peso por cada cien partes en peso del primer componente de un segundo componente que comprende uno o más aditivos poliméricos reductores de brillo, donde cada copolímero aditivo reductor de brillo comprende un copolímero de (met)acrilato derivado de uno o más monómeros de (met)acrilato y entre 0,001 y 0,04 partes en peso por cada cien partes en peso del peso total del uno o más monómeros de (met)acrilato de unidades derivadas de uno o más monómeros reticulantes y/o agentes de unión de injerto, donde el segundo componente tiene una temperatura de transición vítrea igual o superior a 40ºC; y donde un espécimen de ensayo producible a partir de la composición termoplástica exhibe una o más de las siguientes propiedades: (a) un brillo inferior a 65, a un ángulo de 75 grados, y (b) una combinación de rugosidad según la norma DIN 4768 de Ra igual o superior a 0,6 micras (μm), Rz igual o superior a 6 micras (μm) y Rmax igual o superior a 7 micras (μm); y donde la temperatura de transición vítrea se mide usando calorimetría de barrido diferencial con una rampa de 10ºC/min desde temperatura ambiente y hasta 180ºC, y el valor de brillo se mide según la norma ASTM D523.

Una composición termoplástica, un método para producir la misma y artículos preparados a partir de ella Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición termoplástica y a un método para producir la misma. Antecedentes de la invención

Muchas aplicaciones de materiales termoplásticos requieren una superficie de poco brillo, que incluye por ejemplo paneles termoplásticos con apariencia de madera. Las estrategias actuales utilizadas para disminuir el brillo superficial del plástico incluyen el uso de entre un 5 y un 15 % p/p de aditivos de plástico con un tamaño de 1 a 10 mieras (pm) constituidos por rellenos inorgánicos y/o partículas poliméricas reticuladas en base al peso total de la formulación de plástico (es decir, el plástico o polímero de base más todos los aditivos). Dichas partículas inorgánicas y poliméricas generalmente reducen el brillo superficial extendiéndose desde la superficie del plástico proporcionando una superficie rugosa que dispersa la luz de forma destructiva, reduciendo de este modo el brillo. Sin embargo, dichos aditivos tienden a reducir significativamente la resistencia a impactos del plástico al que son añadidos. Adicionalmente, dichos aditivos generalmente hacen que la formulación del plástico final sea opaca.

Otro problema de dichos aditivos conocidos es la incapacidad para mantener un brillo reducido. Específicamente, dichos aditivos particulados tienden a ser cubiertos por el material plástico tras exposición a calor, ya que el polímero de matriz tiende a fluir alrededor y sobre los aditivos particulados cuando es calentado tras el procesamiento inicial. Por ejemplo, durante el conformado térmico (o termoconformado), el brillo aumenta significativamente en plásticos que aditivos particulados. La estrategia de aditivos particulados para disminuir el brillo de superficies plásticas es objeto de mejora. La resistencia al pulido es el término usado para describir la resistencia al aumento del brillo por rozamiento. Es decir, la porción de las partículas que sobresalen de la superficie del plástico puede ser extraída o separada por rotura mediante frotamiento de la superficie plástica, lo que conduce a una superficie más lisa y a un aumento del brillo. Una formulación plástica con bajo brillo superficial, buena resistencia al impacto, buena resistencia al pulido y que pueda ser tratada térmicamente tras el procesamiento inicial sin un aumento sustancial del brillo sería muy deseable. Además, sería deseable disponer de una formulación plástica en la que el aditivo de reducción del brillo sea compatible con la matriz de polímero termoplástico de tal modo que proporcione una lámina uniforme en el procesado en fundido, y que específicamente sea compatible con polimetil metacrilato ("PMMA"), polímero de acrilonitrilo butadieno estireno ("ABS"), poli(estireno-co-acrilonitrilo) ("SAN"), policloruro de vinilo ("PVC"), acrilato de acrilonitrilo/estireno ("ASA"), polivinilcloruro clorado ("CPVC"), ácido poliláctico ("PLA"), policarbonato ("PC"), poliésteres, tal como poli(etilen tereftalato) ("PET"), poli(butilen tereftalato) ("PBT") y polietilen tereftalato glicol ("PETG").

El documento WO 01/12719 A2 describe una composición termoplástica procesable en fundido que comprende (i) un 50-99,5 % p/p de un polímero termoplástico procesable en fundido y (ii) un 0,5-50 % p/p de un polímero particulado que comprende los residuos de una mezcla de monómeros que comprende un 50-100 % p/p de metacrilato de metilo (MMA), al menos un 0-50 % p/p de un co-monómero insaturado etilénicamente que comprende al menos un acrilato o metacrilato de alquilo y un 0-10 % p/p de un monómero reticulante co-polimerizable, presentando dichas partículas una dimensión máxima de 5 mm.

La solicitud de patente EP 0 110 123 A1 describe una composición de resina termoplástica que comprende (i) 100 partes en peso de una resina termoplástica que contiene al menos un polímero de estructura multi-capa acrílico que tiene como núcleo un elastómero reticulado acrílico, y (ii) 1-70 partes en peso de un agente deslustrante polimérico constituido por un monómero de vinilo aromático y un (met)acrilato de alquilo como componentes principales. En una realización, el agente deslustrante polimérico comprende 0,5-5 partes en peso de un monómero reticulable que tiene al menos dos enlaces dobles por cada 100 partes de monómeros no reticulables.

La solicitud de patente de los EE.UU. 5.717.033 describe un polímero que consiste en (i) hasta un 99,8 % p/p de al menos un monómero vinilaromático a1, (ii) hasta un 99,8 % p/p de al menos un metacrilato de alquilo, (iii) hasta un 50 % p/p de al menos un monómero a3 polar, copolimerizable, insaturado etilénicamente, (iv) entre un 0,1 y un 10 % p/p de al menos un monómero a4 polifuncional reticulante, y (v) entre un 0,1 y un 15 % p/p de al menos un monómero a5 que contiene uno o más grupos ácidos, básicos o epoxi, siendo la suma de los componentes a1, a2 y a3 entre 75 y 99,8 % en peso, en base al peso total del polímero.

Sumario de la invención

La invención es una composición termoplástica y un método para producir la misma. En un aspecto, la invención se refiere a una composición termoplástica que comprende el producto de mezclado de: un primer componente que comprende uno o más polímeros termoplásticos; y entre 2 y 20 partes en peso por cada cien partes en peso del primer componente de un segundo componente que comprende uno o más aditivos poliméricos reductores de brillo, donde cada copolímero aditivo reductor de brillo comprende un copolímero de (met)acrilato derivado de uno o más monómeros de (met)acrilato y entre 0,001 y 0,04 partes en peso por cada cien partes en peso del peso total del uno o más monómeros de (met)acrilato de unidades derivadas de uno o más monómeros reticulantes y/o agentes de

unión de injertos, donde el segundo componente tiene una temperatura de transición vitrea igual o superior a 40°C; y donde un espécimen de ensayo producible a partir de la composición termoplástica exhibe una o más de las siguientes propiedades: (a) un brillo inferior a 65, ángulo de 75 grados, y (b) una combinación de una rugosidad según la norma DIN 4768 de Ra igual o superior a 0,6 mieras (pm), de Rz igual o superior a 6 mieras (pm) y de Rmax igual o superior a 7 mieras (pm); y donde la temperatura de transición vitrea se mide usando calorimetria de barrido diferencial con un gradiente de 10°C/minuto desde temperatura ambiente hasta 180°C y el valor de brillo se mide según la norma ASTM D523.

En una realización, la composición termoplástica comprende el producto de mezcla en fundido de: un primer componente que comprende uno o más polímeros termoplásticos; y entre 2 y 20 partes en peso por cada cien partes en peso del primer componente (PHR) de un segundo componente que comprende uno o más copolimeros aditivos reductores de brillo, donde cada copolimero aditivo reductor de brillo comprende un copolimero de (met)acrilato derivado de uno o más monómeros de (met)acrilato y entre 0,001 y 0,04 PHM (partes en peso por cada cien partes en peso de peso total del uno o más monómeros de (met)acrilato) derivado de uno o más monómeros reticulantes y/o agentes de unión de injerto; donde cada copolimero aditivo reductor de brillo tiene una temperatura de transición vitrea (Tg) igual o superior a 40°C y donde un espécimen de ensayo producido a partir de la composición termoplástica (que tiene 2 pulgadas (5,08 cm) de ancho y 40 mils de espesor (0,1016 cm) producido por extrusión a través de un troquel de película) tiene una rugosidad según la norma DIN 4768 de Ra igual o superior a 0,6 mieras (pm), Rz igual o superior a 6 mieras (pm) y Rmax igual o superior a 7 mieras (pm), y un brillo inferior a 65 a un ángulo de 75 grados.

En una realización alternativa, la composición comprende el producto de mezclado en fundido de: un primer componente que comprende uno o más polímeros termoplásticos; y entre 2 y 20 PHR de un segundo componente que comprende uno o más copolimeros aditivos reductores de brillo donde cada copolimero aditivo reductor de brillo comprende un copolimero de (met)acrilato derivado de uno o más monómeros de (met)acrilato y entre 0,001 y 0,04 unidades de PHM derivadas de uno o más monómeros reticulantes y/o agentes de unión de injerto; donde cada copolimero aditivo reductor de brillo tiene una Tg igual o inferior a 40 °C y donde un espécimen de ensayo producido a partir de la composición termoplástica (que tiene 2 pulgadas (5,08 cm) de ancho y 40 mils de espesor (0,1016 cm) producido por extrusión a través de un troquel de película) tiene un brillo inferior a 65 a un ángulo de 75 grados.

En una realización alternativa, los aditivos reductores... [Seguir leyendo]

1. Una composición termoplástica que comprende el producto de mezclado en fundido de: un primer componente que comprende uno o más polímeros termoplásticos; y entre 2 y 20 partes en peso por cada cien partes en peso del primer componente de un segundo componente que comprende uno o más aditivos poliméricos reductores de brillo, donde cada copolímero aditivo reductor de brillo comprende un copolímero de (met)acrilato derivado de uno o más monómeros de (met)acrilato y entre 0,001 y 0,04 partes en peso por cada cien partes en peso del peso total del uno o más monómeros de (met)acrilato de unidades derivadas de uno o más monómeros reticulantes y/o agentes de unión de injerto, donde el segundo componente tiene una temperatura de transición vitrea igual o superior a 40°C; y

donde un espécimen de ensayo producible a partir de la composición termoplástica exhibe una o más de las siguientes propiedades: (a) un brillo inferior a 65, a un ángulo de 75 grados, y (b) una combinación de rugosidad según la norma DIN 4768 de Ra igual o superior a 0,6 mieras (pin), Rz igual o superior a 6 mieras (pm) y Rmax igual o superior a 7 mieras (pm); y donde la temperatura de transición vitrea se mide usando calorimetría de barrido diferencial con una rampa de 10°C/min desde temperatura ambiente y hasta 180°C, y el valor de brillo se mide según la norma ASTM D523.

2. La composición termoplástica según la reivindicación 1, donde los aditivos reductores de brillo del segundo componente comprenden además uno o más copolímeros que comprenden unidades derivadas de uno o más monómeros de (met)acrilato y uno o más co-monómeros adicionales seleccionados del grupo de estireno, acrilonitrilo, mezclas de los mismos y combinaciones de los mismos.

3. La composición termoplástica según la reivindicación 1, en la que las unidades de monómero de (met)acrilato se seleccionan del grupo de unidades de monómero de (met)acrilato de alquilo Ci-Ci8.

4. La composición termoplástica según la reivindicación 1, en la que el segundo componente tiene un tamaño de volumen medio de partícula de polímero inferior o igual a 350 nm, y en la que el tamaño de volumen medio de partícula de polímero se mide usando dispersión de luz dinámica a los ángulos de dispersión de 15° y 90°.

5. Un método para producir una composición termoplástica que comprende las etapas de:

seleccionar un primer componente que comprende uno o más polímeros termoplásticos;

seleccionar un segundo componente que comprende uno o más aditivos poliméricos reductores de brillo que comprenden uno o más copolímeros de (met)acrilato con una temperatura de transición vitrea igual o superior a 40°C y entre 0,001 y 0,04 partes en peso por cada cien partes en peso de peso total del uno o más monómeros de (met)acrilato de unidades derivadas de uno o más monómeros reticulantes y/o agentes de unión de injerto; y

procesar en fundido el segundo componente junto con el primer componente, donde el segundo componente está presente en una cantidad de entre 2 y 20 partes en peso por cada cien partes en peso del primer componente;

produciendo de este modo la composición termoplástica, donde un espécimen de ensayo producible a partir de la composición termoplástica exhibe una o más de las siguientes propiedades: (a) un brillo inferior a 65, a un ángulo de 75 grados, y (b) una combinación de una rugosidad según la norma DIN 4768 de Ra igual o superior a 0,6 mieras (pm), Rz igual o superior a 6 mieras (pm) y Rmax igual o superior a 7 mieras (pm); y donde la temperatura de transición vitrea se mide usando calorimetría de barrido diferencial con una rampa de 10°C/min desde temperatura ambiente y hasta 180°C, y el valor de brillo se mide según la norma ASTM D523.