ES2274868T3 - Cosncentrado de rellenos en materiales termoplasticos. - Google Patents
Cosncentrado de rellenos en materiales termoplasticos. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para la preparación de mezcla maestra o concentrados de cargas minerales fuertemente cargados en materias o cargas minerales, utilizables para cargar materias termoplásticas con la ayuda de dichas cargas minerales, utilizando polímeros o mezcla de polímeros como ligante caracterizado porque dichos polímeros o mezcla de polímeros: - comprenden al menos un polipropileno isotáctico de gran fluidez; - tienen un porcentaje de cristalinidad comúnmente denominado índice de isotacticidad superior a un 20 %, preferentemente comprendiendo entre un 30 % y 90 % y muy preferentemente comprendido entre 50 % y 85 % medido por el procedimiento DSC y, -porque el contenido en carga mineral de la mezcla maestra es superior al 80 % en peso.
Description
Concentrado de rellenos en materiales
termoplásticos.
La invención se refiere a la utilización de
polipropilenos isotácticos de gran fluidez, para la preparación de
concentrados de cargas utilizables en los termoplásticos de tipo
olefínico tales como el polipropileno, el polietileno y por regla
general: los polímeros utilizados solos o en mezcla, con base de
monómeros etilénicos que contienen 2 a 6 átomos de carbono
polimerizados solos en mezcla.
Estos polipropilenos isotácticos de gran fluidez
se utilizan en la invención, como vector que favorece la dispersión
o la redispersión de materias minerales utilizadas como cargas en
las poliolefinas.
La invención se refiere, además, a los
concentrados de cargas preparados a partir de polipropilenos
isotácticos de muy gran fluidez.
La invención se refiere, por último, a las
materias termoplásticas cargadas obtenidas con la adición de los
polipropilenos seleccionados según la invención y los productos
industriales fabricados a partir, o que contienen tales materias
termoplásticas.
Es conocido por la técnica anterior utilizar
copolímeros para la preparación de mezclas maestras cargadas, con
alta concentración en cargas, es decir hasta tasas del orden del 90%
de carbonato de calcio y/o de talco. Estos copolímeros son
generalmente copolímeros del etileno, del propileno y algunas veces
del butileno. Se comercializan bajo la denominación de VESTOPLAST
por la sociedad Degussa - Hüls o de REXTAC por la sociedad
Hunts-man. Algunos utilizan también polipropilenos
atácticos, que son subproductos resultado de la obtención del
polipropileno isotáctico tales como, en particular, el polipropileno
ALPHAMIN STH - L de la sociedad Alhamin.
Se conoce también el producto descrito en la
patente WO 95/17441, que consiste en un polipropileno amorfo.
Estos polímeros antes citados de la técnica
anterior son productos de especialidad, es decir, fabricados en
pequeñas cantidades por procedimientos específicos y por lo tanto,
onerosos y por otro lado, la falta de dureza y las propiedades
adhesivas (apreciadas en la industria de las colas fusibles o
"hot-melts") son nefastas para la aplicación
antes citada.
Además, deterioran las propiedades mecánicas
finales en los objetos moldeados, o extruidos, producidos a partir
de las mezclas maestras que los contienen.
Por último, tienen puntos de reblandecimiento
(aproximadamente 130 - 150ºC) aleados de la temperatura a la cual
se utilizan (polipropileno a 230ºC, polietileno a 190ºC). Estas
diferencias de temperatura traen consigo fenómenos indeseables
tales como por ejemplo, el "plate - out" o formación de
depósitos en moldes bien conocido por los expertos en extrusión de
perfilados o de películas.
El problema técnico planteado es doble; se
trataba de seleccionar polímeros que puedan conducir a
concentraciones muy elevadas de cargas en las mezclas maestras,
redispersables en las diferentes matrices poliméricas utilizadas en
la industria del plástico y que no degraden las propiedades
mecánicas de los productos industriales obtenidos al final después
de la redilución e incluso aumentándolas.
Aun cuando la técnica anterior ofrece mezclas
maestras preparadas con copolímeros del etileno, del propileno y
algunas veces del butileno o también de los polipropilenos atácticos
(amorfos), la invención ofrece la utilización de polipropilenos
isotácticos, incluyendo los cristalinos, de muy gran fluidez, para
la preparación de concentrados de cargas utilizables en los
termoplásticos de tipo olefínico.
Se sabe actualmente utilizar polímeros de
porcentaje de cristalinidad superior a 50%, de tipo de polipropileno
o de otra clase, para un contenido en cargas de mezcla maestra que
puede alcanzar un 80%, pero estos productos son muy limitados en
fluidez, con un índice de fluidez, también denominado MFI (Melt Flow
Index) inferior a aproximadamente 200 g/10 min (190ºC - 10 kg -
1,05 mm) según la norma NF T 51 - 620 modificada.
Según la norma NF T 51 - 620, el índice de
fluidez, también denominado MFI en el resto de la solicitud, es la
cantidad de polímero y/o copolímero, expresada en gramos por 10
minutos, que se escurre a una temperatura elegida dentro del
intervalo limitado por temperaturas de reblandecimiento y de
transformación bajo una carga dada normalizada (2,16 kg, 5 kg, 10
kg, 21,6 kg) a través de una hilera de diámetro determinado (2,09 mm
a 2,10 mm) durante un tiempo medido.
En la presente solicitud, se aplica la norma NF
T 51 - 620 modificada para un polipropileno, una hilera de diámetro
igual a 1,05 mm y una temperatura de 190ºC.
Las máquinas existentes están, por otra parte,
adaptadas a este tipo de productos.
Se conoce igualmente el producto, descrito en la
patente EP 0 203 017 que ha aportado una mejora notable. La mejora
procede de una fluidez netamente más elevada, que es superior a un
MFI de 200 g/10 min. (190ºC - 10 kg - 1,05 mm), estando la
concentración en carga centrada en aproximadamente 80 - 90% en la
mezcla maestra y siendo el porcentaje de cristalinidad
intencionadamente reducido entorno al 10%, es decir, un producto
amorfo.
Se conoce igualmente el producto descrito en la
patente WO 95/17441 ya antes mencionada, que presenta los
inconvenientes de conducir a objetos plásticos carentes de rigidez,
en razón de las propiedades aportadas por la resina empleada que es
adhesiva y difícilmente manipulable.
Es estado reciente de la técnica (EP 0 203 017,
WO 95/17441) sugiere, por lo tanto, al experto en esta materia que,
para mejorar fuertemente la fluidez, lo que es un imperativo para
los productos modernos, conservando la característica, igualmente
esencial, de alta concentración en cargas en la mezcla maestra,
conviene reducir, en gran medida, la cristalinidad.
Se ha ofrecido también (US 4.455.344) preparar
granulados que contienen:
- a)
- de 60 a 80 partes en peso de una carga minera de dimensión medida comprendida entre 0,05 y 100 \mum
- b)
- de 5 a 35 partes en peso de una poliolefina cristalina de dimensión media comprendida entre 150 y 1000 \mum
- c)
- y de 5 a 35 partes en peso de un agente ligante que tiene un punto de fusión inferior en al menos 10ºC al de la poliolefina cristalina.
Para llegar a obtener tales granulados, el
procedimiento ofrecido por esta técnica anterior consiste en
recubrir la poliolefina cristalina y/o las partículas de la carga
mineral por medio de agente ligante que constituye un envolvente
que asegura la adherencia de las partículas entre sí. Tal
procedimiento no conduce a la obtención de una mezcla pastosa
coherente, es decir, de la misma composición en la totalidad de la
mezcla a la temperatura de realización sino a la obtención de
aglomerados incoherentes, es decir, de composición generalmente
diferente una de la otra y de dimensiones irregulares que traen
consigo posteriormente una redispersión deficiente.
Ésta es, por otra parte, sin duda, la razón por
la cual, en la técnica anterior, son comercializados productos
amorfos. Tales productos completamente amorfos se obtienen con mayor
facilidad recurriendo a copolímeros o terpolímeros, que plantean
entonces, como algunos productos anteriores de muy pequeña
cristalinidad, problemas de compatibilidad con las poliolefinas.
Estas resinas son más fluidas en estado fundido y sus granulados o
aglomerados se adhieren en estado de presentación en frío y
obstaculizan, por lo tanto, considerablemente su manipulación y su
dosificación.
Como se observará en la descripción dada a
continuación, la invención ha llegado, por el contrario, a
seleccionar polímeros de tipo polipropileno isotáctico, de fluidez
elevada y superior o igual a un MFI de 200 g/10 min., medida según
la norma modificada NF T 51 - 620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm),
preferentemente superior a 500 g/10 min, medido según la norma
modificada NF T 51 - 620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm) con un porcentaje
de cristalinidad superior a un 20%, preferentemente comprendiendo
entre el 30% y 90%, preferentemente entre el 50% y 85% y que
conduce a una mezcla maestra de características a la vez notables y
sorprendentes, es decir:
- -
- que tiene un contenido en carga superior a 80%
- -
- que posee una fluidez elevada, es decir de índice MIF superior o igual a 5 g/10 min (190ºC - 5 kg - 2,09 mm) medido según la norma NF T 51 - 620, preferentemente superior o igual a 8 g/10 min (190ºC - 5 kg - 2,09 mm) y
- -
- que contiene al menos un polímero de polipropileno isotáctico que presenta un porcentaje de cristalinidad (denominado también índice de isotacticidad) superior a un 20%, preferentemente comprendido entre 30% y 90% y muy preferentemente comprendiendo entre 50% y 85% lo que es, por lo tanto, lo inverso de lo realizado en la técnica anterior.
Este índice de isotacticidad representa, para
una temperatura superior a 140ºC, una energía de fusión comprendida
entre 40 j/g y 138 J/g tal como se describe por Kenji Kamide y Keiko
Yamaguchi en "Dieléctrico Makromolekulare Chemie" (1972) tomo
162, página 222.
En efecto, este porcentaje de cristalinidad o
índice de isotacticidad se determina, en toda la presente solicitud,
mediante la aplicación de un procedimiento calorimétrico
diferencial denominado procedimiento DSC (Differential Scanning
Calorimetry) con la ayuda de un aparato DSC 20 de la sociedad
Mettler - Toledo, que permite medir la energía de fusión de cada
polímero y determinar el índice por comparación con el valor de 138
J/g que corresponde a un índice del 100%. Este procedimiento de
determinación del porcentaje de cristalinidad, o índice de
isotacticidad, será denominado procedimiento DSC a lo largo de toda
la presente solicitud.
Además, estas mezclas maestras permiten
controlar la dureza de los granos, propiedad hasta ahora difícil de
obtener.
Otras características y ventajas de la invención
se comprenderán mejor con la lectura de la descripción proporcionada
a continuación.
Es conveniente señalar que en toda la presente
solicitud, el término "polipropileno isotáctico" designará
polipropilenos isotácticos que tienen un muy pequeño porcentaje,
inevitable y conocido por el experto en esta materia de polímero o
parte de polímero atáctico.
Estos polipropilenos isotácticos de gran fluidez
están, por otra parte, preparados por procedimientos clásicos de
polimerización (EP 0 523 717 o EP 0 600 461).
El experto en esta técnica comprenderá que estos
polímeros sometidos a una degradación que hace intervenir una
reacción radicalar, han de considerarse como equivalentes
técnicos.
Están caracterizados por su fluidez o índice
MFI, medido según la norma modificada NF T 51 - 620, que es superior
o igual a 200 g/10 min (temperatura de 190ºC, carga de 10 kg,
hilera de 1,05 mm) y por su porcentaje de cristalinidad superior a
un 30%, medido por el procedimiento DSC.
Una de las características de la invención es,
por lo tanto, igualmente utilizar estos polipropilenos isotácticos
obtenidos mediante polimerización directa. Esto representa una
ventaja importante e incluso decisiva, porque esta técnica permite
evitar los productos de reciclado o los subproductos de
polimerización que suelen ser la causa de la degradación de las
propiedades mecánicas finales y de las fluctuaciones de calidad
difícilmente industrializables.
Otra ventaja fundamental de la invención es
permitir al experto en esta materia, diseñar con un muy alto grado
de libertad, exactamente el producto que necesita para la aplicación
precisa considerada y/o para tener en cuenta los equipos
industriales ya existentes. Esta facultad es ofrecida, como se verá
a continuación, por la posibilidad de conservar las ventajas de la
invención ajustando el grado de cristalinidad y de dureza.
La presente invención se refiere, por lo tanto,
a un procedimiento para la preparación de mezclas maestras o
concentrados de cargas minerales muy cargados en materias minerales,
utilizables para cargar materias termoplásticas con la ayuda de
dichos cargas minerales, utilizando polímeros o mezcla de polímeros
como ligante, caracterizado porque dicho polímeros o mezcla de
polímeros:
- comprenden al menos un polipropileno
isotáctico de gran fluidez y
- tienen un porcentaje de cristalinidad
normalmente denominado índice de isotacticidad superior a un 20%,
preferentemente comprendiendo entre el 30% y 90% y muy
preferentemente comprendido entre 50% y 85%, medido por el
procedimiento DSC tal como fue anteriormente descrito.
Además, se precisará, para la buena compresión
de los términos utilizados, las definiciones relativas a la
isotacticidad, a los polímeros atácticos y sindiotácticos.
De este modo, la isotacticidad caracteriza, en
un polímero olefínico, la presencia de sustitutos en un solo lado
del esqueleto carbonado de la molécula mientras que, por el
contrario, un polímero atáctico tiene sus sustitutos distribuidos
de manera aleatoria en los dos lados.
Un polímero sindiotáctico presenta en cuanto, a
sí mismo, secuencias alternadas de sustitutos a cada lado. Estas
nociones son completamente familiares para el experto en esta
técnica, pero se le podrá remitir, no obstante, a la obra de
química orgánica de Allinger - Cava - Johnson - De Jongh - Lebel -
Stevens (McGraw - Hill) 25.4, Esteroquímica de los polímeros,
polímeros sintéticos, Figura 25,1.
Además, se podrá hacer referencia para las
generalidades en este campo, en particular a lo que se refiere a
las TG (temperatura de transición vítrea) y los Tm (punto de fusión)
en el artículo de Laboratoire des Hauts Polyméres, Univ. Cath. De
Louvain, Francia, abril 1990 y a las Técnicas del Ingeniero,
monografías, polipropilenos, A 3 320.
Según una forma de realización preferida, la
invención se caracteriza porque el porcentaje de cristalinidad del
polímero o de dichas mezclas de polímeros está comprendida entre el
50% y el 85%, medida por el procedimiento DSC, tal como fue
anteriormente descrito.
Según una forma de realización preferida, dicho
ligante polímero o mezcla de polímeros que presenta un MFI superior
o igual a 200 g/10 min, medido según la norma modificada NF T 51 -
620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm), presenta un índice de fluidez
superior a 500 g/10 min, medido según la norma modificada NF T 51 -
620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm).
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque dicho polímero es un polipropileno
isotáctico.
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque se utiliza una mezcla de al menos
un polipropileno isotáctico y al menos otro polímero polefínico
cristalino o amorfo.
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque utiliza una mezcla de al menos un
polipropileno isotáctico y al menos un polietileno.
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque utiliza una mezcla de polipropileno
isotáctico y de polímero olefínico cristalino como un
polietileno.
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque utiliza una mezcla de al menos un
polipropileno isotáctico y al menos un polímero o copolímero o
terpolímero olefínico amorfo o prácticamente amorfo. Se recordará
que el término "copolímero" designa también polímeros obtenidos
a partir de dos, tres, cuatro monómeros o más, de los que los
terpolímeros no son más que un caso particular. Por el término
"prácticamente amorfo" se designará polímeros o copolímeros
cuyo grado de cristalinidad es muy pequeño, del orden de menos de
10% o más del 5%.
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque se utiliza una mezcla de al menos
un polipropileno isotáctico y al menos un polímero o copolímero
olefínico atáctico o prácticamente atáctico.
Según otra forma de realización particular y no
limitativa, la parte orgánica del concentrado de cargas, es decir
la mezcla de polímeros que forman el ligante y ocasionalmente los
aditivos usuales, está constituida por:
- -
- del 30% al 100% de polipropileno isotáctico de muy gran fluidez, cuyo índice MFI medido según la norma modificada NF T 51 - 620 es superior o igual a 200 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg, hilera de 1,05 mm);
- -
- de 0% al 70% de poliolefinas amorfas y/o cristalinas elegidas entre el polipropileno, el polietileno y los polímeros o copolímeros con base de monómeros etilénicos que contienen 2 a 6 átomos de carbono solos en mezcla;
- -
- del 0% al 5% de aditivos tales como estabilizantes térmicos, antioxidantes, anti - UV, dispersantes, lubrificantes, colorantes, plastificantes, antiestáticos, ignífugos, agentes de nucleación bien conocidos en la técnica anterior, agentes pasivos de los metales tales como, por ejemplo, los agentes cupropasivos y otros.
Según una forma de realización preferida, se
utilizarán polipropilenos isotácticos preparados mediante
polimerización directa.
La invención se refiere igualmente a las mezclas
maestras obtenidas por dicho procedimiento.
Las mezclas maestras según la invención se
caracterizan por que tienen un contenido en cargas minerales
superior al 80% en peso, preferentemente del 80,5% al 95,0% y muy
preferentemente, de 82,0% a 93,0%, porque poseen una fluidez o
índice MFI superior o igual a 8 g/100 min (190ºC - 5 kg - 2,9 mm) y
porque contienen al menos un polímero de tipo polipropileno
isotáctico que presenta un porcentaje de cristalinidad (denominado
también índice de isotacticidad) superior a un 20%, preferentemente
comprendiendo entre 30% y 90% y muy preferentemente comprendido
entre 50% y 85%, medido por el procedimiento DSC tal como fue
anteriormente descrito.
Según otra forma de realización particular, la
invención se caracteriza porque los cargas minerales son elegidos
entre los carbonatos tales como los carbonatos de calcio natural
incluyendo las diferentes cretas, calcitas, mármoles o también
entre los carbonatos sintéticos, tales como los carbonatos de calcio
precipitados en diferentes fases de cristalización o también se
seleccionan entre las sales mixtas de magnesio y de calcio, tales
como las dolomías o también entre el carbonato de magnesio, el
carbonato de zinc, la cal, la magnesia, el sulfato de bario tal
como, en particular, la barita, el sulfato de calcio, la sílice, los
silico-magnesianos tales como el talco, la
wolastonita, las arcillas y otros compuestos silico -aluminosos
tales como los caolines, la mica, los óxidos o hidróxidos de
metales o elementos de alcalino térreos, tales como el hidróxido de
magnesio, los óxidos de hierro, el óxido de zinc, la fibra o el
polvo de vidrio, la fibra o el polvo de madera, los pigmentos
minerales u orgánicos o la mezcla de estos compuestos tales como la
mezcla de talco o de carbonato así como las mezclas de óxido de
titanio y de carbonatos, mezclas efectuadas antes o después de la
molienda de los minerales.
Estas cargas pueden ser ocasionalmente tratadas
antes de su utilización por uno o varios agentes, en particular el
ácido cetílico, el ácido esteárico, el ácido behénico, las mezclas
de dichos ácidos con sus sales de calcio o de zinc, los fosfatos,
los fosfonatos, los sulfatos y los sulfonatos orgánicos.
En una forma de realización todavía más
particular, estas cargas son seleccionadas entre los carbonatos
previamente tratados, o no, tales como los carbonatos de calcio
natural, incluyendo las diferentes cretas, calcitas, mármoles o
entre los carbonatos sintéticos, tales como los carbonatos de calcio
precipitado o también entre el talco, el hidróxido de magnesio, la
barita, el dióxido de titano, la wolastonita o las dolomías y sus
mezclas.
Ejemplos de naturaleza de cargas se describen de
manera detallada en, por ejemplo la patente EP 0 203 017 o también
ejemplos de forma y tamaño de partículas se precisan en, por
ejemplo, la solicitud de patente WO 95/17441 y son, en cualquier
caso, muy bien conocidos por el experto en esta técnica.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento para preparar concentrados de cargas según la
invención, caracterizado porque se efectúa una mezcla, en una o
varias veces, de la masa de cargas y del polímero o de la mezcla de
polímeros según la invención y porque el concentrado puede contener
más del 80% en peso de cargas, en particular del 80% al 95% y muy
preferentemente del 82% al 93%.
La invención se refiere también a un
procedimiento para preparar materias termoplásticas con la ayuda de
cargas minerales caracterizado porque se procede a la mezcla de
dicha o dichas materias termoplásticas con una mezcla maestra
también denominad concentrado de cargas preparado según la
invención.
Estas materias termoplásticas utilizadas con la
mezcla maestra, según la invención, son seleccionadas entre los
polietilenos de baja densidad, lineales o ramificados o los
polietilenos de baja densidad, los polipropilenos homopolímeros o
los copolímeros, los poliisobutilenos y los copolímeros obtenidos en
la polimerización de dos al menos de los
co-monómeros de etileno, propileno e isobutileno,
las poliolefinas modificadas por injerto, tales como las
poliolefinas injertadas de anhídrido maleica o mediante
copolimerización tales como las poliolefinas halogenadas, los
polipropilenos modificados EPDM (etileno, propileno, dieno,
monómero), los polipropilenos modificados SEBS (estireno, etileno,
butileno, estireno) o también de dos al menos de los polímeros y
copolímeros antes citados, en mezcla o también los cauchos o
elastómeros naturales o sintéticos y termoplásticos, entre estos
últimos, en particular, los cauchos SBR (caucho estireno -
butadieno) o EPDM o SEBS termoplásticos.
Se podrá incorporar, según este procedimiento,
aditivos usuales bien conocidos en esta técnica, adaptados a las
aplicaciones finales.
Por último, la invención se refiere a las
utilizaciones de estas mezclas maestras, ocasionalmente bajo forma
de agregados o de granulados, para fabricar artículos industriales,
en particular artículos industriales moldeados así como los objetos
moldeados obtenidos.
Los modos de transformación de estas mezclas
maestras pueden ser igualmente la extrusión y en particular, la
extrusión de una película, de una película microporosa, de una vaina
o de un tubo o de un perfilado, la extrusión por soplado, la
extrusión de bandas estrechas o de hojas o también la extrusión por
baño sobre papel u hoja metálica o también pueden ser la
termoconformación, la inyección, el calandrado, la fabricación de
hilos y de cables y otros modos conocidos de la técnica
anterior.
El alcance y el interés de la invención serán
mejor entendidos e ilustrados por los ejemplos no limitativos que
se describen a continuación.
Este ejemplo se refiere a la puesta en práctica
de la sección de los polímeros según la invención, que permite la
obtención de mezclas maestras que tienen un contenido en carga
superior al 80%, que poseen una fluidez elevada, es decir, de un
índice MFI superior o igual a 5 g/10 min (190ºC - 5 kg - 2,09 mm)
medido según la norma NF T 51 - 620 y que contienen al menos un
polímero de tipo polipropileno isotáctico que presenta un
porcentaje de cristalinidad denominado también índice de
isotacticidad superior a un 20%, preferentemente comprendido entre
el 30% y el 90% y muy preferentemente comprendido entre el 50% y el
85%, medido por el procedimiento DSC tal como se describió
anteriormente.
Con este objeto, para cada uno de los ensayos
números 1 a 15 se han preparado 600 gramos de concentrados de carga
en un mezclador de brazos en Z de tipo GUTTARD, mediante mezcla de
la resina seleccionada con la carga y los otros diversos aditivos
añadidos simultáneamente, siendo la velocidad de la mezcla de 76 rpm
y la temperatura de 180ºC.
Habiendo sido las mezclas maestras realizadas en
45 minutos (salvo para el ensayo nº 1), se ha procedido a la medida
de la fluidez es decir a la medida del índice de fluidez (MFI) de
los diversos ensayos, según la norma NF T 51 - 620, a saber,
mediante la utilización de un plastómetro ZWICK 4105 a una
temperatura de 190ºC, siendo la masa de empuje de 5 kg y teniendo la
hilera un diámetro de 2,09 mm.
Ensayo nº
1
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza un copolímero isotáctico de pequeña fluidez en una
composición que contiene:
- 80,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 19,5% en peso de polipropileno isotáctico no
fluido, de índice MFI igual a 9,3 g/10 min (190ºC, 10 kg, 1,05 mm)
y comercializado bajo la referencia 3120 MN 1 por la sociedad
Appryl.
Después de 75 minutos de mezcla, se ha obtenido
una composición no homogénea de agregados y de polvo, siendo
imposible la medida de la fluidez.
Ensayo nº
2
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza un polímero amorfo en una composición que contiene:
- 88,0% en peso de una creta de Champagne cuyo
diámetro medio de 2 micrómetros;
- 11,2% en peso de copolímero olefínico, de
índice MFI superior a 1150 g/10 min (190ºC, 10 kg, 1,05 mm) y
comercializado bajo la referencia Vestoplast 408 por la sociedad
Degussa - Hüls;
- 0,8% en peso de un dispersante del tipo
fosfato de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo
la denominado Coatex DOPP - 18.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 21,0
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
3
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza un polímero amorfo en una composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,5% en peso de polipropileno atáctico
resultado de la purificación de un polipropileno isotáctico, de
índice MFI igual a 1150 g/10 min (190ºC, 10 kg, 1,05 mm) y
comercializado bajo la referencia Alphamin STH - L por la sociedad
Alphamin.
El índice MFI obtenido tiene un valor
comprendido entre 120 g/10 min y 400 g/10 min, medido en las
condiciones antes citadas y en función de los lotes del
polipropileno atáctico utilizado.
Ensayo nº
4
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza un polímero amorfo en una composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,5% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 450 g/10 min (190ºC, 10 kg, 1,05 mm) y
comercializado por la sociedad Huntsman bajo la denominación
Rexflex WL 125;
El índice MFI obtenido tiene un valor
comprendido entre 10,0 g/10 min, medido en las condiciones antes
citadas.
Ensayo nº
5
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 970 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm) obtenido por la degradación peroxídica a 300ºC
durante 15 minutos, de una mezcla de 24,8% másica de VALTEC
HH442H, comercializado por la sociedad Montell y de 75,2% másico de
un polipropileno isotáctico de índice MFI igual a 757 g/10 min
(temperatura 190ºC, carga 10 kg, hilera de 1,05 mm)
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 23,0
g/10 min y 400 g/10 min, medido en las condiciones antes
citadas.
Ensayo nº
6
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 535 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm) obtenido por la degradación peroxídica a 300ºC
durante 15 minutos, de una mezcla de 50% másica de VALTEC HH442H,
comercializado por la sociedad Montell y de 50% másico de un
polipropileno isotáctico de índice MFI igual a 757 g/10 min
(temperatura 190ºC, carga 10 kg, hilera de 1,05 mm)
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 30,0
g/10 min, medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
7
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 535 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 11,5
g/10 min en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
8
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por una mezcla de ácido esteárico - estearato de calcio de
diámetro medio igual a 2 micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 635 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 16,4
g/10 min y 400 g/10 min, medido en las condiciones antes
citadas.
Ensayo nº
9
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 757 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 18,0
g/10 min medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
10
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 11,55% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 757 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 0,90% en peso de un dispersante de tipo de
fosfato de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo
la denominación COATEX DOPP - 18
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 32,0
g/10 min medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
11
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 11,55% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 757 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 0,45% en peso de un dispersante de tipo de
fosfato de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo
la denominación COATEX DOPP - 18
- 0,45% en peso de estearato de zinc;
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 19,0
g/10 min medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
12
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 10,0% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 2,45% en peso de un polietileno de baja
densidad comercializado por la sociedad Polimeri Europa bajo la
denominación Riblene MV 10;
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 26,2
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
13
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 295 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm) comercializado bajo la denominación de Aldrich
800 por la sociedad Aldrich;
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 8,4
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
14
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 1038 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 25,2
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
15
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,45% en peso de polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 200 g/10 min. (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm)
\newpage
- 0,05% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 5,0
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Una vez efectuados todos estos ensayos y estas
medidas de fluidez se procede a la medida del índice de
isotacticidad según el procedimiento DSC antes citado.
Los diferentes resultados obtenidos se recopilan
en la tabla 1 siguiente.
La lectura de la tabla 1 permite constatar que
la selección de polipropileno isotáctico, de fluidez elevada y
superior o igual a un MFI de 200 g/10 min, medido según la norma
modificada NF T 51 - 620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm), preferentemente
superior a 500 g/10 min, medido según la norma modificada NF T 51 -
620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm), con un porcentaje de cristalinidad
superior a un 20%, preferentemente comprendido entre 30% y 90%, muy
preferentemente entre el 50% y el 85%, que permite la obtención de
mezclas maestras que tienen un contenido en carga igual o superior
al 80% y que poseen una fluidez elevada, es decir de MFI superior o
igual a 5 g/10 min (190ºC - 5 kg - 2,09 mm) medido según la norma NF
T 51 - 620 y que contienen al menos un polímero de tipo
polipropileno isotáctico que presenta un porcentaje de cristalinidad
(denominado también índice de isotacticidad) superior a un 20%,
preferentemente comprendiendo entre el 30% y 90% y muy
preferentemente comprendido entre el 50% y el 85%, medido por el
procedimiento DSC tal como se describió anteriormente.
Este ejemplo se refiere a la utilización, según
la invención, de diferentes cargas minerales que permiten la
obtención de mezclas maestras que tienen un contenido en carga
superior al 80%, que poseen una fluidez elevada, es decir, de un
índice MFI superior o igual a 5 g/10 min. (190ºC - 5 kg - 2,09 mm)
medido según la norma NF T 51 - 620 y que contienen al menos un
polímero de tipo polipropileno isotáctico que presenta un
porcentaje de cristalinidad (denominado también índice de
isotacticidad) superior a un 20%, preferentemente comprendido entre
el 30% y el 90% y muy preferentemente comprendido entre el 50% y el
85%, medido por el procedimiento DSC tal como se describió
anteriormente.
Con este objeto, para cada uno de los ensayos
números 16 a 24, se han preparado 600 g de concentrados de carga en
un mezclador de brazos en Z de tipo GUTTARD, mediante mezcla de la
resina seleccionada con la carga y los otros diversos aditivos
añadidos simultáneamente, siendo la velocidad de la mezcla de 76
revoluciones por minuto y la temperatura de 180ºC.
Habiendo sido las mezclas maestras realizadas en
45 minutos, se ha procedido a la medida de la fluidez, es decir a
la medida del índice de fluidez (MFI) de los diversos ensayos, según
la norma NF T 51 - 620, a saber, mediante la utilización de un
plastómetro ZWICK 4105 a una temperatura de 190ºC, siendo la masa de
empuje de 5 kg y teniendo la hilera un diámetro de 2,09 mm.
Ensayo nº
16
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 41,5% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrometros;
- 41,5% en peso de un talco de granulometría tal
que un 41% de las partículas tienen un diámetro inferior a 5
micrometros;
- 15,9% en peso de un polipropileno isotáctico
de MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm)
- 1,0% en peso de estearato de zinc;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy
El índice MFI obtenido tiene un valor de 10,6
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
17
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 64,25% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 21,25% en peso de un talco de granulometría
tal que un 41% de las partículas tienen un diámetro inferior a 5
micrómetros;
- 19,9% en peso de un polipropileno isotáctico
de MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm)
- 0,50% en peso de un dispersante de tipo
fosfato de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo
la denominación COATEX DOOP - 18;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 20,7
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
18
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 75,0% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 13,0% en peso de un hidróxido de magnesio
comercial de diámetro 1,4 - 1,8 micrómetros;
- 8,9% en peso de un polipropileno isotáctico de
MFI igual a 840 g/10 min (temperatura 190ºC - carga 10 kg, hileras
de 1,05 mm) y 2,0% en peso de un copolímero de polipropileno de
grado 100 comercializado por la sociedad Montell bajo la
denominación Monplen EP - N 31 MA;
- 1,0% en peso de cera comercializada por la
sociedad Allied Signal bajo la referencia PE AC6
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 14,5
g/10 min medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
19
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87,0% en peso de una calcita cuyo diámetro
medio es de 1,8 micrómetros;
- 9,9% en peso de un polipropileno isotáctico de
MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg, hileras
de 1,05 mm) y 1,5% en peso de un copolímero de polipropileno de
grado 100 comercializado por la sociedad Montell bajo la
denominación Monplen EP - N 31 MA;
- 1,5% en peso de estearato de zinc;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 10,8
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
20
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 41,0% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 41,0% en peso de una dolomía de diámetro medio
igual a 3 micrómetros;
- 17,9% en peso de un polipropileno isotáctico
de MFI igual a 238 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm)
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 95,5
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
21
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 81,0% en peso de mármol de diámetro medio
igual a 5 micrómetros;
- 5,0% de un carbonato de calcio precipitado
comercializado por la sociedad Schäfer - Kalk bajo la denominación
Precarb 400;
- 10,6% en peso de un polipropileno isotáctico
de MFI igual a 757 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y 2,0% en peso de un copolímero de polipropileno
de grado 100 comercializado por la sociedad Polimeri Europa bajo la
denominación Riblene MV 10;
- 0,5% en peso de un dispersante de tipo fosfato
de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo la
denominación COATEX DOPP - 18
- 0,8% en peso de estearato de zinc;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 48,2
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
22
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 32,8% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 60,2% en peso de barita de diámetro igual a 5
micrómetros;
- 4,6% en peso de un polipropileno isotáctico de
MFI igual a 757 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg, hileras
de 1,05 mm) y 0,5% en peso de un copolímero de polipropileno de
grado 100 comercializado por la sociedad Montell bajo la
denominación Monplen EP - N 31 MA;
- 0,9% en peso de un dispersante de tipo fosfato
de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo la
denominación COATEX DOPP - 18
- 0,9% en peso de estearato de zinc;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 26,0
g/10 min. medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
23
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 42,0% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 43,0% en peso de dióxido de titanio (rutilo)
tratado vendido bajo la denominación RL 90;
- 7,3% en peso de un polipropileno isotáctico de
MFI igual a 757 g/10 min (temperatura 190ºC - carga 10 kg, hileras
de 1,05 mm) y 6,7% en peso de un polietileno de baja densidad
comercializado por la sociedad Polimeri Europa bajo la denominación
Riblene MV 10
- 0,9 en peso de estearato de zinc;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 149,0
g/10 min medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
24
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 19,2% en peso de una creta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 60,5% en peso de barita de diámetro igual a 5
micrómetros;
- 11,5% en peso de wolastonita tratada de
longitud media de fibras igual a 90 micrómetros;
- 6,1% en peso de un polipropileno isotáctico de
MFI igual a 757 g/10 min (temperatura 190ºC - carga 10 kg, hileras
de 1,05 mm) y 1,7% en peso de un copolímero de polipropileno de
grado 100 comercializado por la sociedad Montell bajo la
denominación Monplen EP - N 31 MA;
- 0,9% en peso de un dispersante de tipo fosfato
de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex bajo la
denominación COATEX DOPP - 18
- 0,9% en peso de estearato de zinc;
- 0,1% en peso de un estabilizante térmico
comercializado bajo la denominación de Irganox 1010 por la sociedad
Ciba-Geigy.
El índice MFI obtenido tiene un valor de 146,0
g/10 min medido en las condiciones antes citadas.
Ensayo nº
25
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 75,0% en peso de una creta de Champagne
simplemente tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 12,0% en peso seco de una suspensión acuosa al
62,2% en peso seco de una creta de Champagne no tratada que no
contiene dispersante acrílico y de diámetro medio igual a 1
micrómetro;
- 13,0% en peso de un polipropileno isotáctico
de MFI igual a 840 g/10 min (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm).
El índice MFI obtenido tiene un valor de 12,0
g/10 min medido en las condiciones antes citadas. Los diferentes
resultados obtenidos se recombinan en la tabla 2 siguiente.
La lectura de la tabla 2 permite constatar que
la selección de polipropileno isotáctico, de fluidez elevada y
superior o igual a un MFI de 200 g/10 min, medido según la norma
modificada NF T 51 - 620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm), preferentemente
superior a 500 g/10 min, medido según la norma modificada NF T 51 -
620 (190ºC - 10 kg - 1,05 mm), con un porcentaje de cristalinidad
superior a un 20%, preferentemente comprendido entre 30% y 90%, muy
preferentemente entre el 50% y el 85%, que permite la obtención de
mezclas maestras que tienen diferentes cargas minerales y con un
contenido en carga igual o superior al 80% y que poseen una fluidez
elevada, es decir de MFI superior o igual a 5 g/10 min (190ºC - 5 kg
- 2,09 mm) medido según la norma NF T 51 - 620 y que contienen al
menos un polímero de tipo polipropileno isotáctico que presenta un
porcentaje de cristalinidad (denominado también índice de
isotacticidad) superior a un 20%, preferentemente comprendiendo
entre el 30% y 90% y muy preferentemente comprendido entre el 50% y
el 85%, medido por el procedimiento DSC tal como se describió
anterior-
mente.
mente.
Además, puede observarse que el acoplamiento del
polipropileno isotáctico de gran fluidez con uno o varios polímeros
permite:
- -
- una regulación de la fluidez del concentrado de carga con el objeto de realizar mezclas con cargas de diferentes naturalezas y con características muy distintas unas respecto a las otras, tales como, en particular, la granulometría y adaptarse la formula al procedimiento
- -
- aumentar la compatibilidad del concentrado de carga con el medio en el cual debe dispersarse
- -
- obtener una fórmula menos onerosa
- -
- una regulación de la dureza de los concentrados.
Este ejemplo se refiere a la redispersión de
mezclas maestras en diferentes poliolefinas.
Con este objeto y para cada uno de los ensayos
26 a 53, se efectúa la extrusión de una cinta de espesor de 3 mm a
través de hilera plana, por medio de una extrusora monotornillo
Torey, cuyos tornillos poseen un diámetro D de 25 mm, una longitud
igual a 15 D, mientras que la hilera tiene una longitud de 16 mm y
una altura de 2,5 mm. La velocidad de rotación del tornillo es de
50 rpm, siendo la tasa de compresión de 3 y la temperatura de
extrusión de 170ºC para el polietileno y de 210ºC para el
polipropileno copolímero u homopolímero.
Esta extrusión se efectúa, mediante la
alimentación sucesiva de la extrusora con la poliolefina de
redispersión virgen que sirve de testigo y mediante las mezclas
constituidas por la misma poliolefina y mezclas maestras, según la
invención a ensayar de manera que se incorpore un 20% en peso de
carga respecto a la masa total.
El examen con lupa binocular de aumento 50 de
cada una de las dispersiones efectuadas, ha permitido registrar de
1 a 6 el aspecto visual de la dispersión con el valor 1 cuando no
hay dispersión, y el valor 6 cuando hay una muy buena dispersión es
decir, cuando no existen puntos negros que corresponden a la
poliolefina degradada y puntos blancos que corresponden a la
carga.
Los resultados son los siguientes:
Ensayo nº
26
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 5 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
27
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 6 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
28
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 7 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
29
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 8 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
30
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 9 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
31
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 10 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
32
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 11 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
33
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 12 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
34
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 13 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
35
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 14 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
\newpage
Ensayo nº
36
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 15 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
37
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 16 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
38
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 17 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
39
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 18 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
40
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 19 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
41
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 20 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
42
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 21 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
43
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 22 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
44
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 23 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
45
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 24 y la resina de
polipropileno homopolímero, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K. El valor 6 es atribuido a
la dispersión.
Ensayo nº
46
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
resina de polipropileno copolímero, comercializada por la sociedad
Appryl bajo la denominación Appryl 3120 MN 1 y una composición según
la invención que contiene:
- 87% en peso de una cresta de Champagne tratada
por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2 micrómetros;
\newpage
- 9,1% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 450 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm), comercializada por la sociedad Huntsman bajo la
denominación Rexflex WL 125;
- 3,9% en peso de un polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm).
El valor 6 es atribuido a la dispersión.
Ensayo nº
47
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 14 y la resina de
polipropileno homopolímero. comercializado por la sociedad Appryl
bajo la denominación Appryl 3120 MN1. El valor 6 es atribuido a la
dispersión.
Ensayo nº
48
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 14 y la resina de
polietileno de alta densidad, comercializada por la sociedad
Plüss-Staufer, bajo la denominación Hostalen GD
7225. El valor 6 es atribuido a la dispersión.
Ensayo nº
49
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
mezcla maestra según la invención del ensayo nº 12 y la resina de
polietileno de alta densidad, comercializada por la sociedad
Plüss-Staufer, bajo la denominación Hostalen GD
7225. El valor 6 es atribuido a la dispersión.
Ensayo nº
50
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
resina de polietileno de alta densidad comercializada por la
sociedad Plüss-Staufer, bajo la denominación
Hostalen GD 7225 y la mezcla maestra según la invención de
composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 10,0% en peso de un polipropileno isotáctico,
de índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC
- carga 10 kg, hileras de 1,05 mm) y 3,0% en
peso de un copolímero polipropileno de grado 100 comercializada por
la sociedad Montell bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA.
El valor 6 es atribuido a la dispersión.
Ensayo nº
51
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
resina de polietileno de alta densidad comercializada por la
sociedad Plüss-Staufer, bajo la denominación
Hostalen GD 7225 y la mezcla maestra según la invención de
composición:
- 86,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 7,5% en peso de un polipropileno isotáctico,
de índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10
kg, hileras de 1,05 mm) y 6,5% en peso de un copolímero
polipropileno de grado 100 comercializada por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA.
El valor 6 es atribuido a la dispersión.
Ensayo nº
52
Este ensayo ilustra la invención y utiliza la
resina de polietileno de baja densidad comercializada por la
sociedad BASF, bajo la denominación Lupolene 2420 H y la mezcla
maestra según la invención de composición:
- 87% en peso de una cresta de Champagne tratada
por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2 micrómetros;
- 9,1% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 450 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) comercializado por la sociedad Huntsman bajo la
denominación Rexflex WL 125
- 3,9% en peso de un polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 840 g/10 min (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm).
El valor 6 es atribuido a la dispersión.
Ensayo nº
53
Este ensayo ilustra la invención y la
utilización de la mezcla maestra, según la invención, del ensayo nº
14 y de la resina de polietileno de baja densidad, comercializada
por la sociedad BASF bajo la denominación Lupolene 2420 H.
El valor 6 es atribuido a la dispersión.
La lectura de todos estos resultados permite
constatar que la selección de polipropileno isotáctico de fluidez
elevada y superior o igual a 200 g/10 min., como fue anteriormente
medida, permite obtener una excelente redispersión cualesquiera que
sea la resina de redispersión o la carga constitutiva de la mezcla
maestra.
Este ejemplo se refiere a las propiedades
mecánicas de diversas mezclas maestras según la invención y
realizadas a escala industrial.
Con este objeto y para cada uno de los ensayos
números 54 a 65, probetas realizadas mediante inyección son
sometidas a ensayos de propiedades mecánicas.
Con este objeto, se realiza probetas
normalizadas (ISO 1873 - 2: 1989) por medio de una prensa Nestal
Neomat 170/90 controlada por un microprocesador con una fuerza de
cierre de 900 kN, un diámetro de tornillo de 32 mm y una relación
de longitud/diámetro de 18,8.
Los principales parámetros de ajuste de la
prensa son los siguientes:
- la temperatura de la materia está
comprendida entre 200ºC y 240ºC según el polímero o copolímero de
dispersión utilizado
- la temperatura del molde es de
40ºC
- la temperatura del conducto varía
entre 180ºC y 240ºC según el polímero o copolímero de dispersión
utilizado
- la velocidad de inyección máxima es de
200 m/s
- la presión de inyección es de 100
bares
- la duración del ciclo es del orden de
62 segundos que comprende, un tiempo de refrigeración de 30
segundos, un tiempo de inyección de 2 segundos, un tiempo de
mantenimiento de 25 segundos y por último, un tiempo entre dos
ciclos de 5 segundos.
La prensa es alimentada sucesivamente con
polímeros o copolímeros solos, que sirven de testigo y por mezclas
de los mismos polímeros o copolímeros en los cuales se han
introducido la mezcla maestra según la invención y realizados, bajo
la forma de granulados con un caudal de 155 kg/h, mediante la
adición de los diferentes constituyentes en un mezclador continuo
de doble tornillo terminado con una extrusora monotornillo a la
salida de la cual está adaptado un granulador.
Los ensayos de propiedades mecánicas efectuados
son la determinación del módulo de elasticidad en flexión de 4
puntos. según la norma DIN 53457 y la determinación de choque Charpy
a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
54
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza una dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de
polietileno de alta densidad, comercialidad por la sociedad
Plüss-Staufer bajo la denominación Hostalen GD
7225, y un 40% en peso de la mezcla maestra del ensayo nº 2 de la
técnica anterior.
Los resultados obtenidos son iguales a 799
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos según la norma DIN 53457, y 3,4 kJ/m^{2} para el choque
Charpy a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
55
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de polietileno
de alta densidad, comercialidad por la sociedad
Plüss-Staufer bajo la denominación Hostalen GD 7225,
y un 40% en peso de la mezcla maestra según la invención de
composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micróme-
tros;
tros;
\newpage
- 10,0% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y un 3,0% en peso de un copolímero de
polipropileno de grado 100, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA.
Los resultados obtenidos son iguales a 1363
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos según la norma DIN 53457, y 3,4 kJ/m^{2} para el choque
Charpy a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
56
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de polietileno
de alta densidad comercialidad por la sociedad
Plüss-Staufer, bajo la denominación Hostalen GD
7225, y un 40% en peso de la mezcla maestra según la invención de
composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 8,5% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y un 4,5% en peso de un copolímero de
polipropileno de grado 100, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA.
Los resultados obtenidos son iguales a 1333
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos, según la norma DIN 53457, y 3,4 kJ/m^{2} para el choque
Charpy a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
57
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de polietileno
de alta densidad comercialidad por la sociedad
Plüss-Staufer, bajo la denominación Hostalen GD
7225, y un 40% en peso de la mezcla maestra según la invención de
composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 7,0% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y un 6,0% en peso de un copolímero de
polipropileno de grado 100, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA. Los resultados obtenidos
son iguales a 1309 N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en
flexión de cuatro puntos, según la norma DIN 53457, y 3,4 kJ/m^{2}
para el choque Charpy a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
58
Este ensayo ilustra un testigo para el cual las
propiedades mecánicas son medidas en la resina virgen, a saber, la
resina de polipropileno homopolímero comercializado por la sociedad
Montell bajo la denominación Montell TM 1600 K. Los resultados
obtenidos son iguales a 914 N/m^{2} para el módulo de elasticidad
en flexión de cuatro puntos según la norma DIN 53457, y 3,0
kJ/m^{2} para el choque Charpy a 23ºC según la norma DIN
53453.
Ensayo nº
59
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza una dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de
polipropileno homopolímero, comercializada por la sociedad Montell
bajo la denominación Montell TM 1600 K, y un 40% en peso de la
mezcla maestra del ensayo nº 2 de la técnica anterior. Los
resultados obtenidos son iguales a 1446 N/mm^{2} para el módulo
de elasticidad en flexión de cuatro puntos, según la norma DIN
53457, y 3,0 kJ/m^{2} para el choque Charpy a 23ºC según la norma
DIN 53453.
Ensayo nº
60
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de polipropileno
homopolímero, comercializada por la sociedad Montell bajo la
denominación Montell TM 1600 K, y un 40% en peso de la mezcla
maestra según la invención, de composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 10,0% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y un 3,0% en peso de un copolímero de
polipropileno de grado 100, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA.
Los resultados obtenidos son iguales a 1805
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos, según la norma DIN 53457, y 3,0 kJ/m^{2} para el choque
Charpy a 23ºC según la norma DIN 53453.
\newpage
Ensayo nº
61
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de polipropileno
homopolímero, comercializada por la sociedad Montell bajo la
denominación Montell TM 1600 K, y un 40% en peso de la mezcla
maestra según la invención, de composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 8,5% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y un 4,5% en peso de un copolímero de
polipropileno de grado 100, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA.
Los resultados obtenidos son iguales a 1718
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos, según la norma DIN 53457, y 3,2 kJ/m^{2} para el choque
Charpy a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
62
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 60% en peso de la resina de polipropileno
homopolímero, comercializada por la sociedad Montell bajo la
denominación Montell TM 1600 K, y un 40% en peso de la mezcla
maestra según la invención, de composición:
- 87,0% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 7,0% en peso de polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) y un 6,0% en peso de un copolímero de
polipropileno de grado 100, comercializado por la sociedad Montell
bajo la denominación Moplen EP - N 31 MA. Los resultados obtenidos
son iguales a 1754 N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en
flexión de cuatro puntos, según la norma DIN 53457, y 3,1 kJ/m^{2}
para el choque Charpy a 23ºC, según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
63
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 69% en peso de la resina de
polipropileno, comercializada por la sociedad Borealis bajo la
denominación Borealis 202 E, y un 31% en peso de la mezcla maestra
(correspondiente al 25% en peso de carga mineral) según la
invención, de composición:
- 80,5% en peso de un talco de granulometría tal
que un 41% de las partículas tiene un diámetro medio inferior a 5
micrómetros;
- 18,5% en peso de polipropileno isotáctico, de
índice MFI igual a 1038 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm)
- 1,0% en peso de estearato de zinc. Los
resultados obtenidos son iguales a 2212 N/mm^{2} para el módulo
de elasticidad en flexión de cuatro puntos, según la norma DIN
53457, y 12 kJ/m^{2} para el choque Charpy a 23ºC, según la
norma DIN 53453.
Ensayo nº
64
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 69,88% en peso de la resina de
polipropileno homopolímero, comercializada por la sociedad Borealis
bajo la denominación Borealis 202 E, y un 30,12% en peso de la
mezcla maestra (correspondiente al 25% en peso de carga mineral)
según la invención, de composición:
- 41,5% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 41,5% en peso de un talco de granulometría tal
que el 41% de las partículas tiene un diámetro medio inferior a 5
micrómetros;
- 16,5% en peso de un polipropileno isotáctico,
de índice MFI igual a 1038 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10
kg, hileras de 1,05 mm)
- 0,5% en peso de un dispersante del tipo
fosfato de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex,
bajo la denominación COATEX DOPP - 18. Los resultados obtenidos son
iguales a 1845 N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión
de cuatro puntos, según la norma DIN 53457, y 18 kJ/m^{2} para el
choque Charpy a 23ºC, según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
65
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
dispersión que contiene un 70,59% en peso de la resina de
polipropileno homopolímero, comercializada por la sociedad Borealis
bajo la denominación Borealis 202 E, y un 29,41% en peso de la
mezcla maestra (correspondiente al 25% en peso de carga mineral)
según la invención, de compo-
sición:
sición:
- 63,75% en peso de una cresta de Champagne
tratada por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2
micrómetros;
- 21,25% en peso de un talco de granulometría
tal que el 41% de las partículas tiene un diámetro medio inferior a
5 micrómetros;
- 14,5% en peso de un polipropileno isotáctico,
de índice MFI igual a 1038 g/10 min (temperatura 190ºC - carga 10
kg, hileras de 1,05 mm)
- 0,5% en peso de un dispersante del tipo
fosfato de alcohol graso comercializado por la sociedad Coatex,
bajo la denominación COATEX DOPP – 18.
Los resultados obtenidos son iguales a 1670
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos según la norma DIN 53457, y 22 kJ/m^{2} para el choque
Charpy a 23ºC, según la norma DIN 53453. Los diferentes resultados
obtenidos se recopilan en la tabla 3 siguiente.
La lectura de la tabla 3 permite constatar que
la selección de polipropileno isotáctico de fluidez elevada y
superior o igual a 200 g/10 min, como fue anteriormente medida,
permite obtener excelentes propiedades mecánicas cualquiera que sea
la resina de redispersión o la carga constitutiva de la mezcla
maestra.
Las excelentes propiedades de impacto
caracterizan la buena dispersión de la carga en la matriz
polimérica.
Este ejemplo se refiere a la determinación de la
dureza de los productos según la invención.
Con este objeto, para cada uno de los ensayos nº
66 a 68, las mezclas maestras, según la invención, habiendo sido
realizadas con refrigeración a la temperatura ambiente, bajo la
forma de pastas a aproximadamente 190º C y con un caudal de 155
kg/h mediante la adición de los diferentes constituyentes en un
mezclador continuo de doble tornillo con una capacidad nominal de
500 kg/h y terminado por una extrusora monotornillo, se ha
procedido a la medida de la dureza Shore D con la ayuda de un
durómetro de tipo Zwick, y según la norma NF T 51 - 109 y después
de la puesta bajo contrición de la muestra de concentrado de carga
todavía denominada mezcla maestra.
Ensayo nº
66
Este ensayo ilustra la técnica anterior y
utiliza una composición que contiene:
- 87% en peso de una cresta de Champagne tratada
por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2 micrómetros;
- 13% en peso de un polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 450 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm) comercializado por la sociedad Huntsman, bajo la
denominación Rexflex WL 125.
La dureza obtenida es de 66.
Ensayo nº
67
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87% en peso de una cresta de Champagne tratada
por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2 micrómetros;
- 9,1% en peso de un polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 450 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm), comercializado por la sociedad Huntsman bajo la
denominación Rexflex WL 125
- 3,9% en peso de un polipropileno isotáctico de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC, carga 10 kg,
hilera de 1,05 mm).
La dureza obtenida es de 73.
Ensayo nº
68
Este ensayo ilustra la invención y utiliza una
composición que contiene:
- 87% en peso de una cresta de Champagne tratada
por ácido esteárico de diámetro medio igual a 2 micrómetros;
- 13% en peso de un polipropileno amorfo, de
índice MFI igual a 840 g/10 min. (temperatura 190ºC - carga 10 kg,
hileras de 1,05 mm).
La dureza obtenida es de 76.
Los anteriores resultados demuestran que los
compuestos, según la invención, son más duros que los de la técnica
anterior (76 y 73 son superiores a 66) y es posible ajustar la
dureza de la mezcla maestra y hacer variar la composición de la
parte orgánica de esta última.
Este ejemplo se refiere a la utilización de
mezclas maestras, según la invención, en la extrusión de
películas.
Para la realización de las películas de
polietileno lineal de baja densidad, todavía denominadas LLPDE y
para cada uno de los ensayos nº 70 a 76, la resina LLPDE es
extruida en presencia de cantidades crecientes de mezcla maestra
del ensayo nº 14 según la invención, para la utilización de un
reómetro de tipo Haake Rheocord equipado con una extrusora de doble
tornillo que gira a 30 revoluciones por minuto y mediante el paso a
través de la hilera circular a una temperatura de 190ºC y cuyo
diámetro es aumentado antes de la refrigeración por inyección en
continuo de aire bajo una presión de 40 bares.
La refrigeración se efectúa con aire.
Se ha medido el espesor de la película
obtenida.
El ensayo nº 69 corresponde al testigo, es
decir, a la realización de una película con una resina LLPDE virgen,
que proporciona un espesor de película igual a 9 micrómetros.
Las diferentes cantidades de mezclas maestras
del ensayo nº 14 utilizadas según la invención, corresponden a los
porcentajes másicos de creta con respecto al peso de la resina como
se describe a continuación.
Ensayo nº
70
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
al 5,3% de creta con respecto al peso de LLPDE y proporciona un
espesor de película igual a 11 micrómetros.
Ensayo nº
71
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
al 15,2% de creta con respecto al peso de LLPDE y proporciona un
espesor de película igual a 15 micrómetros.
\newpage
Ensayo nº
72
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
al 28,7% de creta con respecto al peso de LLPDE, y proporciona un
espesor de película igual a 19 micrómetros.
Ensayo nº
73
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
al 29,1% de creta con respecto al peso de LLPDE, y proporciona un
espesor de película igual a 22 micrómetros.
Ensayo nº
74
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
al 45,6% de creta con respecto al peso de LLPDE, y proporciona un
espesor de película igual a 32 micrómetros.
Ensayo nº
75
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
al 51,7% de creta con respecto al peso de LLPDE, y proporciona un
espesor de película igual a 31 micrómetros.
Ensayo nº
76
Este ensayo que ilustra la invención corresponde
a 53,2% de creta en relación al peso de LLPDE, y proporciona un
espesor de película igual a 25 micrómetros.
Así, en la lectura de los resultados se puede
constatar que es posible obtener una película obstruida que
contiene la mezcla maestra según la invención.
Este ejemplo se refiere a la utilización de
mezclas - maestras según la invención, en el calandrado.
Para este ejemplo y para cada uno de los
ensayos, se prepara en un mezclador de cilindros una mezcla de 60%
en peso de polímero virgen con un 40% en peso de la composición del
ensayo nº 9 según la invención.
Los parámetros del mezclador son, para cada uno
de los ensayos:
- temperatura de los cilindros
igual a 170ºC
- espesor de paso entre los
cilindros igual a 1 mm
- velocidad de los cilindros
igual a 25 rpm.
El calandrado se termina cuando la composición
es visualmente homogénea.
Se determina entonces, para cada uno de los
ensayos, el módulo de elasticidad en flexión de cuatro puntos según
la norma DIN 53457, y el choque Charpy entallado a 23ºC según la
norma DIN 53453.
Ensayo nº
77
Este ensayo ilustra la invención y pone en
práctica, como un polímero virgen un polipropileno homopolímero
comercializado por la sociedad Montell bajo la denominación Montell
TM 1600 K.
Los resultados obtenidos son iguales a 1 695
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos, según la norma DIN 53457 y 2,9 kH/m^{2} para el choque
Charpy entallado a 23ºC según la norma DIN 53453.
Ensayo nº
78
Este ensayo ilustra la invención y utiliza, como
un polímero virgen, un polietileno de alta densidad comercializado
por la sociedad Plüss-Staufer, bajo la denominación
Hostalen GCT 7260.
Los resultados obtenidos son iguales a 1 285
N/mm^{2} para el módulo de elasticidad en flexión de cuatro
puntos, según la norma DIN 53457 y 3,4 kJ/m^{2} para el choque
Charpy entallado a 23ºC según la norma DIN 53453.
De este modo, la lectura de los resultados
permite constatar que las mezcla maestra según la invención, son
utilizables en las técnicas de calandrado.
Claims (16)
1. Procedimiento para la preparación
de mezcla maestra o concentrados de cargas minerales fuertemente
cargados en materias o cargas minerales, utilizables para cargar
materias termoplásticas con la ayuda de dichas cargas minerales,
utilizando polímeros o mezcla de polímeros como ligante
caracterizado porque dichos polímeros o mezcla de
polímeros:
- comprenden al menos un polipropileno
isotáctico de gran fluidez;
- tienen un porcentaje de cristalinidad
comúnmente denominado índice de isotacticidad superior a un 20%,
preferentemente comprendiendo entre un 30% y 90% y muy
preferentemente comprendido entre 50% y 85% medido por el
procedimiento DSC y,
- porque el contenido en carga mineral de la
mezcla maestra es superior al 80% en peso.
2. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos polímeros o mezclas de polímeros
presentan un índice de fluidez superior o igual a 500 g/100 min,
medido según la norma modificada NF T 51 - 620 (190ºC - 10 gk -
1,05 mm).
3. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según la reivindicación 1,
caracterizado porque la parte orgánica del concentrado de
cargas, es decir, la mezcla de polímeros que forman el ligante y
ocasionalmente los aditivos usuales, está constituida por:
- del 30% al 100% de polipropileno isotáctico de
muy gran fluidez, cuyo índice MFI medido según la norma modificada
NF T 51 - 620 es superior o igual a 200 g/10 min (temperatura 190ºC,
carga 10 kg, hilera de 1,05 mm);
- de 0 al 70% de poliolefinas amorfas y/o
cristalinas elegidas entre el polipropileno, el polietileno y los
polímeros o copolímeros con base de monómeros etilénicos que
contienen 2 a 6 átomos de carbono solos en mezcla;
- del 0 al 5% de aditivos tales como
estabilizantes térmicos, antioxidantes, anti - UV, dispersantes,
lubrificantes, colorantes, plastificantes, compuestos
antiestáticos, ignífugos, agentes de nucleación, agentes pasivos de
los metales tales como los agentes cupropasivos.
4. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho polímero
es un polipropileno isotáctico de muy gran fluidez.
5. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque dichos polímeros o mezclas de
polímeros, están constituidos por al menos un polipropileno
isotáctico de muy gran fluidez y al menos otro polímero olefínico
cristalino o amorfo
6. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según la reivindicación 5,
caracterizado porque el otro polímero olefínico cristalino o
amorfo en un polietileno.
7. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según la reivindicación 5,
caracterizado porque dichos polímeros o mezcla de polímeros
están constituidos por un polipropileno isotáctico de una gran
fluidez y por un polietileno.
8. Procedimiento para la preparación
de mezclas maestras o concentrados de cargas minerales muy cargados
en materias o cargas minerales según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque dichos
polímeros o mezcla de polímeros, están constituidos por al menos un
polipropileno isotáctico de gran fluidez, y al menos por otro
copolímero o terpolímero olefínico amorfo o atáctico o en su caso,
prácticamente amorfo o prácticamente atáctico.
9. Mezcla maestra o concentrado de
cargas minerales muy cargados en materias o cargas minerales
caracterizada, porque tiene un contenido en carga mineral
superior al 80% en peso, preferentemente del 80,5% al 93,0% y muy
preferentemente del 82,0% al 93,0%, porque posee un índice de
fluidez o MFI superior o igual a 5 g/10 min. (190ºC - 5 kg - 2,09
mm) medido según la norma NF T 51 - 620, preferentemente superior o
igual a 8 g/10 min (190ºC - 5 kg - 2,09 mm) y porque contiene al
menos un polímero de tipo polipropileno isotáctico de gran fluidez
que presenta un porcentaje de cristalinidad (llamado también índice
de isotacticidad) superior a aproximadamente un 20%,
preferentemente comprendido entre el 30% y 90% y muy preferentemente
comprendiendo entre el 50% y 85%, medido por el procedimiento
DSC.
\newpage
10. Mezcla maestra o concentrado de cargas
minerales muy cargados en materias o cargas minerales según la
reivindicación 9, caracterizada porque las cargas minerales
tratados, o no, son elegidos entre los carbonatos tales como los
carbonatos de calcio natural incluyendo las diferentes cretas,
calcitas, mármoles o entre los carbonatos sintéticos, tales como
los carbonatos de calcio precipitado en diferentes fases de
cristalización o también elegidos entre las sales mixtas de
magnesio y de calcio, tales como las dolomías o también entre el
carbonato de magnesio, el carbonato de zinc, la cal, la magnesia, el
sulfato de bario tal como, en particular, la barita, el sulfato de
calcio, la sílice, los silico-magnesianos tales como
el talco, la wolastonita, las arcillas y otros compuestos
silico-aluminosos tales como los caolines, la mica,
los óxidos o hidróxidos de metales o elementos de alcalino térreos,
tales como el hidróxido de magnesio, los óxidos de hierro, el óxido
de zinc, la fibra o el polvo de vidrio, la fibra o el polvo de
madera, los pigmentos minerales u orgánicos o la mezcla de estos
compuestos tales como la mezcla de talco o de carbonato así como las
mezclas de óxido de titanio y de carbonatos, mezclas efectuadas
antes o después de la molienda de los minerales.
11. Mezcla maestra o concentrado de cargas
minerales muy cargados en materias o cargas minerales según la
reivindicación 10, caracterizada porque las cargas minerales
tratados, o no, son elegidos entre los carbonatos de calcio natural
incluyendo las diferentes cretas, calcitas, mármoles o entre los
carbonatos sintéticos tales como, los carbonatos de calcio
precipitado o también entre el talco, el hidróxido de magnesio, la
barita, el dióxido de titanio, la wolastonita o las dolomías y sus
mezclas.
12. Procedimiento para preparar materias
termoplásticas cargadas con la ayuda de cargas minerales,
caracterizado porque se efectúa una mezcla, en una o varias
veces, de dichas materias termoplásticas con una mezcla maestra
según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11,
caracterizado porque dichas materias termoplásticas son
elegidas entre los polietilenos de baja densidad, lineales o
ramificados o los polietilenos de alta densidad, los polipropilenos
homopolímero o copolímeros, los poliisobutilenos y los copolímeros
obtenidos en la polimerización de dos al menos de los
co-monómeros de etileno, propileno e isobutileno,
las poliolefinas modificadas por injerto, tales como las
poliolefinas injertadas anhídrido maleica o mediante
copolimerización tales como las poliolefinas halogenadas, los
polipropilenos modificados EPDM (etileno, propileno, dieno,
monómero), los polipropilenos modificados SEBS (estireno, etileno,
butileno, estireno) o también de dos al menos de los polímeros o
copolímeros antes citados, en mezcla o también los cauchos o
elastómeros naturales o sintéticos y termoplásticos, entre estos
últimos, en particular, los cauchos SBR (caucho estireno -
butadieno) o EPDM o SEBS termoplásticos.
13. Utilización de mezclas maestras según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, ocasionalmente bajo
forma de agregados o de granulados, para fabricar artículos
industriales moldeados, mediante termoconformación o inyección.
14. Utilización de mezclas maestras según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, ocasionalmente bajo la
forma de agregados o de granulados, para la extrusión y en
particular, por una película, vaina o tubo o un perfilado o hilos y
cables, para la extrusión por soplado, la extrusión de bandas
estrechas o de hojas o también la extrusión por baño sobre papel u
hoja metálica.
15. Utilización de mezclas maestras según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, ocasionalmente bajo la
forma de agregados o de granulados, para el calandrado.
16. Objetos moldeados, extruidos o
calandrados obtenidos por la utilización de mezclas maestras según
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11.
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