ES2272569T3 - Particulas inorganicas modificadas por un p0olimero. - Google Patents
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Abstract
Partículas inorgánicas modificadas por polímero con estructura estratificada, obtenibles mediante a) hinchamiento de partículas inorgánicas con aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono como disoluciones en agua, o bien mezclas de agua y alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, y b) subsiguiente reacción de partículas inorgánicas hinchadas con aldehído con disoluciones o suspensiones de aminocompuestos polifuncionales con 1 a 30 átomos de carbono de tipo melamina, derivados de melamina, urea, derivados de urea, guanidina, derivados de guanidina, cianamida, dicianamida, sulfonamidas y/o anilina, así como sus sales en agua, o bien mezclas de agua y alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, presentando las partículas inorgánicas modificadas por polímero un diámetro medio de partícula de 5 nm a 20.000 nm, y conteniendo un 20 a un 5.000 % en masa interlaminar, referido a la partícula inorgánica anhidra, de una mezcla constituida por un 50 a un 98 % en masa esencialmente de aminoplásticos, y un 2 a un 50% en masa de agua.
Description
Partículas inorgánicas modificadas por un
polímero.
La invención se refiere a partículas inorgánicas
modificadas por un polímero con estructura estratificada, a un
procedimiento para su obtención y a su empleo.
Las partículas inorgánicas con estructura
estratificada, como minerales arcillosos, así como su modificación
con colorantes, alcoholes polivalentes e iones alquilamonio son
conocidas [Lagaly, G., Clay minerals (1981) 16,
1-21].
Además se conoce el empleo de partículas
inorgánicas con estructura estratificada como aditivos de materiales
sintéticos en elastómeros (EP 0 484 245) y termoplásticos
[Mülhaupt, R., Kunststoffe 87 (1997) 4, 482-486].
Es desfavorable la aglomeración elevada de minerales arcillosos
estratificados, de modo que no se consigue distribuir finamente
minerales arcillosos estratificados en fusiones termoplásticas.
Las soluciones conocidas para la dispersión de
minerales arcillosos estratificados con tamaños de partícula de 1 a
500 nm son la adición de complejos onium substituidos con amina (WO
93 04 117), o la dispersión de filosilicatos mediante
deshidratación y formación de complejos con disoluciones de
polímeros insolubles en agua (EP 0 822 163). No obstante, estos
procedimientos son muy costosos, los compuestos de peso molecular
reducido en las mezclas ocasionan un descenso de la resistencia de
las mezclas.
Del mismo modo es conocido modificar las
propiedades de substancias de moldeo aminoplásticas mediante adición
de cargas, como cargas inorgánicas, serrín, hollín, asbesto, o
fibras de vidrio (Woebcken, Kunststoff-Handbuch
tomo 10 "Duroplaste", página 267, editorial
Carl-Hanser München 1988). En las disoluciones
conocidas es desfavorable la fragilidad de las mezclas de
aminoplásticos debido a la compatibilidad de cargas limitada.
Además es conocida la obtención de mezclas a
partir de termoplásticos o duroplásticos y silicatos estratificados
mediante mezcla mecánica de componentes (US 5 955 535), o mediante
tratamiento por absorción de silicatos estratificados con mezclas
de prepolímeros duroplásticos y endurecedores (US 5 866 654). Debido
al elevado peso molecular de los polímeros, o bien prepolímeros, la
carga de silicatos estratificados y la homogeneidad de la carga, no
obstante, son limitadas.
Son tarea de la presente invención partículas
inorgánicas con estructura estratificada, que son apropiadas para
la obtención de productos semiacabados y substancias de moldeo
aminoplásticas con espectro de propiedades mejorado, y poseen
igualmente una buena dispersabilidad en materiales sintéticos, y
ocasionan una mejora del espectro de propiedades de materiales
sintéticos.
La tarea según la invención se solucionó
mediante partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada según la reivindicación 1, presentando las
partículas inorgánicas modificadas por polímero diámetros de
partícula de 5 nm a 20.000 nm y conteniendo las mismas un 20 a un
5.000% en masa interlaminar, referido a la partícula inorgánica
anhidra, de una mezcla constituida por un 50 a un 98% en masa
esencialmente de aminoplásticos, y un 2 a un 50% en masa de agua,
habiéndose obtenido las partículas inorgánicas modificadas por
polímero mediante hinchamiento de partículas inorgánicas con
aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono como disoluciones en agua, o
bien mezclas de agua y alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, que
contienen, en caso dado, catalizadores ácidos, y subsiguiente
reacción de las partículas inorgánicas hinchadas con aldehído con
disoluciones o suspensiones de aminocompuestos multifuncionales con
1 a 30 átomos de carbono, de tipo melamina, derivados de melamina,
urea, derivados de urea, guanidina, derivados de guanidina,
cianamida, diciandiamida, sulfonamidas y/o anilina, así como sus
sales en agua, o bien mezclas de agua y alcoholes con 1 a 8 átomos
de carbono.
Son preferentes las partículas inorgánicas con
estructura estratificada silicatos, fosfatos, arseniatos, titanatos,
vanadatos, niobiatos, molibdatos y/o manganatos, en especial
silicatos estratificados de tipo montmorillonita, bentonita,
caolinita, moscovita, hectorita, fluorhectorita, canemita, revdita,
grumantita, ilerita, saponita, beidelita, nontronita, estrevensita,
laponita, taneolita, vermiculita, volconsoita, magadita, rectorita,
haloisita, kenyaita, sauconita, borofluorflogopita y/o silicatos
estratificados sintéticos, siendo los silicatos estratificados
además, de modo especialmente preferente, silicatos estratificados
con cationes substituibles de tipo cationes alcalinos,
alcalinotérreos, aluminio, hierro y/o manganeso.
Son ejemplos de fosfatos apropiados con
estructura estratificada los compuestos de la fórmula
H_{2}[M^{IV} (PO_{4})_{2}]._{x}
H_{2}O (M^{IV}=Zr, Ti, Ge, SN, Pb) y CaPO_{4}RH_{2}O (R = CH_{3}; C_{2}H_{5}). Son ejemplos de arseniatos apropiados con estructura estratificada los compuestos de la fórmula H_{2}[M^{IV} (AsO_{4})_{2}]._{x}H_{2}O y H[Mn(AsO_{4})_{2}]._{x}H_{2}O. Son ejemplos de titanatos apropiados con estructura estratificada los compuestos de la fórmula Na_{4}Ti_{9}O_{20}._{x}H_{2}O y K_{2}Ln_{2}Ti_{3}O_{10x} H_{2}O.
H_{2}O (M^{IV}=Zr, Ti, Ge, SN, Pb) y CaPO_{4}RH_{2}O (R = CH_{3}; C_{2}H_{5}). Son ejemplos de arseniatos apropiados con estructura estratificada los compuestos de la fórmula H_{2}[M^{IV} (AsO_{4})_{2}]._{x}H_{2}O y H[Mn(AsO_{4})_{2}]._{x}H_{2}O. Son ejemplos de titanatos apropiados con estructura estratificada los compuestos de la fórmula Na_{4}Ti_{9}O_{20}._{x}H_{2}O y K_{2}Ln_{2}Ti_{3}O_{10x} H_{2}O.
Los silicatos estratificados sintéticos se
obtienen, a modo de ejemplo, mediante reacción de silicatos
estratificados naturales con hexafluorsilicato sódico.
El diámetro de partícula preferente de las
partículas inorgánicas modificadas por polímero con estructura
estratificada asciende a 100 a 1.000 nm.
Los aminoplásticos contenidos en las partículas
inorgánicas modificadas por polímero son preferentemente resinas de
melamina, resinas de urea, resinas de cianamida, resinas de
diciandiamida, resinas de guanamina, resinas de sulfonamida y/o
resinas de anilina.
Las partículas inorgánicas modificadas por
polímero contienen preferentemente un 50 a un 150% en masa
interlaminar, referido a las partículas inorgánicas anhidras, de
aminoplásticos.
Preferentemente se emplean como resinas de
melamina policondensados de melamina, o bien derivados de melamina
y aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono, con una proporción molar
melamina, o bien derivado de melamina/aldehídos con 1 a 10 átomos
de carbono 1:1 a 1:6, así como sus productos de eterificado
parciales con alcoholes con 1 a 10 átomos de carbono, siendo los
derivados de melamina preferentemente melaminas substituidas por
grupos hidroxialquilo con 1 a 10 átomos de carbono, hidroxialquilo
con 1 a 4 átomos de carbono (oxa-alquilo con 2 a 4
átomos de carbono)_{1,5}, y/o por grupos aminoalquilo con 1
a 12 átomos de carbono, diaminometiltriazinas y/o
diaminofeniltriazinas, de modo especialmente preferente
2-(2-hidroxietilamino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina,
2-(5-hidroxi-3-oxapentilamino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina
y/o
2,4,6-tris-(6-aminohexilamino)-1,3,5-triazina,
amelina, amelida, melem, melon, melan, benzoguanamina,
acetoguanamina, tetrametoximetilbenzoguanamina, caprinoguanamina
y/o butiroguanamina, y siendo los aldehídos con 1 a 10 átomos de
carbono preferentemente formaldehído, acetaldehído,
trimetilolacetaldehído, acroleína, furfurol, glioxal y/o aldehído
glutárico, de modo especialmente preferente formaldehído.
Las resinas de melamina en las partículas
inorgánicas modificadas por polímero según la invención con
estructura estratificada pueden contener igualmente un 0,1 a un 10%
en masa, referido a la suma de melamina y derivados de melamina, de
fenoles incorporados y/o urea. En este caso son apropiados como
componentes fenólicos fenol, alquilfenoles con 1 a 9 átomos de
carbono, hidroxifenoles y/o bisfenoles.
Son ejemplos de productos de eterificado
parciales de resinas de melamina con alcoholes con 1 a 10 átomos de
carbono resinas de melamina metiladas o butiladas.
Además de resinas de
urea-formaldehído, del mismo modo los condensados
mixtos con fenoles, amidas de ácido y amidas de ácido sulfónico son
ejemplos de resinas de urea contenidas en caso dado como
aminoplásticos en las partículas inorgánicas con estructura
estratificada modificadas por polímero según la invención.
Son ejemplos de resinas de sulfonamida,
contenidas en caso dado como aminoplásticos en las partículas
inorgánicas con estructura estratificada modificada por polímeros
según la invención, las resinas de sulfonamida constituidas por
p-toluenosulfonamida y formaldehído.
Son ejemplos de resinas de guanamina, contenidas
en caso dado como aminoplásticos en las partículas inorgánicas con
estructura estratificada modificadas por polímeros según la
invención las resinas que contienen como componente de guanamina
benzoguanamina, acetoguanamina, tetrametoximetilbenzoguanamina,
caprinoguanamina y/o butiroguanamina.
Son ejemplos de resinas de anilina, contenidas
en caso dado como aminoplásticos en partículas inorgánicas con
estructura estratificada modificada por polímero según la invención
las resinas de anilina, que pueden contener como diaminas
aromáticas, además de anilina, igualmente toluidina y/o
xilidinas.
El contenido de las partículas inorgánicas
modificadas por polímero "esencialmente de" aminoplásticos y
agua significa que en la condensación de aldehídos con 1 a 10
átomos de carbono y aminocompuestos multifuncionales con 1 a 30
átomos de carbono, en la partícula inorgánica quedan sin reaccionar
fracciones muy reducidas de aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono
y aminocompuestos multifuncionales con 1 a 30 átomos de carbono, y
estas pueden estar contenidas como componentes adicionales en
partículas inorgánicas modificadas por polímero.
Las partículas inorgánicas con estructura
estratificada modificadas por polímero se obtienen según la
invención conforme a un procedimiento en el que se obtienen
partículas inorgánicas modificadas por polímero con un diámetro de
partícula medio de 5 nm a 20.000 nm y un contenido interlaminar de
un 20 a un 5.000% en masa, referido a la partícula inorgánica
anhidra, de una mezcla constituida por un 50 a un 98% en masa
esencialmente de aminoplásticos, y un 2 a un 50% en masa de agua
según un procedimiento de varias etapas, en el que, en la primera
etapa del procedimiento, se cargan partículas inorgánicas con
estructura estratificada en un reactor de agitación de 20 hasta
100ºC, y durante un tiempo de residencia de 10 a 180 minutos
mediante hinchamiento con un 15 a un 4.000% en masa, referido a las
partículas inorgánicas anhidras, de aldehídos con 1 a 10 átomos de
carbono como disoluciones al 5 hasta el 60% en agua, o bien mezclas
constituidas por un 5 a un 99% en peso de agua, y un 95 a un 1% en
masa de alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, que contienen, en
caso dado, un 0,05 a un 1,0% en masa, referido a los aldehídos con
1 a 10 átomos de carbono, de catalizadores ácidos, a pH > 8,5, y
en una segunda etapa del procedimiento se homogeneizan las
partículas inorgánicas hinchadas con aldehídos con 1 a 10 átomos de
carbono con disoluciones o suspensiones de aminocompuestos
multifuncionales con 1 a 30 átomos de carbono de tipo melamina,
derivados de melamina, urea, derivados de urea, guanidina,
derivados de guanidina, cianamida, diciandiamida, sulfonamidas y/o
anilina, así como sus sales en agua, o bien mezclas constituidas
por un 5 a un 99% en peso de agua, y un 95 a un 1% en masa de
alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono con un contenido en producto
sólido de un 5 a un 90% en masa, y se hacen reaccionar en tiempos
de residencia de 20 a 150 minutos a 50 hasta 95ºC, ascendiendo la
proporción molar de aminocompuestos multifuncionales con 1 a 30
átomos de carbono añadidos/aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono a
1:2 hasta 1:6, y a continuación se secan las partículas inorgánicas
modificadas por polímero bajo separación de la fase líquida a 20
hasta 180ºC, y durante un tiempo de residencia de 0,1 a 8 horas.
En el procedimiento para la obtención de
partículas inorgánicas modificadas por polímero se emplean como
aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono en la primera etapa del
procedimiento preferentemente formaldehído, acetaldehído,
trimetilolacetaldehído, acroleína, benzaldehído, furfurol, glioxal,
aldehído glutárico, aldehído ftálico y/o aldehído tereftálico, de
modo especialmente preferente formaldehído.
En el procedimiento para la obtención de
partículas inorgánicas modificadas por polímero, en la primera etapa
del procedimiento se pueden emplear como catalizadores ácidos,
ácidos inorgánicos, como ácido clorhídrico o ácido sulfúrico y/o
ácidos orgánicos, como ácido fórmico, ácido acético, ácido oxálico,
ácido p-toluenosulfónico o ácido láctico. Son
preferentes ácidos con función tampón, como ácido cítrico, ácido
acético y/o ácido fosfórico, o sales ácidas con función tampón,
como hidrogenofosfato sódico o hidrogenofosfato potásico.
Los derivados de melamina empleados en la
segunda etapa del procedimiento en la obtención de partículas
inorgánicas modificadas por polímero son preferentemente melaminas
substituidas por grupos hidroxialquilo con 1 a 10 átomos de
carbono, hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de
carbono-(oxa-alquilo con 2 a 4 átomos de
carbono)_{1-5}, y/o por grupos
aminoalquilo con 1 a 12 átomos de carbono, diaminometiltriazinas y/o
diaminofeniltriazinas, de modo especialmente preferente
2-(2-hidroxietil-amino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina,
2-(5-hidroxi-3-oxapentilamino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina,
2,4,6-tris-(6-aminohexilamino)-1,3,5-triazina
y/o
2,4-(di-5-hidroxi-3-oxa-pentilamin)-6-metil-1,3,5-triazina,
amelina, amelida, melem, melon y/o melam.
Los derivados de urea empleados en la segunda
etapa de procedimiento en la obtención de partículas inorgánicas
modificadas por polímero son preferentemente tiourea, así como urea,
o bien tiourea substituida por grupos alquilo con 1 a 10 átomos de
carbono, grupos arilo con 6 a 14 átomos de carbono, grupos
hidroxialquilo con 1 a 10 átomos de carbono, grupos hidroxialquilo
con 1 a 4 átomos de carbono (oxa-alquilo con 2 a 4
átomos de carbono)_{1-5} y/o grupos
aminoalquilo con 1 a 12 átomos de carbono.
Las sales de melamina, derivados de melamina,
urea, derivados de urea, guanidina, derivados de guanidina,
cianamida, diciandiamida, sulfonamidas y/o anilina empleados en la
segunda etapa del procedimiento en la obtención de partículas
inorgánicas modificadas por polímero son preferentemente sales con
aniones inorgánicos y/o orgánicos, preferentemente fluoruros,
cloruros, bromuros, yoduros, sulfatos, fosfatos, boratos, silicatos,
cianuratos, tosilatos, formiatos, acetatos, propionatos, butiratos
y/o maleinatos.
Las partículas inorgánicas modificadas por
polímeros son apropiadas preferentemente para el acabado ignífugo
de materiales sintéticos, en especial en combinación con sales
inorgánicas y/u orgánicas con cationes amonio, alquilamonio,
arilamonio, fosfonio, alquilfosfonio, arilfosfonio, alcalinos y/o
alcalinotérreos, y/o aniones fosfato, fosfito, fosfonato, silicato
y/o borato, y/o con alcoholes polivalentes de tipo eritrita,
pentaeritrita, pentita y/o hexita, así como a modo de aditivo para
el aumento de la resistencia al rayado, estabilidad UV y mejora de
las propiedades barrera de materiales sintéticos y laminados de
material sintético, así como a modo de masas de moldeo, y como
catalizador, o bien soporte catalizador.
En la aplicación de partículas inorgánicas
modificadas por polímero como aditivo para el acabado ignífugo de
materiales sintéticos son preferentes en especial combinaciones que
contienen polifosfato amónico y pentaeritrita.
En la aplicación de partículas inorgánicas
modificadas por polímero como mezclas de material sintético es
ventajoso añadir a las partículas inorgánicas modificadas por
polímero un 0,1 a un 5% en masa, referido a las partículas
inorgánicas modificadas por polímero, de polímeros hidrosolubles,
dispersables en agua y/o emulsionables en agua, preferentemente
alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, copolímeros de
anhídrido de ácido maléico y/o poliésteres saturados o bien
insaturados.
Según la invención son preferentes además
poliolefinas con un contenido de un 1 a un 60% en masa, referido a
las poliolefinas empleadas, de partículas inorgánicas modificadas
por polímero con estructura estratificada, así como, en caso dado
como otros aditivos, sales inorgánicas, o bien orgánicas, cargas,
substancias de refuerzo, dispersantes polímeros, substancias
auxiliares y/o alcoholes polivalentes,
siendo las sales inorgánicas, o bien orgánicas,
sales con cationes amonio, alquilamonio, fosfonio, alquilfosfonio,
arilfosfonio, alcalinos y/o alcalinotérreos, y/o sales con aniones
fosfito, fosfato, fosfonato, silicato y/o borato, que pueden estar
contenidos en la poliolefina hasta en un 25% en masa,
siendo las cargas y/o substancias de refuerzo
cargas inorgánicas, o bien orgánicas, que pueden estar contenidas
hasta un 40% en masa en la poliolefina,
siendo los dispersantes polímeros, polímeros
hidrosolubles, dispersables en agua y/o emulsionables en agua, que
pueden estar contenidos en la poliolefina hasta en un 3% en
masa,
\newpage
y siendo los alcoholes polivalentes alcoholes
polivalentes de tipo eritrita, pentaeritrita, pentita y/o hexita,
que pueden estar contenidos en la poliolefina hasta en un 15% en
masa.
La fracción de partículas inorgánicas
modificadas por polímero con estructura estratificada asciende
preferentemente a un 3 hasta un 30% en masa, referido a las
poliolefinas.
Las poliolefinas según la invención, que
contienen partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada, así como, en caso dado, otros aditivos,
poseen un espectro de propiedades mejorado. Respecto a poder
ignífugo, tenacidad, resistencia al rayado, estabilidad UV y
propiedades barrera.
Son preferentes las poliolefinas según la
invención que contienen partículas inorgánicas modificadas por
polímero con estructura estratificada, así como, en caso dado,
otros aditivos,
poli-\alpha-olefinas con 2 a 5
átomos de carbono, o bien copolímeros de
\alpha-olefinas con 2 a 5 átomos de carbono y
\alpha-olefinas con 2 a 18 átomos de carbono de
tipo de homo- y/o copolímeros de polietileno lineales y/o
ramificados, copolímeros de cicloolefinas-etileno,
homopolímeros de polipropileno, copolímeros de propileno
estadísticos, copolímeros en bloques de propileno, copolímeros en
bloques de propileno estadísticos, 1-polibuteno
isotáctico y/o homo- y/o copolímeros de
4-metil-1-penteno.
Como cargas, en las poliolefinas según la
invención, que contienen partículas inorgánicas modificadas por
polímero con estructura estratificada, así como, en caso dado, otros
aditivos, pueden estar contenidos Al_{2}O_{3},
Al(OH)_{3}, sulfato de bario, carbonato de calcio,
bolas de vidrio, tierras de diatoméas; mica, harina de cuarzo,
pizarra en polvo, microbolas huecas, hollín, talco, harina de
minerales, serrín y/o polvo de celulosa.
Son ejemplos de substancias de refuerzo en las
poliolefinas según la invención que contienen partículas inorgánicas
modificadas por polímero con estructura estratificada, así como, en
caso dado, otros aditivos, fibras de madera, fibras de celulosa,
lino, yute y fibra de gambo.
Las substancias de refuerzo preferentes, que
pueden estar contenidas en las poliolefinas según la invención con
un contenido en partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada, así como en caso dado otros aditivos,
fibras inorgánicas, en especial fibras de vidrio y/o fibras de
carbono, fibras naturales, en especial fibras de celulosa y/o
fibras sintéticas, en especial fibras de poliacrilonitrilo, alcohol
polivinílico, acetato de polivinilo, polipropileno, poliésteres y/o
poliamidas.
En las poliolefinas según la invención que
contienen partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada, así como, en caso dado, otros aditivos,
pueden estar contenidos como dispersantes polímeros, polímeros
hidrosolubles, dispersables en agua y/o emulsionables en agua.
Son ejemplos de polímeros hidrosolubles, que
pueden estar contenidos en las poliolefinas según la invención con
un contenido en partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada, así como, en caso dado, otros aditivos,
alcohol polivinílico, poliacrilamida, polivinilpirrolidona, óxido de
polietileno, metilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa y/o
carboximetilcelulosa.
Las partículas inorgánicas con estructura
estratificada modificadas por polímero contenidas en las
poliolefinas según la invención así como, en caso dado, otros
aditivos, en caso dado polímeros dispersables que contienen agua, o
bien emulsionables en agua, son termoplásticos, elastómeros y/o
ceras.
Son ejemplos de termoplásticos apropiados
ésteres de celulosa, éteres de celulosa, acetato de polivinilo,
propionato de polivinilo, poliacrilatos, poliésteres insaturados, o
bien saturados, copolímeros de anhídrido de ácido maléico, óxido de
polipropileno y/o copolímeros de etileno-acetato de
vinilo. Como copolímeros de anhídrido de ácido maléico son
preferentes copolímeros en los que los grupos anhídrido están
modificados mediante amidación y/o imidación con substituyentes
hidrocarburo hidrófobos, o mediante esterificado con substituyentes
óxido de polialquileno hidrófilos.
Son ejemplos de elastómeros dispersables en
agua, o bien emulsionables en agua, cauchos de
estireno-butadieno, cauchos de acrilato,
poliuretanos y/o elastómeros fluorados.
Son ejemplos de ceras apropiadas ceras de óxido
de poliolefina, como óxidos ceráceos de polietileno, o ceras a base
de copolímeros de etileno-acetato de vinilo.
Los dispersantes polímeros especialmente
preferentes, que están contenidos en las poliolefinas según la
invención con un contenido en partículas inorgánicas con estructura
estratificada modificadas por polímero, así como, en caso dado,
otros aditivos, son alcohol polivinílico, acetato de polivinilo,
copolímeros de anhídrido de ácido maléico y/o poliésteres
insaturados, o bien saturados.
Las poliolefinas según la invención, que
contienen partículas inorgánicas con estructura estratificada
modificadas por polímero, así como, en caso dado, otros aditivos,
se pueden obtener conforme a un procedimiento en el que las mezclas
de poliolefinas, partículas inorgánicas modificadas por polímero, y
en caso dado como otros aditivos sales inorgánicas, o bien
orgánicas, cargas, substancias de refuerzo, dispersantes polímeros
en forma de disoluciones, dispersiones o emulsiones, substancias
auxiliares y/o alcoholes polivalentes, se funden en amasadoras
continuas, o en el que las poliolefinas se funden en amasadoras
continuas, y la dosificación de partículas inorgánicas modificadas
por polímero, y en caso dado sales inorgánicas, o bien orgánicas,
cargas, substancias de refuerzo, dispersantes polímeros en forma de
disoluciones, dispersiones o emulsiones y/o alcoholes polivalentes
se efectúa en la fusión de polímero, las mezclas se homogeneizan a
temperaturas de masa de 30 a 100º por encima de la temperatura de
fusión, o bien reblandecimiento de poliolefinas, en caso dado se
desgasifican en vacío, se descargan y se granulan, o se conforman
directamente a partir de la fusión para dar productos semiacabados
o substancias de moldeo, ascendiendo el contenido de poliolefinas en
partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por
polímero, así como, en caso dado como otros aditivos sales
inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias de refuerzo,
dispersantes polímeros, substancias auxiliares y/o alcoholes
polivalentes, a un 1 hasta un 60% en masa, referido a las
poliolefinas empleadas.
Como amasadoras continuas, en la obtención de
poliolefinas según la invención que contienen partículas inorgánicas
con estructura estratificada modificada por polímero, así como, en
caso dado, otros aditivos, se emplean preferentemente extrusoras de
doble husillo con UD 30 a 48. o extrusoras monohusillo con hélice
hidráulica.
En la obtención se pueden añadir además como
substancias auxiliares un 0,01 a un 2,5% en masa de estabilizadores,
un 0,12 a un 1% en masa de antiestáticos, y/o un 0,01 a un 5% en
masa de agentes auxiliares de elaboración, referido respectivamente
a las poliolefinas empleadas.
Los estabilizadores apropiados son
preferentemente mezclas de un 0,01 a un 0,6% en masa de
antioxidantes fenólicos, un 0,01 a un 0,6% en masa de
3-arilbenzofuranonas, un 0,01 a un 0,6% en masa de
estabilizadores de elaboración a base de fosfitos, un 0,01 a un
0,6% en masa de estabilizadores de alta temperatura a base de
disulfuros y tioéteres y/o un 0,01 a un 0,8% en masa de aminas con
impedimento estérico (HALS).
Como agentes auxiliares de elaboración, en la
obtención de poliolefinas según la invención que contienen
partículas inorgánicas con estructura estratificada modificada por
polímero, así como, en caso dado, otros aditivos, se pueden añadir
estearato de calcio, estearato de magnesio y/o ceras.
Preferentemente, las poliolefinas, o bien los
copolímeros de olefina empleados en la obtención de poliolefinas
según la invención, que contienen partículas inorgánicas con
estructura estratificada modificadas por polímero, así como, en
caso dado, otros aditivos, contienen un 0,05 a un 2% en masa,
referido a las poliolefinas empleadas, de copolímeros de olefina
que contienen grupos ácido, anhídrido de ácido y/o epóxido, y/o
copolímeros de injerto de olefina, preferentemente terpolímeros de
etileno-acrilato de butilo-ácido acrílico con un
contenido en ácido acrílico de un 0,1 a un 2% en masa, o
polipropileno injertado con anhídrido de ácido maléico, con un
contenido en anhídrido de ácido maléico, de un 0,05 a un 0,5% en
masa, como compatibilizador para las partículas inorgánicas con
estructura estratificada modificadas por polímero y las sales
inorgánicas, o bien orgánicas, y/o alcoholes polivalentes. Los
copolímeros de olefinas se pueden obtener según procedimientos
habituales mediante reacción de poliolefina con el monómero
insaturado en presencia de generadores de radicales que se
descomponen térmicamente en fase sólida o en la fusión.
Las poliolefinas según la invención que
contienen partículas inorgánicas con estructura estratificada
modificada por polímero, así como, en caso dado, otros aditivos,
presentan un espectro de propiedades mejorado, en especial una
buena resistencia a las llamas. En especial se obtienen como
láminas, fibras, placas, tubos, revestimientos, cuerpos huecos,
productos de moldeo por inyección y materiales celulares. La ventaja
especial de estos productos semiacabados y materiales de moldeo
consiste en el poder ignífugo, tenacidad, resistencia al rayado,
estabilidad UV mejorada, y en las propiedades barrera
mejoradas.
Según la invención, además son empleables
materiales sintéticos duroplásticos con un contenido de un 2 a un
80% en masa, referido a los materiales sintéticos duroplásticos
empleados, de partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada, así como, en caso dado como otros aditivos
sales inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias de
refuerzo, dispersantes polímeros, substancias auxiliares y/o
alcoholes polivalentes,
siendo las sales inorgánicas, o bien orgánicas,
sales con cationes amonio, alquilamonio, fosfonio, alquilfosfonio,
arilfosfonio, alcalinos y/o alcalinotérreos, y/o sales con aniones
fosfito, fosfato, fosfonato, silicato y/o borato, que pueden estar
contenidas en los materiales sintéticos duroplásticos hasta en un
60% en masa,
siendo las cargas y/o substancias de refuerzo
cargas inorgánicas, o bien orgánicas y/o fibras, que pueden estar
contenidas en los materiales sintéticos duroplásticos, hasta en un
70% en masa,
siendo los dispersantes polímeros hidrosolubles,
dispersables en agua y/o emulsionables en agua, que pueden estar
contenidos en los materiales sintéticos duroplásticos hasta en un 5%
en masa,
y siendo los alcoholes polivalentes alcoholes
polivalentes de tipo eritrita, pentaeritrita, pentita y/o hexita,
que pueden estar contenidos en los materiales sintéticos
duroplásticos hasta en un 30% en masa.
Los materiales sintéticos duroplásticos
contienen preferentemente un 5 a un 50% en masa de partículas
inorgánicas modificadas por polímero, referido a los materiales
sintéticos duroplásticos.
Son ejemplos de materiales sintéticos
duroplásticos resinas de melamina, resinas de urea, resinas de
guanamina, resinas de cianamida, resinas de diciandiamida, resinas
de sulfonamida o resinas de anilina.
Los materiales sintéticos duroplásticos pueden
estar constituidos por aminoplásticos de la misma composición, que
pueden estar contenidos de forma interlaminar en las partículas
inorgánicas modificadas por polímero.
Los aditivos adicionales, contenidos en caso
dado en los materiales sintéticos duroplásticos que contienen
partículas inorgánicas modificadas por polímero con estructura
estratificada, pueden ser aditivos que pueden estar contenidos
igualmente en las poliolefinas que contienen partículas inorgánicas
con estructura estratificada modificadas por polímero, así como, en
caso dado, otros aditivos.
Los materiales sintéticos duroplásticos según la
invención, que contienen partículas inorgánicas con estructura
estratificada modificada por polímero, así como, en caso dado, otros
aditivos, se obtienen según un procedimiento en el que se
desmoldean y endurecen mezclas de condensados previos duroplásticos,
partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por
polímero, y en caso dado como otros aditivos sales inorgánicas, o
bien orgánicas, cargas, substancias de refuerzo, dispersantes
polímeros en forma de disoluciones, dispersiones o emulsiones,
substancias auxiliares y/o alcoholes polivalentes, según
procedimientos habituales para dar productos semiacabados o
substancias de moldeo, ascendiendo el contenido de las mezclas en
partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por
polímero, así como, en caso dado, como otros aditivos, sales
inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias de refuerzo,
dispersantes polímeros, substancias auxiliares y/o alcoholes
polivalentes, a un 1 hasta un 80% en masa, referido a los materiales
sintéticos duroplásticos empleados,
siendo las sales inorgánicas, o bien orgánicas
sales con cationes amonio, alquilamonio, fosfonio, alquilfosfonio,
arilfosfonio, alcalinos y/o alcalinotérreos, y/o sales con aniones
fosfito, fosfato, polifosfato, fosfonato, silicato y/o borato, que
pueden estar contenidos hasta en un 45% en masa en el material
sintético duroplástico,
siendo las cargas y/o substancias de refuerzo
cargas inorgánicas, o bien orgánicas, y/o fibras, que pueden estar
contenidas en el material sintético duroplástico hasta en un 60% en
masa,
siendo los dispersantes polímeros, polímeros
hidrosolubles, dispersables en agua y/o emulsionables en agua, que
pueden estar contenidos hasta en un 5% en masa en el material
sintético duroplástico,
y siendo los alcoholes polivalentes alcoholes de
tipo eritrita, pentaeritrita, pentita y/o hexita, que pueden estar
contenidos en el material sintético duroplástico hasta en un 15% en
masa.
Una variante preferente para la obtención de
materiales sintéticos duroplásticos según la invención contiene
partículas inorgánicas modificadas con estructura estratificada, así
como, en caso dado, otros aditivos, consiste en obtener los
condensados previos duroplásticos mediante policondensación de
mónomeros que sirven como base para los condensados previos
duroplásticos en presencia de partículas inorgánicas modificadas por
polímero con estructura estratificada, y en caso dado como otros
aditivos sales inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias
de refuerzo, substancias auxiliares, dispersantes polímeros y/o
alcoholes polivalentes.
Los polímeros hidrosolubles, dispersables en
agua y/o emulsionables en agua como dispersantes polímeros,
contenidos, en caso dado, en los materiales sintéticos
duroplásticos según la invención que contienen partículas
inorgánicas con estructura estratificada modificadas por polímero,
así como, en caso dado otros aditivos, se pueden formar igualmente
in situ en la obtención de materiales sintéticos
duroplásticos, añadiéndose a las mezclas de condensados previos
aminoplásticos, presentes como dispersiones, o bien emulsiones
acuosas, y partículas inorgánicas con estructura estratificada
modificadas por polímero, antes de la obtención de materiales
sintéticos duroplásticos, en lugar de dispersantes polímeros,
mezclas de mónomeros con insaturación etilénica y generadores de
radicales que se descomponen térmicamente, a partir de las cuales
se forman los polímeros hidrosolubles, dispersables en agua y/o
emulsionables en agua. Son ejemplos de mónomeros con insaturación
etilénica apropiados acrilamida, vinilpirrolidona,
(met)acrilatos con 4 a 18 átomos de carbono y/o acetato de
vinilo.
Los productos semiacabados y substancias de
moldeo a partir de poliolefinas, o bien materiales sintéticos
duroplásticos que contienen partículas inorgánicas con estructura
estratificada modificadas por polímero, así como, en caso dado,
otros aditivos, son láminas, productos preimpregnados, fibras,
placas, tubos, revestimientos, cuerpos huecos, productos de moldeo
por inyección y materiales celulares.
Los semiproductos y materiales de moldeo
constituidos por poliolefinas que contienen partículas inorgánicas
con estructura estratificada modificada por polímero según la
invención, así como, en caso dado, otros aditivos, se pueden
obtener según procedimientos de elaboración termoplásticos
habituales, fundiéndose, homogeneizándose
poli-\alpha-olefinas con 2 a 5
átomos de carbono, o bien copolímeros de
\alpha-olefinas con 2 a 5 átomos de carbono y
\alpha-olefinas con 2 a 18 átomos de carbono que
contienen partículas inorgánicas con estructura estratificada
modificadas por polímero, y en caso dado como otros aditivos sales
inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias de refuerzo,
dispersantes polímeros, substancias auxiliares y/o alcoholes
polivalentes en amasadoras continuas, preferentemente en extrusoras
con L/D de 30 a 48, a temperaturas de 30 a 120ºC por encima de las
temperaturas de fusión, o bien reblandecimiento de las poliolefinas,
y
- A)
- descargándose a través de una tobera anular, extrayéndose y arrollándose bajo introducción a presión de aire como lámina soplada, o
- B)
- descargándose a través de una tobera de
ranura ancha, aplicándose a una instalación de
refrigeración-arrollado, y extrayéndose y
arrollándose como lámina de cubierta, o extrayéndose y arrollándose
como lámina de coextrusión en el caso de
\hbox{instalaciones de refrigeración-arrollado con varias toberas de ranura ancha, o}
- C)
- introduciéndose como fusión en un mecanismo laminador de mezclado, y a continuación en una calandria, y extrayéndose y arrollándose como lámina embutida a profundidad, o sellándose como rollos superficiales constituidos por láminas metálicas, aminas sintéticas, rollos de papel o rollos de material textil, y extrayéndose y arrollándose como uniones de varios componentes, o
- D)
- introduciéndose como fusión en un mecanismo alisador, y extrayéndose y arrollándose como lámina de embutición profunda, extrayéndose y cortándose como placa a través de bandas transportadoras, o sellándose sobre rollos superficiales constituidos por láminas metálicas, láminas sintéticas, rollos de papel o rollos de material textil, y extrayéndose y arrollándose como uniones de varios componentes, o
- E)
- descargándose a través de una tobera de perfil, y extrayéndose como perfil, cortándose y confeccionándose, o
- F)
- descargándose a través de una tobera anular, extrayéndose como tubo flexible bajo introducción a presión de aire, y arrollándose, o extrayéndose como tubo, cortándose y confeccionándose, o
- G)
- descargándose tras introducción con dosificación de agentes propulsores a través de una tobera de ranura ancha, o descargándose a través de una tobera anular bajo introducción a presión de aire, y extrayéndose y arrollándose como lámina celular, o descargándose a través de una tobera circular, extrayéndose como barra y cortándose en segmentos de espuma en partículas, o
- H)
- descargándose a través de una tobera de ranura ancha de una instalación de revestimiento tubular, y sellándose en fusión sobre el tubo giratorio, o
- I)
- descargándose a través de una tobera anular bajo introducción previa de conductores o de cables aislados cableados, y extrayéndose y arrollándose como cable aislado, o como cables aislados cableados provistos de una camisa de cable, o
- K)
- extrusionándose mediante toberas anulares como pieza moldeada previa en forma de tubo flexible, transformándose en un cuerpo hueco mediante soplado en una herramienta de soplado temperada dividida, sometiéndose a un estirado longitudinal adicional en una segunda herramienta de soplado a través de un émbolo de estirado, y un estirado radial adicional mediante soplado de aire, o
- L)
- inyectándose en una herramienta de moldeo por inyección temperada para la obtención de la pieza moldeada previa, y trasladándose a la herramienta de soplado tras extracción, en caso dado temperado preferentemente separado de la pieza moldeada previa en una herramienta de acondicionado, y transformándose en el cuerpo hueco mediante soplado, o
- M)
- elaborándose en máquinas de moldeo por inyección, preferentemente con hélices de tres zonas de una longitud de hélice de 18 a 24 D, altas velocidades de inyección, y a temperaturas de herramienta de 5 a 70ºC, para dar piezas moldeadas por inyección, o
- N)
- fundiéndose en instalaciones de hilatura por fusión a partir de extrusoras de plastificado, bombas de fusión, distribuidores de fusión, herramientas capilares, pozo de soplado e instalaciones subsiguientes, y extrusionándose por medio de bomba de fusión mediante la herramienta capilar en el pozo de soplado, y extrayéndose como hilos y elaborándose en instalaciones subsiguientes.
Los procedimientos apropiados para la obtención
de productos semiacabados y materiales de moldeo constituidos por
mezclas de condensados previos duroplásticos, partículas inorgánicas
modificadas por polímero con estructura estratificada, y en caso
dado otros aditivos para dar productos semiacabados y materiales de
moldeo son
- -
- formulación para dar masas de moldeo y elaboración térmica para dar piezas prensadas, piezas de moldeo por inyección, hilos o perfiles mediante prensado, moldeo por inyección, hilatura en fusión o extrusión, o
- -
- elaboración de disoluciones de condensados previos duroplásticos, que contienen dispersadas las partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por polímero, para dar fibras duroplásticas mediante hilatura por centrifugado, formación de hebras, extrusión o procesos de fibrilado, en caso dado bajo estirado subsiguiente, y endurecimiento, o
- -
- elaboración de disoluciones de condensados previos duroplásticos, que contienen dispersadas las partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por polímero, para dar microcápsulas mediante introducción en una dispersión acuosa exenta de emulsionantes de generadores de núcleo de cápsula sólidos o líquidos, endurecimiento y secado por pulverizado, o
- -
- elaboración de disoluciones de condensados previos duroplásticos que contienen dispersadas las partículas inorgánicas modificadas por polímero con estructura estratificada, para dar espumas de células cerradas mediante introducción en una dispersión acuosa exenta de emulsionantes de hidrocarburos volátiles, gases inertes y/o carbonatos inorgánicos, y descarga de partículas huecas en moldes, y endurecimiento para dar espumas de células cerradas, o mediante una herramienta de moldeo y endurecimiento para dar perfiles espumados de células cerradas, o
- -
- elaboración de disoluciones de condensados previos duroplásticos, que contienen dispersadas las partículas inorgánicas modificadas por polímero con estructura estratificada, para dar espumas de células abiertas mediante introducción en una emulsión acuosa de agentes propulsores de hidrocarburos volátiles, gases inertes y/o carbonatos inorgánicos, calentamiento a la temperatura de ebullición, o bien descomposición del agente propulsor, y descarga en moldes, y endurecimiento para dar espumas de células abiertas, o mediante una herramienta de moldeo, y endurecimiento para dar perfiles espumados de células abiertas, o
- -
- obtención de revestimientos de esmalte mediante formulación de disoluciones de condensados previos duroplásticos que contienen dispersadas las partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por polímero, para dar disoluciones de resina de esmaltado, o bien dispersiones de resina de esmaltado, y subsiguiente aplicación de disoluciones de resina de esmaltado, o bien dispersiones de resina de esmaltado sobre materiales soporte superficiales, secado y endurecimiento, o
- -
- obtención de materiales prensados estratificados, o bien laminados mediante formulación de disoluciones de condensados previos duroplásticos que contienen dispersadas las partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por polímero, para dar disoluciones de resina de impregnado, o bien dispersiones de resina de impregnado, y subsiguiente impregnado de materiales soportes superficiales, laminado y endurecimiento, o
- -
- elaboración de condensados previos duroplásticos que contienen dispersadas las partículas inorgánicas con estructura estratificada modificadas por polimero, según la tecnología de resina de colada, para dar productos semiacabados, substancias de moldeo o revestimientos.
En un reactor de agitación de 20 litros con
válvula de descarga de fondo se ajustaron 5,52 kg de formaldehído
al 30%, 2,21 litros de agua y 300 g de montmorillonita a un valor
de pH = 9,0 por medio de NaOH. Tras calentamiento de la mezcla a
75ºC se añaden con dosificación 4,27 kg de melamina. La temperatura
del reactor se aumenta a 90ºC, y tras disolución de la melamina se
ajusta un valor de pH de pH=9,4. Si en la condensación se alcanza
una compatibilidad con agua agua/resina de melamina de 1,2, se
enfría, y la suspensión se seca por pulverizado.
Las partículas primarias de la montmorillonita
modificada por polímero poseen un diámetro de partícula medio,
determinado mediante microscopía electrónica de transmisión, de 180
nm. El contenido de partículas inorgánicas modificadas por polímero
en resina de melamina, determinado mediante análisis elemental y
pérdida por calcinado, asciende a un 94% en masa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
En un reactor tubular de 20 litros con válvula
de descarga de fondo se ajustan 4,1 kg de formaldehído al 30 %,
0,88 kg de glioxal, 3,4 litros de agua y 350 g de caolinita a un
valor de pH de pH=9,1 por medio de NaOH. Tras calentamiento de la
mezcla a 80ºC se añaden con dosificación 1,5 kg de urea, 0,28 kg de
tiourea y 0,24 kg de guanidina (en forma de carbonato de
guanidina). La temperatura del reactor se aumenta a 95ºC, y tras
disolución de aminocompuestos polifuncionales se ajusta un valor de
pH de pH=9,4. Si en la condensación se ha alcanzado una
compatibilidad con agua agua/aminoplástico de 1,4 se enfría, y la
suspensión se seca por pulverizado.
Las partículas primarias de la montmorillonita
modificada por polímero poseen un diámetro de partícula medio,
determinado mediante microscopía electrónica de transmisión, de 270
nm. El contenido de partículas inorgánicas modificadas por polímero
en aminoplástico, determinado mediante análisis elemental y pérdida
por calcinado, asciende a un 87% en masa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
En una extrusora Leistritz ZSK 27, UD=44 con
dosificación de corriente lateral para medios pulverulentos y una
zona de descompresión para desgasificación en vacío, perfil de
temperatura 20/200/200/200/200/200/200/200/200/200ºC, se dosifica,
se funde y se homogeneiza una mezcla de un copolímero de propileno
(índice de fusión 16,0 g/10 min a 230ºC/2,16 kg, contenido en
etileno 4,8% en masa) con un 20% en masa de polifosfato amónico, un
5% en masa de pentaeritrita, un 0,15% en masa de
2-terc-butil-4,6-diisopropilfenol,
un 0,10% en masa de
bis-2,2,6,6-tetrametil-4-piperidilsebazato,
y un 0,3% en masa, referido respectivamente al copolímero de
propileno, de estearato de calcio con 14,25 kg/h. A continuación se
dosifica en la fusión de poliolefina la montmorillonita modificada
por polímero según ejemplo 1 a través de una instalación de
dosificación para medios pulverulentos en la zona 4 con 0,75 kg/h.
Tras homogeneizado intensivo se desgasifica la mezcla en la zona de
descompresión, se descarga y se granula.
Los cuerpos de ensayo obtenidos de este modo
poseen una resiliencia de 9,5 kJ/m^{2}, un módulo de elasticidad
de 2.150 MPa y una dureza Rockwell (escala C) de 72. El control de
la resistencia a la inflamación según UL 94 (1,6 mm) da por
resultado la asignación a la clase V-0.
Claims (14)
1. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero con estructura estratificada, obtenibles mediante
- a)
- hinchamiento de partículas inorgánicas con aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono como disoluciones en agua, o bien mezclas de agua y alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, y
- b)
- subsiguiente reacción de partículas inorgánicas hinchadas con aldehído con disoluciones o suspensiones de aminocompuestos polifuncionales con 1 a 30 átomos de carbono de tipo melamina, derivados de melamina, urea, derivados de urea, guanidina, derivados de guanidina, cianamida, dicianamida, sulfonamidas y/o anilina, así como sus sales en agua, o bien mezclas de agua y alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono,
presentando las partículas
inorgánicas modificadas por polímero un diámetro medio de partícula
de 5 nm a 20.000 nm, y conteniendo un 20 a un 5.000% en masa
interlaminar, referido a la partícula inorgánica anhidra, de una
mezcla constituida por un 50 a un 98% en masa esencialmente de
aminoplásticos, y un 2 a un 50% en masa de
agua.
2. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 1, caracterizadas porque las
partículas inorgánicas con estructura estratificada son silicatos,
fosfatos, arseniatos, titanatos, vanadatos, niobiatos, molibdatos
y/o manganatos, preferentemente silicatos estratificados de tipo
montmorillonita, bentonita, caolinita, moscovita, hectorita,
fluorhectorita, canemita, revdita, grumantita, ilerita, saponita,
beidelita, nontronita, estrevensita, laponita, taneolita,
vermiculita, volconsoita, magadita, rectorita, haloisita, kenyaita,
sauconita, borofluorflogopita y/o silicatos estratificados
sintéticos, y siendo los silicatos estratificados además, de modo
especialmente preferente, silicatos estratificados con cationes
substituibles de tipo cationes alcalinos, alcalinotérreos,
aluminio, hierro y/o manganeso.
3. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 1, caracterizadas porque los
aminoplásticos son resinas de melamina, resinas de urea, resinas de
cianamida, resinas de diciandiamida, resinas de guanamina, resinas
de sulfonamida y/o resinas de anilina.
4. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 3, caracterizadas porque las
resinas de melamina son policondensados de melamina, o bien
derivados de melamina y aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono, con
una proporción molar melamina, o bien derivado de melamina/aldehídos
con 1 a 10 átomos de carbono 1:1 a 1:6, así como sus productos de
eterificado parciales con alcoholes con 1 a 10 átomos de carbono,
siendo los derivados de melamina preferentemente melaminas
substituidas por grupos hidroxialquilo con 1 a 10 átomos de
carbono, hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de carbono
(oxa-alquilo con 2 a 4 átomos de
carbono)_{1,5}, y/o por grupos aminoalquilo con 1 a 12
átomos de carbono, diaminometiltriazinas y/o diaminofeniltriazinas,
de modo especialmente preferente
2-(2-hidroxietilamino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina,
2-(5-hidroxi-3-oxapentilamino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina
y/o
2,4,6-tris-(6-aminohexilamino)-1,3,5-triazina,
amelina, amelida, melem, melon, melan, benzoguanamina,
acetoguanamina, tetrametoximetilbenzoguanamina, caprinoguanamina y/o
butiroguanamina, y siendo los aldehídos con 1 a 10 átomos de
carbono preferentemente formaldehído, acetaldehído,
trimetilolacetaldehído, acroleína, furfurol, glioxal y/o aldehído
glutárico, de modo especialmente preferente formaldehído.
5. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 1, caracterizadas porque los
aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono son formaldehído,
acetaldehído, trimetilolacetaldehído, acroleína, benzaldehído,
furfurol, glioxal, aldehído glutárico, aldehído ftálico y/o aldehído
tereftálico, preferentemente formaldehído.
6. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 1, caracterizadas porque los
derivados de melamina son melaminas substituidas por grupos
hidroxialquilo con 1 a 10 átomos de carbono, hidroxialquilo con 1 a
4 átomos de carbono-(oxa-alquilo con 2 a 4 átomos de
carbono)_{1-5}, y/o por grupos aminoalquilo
con 1 a 12 átomos de carbono, diaminometiltriazinas y/o
diaminofeniltriazinas, de modo especialmente preferente
2-(2-hidroxietil-amino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina,
2-(5-hidroxi-3-oxapentilamino)-4,6-diamino-1,3,5-triazina,
2,4,6-tris-(6-aminohexilamino)-1,3,5-triazina
y/o
2,4-(di-5-hidroxi-3-oxa-pentilamin)-6-metil-1,3,5-triazina,
amelina, amelida, melem, melon y/o melam.
7. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 1, caracterizadas porque los
derivados de urea son tiourea, así como urea, o bien tiourea
substituida por grupos alquilo con 1 a 10 átomos de carbono, grupos
arilo con 6 a 14 átomos de carbono, grupos hidroxialquilo con 1 a 10
átomos de carbono, grupos hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de
carbono (oxa-alquilo con 2 a 4 átomos de
carbono)_{1-5} y/o grupos aminoalquilo con
1 a 12 átomos de carbono.
8. Partículas inorgánicas modificadas por
polímero según la reivindicación 1, caracterizadas porque las
sales de melamina, derivados de melamina, urea, derivados de urea,
guanidina, derivados de guanidina, cianamida, diciandiamida,
sulfonamidas y/o anilina, son sales con aniones inorgánicos y/u
orgánicos, preferentemente fluoruros, cloruros, bromuros, yoduros,
sulfatos, fosfatos, boratos, silicatos, cianuratos, tosilatos,
formiatos, acetatos, propionatos, butiratos y/o maleinatos.
9. Procedimiento para la obtención de partículas
inorgánicas con estructura estratificada modificas por polímero,
caracterizado porque se obtienen partículas inorgánicas
modificadas por polímero con un diámetro medio de partícula de 5 nm
a 20.000 nm y un contenido interlaminar de un 20 a un 5.000% en
masa, referido a la partícula inorgánica anhidra, de una mezcla
constituida por un 50 a un 98% en masa esencialmente de
aminoplásticos, y un 2 a un 50% en masa de agua, según un
procedimiento de varias etapas, en el que, en la primera etapa del
procedimiento, se cargan partículas inorgánicas con estructura
estratificada en un reactor de agitación de 20 hasta 100ºC, y
durante un tiempo de residencia de 10 a 180 minutos mediante
hinchamiento con un 15 a un 4.000% en masa, referido a las
partículas inorgánicas anhidras, de aldehídos con 1 a 10 átomos de
carbono como disoluciones al 5 hasta el 60% en agua, o bien
mezclas constituidas por un 5 a un 99% en peso de agua, y un 95 a
un 1% en masa de alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, que
contienen, en caso dado, un 0,05 a un 1,0% en masa, referido a los
aldehídos con 1 a 10 átomos de carbono, de catalizadores ácidos, a
pH > 8,5, y en una segunda etapa del procedimiento se
homogeneizan las partículas inorgánicas hinchadas con aldehídos con
1 a 10 átomos de carbono con disoluciones o suspensiones de
aminocompuestos multifuncionales con 1 a 30 átomos de carbono de
tipo melamina, derivados de melamina, urea, derivados de urea,
guanidina, derivados de guanidina, cianamida, diciandiamida,
sulfonamidas y/o anilina, así como sus sales en agua, o bien mezclas
constituidas por un 5 a un 99% en peso de agua, y un 95 a un 1% en
masa de alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono con un contenido en
producto sólido de un 5 a un 90% en masa, y se hacen reaccionar en
tiempos de residencia de 20 a 150 minutos a 50 hasta 95ºC,
ascendiendo la proporción molar de aminocompuestos multifuncionales
con 1 a 30 átomos de carbono añadidos/aldehídos con 1 a 10 átomos de
carbono a 1:2 hasta 1:6, y a continuación se secan las partículas
inorgánicas modificadas por polímero bajo separación de la fase
líquida a 20 hasta 180ºC, y durante un tiempo de residencia de 0,1
a 8 horas.
10. Empleo de partículas inorgánicas modificadas
por polímero según la reivindicación 1, como aditivo para el
acabado ignífugo de materiales sintéticos, preferentemente en
combinación con sales inorgánicas y/u orgánicas con cationes
amonio, alquilamonio, arilamonio, fosfonio, alquilfosfonio,
arilfosfonio, alcalinos y/o alcalinotérreos, y/o aniones fosfato,
fosfito, fosfonato, silicato y/o borato, y/o con alcoholes
polivalentes de tipo eritrita, pentaeritrita, pentita y/o hexita,
así como a modo de aditivo para el aumento de la resistencia al
rallado, estabilidad en UV, y mejora de las propiedades barrera de
materiales sintéticos y láminas de material sintético, así como a
modo de masas de moldeo, y como catalizador, o bien soporte de
catalizador.
11. Poliolefinas que contienen partículas
inorgánicas modificadas con estructura estratificada según la
reivindicación 1.
12. Poliolefinas que contienen un 1 a un 60% en
masa, referido a las poliolefinas empleadas, de partículas
inorgánicas modificadas por polímero con estructura estratificada
según la reivindicación 1, así como, en caso dado, como otros
aditivos, sales inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias
de refuerzo, dispersantes polímeros, substancias auxiliares y/o
alcoholes polivalentes, pudiendo ser las sales inorgánicas, o bien
orgánicas, sales con cationes amonio, alquilamonio, fosfonio,
alquilfosfonio, arilfosfonio, alcalinos y/o alcalinotérreos, y/o
sales con aniones fosfito, fosfato, fosfonato, silicato y/o borato,
que pueden estar contenidas en la poliolefina hasta en un 25% en
masa,
siendo las cargas y/o substancias de refuerzo
cargas inorgánicas, o bien orgánicas, y/o fibras, que pueden estar
contenidas en el material sintético duroplástico hasta en un 40% en
masa,
siendo los dispersantes polímeros, polímeros
hidrosolubles, dispersables en agua y/o emulsionables en agua, que
pueden estar contenidos hasta en un 3% en masa en el material
sintético duroplástico,
y siendo los alcoholes polivalentes alcoholes de
tipo eritrita, pentaeritrita, pentita y/o hexita, que pueden estar
contenidos en el material sintético duroplástico hasta en un 15% en
masa.
13. Materiales sintéticos duroplásticos que
contienen un 2 a un 80% en masa, referido a los materiales
sintéticos duroplásticos empleados, de partículas inorgánicas con
estructura estratificada modificadas por polímero según la
reivindicación 1, así como, en caso dado, como otros aditivos, sales
inorgánicas, o bien orgánicas, cargas, substancias de refuerzo,
dispersantes polímeros, substancias auxiliares y/o alcoholes
polivalentes, pudiendo ser las sales inorgánicas, o bien orgánicas,
sales con cationes amonio, alquilamonio, fosfonio, alquilfosfonio,
arilfosfonio, alcalinos y/o alcalinotérreos, y/o sales con aniones
fosfito, fosfato, fosfonato, silicato y/o borato, que pueden estar
contenidas en la poliolefina hasta en un 60% en masa,
siendo las cargas y/o substancias de refuerzo
cargas inorgánicas, o bien orgánicas, y/o fibras, que pueden estar
contenidas en el material sintético duroplástico hasta en un 70% en
masa,
siendo los dispersantes polímeros, polímeros
hidrosolubles, dispersables en agua y/o emulsionables en agua, que
pueden estar contenidos hasta en un 5% en masa en el material
sintético duroplástico,
y siendo los alcoholes polivalentes alcoholes de
tipo eritrita, pentaeritrita, pentita y/o hexita, que pueden estar
contenidos en el material sintético duroplástico hasta en un 30% en
masa.
14. Productos semiacabados y substancias de
moldeo en forma de láminas, productos preimpregnados, fibras,
placas, tubos, revestimientos, cuerpos huecos, productos de moldeo
por inyección y materiales celulares, constituidos por
poliolefinas, o bien materiales sintéticos duroplásticos que
contienen partículas inorgánicas modificadas por polímero con
estructura estratificada, así como, en caso dado, otros aditivos
según la reivindicación 12 o 13.
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