ES2248910T3

ES2248910T3 - Lamina acrilica con reparto de coloracion y carga mineral uniformes antes y despues de la termoformacion.

Info

Publication number: ES2248910T3
Application number: ES98932896T
Authority: ES
Inventors: Ettore Minghetti
Original assignee: Aristech Acrylics LLC
Current assignee: Aristech Acrylics LLC
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: JP2001501253A; EP0932638B1; EP0932638A1; CA2265496A1; US6177499B1; US5985972A; US6562927B1; DE69831309D1; CA2265496C; WO1999002582A1; DE69831309T2; EP0932638A4; ATE302811T1

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION Y A LAMINAS TERMOCONFORMABLES Y ARTICULOS FABRICADOS A PARTIR DE LAS MISMAS. EN LA PRESENTE INVENCION, LOS RANGOS DE AGENTES DE TRANSFERENCIA DE CADENA, AGENTES TIXOTROPICOS Y CONTENIDO DE AGENTE DE RELLENO MINERAL, ESTAN EQUILIBRADOS PARA MINIMIZAR LA MIGRACION O LA DISTRIBUCION DEFECTUOSA DE LA MATERIA COLORANTE Y DEL AGENTE DE RELLENO MINERAL DURANTE EL ENDURECIMIENTO DEL METACRILATO DE METILO EN UN SIROPE Y, ASIMISMO, DURANTE EL CALENTAMIENTO Y DEFORMACION SUBSECUENTES DURANTE LA TERMOCONFORMACION. DE ESTA FORMA SE OBTIENE UNA REGULARIDAD DE LA RESISTENCIA AL IMPACTO Y SE INCREMENTA LA ESTABILIDAD DE LOS DISEÑOS, INCLUSO EN LAS PARTES DEFORMADAS DE LAS LAMINAS CONFORMADAS.

Description

Lámina acrílica con reparto de coloración y carga mineral uniformes antes y después de la termoformación.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la fabricación de losas o láminas acrílicas, es decir láminas o losas de polimetacrilato de metilo ("PMMA") del tipo que se puede utilizar o se puede destinar a aplicaciones arquitectónicas como, por ejemplo, encimeras de cocina y formas más complejas. Las láminas o losas contienen cantidades significativas de minerales retardantes de llama, típicamente trihidrato de alúmina, e incluyen prácticamente siempre colorantes, frecuentemente imitando minerales naturales como ónice, mármol, o un color sólido de apariencia sintética similar o con tipos de diseño que no tienen partículas que se puedan distinguir a simple vista. La presente invención describe una lámina que se puede calentar y doblar a un ángulo vivo de 90º y/o que se pueden calentar y configurar al vacío en formas como lavabos y bañeras sin sacrificar significativamente la estética. Por otra parte, las láminas y losas de la presente invención exhiben propiedades físicas específicas, y otras propiedades, como una baja inflamabilidad y cambios de color mínimos tras el termoformado; la distribución uniforme del retardante de llama mejora de manera significativa la consistencia de la resistencia al impacto.

Antecedentes de la invención

Las láminas y losas de material de aspecto mineral sintético se emplean actualmente comúnmente en encimeras para cocina y cubiertas decorativas exteriores e interiores de todo tipo para edificios como bancos, terminales aéreas, grandes almacenes y similares. Dichas aplicaciones requieren frecuentemente que el material se fabrique para encajar en las áreas diseñadas por el cliente, lo que requiere a su vez que las láminas y losas empalmen entre sí o se unan de otra forma de manera que se yuxtaponga una sección transversal con una superficie normal a 90º.

El proceso de fabricación requiere bastante tiempo y el trabajo de artesanos especializados para completarse con éxito, ya que son necesarias herramientas y procedimientos especiales. Si se desea una parte de una sola pieza moldeada de material monolítico o continuo, dicha parte sólo se puede producir colándola en una cavidad de molde en condiciones especiales. Aparte de los altos costes de dicho proceso y de la instalación de las partes (ajustado, encolado en su sitio sobre una lámina plana y/o acabado, por ejemplo), con frecuencia se producen diferencias de color entre la forma colada en cuenco, por ejemplo, y la losa plana del mismo material.

La lámina (los términos "lámina" y "losa" se utilizarán indistintamente en el presente documento) de la presente invención puede proporcionar una parte acabada relativamente compleja a través de una operación de termoformado sencilla: es decir, se calienta la lámina y después se fuerza al vacío hacia un molde de cavidad cóncava (o convexa), donde se deja enfriar para que retenga su nueva forma. Dicho molde se puede configurar como una encimera de baño, con una pared de salpicadero de 90º, y con un canto redondeado de extremo frontal de un radio de 1,0 pulgada (2,54 cm) y una bañera de tipo vano. Después del formado, enfriado y acabado, se puede instalar la parte directamente en su sitio, sin requerir fabricación adicional.

Tan sólo existe un producto comercial actual (Corian® de DuPont) que se puede doblar con calor. No obstante, su comportamiento no es adecuado, por ejemplo, para producir una pared de salpicadero a un ángulo de 90º, ya que el radio mínimo de curvatura especificado en la bibliografía de Corian de la que los autores de la invención tienen información es de 3.0 pulgadas (7,62 cm).

Hasta el punto en que los autores de la invención conocen, el uso de trihidrato de alúmina en artículos de polimetacrilato de metilo ("PMMA") fue propuesto por primera vez por Stevens y cols. en la patente EE.UU. 3.563.939 (col. 4 líneas 28-29) y Duggins en la patente canadiense 916.337. Sus propiedades retardantes de llama se conocen y aceptan plenamente hoy, y el uso de trihidrato de alúmina ("ATH") está hoy en día muy extendido como carga en diversos productos resinosos. En la patente EE.UU. 3.847.865 de Duggins se ofrecen más detalles sobre la construcción de productos minerales sintéticos; se mencionan por ejemplo agentes de reticulación. También se proponen agentes de liberación del molde y agentes para reducir la viscosidad, como ácidos alifáticos.

Buser y cols., en las patentes EE.UU. 4.085.246 y 4.159.301 aborda el problema de las velocidades de sedimentación de diversas partículas utilizadas para fabricar una imitación de granito que tiene una matriz de metacrilato de metilo polimerizable ("MMA") que lleva disuelto en ella PMMA. Ver columna 7, líneas 42-62 de la patente `301. Se utiliza PMMA para ajustar la viscosidad, con lo que a su vez se controlan las velocidades de sedimentación de las partículas más grandes (ver ejemplos, en particular el ejemplo 5 de la patente EE.UU. 4.159.301, líneas 31-34). También se utilizan agentes de transferencia de cadena como aceleradores para la polimerización (columna 8, líneas 58-68 de la misma patente).

Se menciona la uniformidad del color como objetivo en la patente EE.UU. 4.413.089 de Gavin y cols., distribuyéndose uniformemente pigmento de óxido de hierro, de 10 micrómetros o menos, en un jarabe de MMA/PMMA que se cura después; el almacenamiento prolongado del jarabe no es recomendable (col. 2, líneas 50-64).

Además de satisfacer los desafíos que se han descrito, un material destinado a su uso en encimeras para cocina, por ejemplo, deberá tener una superficie que se pueda reparar y restaurar fácilmente para recuperar su aspecto original, de manera que mediante lijado y pulido, esté protegida contra la inflamabilidad, y tenga una buena resistencia a la temperatura a pesar de ser termoformable.

La técnica anterior ha descuidado en cierto modo el objetivo de termoformabilidad o el termodoblado de láminas de superficie sólida, ya que los productos de la técnica anterior estaban destinados generalmente a reproducir el aspecto de láminas a base de mineral natural planas.

US-A. 5.521.243 describe una composición para fabricar una lámina o losa termoformable que consiste en un sirope que comprende metacrilato de metilo, no siendo la cantidad de agente de reticulación superior a 1,0 partes en peso por cada 100 partes en peso del metacrilato.

Breve descripción de los gráficos

La figura 1A es una ilustración más o menos hipotética del doblado de la técnica anterior de una lámina de "Corian" de media pulgada de grosor (1,27 cm).

La figura B es una ilustración ideal similar del doblado de la lámina de la presente invención.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar una composición para fabricar láminas de PMMA cargadas con mineral que:

- se puede doblar con calor a ángulos relativamente pronunciados,

- se puede termoformar para configurar artículos sin perder el aspecto uniforme ni las propiedades de la superficie superior.

- se puede termoformar al vacío en un molde de perfil único, cóncavo o convexo, y no requiere dos moldes que encajen,

- tiene cambios de color sólo menores y tolerables en toda la pieza acabada, o bien menos de Delta E = 2,0 según Cielab o no discernibles fácilmente a simple vista,

- tienen una temperatura de termoformado lo suficientemente baja como para evitar cualquier pérdida significativa de agua desde la carga ATH durante el termoformado, tal como ocurre normalmente con otros materiales termoplásticos,

- tiene un índice de Extensión de Llama según el ensayo Tunnel ASTM E-84 inferior a 75, y un índice de humos de 350 o menos,

- tienen la misma resistencia al impacto, según el método de peso de caída, medido tanto desde la cara inversa como el lateral inferior,

- un artículo termoformable que comprende dicha composición y un proceso para la fabricación de un artículo termoformado.

De acuerdo con la presente invención, dicho objeto se puede conseguir con una composición que consiste en:

(a) un jarabe que consiste en metacrilato de metilo, teniendo dicho jarabe dispersado en él x partes en peso de un agente de reticulación e y partes en peso de un terminador de cadena, por cada 100 partes en peso del metacrilato de metilo, siendo

: x > 6,0, y

: 7,0 \geq y \geq (0,545 x -3,23); y

(b) una pluralidad de partículas sólidas que pasan a través de un tamiz que tiene aperturas de 90 \mum (micrómetros), consistiendo dichas partículas sólidas en 20% a 60%, en función del peso de la composición final, de una carga mineral,

no conteniendo la composición partículas que se puedan distinguir a simple vista en el producto acabado.

La presente invención proporciona además un artículo termoformable que comprende la composición de la presente invención, que ha sido polimerizada; así como un proceso para fabricar un artículo termoformado que consiste en las etapas de:

(a) obtención de la composición de la presente invención;

(b) obtención de una lámina termoformable a partir de dicha composición; y

(c) termoformado de dicha lámina para obtener un artículo.

La presente invención proporciona estabilidad a la suspensión del trihidrato de alúmina, u otra carga mineral, en un jarabe de metacrilato de metilo que lleva disuelto polimetacrilato de metilo, manteniendo los ingredientes que se indica a continuación, en los intervalos señalados (en peso):

- contenido de PMMA disuelto en MMA/otros monómeros: 0-30% en peso, preferiblemente 10-25%.

- ATH en la composición global: 20-60% en peso, preferiblemente 25-40%.

- Agente tixotrópico (preferiblemente sílice ahumada) en la fracción monómero/sirope de la mezcla: 10-3,5% o lo necesario para obtener una viscosidad de 1-10 Pas (1.000-10.000 centipoises); preferiblemente 2-5 Pa.s (2.000-5.000 centiposies) después del mezclado y medido según el Modelo de Viscómetro de Brookfield RVTDV-II, huso Nº 2, 10 rpm.

- Agente de reticulación el mismo porcentaje en peso que el contenido en monómero total: más de 6% y hasta un 12%.

- Agente de transferencia de cadena, el mismo % en peso que el contenido en monómero total, ya que se refiere a la cantidad de agente de reticulación "x": cuando 6 < x \leq 12, 7,0 \geq y \geq (0,545 x - 3,23) cuando se utiliza n-dodecil mercaptano. Una forma conveniente de comparar los efectos de los agentes de transferencia de cadena consiste en comparar los pesos moleculares obtenidos por polimerización de MMA en presencia del agente de transferencia de cadena y ausencia de agentes de reticulación. El MWw y el MW_{n} deberán ser similares que los obtenidos con n-dodedcil mercaptano.

Además de los ingredientes que se han identificado, pueden estar presentes tintes y pigmentos, serán necesarios iniciadores de la polimerización, y también se pueden utilizar otros ingredientes convencionales conocidos dentro de la especialidad.

No obstante, los autores de la invención no emplean partículas que se puedan distinguir a simple vista en el producto acabado. Los granitos más sintéticos contienen partículas que se pueden distinguir a simple vista de diversas composiciones y colores que oscilan entre aproximadamente 150 y 500 \mum (micrómetros), es decir, pasan a través de un tamiz que tiene aperturas de 500 \mum (micrómetros) y se quedan retenidas en un tamiz que tiene aperturas de 150 \mum (micrómetros) (si bien son corrientes partículas más grandes en el campo de minerales sintéticos). Los autores de la invención han observado que el objetivo de conseguir una distribución uniforme de las partículas se puede frustrar por el uso de dichas partículas más grandes de varias composiciones y, en consecuencia, han restringido el tamaño de partícula a partículas más pequeñas que las que quedan retenidas en un tamiz que tiene aperturas de 90 \mum (micrómetros), preferiblemente más pequeñas que las que quedan retenidas en un tamiz que tiene aperturas de 60 \mum (micrómetros). Estas especificaciones del tamaño de partícula se aplican en la presente invención a partículas de cualquier composición de retardantes de llama con función mineral, como ATH, por ejemplo, o resina sintética u otras cargas.

Los ingredientes que se han enumerado se pueden describir con mayor detalle del siguiente modo:

PMMA tal como se utiliza aquí es polimetacrilato de metilo que tiene un peso molecular (de peso medio) dentro del intervalo de aproximadamente 30.000 a aproximadamente 600.000 y no tiene cadenas de polímero reticuladas, con el fin de seguir siendo soluble en MMA. Se obtiene típicamente in situ por polimerización parcial de metacrilato de metilo, pero se puede prepolimerizar y disolver en MMA.

MMA es metacrilato de metilo. El jarabe se describe aquí como un jarabe que comprende PMMA disuelto en monómeros que comprenden al menos aproximadamente un 60% de MMA, preferiblemente, al menos aproximadamente un 80% de MMA, pero naturalmente, también están presentes el agente de reticulación, el terminador de cadena, el iniciador y el agente tixotrópico en las cantidades aquí señaladas, así como cantidades variables de tintes y/o pigmentos; por otra parte, pueden estar presentes cantidades de otros monómeros opcionales copolimerizables, sobre todo acrilato de butilo en el jarabe, tal como se conoce en la especialidad. Los autores de la invención prefieren el uso de un jarabe que contenga de aproximadamente 15% a aproximadamente 25% de PMMA. Deberá entenderse que las referencias que se hagan en el presente documento al jarabe y a MMA pueden incluir dichos materiales
adicionales.

El trihidrato de alúmina es muy conocido dentro de la especialidad de la fabricación de minerales sintéticos. En los ejemplos, los autores de la invención lo utilizan en un intervalo de tamaño de partícula de aproximadamente 9 micrómetros como media, si bien el tamaño de partícula puede variar en gran medida. Tal como se ha señalado, el ATH, así como otras partículas que potencialmente se pueden distinguir a simple vista (si son lo suficientemente grandes) en el producto acabado deberán poder pasar a través de un tamiz que tiene aperturas de 90 micrómetros, preferiblemente, pasará a través de un tamiz que tiene aperturas de 60 micrómetros, con el fin de asegurar que no se puedan distinguir a simple vista. La cantidad de ATH puede variar entre aproximadamente 20% y aproximadamente 60% en peso (preferiblemente entre 25% y 50%) del producto acabado.

La presente invención contempla un material de superficie sólida en el que se pueden observar los efectos de las partículas de un tamaño no superior a 90 \mum (micrómetros) de largo. El material no es imitación de granito, ya que no tiene un grano grueso, como se describe a veces el granito. Por el contrario, si los efectos de las partículas en dicho material se pueden llegar a discernir, se lo puede describir como un material de grano sustancialmente fino (los autores de la invención lo definen específicamente como un material que tiene granos o partículas de menos de 90 \mum (micrómetros)), es decir, que no tiene partículas discernibles individualmente a simple vista superiores a 90 \mum (micrómetros). Los autores de la invención pretenden que la expresión "de grano sustancialmente fino" incluya materiales en los que no se pueden discernir individualmente los granos o partículas a simple vista.

Se puede utilizar cualquier número de agentes de reticulación, di-funcionales o trifuncionales. Entre los ejemplos de agentes de reticulación adecuados se incluyen dimetil acrilato de etilen glicol, dimetil acrilato de propileno, dimetilacrilato de polietilen glicol, dimetil acrilato de propileno, dimetilacrilato de polietilen glicol, divinil benceno, ftalato de dialilo, metacrilato de 1,3-butanodiol, dimetacrilato de 1,4-butano etilen glicol o dimetacrilato de neopentil glicol como agentes de reticulación difuncionales y trimetacrilato de trimetilol propano, cianurato de trialilo, tetrametacrilato de pentaeritritol, metacrilato de alilo, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo como agentes de reticulación tri-funcionales. Es sobre todo preferible dimetacrilato de etilen glicol. Los agentes de reticulación se mantienen en concentraciones superiores a 6,0, preferiblemente de 6,0 a 12,0 pph de agentes de reticulación difuncionales en función del MMA del jarabe, o como componente del producto acabado en función del polímero reticulado. La combinación de agente de reticulación y agente de terminación de cadena en cantidades apropiadas asegura que la red polimérica apropiada sea más susceptible de termoformabilidad.

Los terminadores de cadena o agentes de transferencia de cadena, como octil mercaptano, iso-dodecil mercaptano, tiuramas, ditiocarbarumatos, dipenteno dimercaptano, 2-mercapto etanol, mercapto-acetatos de alilo, dimercapto-acetato de etilen glicol, tritioglicolato de trimetiloletano, tetratioglicolato de pentaeritritol, tiene normalmente la función de regular el peso molecular del MMA polimerizante; que a su vez afecta al comportamiento plástico de la mezcla polimerizada, según se sabe. De acuerdo con el método de la invención, los terminadores de cadena o agentes de transferencia de cadena se utilizan para regular la longitud de las cadenas de polímero y obtener así la matriz de polímero más adecuada para termoformabilidad. Se deberán utilizar en cantidades preferibles comprendidas entre 0,545 x -3,23 y 7,0 pph del total de monómeros presentes cuando se utiliza n-dodecil mercaptano.

Si bien se puede utilizar un agente espesante convencional, así como un agente tixotrópico, los agentes tixotrópicos utilizados tal como se presenta aquí son particularmente adecuados para los propósitos de la invención. Parece ser que mejoran la tendencia a la inercia de una partícula a permanecer estacionaria en la suspensión de matriz. Es preferible el uso de sílice ahumada. Sílice ahumada tal como se identifica aquí es el producto formado por hidrólisis de vapor de tetracloruro de silicio en una llama de hidrógeno y oxígeno, para producir partículas sólidas dentro del intervalo de 7 a 30 \mum (milimicrómetros). Existen muchos tipos diferentes de sílice ahumada. Paras llevar a cabo el groso de la experimentación, se seleccionó CAB-O-Sil M5, que tiene un área superficial de 200 m^{2}/g (metros cuadrados/gramo). No obstante, cualquier sílice ahumada convencional tendrá un efecto beneficioso en la invención.

La superficie de la sílice ahumada es hidrófila ya que tiene abundancia de grupos hidroxilo, lo que la hace capaz de unir el hidrógeno con moléculas adecuadas. La humedad absorbida en la sílice o en otros componentes tiene un fuerte efecto en la viscosidad final de las suspensiones que contienen sílice ahumada y normalmente la reduce. Hay otras sustancias que producen el mismo efecto, que pueden ser más o menos capaces de formar uniones de hidrógeno.

Si se seca la sílice ahumada y/o el ATH para eliminar la humedad absorbida, la viscosidad final de la suspensión será más alta que cuando se utilicen productos comerciales directamente desde los contenedores en los que se venden. El secado de ATH por encima de 93ºC (200ºF) puede deteriorar su utilidad principal como retardante de llama agotando su contenido en agua.

En la composición preferible de la invención, la cantidad de sílice ahumada se selecciona para obtener la viscosidad preferible, independientemente de las variaciones de otros ingredientes.

El método preferible para obtener una viscosidad deseable es el siguiente:

A. Se mezclan todos los ingredientes (MMA, PMMA, ATH, pigmentos, otros aditivos, catalizadores, agente de transferencia de cadena y agente de reticulación) de la formulación, con la excepción de sílice ahumada y se mide la viscosidad tal como se indica a continuación. Si es necesario, se ajusta el contenido en MMA (monómero) del jarabe para obtener una viscosidad de 0,8 a 1,5 Pa.s (800 a 1.500 centipoises).

B. Se repite la etapa A incluyendo la cantidad de sílice ahumada y se mide la viscosidad.

C. Se repite la etapa B para llevar la viscosidad a un nivel comprendido entre 1 y 10 Pa.s (1.000 y 10.000 centipoises) preferiblemente entre 2 y 5 Pa.s (2.000 y 5.000 centipoises).

Tal como se ha indicado anteriormente, la estabilidad del jarabe se considera importante, y esto se aplica sobre todo cuando la lámina o losa se forma en una máquina de conformado de cinta de acero continua, tal como se describe en la patente EE.UU. 3.317.383 de Hellsund y la patente EE.UU. 3.376.371 de Opel. Dichos documentos de referencia se incluyen como procedimientos preferibles. Si bien el conformado de láminas y losas entre dos cintas de acero continuas móviles es el procedimiento preferible, conviene advertir que dichas máquinas tienden a la vibración y a tener microajustes que suelen resultar en protuberancias inevitables de las partículas en el jarabe; las concentraciones de agente de reticulación, terminador de cadena, sílice ahumada, y prepolímero de PMMA son importantes para estabilizar ATH y/o otros sólidos que contribuyen al aspecto de grano fino uniformemente distribuido.

Descripción detallada de la invención

En relación con la figura 1A, el radio de doblado mínimo recomendado (DuPont Corian Technical Bulletin CTDC-110, octubre de 1987) de 7,62 cm (3 pulgadas) para una lámina plana de media pulgada (1,27 cm) de grosor de la técnica anterior queda ilustrado como el radio del doblado en la curva interior desde el punto A de extensión vertical al punto B de extensión horizontal. Al aplicar la sencilla fórmula de C = IID, la circunferencia del círculo hipotético (7,62 cm (tres pulgadas)) sería 47,8780 cm (18,8496 pulgadas) y el cuarto de círculo AB mediría 11,96 cm (4,7124 pulgadas). Al aplicar la misma fórmula a la curva exterior para una lámina de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de grosor, es decir utilizando un radio de 8,89 cm (3,5 pulgadas) se produce un cuarto de círculo de 13,9580 cm (5,4953 pulgadas), una diferencia del 16,6% desde la curvatura interior. Dicha distorsión tenderá a causar un flujo de ingredientes calentados desde la curva interior comprimida al exterior expandido y, a lo largo, hacia los puntos A y B desde la porción curvada. El flujo de ingredientes tiene la tendencia a distorsionar el modelo visual o decorativo; por consiguiente, la técnica anterior ha tratado de reducir al mínimo las interrupciones del material utilizando un radio relativamente grande para la curvatura, v.g., 7,62 cm (3 pulgadas).

La figura 1B ilustra la curvatura que se puede conseguir de una lámina según la presente invención, siendo el radio de la curva de 1,27 cm (media pulgada) en lugar de 3 pulgadas de la sección de la figura 1A. En este caso, la circunferencia teórica de la parte exterior de la sección curvada CD es 100% mayor que la de la parte interior de la curva. Se puede advertir fácilmente que al permitir dicha capacidad de conformado, la presente invención soluciona un desplazamiento más severo del material en relativamente menos volumen. Un desplazamiento del material relativamente más severo significa un mayor potencial de distorsión del patrón estético, pero los autores de la invención eliminan o neutralizan tal distorsión y consiguen una continuidad de patrón no conseguida hasta el momento bajo la tensión del termoformado.

Se ha diseñado una prueba para evaluar la termoformabilidad, que es un objeto primordial de la presente invención. Dicha prueba consiste en enganchar un espécimen de prueba plano de 12,3825 cm x 12,3825 cm (4-7/8'' cuadradas) que tiene el grosor deseado en una placa de acero en la que se ha taladrado un diámetro de 7,62 cm (3 pulgadas); a continuación, se baja un brazo móvil de acero inoxidable pulido que tiene un radio de 2,54 cm (una pulgada) a una velocidad de 12,7 cm (cinco pulgadas) por minuto independientemente de la resistencia. Se calientan el aparato y la muestra antes de la prueba a la temperatura deseada. A medida que se desplaza el brazo móvil, una célula de carga genera una señal que representa la cantidad de resistencia en libras (4,448 N) que se puede registrar. En el momento en que se rompe la muestra, se detiene el brazo móvil y se mide la distancia que ha recorrido. Se recomienda una media de las pruebas de cuatro especímenes de cada muestra. Esta prueba se puede denominar aquí TP-0085.

Ejemplo 1

Se prepara un jarabe por polimerización parcial de MMA para obtener una viscosidad de 0,3 Pa.s (3 poises) y un contenido en PMMA de aproximadamente 20% en peso. Se añaden acrilato de butilo, Cab-O-Sil M5, trihidrato de aluminio (ATH) al sirope con agitación. A continuación, se indican las proporciones, junto con los productos químicos necesarios para obtener una polimerización completa y una buena liberación desde las placas de colada:

TABLA 1

	% en peso
1-3 sirope (80% MMA)	57,20
Acrilato de butilo	2,00
Cab-O-Sil M5	0,53
ATH	39,92
Agentes de humectación	0,35
	Phr
Pasta de pigmento	Según sea necesario
Agentes de liberación	Según sea necesario
Catalizadores	Según sea necesario
Agente de transferencia de cadena	Ver tabla 2
Plastificante	Ver tabla 2

En primer lugar, se agitó la mezcla de ingredientes al vacío durante 15 minutos, para eliminar los gases disueltos y eliminar las burbujas en la lámina resultante. A continuación, se utilizó para cargar un ensamblaje de colada celular, lo suficientemente grande como para producir una lámina de aproximadamente 30,48 x 30,48 x 1,27 cm (12 x 12 x 0,5 pulgadas). Se consiguió el curado por inmersión del ensamblaje de colada celular en agua a 82ºC (180ºF) durante una hora, seguido de una hora de post-curado en un horno de aire en circulación a 121ºC (250ºF). Después del enfriado a temperatura ambiente, se abrió el ensamblaje de colado celular para extraer la lámina plástica y se realizaron las pruebas físicas que se describen en el texto después del acondicionamiento a temperatura ambiente.

En la tabla 2 se muestran las combinaciones de agente de transferencia de cadena y agente de reticulación utilizadas y los resultados de la prueba.

El primer grupo de datos (PL-8, PL-11, PL-12, PL-14, PL-16, PL-19, PL-24, PL-25, PL-28) enumerados en la tabla 2 representan composiciones que han sido termoformadas al vacío en un grado mucho mayor que las composiciones de la técnica conocida. Son asimismo térmicamente estables como para proporcionar configuraciones formadas sin defectos.

El segundo grupo de datos (PL-10, PL-13, PL-20, PL-23) representa composiciones que no han pasado la prueba de estabilidad térmica a 171ºC (340ºF). La muestra PL-23 no presentó ninguna evidencia visible de fallar la prueba de ampolla, pero se juzgó que ni los especímenes que se rompieron durante la prueba H.D.T ni su estabilidad resultaron completamente satisfactorias.

El tercer grupo de datos (PL-12, PL-22, PL-27) representa formulaciones que proporcionan láminas con una termoformabilidad límite. PL-22 y PL-27 representan la demarcación entre una buena formabilidad por encima de ellos y una formabilidad insuficiente por debajo de ellos.

Se desarrolló la prueba de formado en molde V referida en la tabla 2 para determinar qué tipo de composición podría producir una lamina que supusiera una mejora con respecto a la técnica anterior. Por ejemplo, una lámina Corian de 30,48 cm x 30,48 cm (12 pulgadas x 12 pulgadas) no se estira hasta un grado significativo al vacío. [Aproximadamente 0,51 cm (0,2 pulgadas)]. Por lo tanto, una lámina de la presente invención supone una mejora con respecto a la técnica anterior si el estirado observado es superior a 0,51 cm (0,2 pulgadas).

TABLA 2

Muestra#	x^{(1)}	y^{(1)}	Plast.^{(2)}	HDT^{(3)}	TP-0085^{(4)}	Molde V^{(5)}	Temp.
				ºC (ºF)	''/libs	('') cm	ampolla^{(6)} ºF
					(cm/N)
PL-8*	1,44	1,44			5,2/112	(2,5)6,35	P
					(13,21/498)
PL-11*	2,88	2,88			3,6/110		P
					(9,14/498)
PL-12*	4,80	4,32			2,4/125	(2,4)6,10	P
					(6,10/556)
PL-14*	2,88	1,20			2,0/187		P
					(5,08/832)
PL-16*	2,16	0,48			2,1/192		P
					(5,33/854)
PL-19*	4,80	2,40				(1,88)4,78	P
PL-24*	6,72	5,76		69,4(157)	2,3/71		P
					(5,84/316)
PL-25	8,64	3,84		81,1(178)	1,1/90		P
					(2,79/400)
PL-28	11,50	3,00		77,2(171)	0,7/38		P
					(1,78/169)

TABLA 2 (continuación)

Muestra#	x^{(1)}	y^{(1)}	Plast.^{(2)}	HDT^{(3)}	TP-0085^{(4)}	Molde V^{(5)}	Temp.
				ºC (ºF)	''/libs	('') cm	ampolla^{(6)} ºF
					(cm/N)
PL-10*	1,44	2,40			6,9/23		F
					(17,53/102)
PL-13*	2,88	3,60			Ampollado		F
PL-20*	4,80	5,28			2,7/55		F
					(6,86/245)
PL23	7,68	6,72		F			P

PL-18*	4,80	0,48		91,7(197)	1,5/148	(0,8)2,03	P
					(3,81/658)
PL-22	6,72	0,96				(0,55)1,40	P
PL-27	11,50	3,00		86,1(187)	0,54/68		P
					(1,37/302)
(1) \begin{minipage}[t]{155mm} Phr de agente de reticulación x y agente de transferencia de cadena y por cada 100 partes de monómeros en la formulación del ejemplo 1. \end{minipage}
(2) phr de plastificante DINP (ftalato de Di-isononilo) utilizado.
(3) Temperatura de distorsión de calor, a 1,82 MPa (264 psi) según ASTM D-648.
(4) \begin{minipage}[t]{155mm} Prueba de termoformado descrita en la patente EE.UU. N^{o} 5.521.243. Se calientan las muestras durante 40 minutos en un horno a 171^{o}C (340^{o}F) antes de iniciar la prueba; \end{minipage}
(5) Prueba de formado en molde V
(6) \begin{minipage}[t]{155mm} Método de prueba Aristech; observaciones a simple vista para determinar si se formaban ampollas en una muestra de 10,16 cm x 10,16 cm (4'' x 4'') al cabo de 40 minutos en un horno a 171^{o}C (340^{o}F); P = indica que se pasó la prueba; F indica que no se pasó la prueba. \end{minipage}
* Muestra comparativa.

Claims

1. Una composición que consiste en:

: x > 6,0, y

: 7,0 \geq y \geq (0,545 x -3,23); y

2. Una composición según la reivindicación 1, en la que 6,0 < x \leq 12,0.

3. La composición según la reivindicación 1, en la que dichas partículas pueden pasar por un tamiz que tiene una apertura de 60 \mum (micrómetros).

4. Una composición según la reivindicación 1, en la que dicha carga mineral es trihidrato de alúmina.

5. Un artículo termoformable que comprende una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que ha sido polimerizada.

6. El artículo termoformable según la reivindicación 5, en el que dicho artículo es una lámina termoformable.

7. Un proceso para fabricar un artículo termoformado que comprende las etapas de:

(a) fabricar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

(b) fabricar una lámina termoformable de dicha composición; y

(c) termoformar dicha lámina para dar un artículo.