ES2263951T3 - Proceso para la produccion de un poli (metacrilato de metilo) resistente al impacto y poli (metacrilato de metilo) (pmma) resistente al impacato. - Google Patents
Proceso para la produccion de un poli (metacrilato de metilo) resistente al impacto y poli (metacrilato de metilo) (pmma) resistente al impacato.Info
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Abstract
Cuerpo moldeado de material sintético, que puede obtenerse por polimerización de una mezcla basada en 65-99, 5% peso metacrilato de metilo 0-3% peso ácido carboxílico insaturado 0, 5-35% peso modificador de la resistencia al impacto 0-1% peso reticulador 0, 5-1% peso estabilizador 0, 001-0, 1% peso iniciador 0, 01-1, 0% peso Agente de desmoldeo 0, 001-0, 031% peso regulador en el proceso de colada.
Description
Proceso para la producción de un
poli(metacrilato de metilo) resistente al impacto y
poli(metacrilato de metilo) (PMMA) resistente al impacto.
La invención se refiere a
poli(metacrilato de metilo) (PMMA) resistente al impacto y a
un proceso para la producción del poli(metacrilato de
metilo) así como a objetos que pueden producirse a partir del PMMA
resistente al impacto.
Composiciones de moldeo de PLEXIGLAS®
resistentes al impacto se conocen y son comercializadas por la
Sociedad Röhm GmbH & Co. KG, por ejemplo bajo las designaciones
de tipo PLEXIGLAS®zkBR, PLEXIGLAS®zkHC, PLEXIGLAS®zkHT,
PLEXIGLAS®zkHF y PLEXIGLAS®zk.
Las composiciones de moldeo resistentes al
impacto se emplean por ejemplo para objetos domésticos, protecciones
de luces, artículos sanitarios, material de techado y para el
acabado de superficies de materiales sintéticos por coextrusión.
Acerca de las propiedades adicionales, como por ejemplo temperatura
de reblandecimiento Vicat (B/50) (ISO 306), resistencia al impacto
y resistencia al impacto en frío según Charpy (ISO 179) proporciona
información el prospecto "Schlagzähe PLEXIGLAS®-Formmassen" de
la Sociedad Röhm GmbH & Co. KG (No. 10/1001/06003 (d)).
El PLEXIGLAS®GS se obtiene por polimerización de
metacrilato de metilo y opcionalmente otros monómeros y adyuvantes
en el proceso de cámaras (proceso de colada). Se trata de un
producto de peso molecular alto en comparación con el PLEXIGLAS®XT
y no puede trabajarse por tanto por extrusión o moldeo de inyección.
La transformación se realiza mediante elaboración por estirado o
por transformación en caliente.
Cualidades análogas son proporcionadas también
por otros fabricantes. La tabla siguiente compara las propiedades de
PLEXIGLAS®GS y PLEXIGLAS®XT:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
No han faltado ensayos con objeto de conseguir
las propiedades de resistencia al impacto también en materiales
colados.
El documento DE 1 964 913 describe resinas
sólidas estables a la intemperie y de alta resistencia al impacto
basadas en estireno o metacrilato de metilo en presencia de un
copolímero semejante a caucho constituido por
\alpha-olefinas y en un copolímero basado en los
monómeros buteno, isobutileno o parafina líquida. La resina
contiene al menos 50% en peso de estireno.
El documento EP 325 875 (Norsolor) describe una
resina basada en un retículo interpenetrante de polisiloxano y
poliacrilato. El cuerpo moldeado de material sintético que se forma
puede elaborarse ulteriormente en artículos múltiples. La
transparencia de los objetos obtenidos no es demasiado alta.
El documento EP 447 309 (Atochem) da a conocer
un copolímero basado en poli(metacrilato de metilo) y
poliuretano. Se miden temperaturas Vicat de hasta 107ºC y valores
de resistencia al impacto (Charpy) de 39 kJ/m^{2}.
El documento US-PS 5.084.495
resuelve el problema por incorporación de partículas modificadoras
de la resistencia de impacto, que se obtienen por un proceso de
polimerización en suspensión (acuoso), en una matriz de metacrilato
de metilo antes de la polimerización. La dispersión acuosa total del
modificador de la resistencia al impacto se mezcla con metacrilato
de metilo (MMA), se separa el agua y queda como residuo la parte
orgánica del modificador de la resistencia al impacto en el MMA. El
proceso es complicado, requiere adyuvantes para la rotura de la
dispersión del modificador de la resistencia al impacto y un aparato
especial para la separación de fases.
Persistía la finalidad de encontrar un proceso
para la producción de un cuerpo moldeado (PMMA), que dé resultado
sin retículos interpenetrantes, copolímeros de poliuretano o pasos
complicados de aislamiento del modificador de la resistencia al
impacto. Adicionalmente, es ventajoso que la producción de los
nuevos artículos moldeados pueda realizarse con los equipamientos
de máquinas ya existentes sin mayores modificaciones.
Se ha encontrado que puede obtenerse un artículo
moldeado de material sintético resistente al impacto disolviendo el
modificador de la resistencia al impacto o PMMA que contiene
modificador de la resistencia de impacto en MMA o MMA polimerizado
(resina sintética siruposa) y vertiendo a continuación la solución
en una cámara, seguido por la polimerización según procesos
conocidos en sí mismos.
Se obtiene un artículo moldeado de material
sintético colado con las propiedades de un artículo moldeado de
PLEXIGLAS®GS conocido en sí mismo con resistencia al impacto
aumentada. Las otras propiedades positivas, tales como estabilidad
a la intemperie y al envejecimiento, estabilidad frente a los
productos químicos y el agua caliente, brillo óptico y
conformabilidad satisfactoria, se mantienen inalteradas.
Como material matriz puede emplearse una receta,
que contiene los estabilizadores convencionales y otros
aditivos.
- 98-99% peso
- metacrilato de metilo
- 0-0,3% peso
- un ácido carboxílico insaturado
- 0-1% peso
- reticulador
- 0,5-1% peso
- estabilizadores
- 0-0,01% peso
- reguladores
- 0-001% peso
- iniciador
- 0,01-1,0% peso
- agentes de desmoldeo
Como reticulador pueden emplearse por ejemplo
dimetacrilato de glicol, y cianurato de trialilo.
Como estabilizadores pueden emplearse por
ejemplo benzotriazoles, productos HALS o fenoles estéricamente
impedidos o mezclas de los componentes mencionados anteriormente.
Bajo compuestos HALS se entienden aminas estéricamente impedidas,
tales como se describen por ejemplo en el documento JP 0347856.
Estos "fotoestabilizadores de aminas impedidas" capturan los
radicales que se forman por la carga de radiación.
Como reguladores se emplean por ejemplo
\gamma-terpineno y terpinoleno.
Como iniciadores pueden emplearse todos los
iniciadores de radicales existentes en el comercio, como por ejemplo
2,2'-azobis-(isobutironitrilo).
Como ácido carboxílico insaturado puede
emplearse por ejemplo ácido metacrílico o ácido acrílico.
Como modificador de la resistencia al impacto
puede emplearse un modificador de la resistencia al impacto
núcleo-envoltura o un modificador de la resistencia
al impacto núcleo-envoltura
I-envoltura II.
Un modificador de la resistencia al impacto
núcleo-envoltura I-envoltura II
tiene por ejemplo la formulación siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
| Núcleo: | 94-97% peso | metacrilato de metilo | |
| 2-5% peso | acrilato de etilo | ||
| 1-0,1% peso | reticulador | ||
| Envoltura I | 79-82% peso | acrilato de butilo | |
| 13-18% peso | estireno o \alpha-metilestireno | ||
| 0,1-1% peso | reticulador | ||
| Envoltura II | 90-98% peso | metacrilato de metilo | |
| 10-2% peso | acetato de etilo |
\vskip1.000000\baselineskip
Como reticulador en el modificador de la
resistencia al impacto (núcleo o envoltura I) pueden emplearse por
ejemplo di(met)acrilatos o divinilbencenos o
alil(met)-acrilatos. También son posibles
mezclas de los componentes reticuladores. La relación en peso de
núcleo:envoltura I: envoltura II está comprendida entre
20-30:30-50:20-40%
en peso. Modificadores de la resistencia al impacto y su producción
se describen por ejemplo en los documentos EP 0 828 772 o US
3.793.402 o US 4.690.986.
Además del modificador de la resistencia al
impacto puro en forma de polvo, puede emplearse también el
modificador de la resistencia al impacto en forma de una mezcla
madre.
Como composición base para la mezcla madre puede
emplearse una composición de moldeo comercial de
PLEXIGLAS®, como por ejemplo PLEXIGLAS®7H o PLEXIGLAS®6N o PLEXIGLAS®7N. Estas composiciones de moldeo son comercializadas por la Sociedad Röhm GmbH & Co. KG.
PLEXIGLAS®, como por ejemplo PLEXIGLAS®7H o PLEXIGLAS®6N o PLEXIGLAS®7N. Estas composiciones de moldeo son comercializadas por la Sociedad Röhm GmbH & Co. KG.
Como composición base para la mezcla madre puede
emplearse también un granulado de los tipos PLEXIGLAS®
GS.
GS.
La producción de la mezcla madre se realiza
según un proceso convencional de coagulación de masa
fundida/producción de composición. La cantidad de modificador de la
resistencia al impacto en la mezcla madre puede estar comprendida
entre 10 y 50% en peso, referida al peso total de la mezcla
madre.
Se producen planchas con dimensiones de 2100 x
1290 x 4,0 mm según el proceso convencional de colada entre planchas
de vidrio.
El proceso de colada se describe por ejemplo en
"Kunststoff-Handbuch", Vol. IX, p. 15, Carl
Hanser Verlag (1975) o en "Ullmanns Enzyclopädie der technischen
Chemie", Vol. 19, p. 22, 4ª edición, Verlag Chemie (198).
Como formulación correspondiente a la invención
se empleó una mezcla constituida por 80% en peso de MMA y 20% en
peso de una mezcla de modificadores de la resistencia al impacto con
la formulación siguiente:
\newpage
- 63,254%
- peso PLEXIGLAS®Y7H
- 36,746%
- peso de un modificador de la resistencia al impacto con una constitución núcleo-envoltura I-envoltura II
- Núcleo:
- 23% peso, referido al modificador de la resistencia al impacto, de copolímeros basados en MMA y reticulador
- Envoltura I:
- 47% peso, referido al modificador de la resistencia al impacto, de copolímero basado en acrilato de butilo, estireno y un reticulador
- Envoltura II:
- 30% peso, referido al modificador de la resistencia al impacto, de copolímero basado en MMA, estireno, acrilato de butilo, acrilato de etilo y un reticulador
Como comparación sirvió un PLEXIGLAS®GS 233
comercial, producido por la Sociedad Röhm GmbH & Co. KG. La
plancha de PLEXIGLAS®GS 233 tenía las mismas dimensiones que la
plancha producida de acuerdo con la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
| Comparación: | Formulación correspondiente | ||
| Unidad | PLEXIGLAS®GS 233 | a la invención | |
| Charpy | kJ/m^{2} | 18,4 | 34,7 |
| Vicat | ºC | 115,75 | 113,3 |
| Módulo E | 3.227 | 2.890 | |
| Transmisión de la luz | % | 92,45 | 92,05 |
\vskip1.000000\baselineskip
La resistencia al impacto Charpy se determinó
según ISO 179/1fU.
El aparato es fabricado y vendido por la firma
Coesfeld. La determinación de la temperatura VICAT se realiza según
DIN 306.
El módulo E se determinó según ISO 527.
Los resultados indican que se consigue producir
un material colado modificado en resistencia al impacto basado en
MMA y un modificador de la resistencia al impacto incorporado en la
polimerización, que además de la resistencia al impacto claramente
aumentada exhibe las propiedades positivas habituales de un material
de PLEXIGLAS®GS. Las planchas eran incoloras, no presentaban
turbidez alguna, y no acusaban desprendimientos de la plancha de
vidrio ni puntos de adhesión a la plancha de vidrio.
El artículo moldeado correspondiente a la
invención es apropiado para todas aquellas aplicaciones en las
cuales se han empleado hasta ahora PLEXIGLAS®GS o XT.
Adicionalmente, el mismo es apropiado en particular, debido a su
elevada resistencia al impacto, para aplicación en revestimientos de
balcones (incoloros, coloreados, transparentes u opacos), como
material para camas solares, para muros de protección contra ruidos
en vías de tránsito y para superficies publicitarias.
Claims (5)
1. Cuerpo moldeado de material sintético, que
puede obtenerse por polimerización de una mezcla basada en
- 65-99,5% peso
- metacrilato de metilo
- 0-3% peso
- ácido carboxílico insaturado
- 0,5-35% peso
- modificador de la resistencia al impacto
- 0-1% peso
- reticulador
- 0,5-1% peso
- estabilizador
- 0,001-0,1% peso
- iniciador
- 0,01-1,0% peso
- Agente de desmoldeo
- 0,001-0,031% peso
- regulador
en el proceso de
colada.
2. Cuerpo moldeado de material sintético según
la reivindicación 1
caracterizado porque,
el modificador de la resistencia al impacto se
encuentra en forma de una mezcla madre de PMMA y modificador de la
resistencia al impacto.
3. Cuerpo moldeado de material sintético según
la reivindicación 2
caracterizado porque,
la mezcla madre está constituida por
10-50% en peso de un modificador de la resistencia
al impacto y 50-90% de un PMMA.
4. Empleo del cuerpo moldeado de material
sintético según las reivindicaciones 1-3 para la
producción de paredes de protección contra el ruido.
5. Empleo del cuerpo moldeado de material
sintético según las reivindicaciones 1-3 para la
producción de revestimientos de balcones.
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