ES2271360T3 - Laminados de plastico multicapa transparentes reflectantes. - Google Patents
Laminados de plastico multicapa transparentes reflectantes. Download PDFInfo
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Abstract
Producto multicapa que comprende tres capas A, B y C, en el que la capa A contiene un plástico termoplástico transparente, y en el que la capa B contiene un plástico termoplástico transparente y un pigmento que está compuesto por un material portador transparente y una capa de dióxido de titanio de 150 a 200 nm de grosor superpuesta, y en el que la capa C contiene un plástico termoplástico transparente, y en el que sobre la capa de dióxido de titanio pueden estar aplicadas otras capas, y en el que el plástico termoplástico transparente que está contenido en las capas A, B y C está seleccionado del grupo compuesto por policarbonato y un copoliéster que deriva de ácidos dicarboxílicos y dioles, seleccionándose los ácidos dicarboxílicos del grupo compuesto por ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido ciclohexano-1, 4-dicarboxílico, y seleccionándose los dioles del grupo compuesto por etilenglicol, ciclohexanodimetanol y dietilenglicol, y en el que las unidades repetidas que derivan de dietilenglicol tienen una proporción en todas las unidades repetidas derivadas de dioles de menos de 5% en moles.
Description
Laminados de plástico multicapa transparentes
reflectantes de IR.
La invención se refiere a un producto multicapa
de plástico con alta reflexión de IR y alto brillo.
Son conocidos productos multicapa con capas que
contienen plásticos termoplásticos transparentes.
Son especialmente conocidas placas de
policarbonato. Éstas se preparan para una pluralidad de propósitos
de aplicación. Su fabricación se lleva a cabo, por ejemplo,
mediante extrusión de composiciones que contienen policarbonato
(masas de moldeo) y, dado el caso, coextrusión con masas de moldeo
que contienen una elevada proporción de absorbentes de UV.
Las placas de policarbonato son conocidas por el
documento EP-A 0110221.
Para la protección a largo plazo de placas de
policarbonato frente al amarilleamiento por la luz UV, el documento
EP-A 0320632 muestra que las placas han de equiparse
con una capa de coextrusión que contiene absorbentes de UV poco
volátiles a concentraciones elevadas.
Los documentos EP-B 0678376 y
EP-B 0595413 muestran que se consigue la protección
frente a la intemperie para placas de poliésteres, especialmente
para placas de copoliésteres de ácidos dicarboxílicos aromáticos y
mezclas de dos dioles alifáticos como, por ejemplo, PETG, mediante
una coextrusión con capas de recubrimiento que contienen absorbentes
de UV, por ejemplo basados en benzotriazoles, a concentraciones
elevadas.
Por el documento de patente alemana
DE-C 2544245 es conocido un tablero de
poli(metacrilato de metilo) con un contenido de partículas
fotorreflectantes alineadas paralelamente a la superficie. Su grosor
de capa se calcula de modo que deje pasar en gran medida la luz
visible y refleje en gran medida la radiación infrarroja.
El cuerpo conocido contiene las partículas
fotorreflectantes en el material básico de poli(metacrilato
de metilo). Se incorporan al monómero de metacrilato de metilo
líquido, se introduce éste en una cámara de polimerización formada
por placas de vidrio dispuestas paralelamente y se polimeriza
parcialmente. Hasta este momento, las partículas han descendido a
la placa de vidrio inferior. Mediante un desplazamiento paralelo de
esta placa, se alinean las partículas paralelamente a la superficie
y se fijan en esta posición continuando la polimerización. Por esta
etapa de tratamiento, el procedimiento de fabricación es costoso y
caro.
El documento EP-A 340313
describe revestimientos que repelen la radiación solar para barcos,
tanques, edificios y similares para reducir su calentamiento al
sol. Los recubrimientos contienen un aglutinante, un pigmento
termorreflectante y, dado el caso, pigmentos coloreados
discrecionales.
Según el documento EP-A 428937,
se proporciona a tiras de polietileno para invernaderos mediante
pintado o pulverizado un recubrimiento que contiene pigmentos
fotorreflectantes en una matriz de un aglutinante de barniz. Puesto
que las partículas de pigmento no se orientan mediante el
procedimiento de aplicación, tienen sólo una actividad reducida y
proporcionan una transmisión insuficiente; como consecuencia de la
baja adherencia de los aglutinantes de barniz habituales al
polietileno, el recubrimiento puede eliminarse fácilmente por lavado
con un chorro de agua de la tira recubierta.
El documento EP-A 0548822
describe placas de PMMA y placas de policarbonato que contienen en
la capa de coextrusión pigmentos perlescentes especiales. Estos
pigmentos perlescentes están compuestos por un material portador,
por ejemplo mica, que está recubierto con una capa gruesa de dióxido
de titanio de 60 a 120 nm.
La fabricación de estos pigmentos perlescentes
se describe, por ejemplo, en el documento DE-A
19618569.
El documento EP-A 0548822
muestra que es necesario un índice de selectividad (SKZ) de más de
1,15 para conseguir suficiente reflexión IR. El SKZ se define a
este respecto como sigue.
El cociente T/g se designa también como índice
de selectividad SKZ (según la norma DIN 67507). Se entiende como el
cociente de la transmisión de luz porcentual en el intervalo visible
y la permeabilidad total porcentual para energía radiante. El SKZ
es una medida de la reflexión IR y por tanto también de la eficacia
de los acristalamientos protectores del sol; por tanto, debe ser lo
más alto posible.
Es conocido que las placas descritas en el
documento EP-A 0548822 contienen 20 a 40% en peso de
pigmentos perlescentes en la capa de coextrusión para alcanzar los
altos índices de selectividad necesarios. Es desventajoso que sea
necesaria una proporción tan alta de pigmento perlescente. Por ello,
las placas son muy caras.
El documento DE-A 10006651
muestra que los pigmentos perlescentes con tres o más capas de
dióxido de titanio y dióxido de silicio sobre mica, en la
exposición a la intemperie de plásticos que contienen estos
pigmentos, causan un amarilleamiento especialmente bajo por
exposición a la intemperie.
Los pigmentos perlescentes tienen la desventaja
de que cuando se emplea en una capa exterior de un producto
multicapa conducen a una superficie mate. Además, es necesaria una
alta proporción de pigmentos perlescentes.
La presente invención se basa pues en el
objetivo de proporcionar productos reflectantes de IR con índices
de selectividad (SKZ) mayores de 1,15, cuya superficie presente un
alto brillo y para los que son suficientes las menores cantidades
posibles de pigmento perlescente.
Este objetivo se consigue mediante un producto
multicapa que comprende tres capas A, B y C, en el que la capa A
contiene un plástico termoplástico transparente, y en el que la capa
B contiene un plástico termoplástico transparente y un pigmento que
está compuesto por un material portador transparente y una capa de
dióxido de titanio de 150 a 200 nm de grosor superpuesta, y en el
que la capa C contiene un plástico termoplástico transparente, y
en el que sobre la capa de dióxido de titanio pueden estar aplicadas
otras capas. Este producto multicapa es objeto de la presente
invención.
La concentración de pigmento puede optimizarse
por el experto en experimentos rutinarios. Se selecciona la
concentración de modo que el SKZ sea mayor de 1,15. La concentración
depende naturalmente también del grosor de la capa B.
En caso de aplicar sobre la capa de dióxido de
titanio otras capas, se eligen éstas de modo que no reduzcan el
valor de SKZ de más de 1,15.
Es una forma de realización especial de la
presente invención el producto multicapa citado en el que la capa B
es de 15 a 250 \mum de grosor.
Es otra forma de realización especial adicional
de la presente invención el producto multicapa citado en el que el
plástico termoplástico transparente que está contenido en las capas
A, B y C se selecciona del grupo compuesto por policarbonato,
poli(metacrilato de metilo), PMMA modificado (que son
copolímeros de metacrilato de metilo y metacrilato de butilo o
acrilato de butilo u otros comonómeros corrientes), ABS
transparente, poliestireno, copolimerizado de
estireno-acrilonitrilo, PVC y poliéster
transparente, especialmente aquellos con unidades repetidas
derivadas de etilenglicol y/o ciclohexanodimetanol y/o butilenglicol
y ácido tereftálico y/o ácido isoftálico y sus mezclas.
Es otra forma de realización especial adicional
de la presente invención el producto multicapa citado en el que el
plástico termoplástico transparente de al menos una de las capas A,
B y C es un copoliéster derivado de ácidos dicarboxílicos y dioles,
seleccionándose los ácidos dicarboxílicos del grupo compuesto por
ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido
ciclohexano-1,4-dicarboxílico, y
seleccionándose los dioles del grupo compuesto por etilenglicol,
ciclohexanodimetanol y dietilenglicol, y en el que las unidades
repetidas que derivan de dietilenglicol tienen una proporción en
todas las unidades repetidas derivadas de dioles de menos de 5% en
moles.
El ciclohexanodimetanol tiene la siguiente
estructura:
Es otra forma de realización especial adicional
de la presente invención el producto multicapa citado en el que la
capa B se encuentra entre las capas A y C.
Es una forma de realización especial adicional
de la presente invención el producto multicapa citado seleccionado
del grupo compuesto por placas, placas macizas, placas corrugadas y
placas nervadas.
Es además objeto de la presente invención el uso
de los productos multicapa según la invención para la fabricación
de placas decorativas para revestimientos de pared, tabiques,
revestimientos de techo, falsos techos, acristalamientos de
invernaderos, acristalamientos de jardines de invierno,
acristalamientos de marquesinas de autobús, techados,
acristalamientos con incidencia amortiguada de luz o como
alternativas para capas de pintura y para termoprotección.
Es además objeto de la presente invención un
producto que contiene el producto multicapa según la invención.
Este producto se selecciona preferiblemente del
grupo compuesto por revestimiento de pared, tabique, revestimiento
de techo, falso techo, acristalamiento para invernaderos,
acristalamiento para jardines de invierno, acristalamiento para
marquesinas de autobús, techados, acristalamiento con incidencia
amortiguada de luz, producto alternativo para capas de pintura.
El producto multicapa según la invención puede
contener además de las capas A, B y C otras capas. El orden de las
capas es discrecional. Se prefiere que la capa B se encuentre entre
las capas A y C. Otros órdenes preferidos de las capas A, B y C son
los siguientes:
C-B-A-C o
C-B-A-B-C
o C-B-A-B.
Las capas A y B y C pueden estar compuestas
respectivamente por distintos plásticos. Cuando varias capas
presentan capas similares (como, por ejemplo, en
C-B-A-B-C),
entonces las capas similares (en el ejemplo la segunda B y la
segunda C) pueden estar compuestas por distintas composiciones.
El pigmento según la invención está compuesto
por un material portador transparente que está recubierto con una
capa de dióxido de titanio de 150 a 200 nm de grosor. Dichos
pigmentos son conocidos y obtenibles comercialmente. Se prefieren
pigmentos con una configuración discoidal con un diámetro de 1 a 80
\mum y un grosor de 0,4 a 2,0 \mum.
El material portador transparente es mica, otro
silicato laminar, plaquitas de vidrio, PbCO_{3} x
Pb(OH)_{2}, así como BiOCl en forma de plaquitas u
óxido de silicio en forma de plaquitas, fabricado según el
procedimiento descrito en el documento WO 93/108237.
El producto multicapa según la invención tiene
la ventaja de presentar un índice de selectividad mayor de 1,15 y
de presentar una superficie con alto brillo (preferiblemente
>40%, de forma especialmente preferida >70%). A este respecto,
es necesaria sólo una cantidad pequeña del pigmento según la
invención.
Los productos multicapa según la invención
pueden usarse como acristalamientos para termoprotección.
La capa B del producto multicapa según la
invención es preferiblemente de 15 a 250 \mum, especialmente de 20
a 150 \mum y de forma muy especialmente preferida de 25 a 70
\mum de grosor.
La capa C del producto multicapa según la
invención es preferiblemente de 5 a 1.000 \mum de grosor.
El plástico termoplástico transparente que está
contenido en las capas A, B y C del producto multicapa según la
invención se selecciona preferiblemente del grupo compuesto por
policarbonato, poli(metacrilato de metilo), PMMA modificado
(que son copolímeros de metacrilato de metilo y metacrilato de
butilo o acrilato de butilo u otros comonómeros corrientes), ABS
transparente, poliestireno, copolimerizado de
estireno-acrilonitrilo, PVC y poliéster
transparente, especialmente aquellos con unidades repetidas
derivadas de etilenglicol y/o ciclohexanodimetanol y/o butilenglicol
y ácido tereftálico y/o ácido isoftálico y sus mezclas.
El plástico termoplástico transparente que está
contenido en las capas A, B y C del producto multicapa según la
invención puede ser también el poliéster que se da a conocer en el
documento US-A 5986040. Puede ser también la
composición de plástico dada a conocer en el documento WO 99/63002 o
puede ser también el plástico dado a conocer en el documento WO
0069945.
Se prefiere especialmente policarbonato,
especialmente el homopolicarbonato basado en bisfenol A.
Para aumentar la resistencia a la intemperie de
los productos multicapa según la invención, tanto la capa superior
como la capa intermedia pueden contener absorbente de UV. Éste puede
estar presente en las distintas capas en distintas cantidades.
La fabricación del producto multicapa según la
invención puede realizarse mediante coextrusión, laminación en
estado fundido, barnizado o laminación. Se prefiere coextrusión.
La capa C del producto multicapa según la
invención puede contener adicionalmente absorbente de UV,
termoestabilizadores, aclaradores ópticos, colorantes y otros
aditivos.
La capa C puede contener adicionalmente 0 a 5%
en peso del pigmento que está contenido en la capa B.
Las capas A, B y C pueden contener
independientemente entre sí adicionalmente absorbente de UV,
termoestabilizantes, aclaradores ópticos, colorantes y otros
aditivos.
Los productos multicapa según la invención
pueden ser especialmente placas de plástico macizas, placas
corrugadas y placas nervadas (por ejemplo, placas nervadas dobles,
placas de triple nervadura, placas nervadas corrugadas). Las placas
comprenden también aquellas que presentan por un lado o ambos lados
una capa de recubrimiento adicional con un material de moldeo con un
contenido elevado de absorbente de UV.
Los productos multicapa según la invención
tienen superficies de tipo perlescente. Por tanto, pueden usarse
como placas decorativas para revestimientos de pared, tabiques,
revestimientos de techo, falsos techos, acristalamientos y techados
con incidencia amortiguada de luz para el moderno diseño de
interiores, para recubrimientos de fachadas ópticamente agradables o
como alternativa para capas de pintura y para termoprotección.
Son posibles acondicionamientos posteriores de
los productos multicapa según la invención como, por ejemplo,
embutición profunda o acondicionamientos de superficie como, por
ejemplo, equipamiento con barnices resistentes a los arañazos,
capas extensoras de agua y similares, y los productos fabricados
mediante estos procedimientos son igualmente objeto de la presente
invención.
Los policarbonatos aromáticos termoplásticos
para los masas de moldeo por coextrusión según la invención o los
cuerpos de moldeo con los que se recubren son aquellos que se usen
también hasta ahora con este propósito. Estos son
homopolicarbonatos, copolicarbonatos y poliestercarbonatos
termoplásticos. Tienen pesos moleculares medios Mw de 18.000 a
40.000, preferiblemente de 20.000 a 36.000 y especialmente de 22.000
a 35.000, determinados mediante la medida de la viscosidad
relativa en solución de una solución del policarbonato en
diclorometano o en mezclas de la misma cantidad en peso de
fenol/o-diclorobenceno a 25ºC, calibradas mediante
dispersión de luz.
Para la fabricación de policarbonatos para los
masas de moldeo por coextrusión según la invención se remite por
ejemplo a "Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonats,
Polymer Reviews", vol. 9, Interscience Publishers, Nueva York,
Londres, Sydney 1964, a D.C. Prevorsek, B.T. Debona e Y. Kesten,
Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown,
Nueva Jersey 07960, "Synthesis of
Poly(ester)carbonate Copolymers" en Journal of
Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, vol. 19,
75-90 (1980), a D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller.
N. Nouvertne, BAYER AG., "Polycarbonates" en "Encyclopedia of
Polymer Science and Engineering", vol. 11, 2ª edición, 1988,
páginas 648-718 y finalmente a los Dr. U. Grigo, K.
Kircher y P.R. Müller, "Polycarbonate" en Becker/Braun,
Kuntstoff-Handbuch, vol. 3/1, "Polycarbonate,
Polyacetale, Polyester, Cellulose-ester", Carl
Hanser Verlag, Múnich, Viena 1992, páginas 117-299.
La fabricación se realiza preferiblemente según el procedimiento de
interfases o el procedimiento de transesterificación en estado
fundido, y se describe por ejemplo en el procedimiento de
interfases.
interfases.
Como compuestos utilizados preferiblemente como
compuestos de partida están los bisfenoles de fórmula general
HO-Z-OH, en la que Z es un resto
orgánico divalente de 6 a 30 átomos de carbono que contiene uno o
varios grupos aromáticos. Son ejemplos de dichos compuestos
bisfenoles que pertenecen al grupo de dihidroxidifenilos,
bis(hidroxifenil)alcanos, indanobisfenoles,
bis(hidroxifenil)éteres,
bis(hidroxifenil)sulfonas,
bis(hidroxifenil)cetonas y
\alpha,\alpha'-bis(hidroxifenil)diisopropilbencenos.
Los bisfenoles especialmente preferidos que
pertenecen a los grupos de compuestos citados anteriormente son
bisfenol A, tetraalquilbisfenol A,
4,4-(metafenilendiisopropil)difenol (bisfenol M),
4,4-(para-fenilendiisopropil)difenol,
1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano
(BP-TMC) así como, dado el caso, sus mezclas. Son
especialmente preferidos homopolicarbonatos basados en bisfenol A y
copolicarbonatos basados en los monómeros bisfenol A y
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Los compuestos de bisfenol para utilizar según la invención se
hacen reaccionar con compuestos de ácido carbónico, especialmente
fosgeno, o en procesos de transesterificación en estado fundido,
carbonato de difenilo o carbonato de dimetilo.
Los poliestercarbonatos se obtienen mediante
reacción de los bisfenoles ya citados al menos con un ácido
dicarboxílico aromático y, dado el caso, equivalentes de ácido
carbónico. Los ácidos dicarboxílicos aromáticos adecuados son, por
ejemplo, ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido
3,3'- o 4,4'-difenildicarboxílico y ácidos
benzofenondicarboxílicos. Una parte, hasta 80% en moles,
preferiblemente de 20 a 50% en moles de los grupos carbonato en los
policarbonatos, puede estar sustituida por grupos éster de ácido
dicarboxílico aromático.
En el procedimiento de interfase, los
disolventes orgánicos inertes usados son, por ejemplo,
diclorometano, los distintos compuestos de dicloroetano y
cloropropano, tetraclorometano, triclorometano, clorobenceno y
clorotolueno, se utilizan preferiblemente clorobenceno o
diclorometano o mezclas de diclorometano y clorobenceno.
La reacción de interfase puede acelerarse
mediante catalizadores como aminas terciarias, especialmente
N-alquilpiperidina o sales de onio.
Preferiblemente, se usan tributilamina, trietilamina y
N-etilpiperidina. En caso de procesos de
transesterificación en estado fundido, se usan los catalizadores
citados en el documento DE 4238123.
Los policarbonatos pueden ramificarse de forma
conocida y controlada mediante el uso de cantidades pequeñas de
ramificante. Son algunos ramificantes adecuados: floroglucina,
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-2-hepteno,
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)heptano,
1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)benceno,
1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)etano,
tri-(4-hidroxifenil)fenilmetano,
2,2-bis-[4,4-bis-(4-hidroxifenil)ciclohexil]propano,
2,4-bis-(4-hidroxifenilisopropil)fenol,
2,6-bis-(2-hidroxi-5'-metilbencil)-4-metilfenol, 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)propano, éster del ácido hexa-(4-(4-hidroxifenilisopropil)fenil)ortotereftálico, tetra-(4-hidroxifenil)metano, tetra-(4-(4-hidroxifenilisopropil)fenoxi)metano, \alpha,\alpha',\alpha''-tris-(4-hidroxifenil)-1,3,5-triisopropilbenceno, ácido 2,4-dihidroxibenzoico, ácido trimesínico, cloruro de cianuro, 3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol, 1,4-bis-(4',4''-dihidroxitrifenil)metil)benceno y especialmente: 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)etano y bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol.
2,6-bis-(2-hidroxi-5'-metilbencil)-4-metilfenol, 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)propano, éster del ácido hexa-(4-(4-hidroxifenilisopropil)fenil)ortotereftálico, tetra-(4-hidroxifenil)metano, tetra-(4-(4-hidroxifenilisopropil)fenoxi)metano, \alpha,\alpha',\alpha''-tris-(4-hidroxifenil)-1,3,5-triisopropilbenceno, ácido 2,4-dihidroxibenzoico, ácido trimesínico, cloruro de cianuro, 3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol, 1,4-bis-(4',4''-dihidroxitrifenil)metil)benceno y especialmente: 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)etano y bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol.
Los 0,05 a 2% en moles para coutilizar, dado el
caso, referidos a los difenoles utilizados, de ramificantes o
mezclas de ramificantes pueden utilizarse junto con los difenoles o
también pueden añadirse en un estado posterior de la síntesis.
Como interruptores de cadena se usan
preferiblemente fenoles como fenol, alquilfenoles como cresol y
4-terc-butilfenol, clorofenol, bromofenol, cumilfenol o sus
mezclas en cantidades de 1-20% en moles,
preferiblemente 2-10% en moles por mol de bisfenol.
Se prefieren fenol, 4-terc-butilfenol o cumilfenol.
Los interruptores de cadena y ramificantes
pueden añadirse a la síntesis separadamente o también conjuntamente
con el bisfenol.
La fabricación de los policarbonatos para los
masas de moldeo por coextrusión según la invención según el proceso
de transesterificación en estado fundido se describe, por ejemplo,
en el documento DE 4238123.
La incorporación de los absorbentes de UV a los
masas de moldeo por coextrusión termoplásticos para usar según la
invención se realiza según procedimientos convencionales, por
ejemplo, mediante mezclado de soluciones de absorbente de UV con
soluciones de plásticos en disolventes orgánicos adecuados como
CH_{2}Cl_{2}, halogenoalcanos, halogenoaromáticos, clorobenceno
y xiloleno. Las mezclas de sustancias se homogeneizan después de
modo conocido mediante extrusión; las mezclas de soluciones se
resuelven de modo conocido mediante evaporación del disolvente y
posterior extrusión, por ejemplo combinadas.
Los estabilizadores adecuados para los
policarbonatos para los masas de moldeo por coextrusión según la
invención son, por ejemplo, fosfina, fosfito o epóxidos o
estabilizadores que contienen Si y otros compuestos descritos en
los documentos EP 0500496 A1 y US 3.673.146. Se citan como ejemplos
trifenilfosfina, fosfito de difenilalquilo, fosfito de
fenildialquilo, fosfito de tris(nonilfenilo), difosfonito de
tetraquis-(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenileno
y fosfito de triarilo. Se prefieren especialmente trifenilfosfina y
fosfito de
tris-(2,4-di-terc-butilfenilo).
Los masas de moldeo por coextrusión según la
invención pueden usarse para coextrusión de placas. A estas placas
pueden proporcionarse capas de coextrusión por un lado o ambos
lados.
La coextrusión como tal es conocida en la
bibliografía (véanse, por ejemplo, los documentos EP 110221 y EP
110238).
Los absorbentes de UV adecuados para los masas
de moldeo por coextrusión para usar son aquellos compuestos que a
causa de su poder de absorción por debajo de los 400 nm están en
disposición de proteger eficazmente a policarbonato ante la luz UV,
y que presentan un peso molecular de más de 370, preferiblemente de
500 y más.
Los absorbentes de UV adecuados son
especialmente los compuestos descritos en el documento WO 99/05205
de fórmula (II)
en la
que
R^{1} y R^{2} son iguales o
distintos y significan H, halógeno, alquilo
C_{1}-C_{10}, cicloalquilo
C_{5}-C_{10}, aralquilo
C_{7}-C_{13}, arilo C_{6}-
{}\hskip0.9cm C_{14}, -OR^{5} o -(CO)-O-R^{5}, con R^{5} = H o alquilo C_{1}-C_{4},
{}\hskip0.9cm C_{14}, -OR^{5} o -(CO)-O-R^{5}, con R^{5} = H o alquilo C_{1}-C_{4},
R^{3} y R^{4} son igualmente
iguales o distintos y significan H, alquilo
C_{1}-C_{4}, cicloalquilo
C_{5}-C_{6}, bencilo o arilo
C_{6}-C_{14},
- m
- es 1, 2 ó 3 y n es 1, 2, 3 ó 4,
así como aquellos de fórmula (III)
en la que el puente
significa
R^{1}, R^{2}, m y n tienen el
significado citado para la fórmula
(II),
en la que además p es un número
entero de 0 a
3,
- q
- es un número entero de 1 a 10,
- Y
- es -CH_{2}-CH_{2}-, -(CH_{2})_{3}-, -(CH_{2})_{4}-, -(CH_{2})_{5}-, -(CH_{2})_{6}- o CH(CH_{3})-CH_{2}-, y
R^{3} y R^{4} tienen el
significado citado para la fórmula
(II).
Otros absorbentes de UV adecuados son aquellos
que representan triazinas sustituidas como
2,4-bis-(2,4-dimetilfenil)-6-(2-hidroxi-4-n-octiloxifenil)-1,3,5-triazina
(CYASORB® UV-1164) o
2-(4,6-difenil-1,3,5-triazin-2-il)-5-(hexil)oxifenol
(Tinuvin® 1577). Se prefiere especialmente como absorbente de UV
2,2-metilenbis-(4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)-6-(2H-benzotriazol-2-il)fenol),
que se comercializa con la referencia Tinuvin® 360 o Adeka Stab® LA
31. Son adecuados además los absorbentes de UV citados en el
documento EP 0500496 A1. Puede usarse también el absorbente de UV
Uvinul 3030 de la empresa BASF AG contenido en el ejemplo 1 del
documento WO 96/15102.
Son ejemplos de antiestáticos compuestos
catiónicos activos, por ejemplo, sales cuaternarias de amonio, de
fosfonio o de sulfonio, compuestos aniónicos activos, por ejemplo,
sulfonatos de alquilo, sulfatos de alquilo, fosfatos de alquilo,
carboxilatos en forma de sales de metales alcalinos o
alcalinotérreos, compuestos no ionógenos, por ejemplo,
polietilenglicolésteres, polietilenglicoléteres, ésteres de ácidos
grasos, aminas grasas etoxiladas. Son antiestáticos preferidos
compuestos no ionogénicos.
Son cargas preferidas fibras de vidrio, mica,
silicatos, cuarzo, talco, dióxido de titanio o wollastonita. Son
reforzantes preferidos fibras de vidrio o carbono.
Todos los ingredientes y disolventes
relacionados con la síntesis de masas de moldeo según la invención
pueden estar contaminados por su fabricación y almacenamiento con
las impurezas correspondientes, por lo que se pretende trabajar con
materiales de partida lo más puros posibles.
El mezclado de los componentes individuales
puede realizarse de modo conocido tanto sucesiva como
simultáneamente, más concretamente tanto a temperatura ambiente
como a temperatura elevada.
La incorporación de las adiciones a los masas de
moldeo según la invención se realiza de modo conocido mediante
mezclado de granulado polimérico con el aditivo o aditivos y
posterior extrusión o mediante mezclado de las soluciones de
policarbonato con soluciones de los aditivos y posterior evaporación
del disolvente de modo conocido. La proporción de aditivos en el
material de moldeo puede variar dentro de amplios límites y depende
de las propiedades deseadas del material de moldeo. La proporción
total de aditivos en el material de moldeo asciende aproximadamente
hasta 40% en peso, preferiblemente 4 a 30% en peso, referido al
peso del material de moldeo.
Las composiciones poliméricas así obtenidas
pueden transformarse según procedimientos convencionales como, por
ejemplo, prensado en caliente, centrifugación, extrusión o moldeo
por inyección en objetos moldeados como, por ejemplo, piezas de
juguetes, pero también fibras, láminas, cintas, placas, recipientes,
tubos y otros perfiles. Las composiciones poliméricas pueden
procesarse también a láminas fundidas. La invención se refiere por
tanto además al uso de composiciones de polimerización según la
invención para la fabricación de un objeto moldeado. Es también de
interés el uso de sistemas multicapa.
La invención se ilustra mediante el siguiente
ejemplo sin por ello limitarla.
Se obtuvieron las placas de doble nervadura de
10 mm A, B y C y las placas de triple nervadura de 16 mm D y E como
se describe, por ejemplo, en el documento EP-A
0110238 (designadas allí como placa de plástico de cámara hueca) a
partir de los siguientes masas de moldeo: se usó como material base
Makrolon® 1243 (policarbonato de bisfenol A ramificado de Bayer AG
Leverkusen con un índice de fluidez en estado fundido (MFR) según la
norma ISO 1133 de 6,5 g/10 min a 300ºC y 1,2 kg de carga). Se
coextrusionó éste con el compuesto dado en la Tabla 1 basado en
Makrolon® 3108 (policarbonato de bisfenol A lineal de Bayer AG,
Leverkusen con un índice de fluidez en estado fundido (MFR) según
la norma ISO 1133 de 6,5 g/10 min a 300ºC y 1,2 kg de carga). El
grosor de la capa de coextrusión media ascendía aproximadamente a 60
\mum y el grosor de la capa externa a aproximadamente 45
\mum.
Las máquinas y aparatos usados para la
fabricación de las placas nervadas multicapa se describen a
continuación:
El dispositivo estaba compuesto por:
- -
- extrusor principal con un tornillo de 33 D de longitud y un diámetro de 70 mm con desgasificación,
- -
- adaptador de coextrusión (sistema de bloqueo de alimentación),
- -
- dos coextrusores para aplicación de la capa intermedia y la capa de recubrimiento cada uno con un tornillo de 25 D de longitud y un diámetro de 30 mm,
- -
- tobera de ranura ancha especial de 350 mm de anchura,
- -
- calibrador,
- -
- cinta transportadora,
- -
- dispositivo de salida,
- -
- dispositivo de corte (sierra),
- -
- mesa de depósito.
Se añadió el granulado de policarbonato de
material base a la tolva de alimentación del extrusor principal, el
material de coextrusión UV al respectivo coextrusor. En el
respectivo sistema plastificante de cilindro/tornillo se realiza la
fusión y transporte del material respectivo. Se combinan ambos
materiales fundidos en el adaptador de coextrusión y forman un
producto después de abandonar la tobera y enfriar en el calibrador.
Los demás dispositivos servían para el transporte, corte y depósito
de las placas extruídas.
Las placas obtenidas se sometieron a
continuación a una valoración colorométrica. A este respecto, se
refieren los siguientes procedimientos de medida:
- 1.
- La transmisión se determinó basándose en las normas ASTM E 308/ASTM D 1003.
- 2.
- El índice de amarillez se determinó según las instrucciones de ASTM E 313.
- 3.
- El brillo se determinó según las instrucciones de ASTM D 523.
- 4.
- El índice de selectividad se determinó según las instrucciones de DIN 67507.
Se fabricaron masas de moldeo por coextrusión
con las formulaciones citadas en la tabla 1 basadas en Makrolon®
3108.
| Nº | Formulación (datos en % en peso) basada en Makrolon® 3108 |
| 1 | 10% de pigmento tradicional^{1)}+ 5% de Tinuvin® 360^{4)} |
| 2 | 20% de pigmento tradicional^{2)} + 5% de Tinuvin® 360^{4)} |
| 3 | 14% de pigmento según la invención^{3)} + 5% de Tinuvin® 360^{4)} |
| 4 | 19% de pigmento tradicional^{2)} |
| 5 | 14% de pigmento según la invención^{3)} |
| 6 | Makrolon® 3108 + 5% de Tinuvin 360^{4)} |
Las formulaciones de la tabla 1 son las
composiciones de la capa B en los ejemplos y las correspondientes
capas en los ejemplos comparativos.
- 1)
- = Magna Pearl® 1000 de la empresa Costenoble GmbH, Eschborn, Alemania
- 2)
- = Iriodin® AC 870 de la empresa Merck KGaA, Darmstadt, Alemania
- 3)
- = Iriodin® 9223 de la empresa Merck KGaA, Darmstadt, Alemania
- 4)
- = 2,2'-metilenbis-[4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)-6-(2H-benzotriazol-2-il)fenol] de la empresa Ciba Specialty Chemicals, Lampertheim, Alemania.
La estructura de los pigmentos es la
siguiente:
El núcleo está compuesto en todos los casos por
mica.
Grosor de la capa de TiO_{2} sobre el núcleo:
60-110 nm
Grosor de la capa de TiO_{2} más interna sobre
el núcleo: 110-120 nm
Grosor de la capa de TiO_{2} media:
110-140 nm
Grosor de la capa de TiO_{2} más externa:
120-150 nm
Grosor de la capa de TiO_{2} sobre el núcleo:
150-200 nm.
Las cargas citadas en la Tabla 1 se coextruyeron
a placas de doble nervadura de 10 mm (Tabla 2) y a placas de triple
nervadura de 16 mm (Tabla 3) a partir de Makrolon® 1243.
| Nº | Capa media de coextrusión | Capa externa de coextrusión |
| A | No disponible | Carga 1 |
| B | No disponible | Carga 2 |
| C | No disponible | Carga 3 |
| Nº | Capa media de coextrusión | Capa externa de coextrusión |
| D | Carga 4 | Carga 6 |
| E | Carga 5 | Carga 6 |
Se midió el brillo y el índice de selectividad
en las placas nervadas. Se representan los resultados en la Tabla
5.
| Nº | Brillo (60º) | Índice de selectividad |
| A | 19% | 0,81 |
| B | 18% | 1,13 |
| C | 14% | 1,29 |
| D | 99% | 1,14 |
| E | 98% | 1,27 |
Como muestra la Tabla 5, sólo las placas E
satisfacen el perfil de requisitos deseado. En las placas A, B y C,
el brillo es demasiado bajo. En la placa D, el índice de
selectividad es demasiado bajo (menor de 1,15).
Claims (8)
1. Producto multicapa que comprende tres
capas A, B y C, en el que la capa A contiene un plástico
termoplástico transparente, y en el que la capa B contiene un
plástico termoplástico transparente y un pigmento que está
compuesto por un material portador transparente y una capa de
dióxido de titanio de 150 a 200 nm de grosor superpuesta, y en el
que la capa C contiene un plástico termoplástico transparente, y en
el que sobre la capa de dióxido de titanio pueden estar aplicadas
otras capas, y en el que el plástico termoplástico transparente que
está contenido en las capas A, B y C está seleccionado del grupo
compuesto por policarbonato y un copoliéster que deriva de ácidos
dicarboxílicos y dioles, seleccionándose los ácidos dicarboxílicos
del grupo compuesto por ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido
ciclohexano-1,4-dicarboxílico, y
seleccionándose los dioles del grupo compuesto por etilenglicol,
ciclohexanodimetanol y dietilenglicol, y en el que las unidades
repetidas que derivan de dietilenglicol tienen una proporción en
todas las unidades repetidas derivadas de dioles de menos de 5% en
moles.
2. Producto multicapa según la
reivindicación 1, en el que la capa B es de 15 a 250 \mum de
grosor.
3. Producto multicapa según una de las
reivindicaciones 1 a 2, en el que la capa B se encuentra entre las
capas A y C.
4. Producto multicapa según una de las
reivindicaciones 1 a 3, seleccionado del grupo compuesto por placas,
placas macizas, placas corrugadas y placas nervadas.
5. Procedimiento para la fabricación del
producto multicapa según una de las reivindicaciones 1 a 4 mediante
coextrusión.
6. Uso del producto multicapa según una
de las reivindicaciones 1 a 4 para la fabricación de placas
decorativas para revestimientos de pared, tabiques, revestimientos
de techo, falsos techos, acristalamientos de invernaderos,
acristalamientos de jardines de invierno, acristalamientos de
marquesinas de autobús, techados, acristalamientos con incidencia
amortiguada de luz o como alternativa para capas de pintura y para
termoprotección.
7. Producto que contiene un producto
multicapa según una de las reivindicaciones 1 a 4.
8. Producto según la reivindicación 7
seleccionado del grupo compuesto por revestimiento de pared,
tabique, revestimiento de techo, falso techo, acristalamiento de
invernaderos, acristalamiento de jardines de invierno,
acristalamiento de marquesinas de autobús, techado, acristalamiento
con incidencia amortiguada de luz, producto alternativo para capas
de pintura y producto para termoprotección.
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