Material acrílico.

Un material de remate acrílico, que comprende 40- 100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 50-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo;

y 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura de capas múltiples, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 1, 5 g/10 minutos, medido como se describe en la norma ASTM D-1238 usando una carga de 3, 8 kg a 230ºC.

Material acrílico.

La presente invención se refiere a formulaciones acrílicas de remate ("capstock").

Son conocidos materiales acrílicos para ser usados en aplicaciones de remate, por ejemplo, para proporcionar una capa de revestimiento dura sobre un material termoplástico de sustrato. De esta manera, se pueden conferir las características del material de remate a un artículo que esté hecho de un sustrato que tenga características diferentes. Los materiales acrílicos son una buena elección como un material de remate debido a sus propiedades de dureza, estabilidad, resistencia a condiciones climáticas y apariencia.

Materiales de remate acrílicos y un método para extruir un material compuesto que incluye un remate son descritos en el documento US-A-5.318.737. La patente describe el uso de un remate de una resina acrílica de peso molecular elevado que tiene una viscosidad en estado fundido relativamente elevada (índice de flujo en estado fundido (MFI) de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,75) para una co-extrusión en plásticos de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) en particular. La capa acrílica de peso molecular elevado proporciona un material estratificado que es adecuado para una conformación adicional en forma de bañera y otros objetos de materiales sanitarios.

Los materiales acrílicos tienen una resistencia particularmente buena a las condiciones climáticas y, por lo tanto, los materiales de remate acrílicos son particularmente útiles para proporcionar una capa externa resistente a las condiciones climáticas sobre componentes de edificios como recubrimientos, marcos de ventanas, puertas, etc., que están fabricados a menudo de materiales termoplásticos estructurales como poli(cloruro de vinilo) (PVC) o ABS. El documento US-A-4189520 describe un procedimiento de extrusión para proporcionar una capa de recubrimiento acrílica sobre un miembro estructural de PVC, en particular para extrusiones de perfiles de ventanas. El PMMA usado es de un peso molecular relativamente elevado (aproximadamente 120.000 - 180.000 daltones).

Los materiales compuestos que incluyen una capa de remate sobre una capa termoplástica de sustrato son normalmente conformados por co-extrusión de las capas conjuntamente para formar el material compuesto. En la co-extrusión de dos o más materiales termoplásticos, normalmente es necesario hacer coincidir las viscosidades de los materiales con el fin de conseguir un resultado satisfactorio. Cuando los materiales que van a ser co-extruidos tienen viscosidades diferentes a la temperatura deseada para la extrusión, la co-extrusión puede ser difícil, requiriendo diseños especiales de las matrices para proporcionar trayectorias amplias de flujo, o incorporar calentadores. El problema de hacer coincidir las viscosidades de plásticos co-extruidos es expuesto en el documento US-A-5318737, particularmente con respecto a ciertos sustratos como el PVC que son térmicamente degradables a las temperaturas normales de extrusión de un material de remate acrílico. El uso de matrices múltiples puede superar este problema haciendo posible que se usen diferentes condiciones de extrusión para cada material. Aunque el uso de esta tecnología puede hacer posible que se usen ciertos materiales de remate, la producción de un revestimiento fino y uniforme puede provocar todavía problemas, por lo que a menudo son aplicadas capas gruesas de remate para asegurar un recubrimiento completo del sustrato por el material de remate.

El documento EP 0458520 (US-A-5.318.737) describe un remate acrílico aplicado a un plástico compuesto mediante co-extrusión "feedblock". El remate acrílico tiene un índice de flujo en estado fundido (MFI) de 0,4 a 0,75 para evitar un flujo excesivo por los bordes del remate acrílico durante el procedimiento de extrusión.

La co-extrusión de remates acrílicos sobre materiales de PVC proporciona problemas particulares porque el PVC normalmente es extruido a temperaturas en el intervalo de 190-210ºC. El PVC espumado tiene que ser extruido a temperaturas inferiores uniformes entre 160-190ºC para controlar el procedimiento de formación de espuma y, por tanto, el posterior rendimiento del artículo extruido. Los materiales acrílicos son normalmente extruidos a temperaturas por encima de 220ºC, temperaturas a las que el PVC comienza a degradarse. Por tanto, la co-extrusión de materiales acrílicos sobre PVC puede conducir a la degradación térmica del PVC subyacente, dando lugar a un artículo que puede tener propiedades físicas degradas. La temperatura a la que es tratado el material acrílico tiene un efecto marcado sobre su viscosidad y propiedades reológicas, de forma que a temperaturas inferiores es de viscosidad relativamente elevada y, por lo tanto, inadecuado para ser extruido en forma de una capa fina debido a su capacidad disminuida de fluir sobre el sustrato. Es deseable hacer posible la formación de una capa fina de remate porque habitualmente es relativamente cara en comparación con el sustrato.

Un requisito para un remate acrílico para ser usado en componentes de edificios como recubrimientos o perfiles de ventanas es que es duro y resistente al impacto. Es conocido mejorar la dureza de estos materiales mientras se mantienen propiedades aceptables de resistencia a condiciones climáticas añadiendo modificadores del impacto como, por ejemplo, partículas acrílicas de núcleo-corteza. Aunque estos modificadores tienen un efecto ventajoso sobre la dureza, las composiciones acrílicas que incluyen modificadores del impacto tienden a tener viscosidades en estado fundido superiores. El documento US-A-5.700.566 describe materiales compuestos de remates acrílicos que contienen partículas modificadoras del impacto y sustratos de ABS para ser usados para la formación de bañeras. Los materiales de remate acrílicos descritos en el documento US-A-5.318.737 contienen también partículas modificadoras del impacto pero son materiales de baja viscosidad que son particularmente adecuados para una co-extrusión con ABS.

Por lo tanto, es un objeto de la invención proporcionar una formulación de remate acrílica que sea adecuada para una co-extrusión sobre PVC, incluido PVC espumado, y que supere algunos de los problemas anteriores.

Según la invención, un material de remate acrílico comprende 40-100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 50-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo; 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura de multi-capas y, opcionalmente, aditivos seleccionados entre lubricantes, colorantes, estabilizantes, modificadores del brillo, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 1,5, medido como se describe en la norma ASTM D-1238 usando una carga de 3,8 kg a 230ºC.

Según un segundo aspecto de la invención se proporciona un artículo compuesto que comprende una capa estructural de un polímero termoplástico y una capa de recubrimiento que comprende un material de remate acrílico que comprende 40-100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 50-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo; y 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura multi-capas y, opcionalmente, aditivos seleccionados entre lubricantes, colorantes, estabilizantes, modificadores del brillo, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 1,5, medido como se describe en la norma ASTM D-1238 usando una carga de 3,8 kg a 230ºC.

Según un tercer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para preparar un artículo compuesto que comprende una capa estructural de un polímero termoplástico y una capa de recubrimiento que comprende un material de remate acrílico que comprende 40-100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 50-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo; y 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura multi- capas y, opcionalmente, aditivos seleccionados entre lubricantes, colorantes, estabilizantes, modificadores del brillo, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos... [Seguir leyendo]

1. Un material de remate acrílico, que comprende 40-100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 50-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo; y 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura de capas múltiples, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 1,5 g/10 minutos, medido como se describe en la norma ASTM D-1238 usando una carga de 3,8 kg a 230ºC.

2. Un material de remate acrílico según la reivindicación 1, en el que el copolímero acrílico tiene un peso molecular (Mp) de menos de 180.000 dáltones.

3. Un material de remate acrílico según la reivindicación 2, en el que el copolímero acrílico tiene un peso molecular (Mp) en el intervalo de 80.000- 120.000 dáltones.

4. Un material de remate acrílico según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende al menos 20% en peso de modificador del impacto.

5. Un material de remate acrílico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido de monómero de acrilato de alquilo se selecciona entre acrilato de butilo a un nivel en el intervalo de 5-25% en peso, acrilato de etilo a un nivelo en el intervalo de 5-35% o acrilato de metilo a un nivel en el intervalo de 5-40%.

6. Un material de remate acrílico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 3,0 g/10 minutos.

7. Un material de remate acrílico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero acrílico tiene un peso molecular medio numérico (Mn) en el intervalo de 30.000 a 50.000 y una polidispersividad en el intervalo de 2 a 2,4.

8. Un artículo compuesto, que comprende una capa estructural de un polímero termoplástico y una capa de recubrimiento que comprende un material de remate acrílico que comprende 40-100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 50-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo; y 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura de capas múltiples y, opcionalmente, aditivos seleccionados entre lubricantes, colorantes, estabilizantes, modificadores del brillo, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 1,5, medido según la norma ASTM D-1238 usando una carga de 3,8 kg a 230ºC.

9. Un artículo compuesto según la reivindicación 8, en que el material termoplástico estructural se selecciona entre polímeros de PVC y ABS.

10. Un artículo compuesto según la reivindicación 9, en el que la capa termoplástica estructural está en la forma de un artículo de forma laminar, sólido o hueca.

11. Un artículo compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en que la composición de remate acrílica es aplicada a más de una cara de la capa termoplástica estructural.

12. Un artículo compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, que está en la forma de una puerta, perfil de ventana, panel de recubrimiento u otro componente para edificios.

13. Un procedimiento para preparar un artículo compuesto que comprende una capa estructural de un polímero termoplástico y una capa de recubrimiento que comprende un material de remate acrílico, que comprende 40-100% en peso de un copolímero acrílico preparado polimerizando una mezcla de monómeros que comprende 40-99% en peso de metacrilato de metilo (MMA) y 1-50% en peso de un acrilato de alquilo; y 0-60% en peso de un modificador del impacto en la forma de partículas discretas que cada una tiene una estructura de capas múltiples y, opcionalmente, aditivos seleccionados entre lubricantes, colorantes, estabilizantes, modificadores del brillo, en que dicho material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 1,5, medio como se describe en la norma ASTM D-1238 usando una carga de 3,8 kg a 230ºC; co-extruyendo a través de una matriz de co-extrusión una primera corriente de material de un primer cilindro extrusor que comprende la capa de polímero termoplástico estructural y una segunda corriente de material que comprende el material de remate acrílico de un segundo cilindro extrusor y enfriar el artículo compuesto co-extruido a continuación de su salida de la matriz.

14. Un procedimiento según la reivindicación 13, en que el material de remate tiene un índice de flujo en estado fundido de al menos 3,0 g/10 minutos.

15. Un procedimiento según la reivindicación 13 ó la reivindicación 14, en el que el polímero termoplástico estructural es PVC.

16. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que el PVC es un PVC espumado.

17. Un procedimiento según la reivindicación 16, que incluye la etapa de hacer pasar la espuma de PVC a través de una etapa de calibración de espuma.