ES2215260T3 - Negro carbon con contenido de composiciones de epdm que tienen un acabado brillante o de textura mate. - Google Patents
Negro carbon con contenido de composiciones de epdm que tienen un acabado brillante o de textura mate.Info
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Abstract
SE EXPONEN COMPOSICIONES DE EPDM, QUE COMPRENDEN EPDM Y NEGROS DE CARBON ESPECIFICADOS, LAS CUALES, UNA VEZ EXTRUIDAS O CONFORMADAS, MUESTRAN UN ACABADO MATE TEXTURADO. EL NEGRO DE CARBON SE ENCUENTRA PRESENTE EN UNA CANTIDAD DE 100 A 300, Y MAS PREFERENTEMENTE DE 150 A 250 PARTES EN PESO POR CADA 100 PARTES EN PESO DE EPDM.
Description
Negro carbón con contenido de composiciones de
EPDM que tienen un acabado brillante o de textura mate.
La presente invención se refiere a unas
composiciones de EPDM que contienen ciertos negros carbón y que, al
ser extruidas o formadas, tienen un acabado de textura mate.
Los negros carbón se han utilizado extensamente
como cargas y pigmentos de refuerzo en la combinación y preparación
de composiciones de EPDM. Generalmente, los negros carbón se
caracterizan por sus propiedades, que incluyen, sin limitarse a las
mismas, las áreas superficiales, la química superficial, los
tamaños de los agregados y los tamaños de las partículas. Las
propiedades de los negros carbón se determinan analíticamente
mediante ensayos conocidos en la técnica, incluyendo el número de
adsorción de yodo (I_{2}No.) y la adsorción de ftalato de
dibutilo (DBP).
El negro carbón con contenido de composiciones de
EPDM normalmente conocido hasta ahora proporciona unos perfiles con
un acabado superficial apagado y uniforme al ser extruidos o
formados. Por el contrario, los acabados pulidos y brillantes
tienen un alto grado de reflectancia, al observarlos desde un
ángulo cualquiera, debido en parte a la naturaleza pulida de la
superficie. Un acabado de textura mate, en cambio, tiene un
reducido grado de reflectancia debido en parte a la naturaleza
rugosa de la superficie. Las composiciones de EPDM con acabado de
elevado brillo o textura mate son útiles en aplicaciones
industriales, tales como los burletes usados en la industria
automotriz.
Hemos descubierto unas composiciones que
contienen ciertos negros carbón que proporcionan unos perfiles que
presentan un acabado de textura mate al ser extruidos o formados.
Las composiciones de EPDM comprenden un monómero de
etilén-propilén dieno (EPDM) y un negro carbón
específico que, al ser incorporado al EPDM, proporciona unos
artículos con el acabado de textura mate que se desea.
La cantidad de negro carbón de la composición
EPDM es tal que la extrusión o formación de la citada composición
EPDM proporciona unos perfiles con un acabado de textura mate. Las
cantidades de negro carbón utilizadas van de 100 a aproximadamente
300 partes en peso por cada 100 partes en peso de EPDM. No
obstante, es preferible usar cantidades que varían entre
aproximadamente 150 y aproximadamente 250 partes en peso de negro
carbón por 100 partes en peso de EPDM.
El EPDM, que es ampliamente conocido, se puede
obtener comercialmente de diversas fuentes de suministro. La
composición EPDM de la presente invención se puede producir
mediante procedimientos generalmente conocidos por expertos con una
experiencia normal en la técnica de mezclar cauchos o polímeros con
negro carbón. Como comprenderán dichos expertos en la técnica, las
composiciones de EPDM con el acabado de textura mate de la presente
invención se producen después de la extrusión o formación de la
mezcla de negro carbón con EPDM.
El uso de las composiciones de EPDM con acabado
de textura mate de la presente invención es apto para aplicaciones
en las que se desea un acabado de textura mate. Una de dichas
aplicaciones es la de los burletes usados en la industria
automotriz.
Otras ventajas de la presente invención
resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción más
detallada.
Las composiciones de EPDM de la presente
invención que proporcionan un acabado con elevado brillo comprenden
EPDM y un negro carbón seleccionado del grupo consistente en negros
carbón con un CTAB de aproximadamente 10 m^{2}/g a aproximadamente
30 m^{2}/g, con una relación DPB/CTAB superior a aproximadamente
4, preferentemente un CTAB de aproximadamente 25 m^{2}/g y una
relación DBP/CTAB de aproximadamente 5,3; y negros carbón con un
CTAB de aproximadamente 30 m^{2}/g a aproximadamente 70
m^{2}/g, con un valor DBP superior a aproximadamente 125 cc/100
g, preferentemente un DBP de aproximadamente 125 cc/100 g a
aproximadamente 160 cc/100 g, y más preferentemente un CTAB de
aproximadamente 47 m^{2}/g y un DBP de aproximadamente 126 cc/100
g.
Las composiciones de EPDM de la presente
invención que proporcionan un acabado de textura mate comprenden
EPDM y un negro carbón con un CTAB de aproximadamente 10 m^{2}/g
a aproximadamente 70 m^{2}/g, con una relación DPB/CTAB inferior
a aproximadamente 1,5, preferentemente un CTAB de aproximadamente
45 m^{2}/g y una relación DBP/CTAB de aproximadamente 1,0, y más
preferentemente un CTAB de aproximadamente 67 m^{2}/g y una
relación DBP/CTAB de aproximadamente 0,7.
La cantidad de negro carbón de la composición de
la presente invención es suficiente para que la composición EPDM
proporcione un perfil con un acabado brillante o de textura mate
después de la extrusión o la formación. Las cantidades de negro
carbón a incorporar a las composiciones de EPDM de la presente
invención se sitúan en el intervalo de 100 a aproximadamente 300
partes en peso de negro carbón por 100 partes en peso de EPDM,
preferentemente de aproximadamente 150 a aproximadamente 250 partes
en peso de negro carbón por 100 partes en peso de EPDM.
Las composiciones de EPDM con acabado de textura
mate de la presente invención también pueden contener aditivos
convencionales, tales como aceites, estabilizadores, óxidos,
ácidos, agentes de curado, etc., considerados útiles por los
expertos con una experiencia normal en la técnica para su
incorporación a las composiciones APDM durante su formación.
Las composiciones de EPDM con acabado de textura
mate de la presente invención se pueden producir empleando
cualquier forma conocida por los expertos con experiencia en la
técnica de producción de composiciones APDM que incorporan negros
carbón. El siguiente es un procedimiento de producción de
composiciones con acabado muy brillante o de textura mate de la
presente invención, empleando una mezcladora Branbury BR.
La mezcladora Branbury BR se pone en marcha y se
mantiene a una temperatura de 45ºC y una velocidad de rotor de 77
rpm. Se añade EPDM a la mezcladora, elemento que se mezcla durante
aproximadamente 30 segundos. Se añade aceite - y preferentemente
óxido de cinc y ácido esteárico, o compuestos que tengan unas
propiedades similares - al EPDM, que se mezcla durante
aproximadamente 2 minutos. Se añade el negro carbón a la mezcla y se
reduce la temperatura de la cámara de mezclado, que se mantendrá
por debajo de aproximadamente 135ºC. El negro carbón y el EPDM se
mezclan durante aproximadamente 4 1/2 minutos, y a continuación se
agregan los agentes de curado a la mezcla. La mezcla resultante se
mezcla durante aproximadamente 1 1/2 minutos, manteniéndose la
temperatura por debajo de aproximadamente 135ºC. A continuación, el
compuesto se retira de la mezcladora para su extrusión o formación,
y se deja enfriar para formar las composiciones de EPDM con acabado
de elevado brillo o de textura mate de la presente invención. Por
ejemplo, el compuesto producido puede ser extruido en un extrusor
Brabender, a 50 rpm y 100ºC, usando un troquel con una abertura de
2,54 cm de ancho por 0,051 cm de alto. El resultado será un perfil
con un acabado de elevado brillo o de textura mate.
Aunque se ha descrito uno de los procedimientos
para producir las composiciones de EPDM con acabado de textura mate
de la presente invención, las composiciones de EPDM con acabado de
textura mate de la presente invención se pueden producir empleando
otros procedimientos de producción de composiciones de polímero o
caucho conocidos por los expertos con una experiencia normal en la
técnica.
Los siguientes procedimientos de ensayo se
aplican a la determinación y evaluación de las propiedades
analíticas de los negros carbón usados en los ejemplos
descritos.
El DBP (valor de adsorción de ftalato de
dibutilo) de los negros carbón se determinó según el procedimiento
especificado en ASTM D2414. El I_{2}No. (número de adsorción de
yodo) de los negros carbón se determinó según ASTM D1510. El valor
de adsorción del CTAB (bromuro de
cetil-trimetil-amonio) de los
negros carbón se determinó según el procedimiento de ensayo ASTM
D3765-85. La capacidad de entintado (tinte) de los
negros carbón se determinó según el Procedimiento de Ensayo ASTM
D3265-85a. El CDBP (valor de adsorción de ftalato
de dibutilo) de los negros carbón molidos se determinó según el
procedimiento especificado en ASTM D3493-86.
La eficacia y las ventajas de la presente
invención se ilustran a continuación a través del siguiente
ejemplo.
Se prepararon dieciocho composiciones de EPDM a
las que se incorporaron seis diferentes negros carbón en cada uno
de tres diferentes niveles de carga al EPDM. Los negros carbón A y
B se usaron para producir las composiciones de EPDM con acabado de
textura mate RA1-RA3 y RB1-RB3,
respectivamente, de la presente invención. Se usaron dos negros
carbón de control, C y D, para producir las composiciones de EPDM
RC1-RC3 y RD1-RD3, respectivamente.
Los negros carbón E y F se usaron para producir las composiciones
de EPDM de elevado brillo RE1-RE3 y
RF1-RF3, respectivamente, de la presente invención.
Las propiedades analíticas de los negros carbón A-F
aparecen en la siguiente Tabla 1.
Las composiciones de EPDM RA1, RA2, RA3; RB1,
RB2, RB3; RC1, RC2, RC3; RD1, RD2, RD3; RE1, RE2, RE3; y RF1, RF2,
RF3 se prepararon usando cada una de las muestras de negro carbón,
en cantidades de 150 partes en peso, 200 partes en peso y 250
partes en peso dentro de la formulación del compuesto de EPDM que se
indica en la siguiente Tabla 3. El negro carbón y las cantidades de
negro carbón de las composiciones de EPDH se incluyen en la Tabla
2.
EPDM - EXXON VISTALON® 5600, fabricado y
comercializado por Exxon Corporation, Wilmington, Delaware;
Sunpar 2280 - Marca comercial de aceite fabricado
y comercializado por Sun Oil Company;
TMTDS - Disulfuro de tetrametiltiuram;
Zimato butílico - Marca comercial de
dibutilditiocarbamato de cinc fabricado y comercializado por R.T.
Vanderbilt Co.;
Zimato metílico - Marca comercial de
dimetilditiocarbamato de cinc fabricado y comercializado por R.T.
Vanderbilt Co.;
Sulfasan R - Marca comercial de
4,4'-ditiodimorfolina, fabricada y comercializado
por Monsanto, Co., St. Louis, Missouri.
Los compuestos de EPDM se produjeron en la forma
siguiente. Una mezcladora Branbury BR se puso en marcha,
manteniéndose a una temperatura de 45ºC y a una velocidad de rotor
de 77 rpm. Se añadió EPDM a la mezcladora, manteniéndose la acción
de mezclado durante aproximadamente 30 segundos. Se añadió aceite
Sunpar 2280, óxido de cinc y ácido esteárico al EPDM, elementos que
se mezclaron durante aproximadamente 2 minutos. Se añadió el negro
carbón a la mezcla y se redujo la temperatura de la cámara de
mezclado, manteniéndola por debajo de aproximadamente 135ºC. La
mezcla de negro carbón y EPDM se mezcló durante aproximadamente 4
1/2 minutos, y a continuación se añadieron los productos TMTDS,
zimato butílico, zimato metílico, azufre y Sulfasan R, que se
mezclaron durante aproximadamente 1 1/2 minutos, manteniéndose la
temperatura por debajo de aproximadamente 135ºC. A continuación, el
compuesto se retiró de la mezcladora para su extrusión en un
extrusor Brabender, a 50 rpm y 100ºC, a través de un troquel con
una abertura de 2,54 cm de ancho por 0,051 cm de alto para producir
las composiciones de EPDM RA1-RF3 en forma de
perfiles.
Una inspección visual reveló el siguiente acabado
en cada uno de los perfiles de EPDM.
Estos resultados demuestran que las composiciones
de EPDM RA1-RA3 y RB1-RB3 de la
presente invención ofrecen un acabado de textura mate, en tanto que
las composiciones de EPDM RE1-RE3 y
RF1-RF3 tienen un acabado de elevado brillo. Las
muestras RC1-RC3 y RF1-RF3
producidas con los negros carbón de control tienen un aspecto opaco
y liso que no corresponde ni a un elevado brillo ni una textura
mate.
Claims (3)
1. Proceso de preparación de una composición de
EPDM con acabado de textura mate, en una forma conocida per
se, caracterizado porque usa un EPDM y un negro carbón
con un CTAB de 10 m^{2}/g a 70 m^{2}/g y una relación DBP/CTAB
inferior a 1,5, estando el negro carbón presente en una cantidad de
100 a 300 partes en peso de negro carbón por 100 partes en peso de
EPDM.
2. Proceso de preparación de una composición de
EPDM según la reivindicación 1, en el que el negro carbón está
presente en una cantidad de 150 a 250 partes en peso de negro
carbón por 100 partes en peso de EPDM.
3. Proceso según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque a la
composición se le da la forma de un burlete usado en la industria
automotriz.
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