ES2345065T3

ES2345065T3 - Procedimiento para la produccion de cuerpos moldeados a partir de una mezcla de materiales naturales en forma de particulas y de un agente aglutinante termoplastico.

Info

Publication number: ES2345065T3
Application number: ES07704375T
Authority: ES
Inventors: Marcus Pfaadt; Thomas Funke
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2010-09-14
Anticipated expiration: 2027-02-06
Also published as: AU2007216541A1; DE102006006580A1; PT1984453E; NZ570155A; DE502007004003D1; ATE469947T1; EP1984453B1; WO2007093518A1; TW200730561A; US7994240B2; CN101384667B; BRPI0707748A2; US20090131561A1; MY144074A; CN101384667A; AU2007216541B2; EP1984453A1; TWI347960B

Abstract

Procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de una mezcla de materiales naturales en forma de partículas y de un agente aglutinante termoplástico, sin la adición de almidones, siendo moldeada la mezcla mediando elevación de la temperatura y/o de la presión para dar un cuerpo moldeado, caracterizado porque el agente aglutinante termoplástico se emplea en forma de una composición de polvos poliméricos redispersables en agua, que contiene uno o varios polímeros constituidos sobre la base de uno o varios monómeros tomados del conjunto que comprende ésteres vinílicos, ésteres con ácidos (met)acrílicos de alcoholes sin ramificar o ramificados con 1 a 15 átomos de C, compuestos vinil-aromáticos, olefinas, 1,3-dienos y halogenuros de vinilo y eventualmente de 0,1 a 5% en peso, referido al peso total de la mezcla de monómeros, de unos monómeros auxiliares, uno o varios coloides protectores tomados del conjunto que comprende poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o completamente saponificados, poli(vinil-pirrolidonas), poli(vinil-acetales), celulosas y sus derivados, proteínas, lignina-sulfonatos, poli-((met)acrilamidas), poli(ácidos vinil-sulfónicos) y sus copolímeros solubles en agua, melamina - formaldehído - sulfonatos, naftaleno -formaldehído - sulfonatos, así como de 1 a 30% en peso de agentes antiapelmazantes, referido a la proporción de los polímeros.

Description

Procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de una mezcla de materiales naturales en forma de partículas y de un agente aglutinante termoplástico.

El invento se refiere a un procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de una mezcla de materiales naturales en forma de partículas y de un agente aglutinante termoplástico, siendo moldeada la mezcla, mediando elevación de la temperatura y/o de la presión, para formar un cuerpo moldeado.

Los materiales fibrosos naturales, en particular las fibras de madera, se elaboran en los últimos tiempos de modo acrecentado junto con materiales termoplásticos para la producción de los denominados Wood Plastic Composites (materiales compuestos de madera y materiales plásticos). Para ello, las fibras de madera o el aserrín de madera se mezcla(n) con un agente aglutinante termoplástico y se elabora(n) mediante extrusión para dar cuerpos moldeados. A partir del documento de solicitud de patente internacional WO-A 96/34045 se conoce un procedimiento para la producción de cuerpos moldeados, en el cual unos materiales fibrosos naturales se elaboran en mezcla con unos materiales sintéticos termoplásticos. La producción de masas de moldeo de materiales sintéticos por extrusión de una mezcla a base de fibras naturales y de un material termoplástico es conocida también en el documento WO-A 03/008494. En este caso, la porción de fibras naturales es incorporada en forma de briquetas aglutinadas con un material termoplástico.

Estos materiales naturales, que se presentan por ejemplo en forma de fibras de madera, aserrín de madera o recortes de madera, contienen en el estado secado al aire una considerable cantidad de humedad residual. Los materiales termoplásticos, tales como poliolefinas, poli(cloruros de vinilo) o ABS (copolímeros de acrilonitrilo, butadieno y estireno) no están situación de absorber el agua, que se pone en libertad durante la elaboración, en una cantidad significativa para el proceso. En el caso de la elaboración en condiciones termoplásticas, por ejemplo mediante extrusión, de mezclas de tales materiales naturales y de materiales termoplásticos, el agua residual presente conduce por lo tanto a una incontrolada formación de burbujas en los cuerpos moldeados, como consecuencia de la evaporación fulminante que aparece a las temperaturas de elaboración. Esto puede conducir hasta un punto en el que ya no se garantiza la cohesión de un tal cuerpo moldeado.

En los documentos WO-A 03/035373 y WO-A 2004/090022 se propone, por lo tanto, en el caso de la producción de cuerpos moldeados a partir de fibras naturales y de un material termoplástico, emplear adicionalmente todavía un biopolímero, un almidón o una proteína, que fije el agua. Es desventajoso en tal caso el hecho de que la mezcla, adicionalmente a las fibras naturales y al agente aglutinante termoplástico, comprende todavía un tercer componente, y se reduce la resistencia mecánica del cuerpo moldeado.

Subsistía por lo tanto la misión de poner a disposición un procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de un material fibroso natural y de un agente aglutinante termoplástico, que conduzca a cuerpos moldeados con una alta resistencia mecánica, y en el cual para la eliminación del agua residual no se necesite ninguna etapa adicional de procedimiento, o para la fijación del agua residual no se necesite ninguna sustancia aditiva.

Es objeto del invento un procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de una mezcla de materiales naturales en forma de partículas y de un agente aglutinante termoplástico, sin la adición de almidones, siendo moldeada la mezcla mediando elevación de la temperatura y/o de la presión para dar un cuerpo moldeado, que está caracterizado porque el agente aglutinante termoplástico se emplea en forma de una composición de polvos poliméricos redispersables en agua, que contiene

uno o varios polímeros constituidos sobre la base de uno o varios monómeros tomados del conjunto que comprende ésteres vinílicos, ésteres con ácidos (met)acrílicos de alcoholes sin ramificar o ramificados con 1 a 15 átomos de C, compuestos vinil-aromáticos, olefinas, 1,3-dienos y halogenuros de vinilo, y eventualmente de 0,1 a 5% en peso, referido al peso total de la mezcla de monómeros, de unos monómeros auxiliares, uno o varios coloides protectores tomados del conjunto que comprende poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o completamente saponificados, poli(vinil-pirrolidonas), poli(vinil-acetales), celulosas y sus derivados, proteínas, lignina-sulfonatos, poli((met)acrilamidas), ácidos poli(vinil-sulfónicos) y sus copolímeros solubles en agua, melamina - formaldehído - sulfonatos y naftaleno - formaldehído - sulfonatos, así como de 1 a 30% en peso de agentes antiapelmazantes, referido a la proporción de polímeros.

Unos apropiados materiales naturales en forma de partículas son por ejemplo fibras de madera, aserrín de madera y recortes de madera. Se prefieren unos materiales naturales vegetales, tales como fibras de algodón, fibras de yute, fibras de sisal, fibras de cáñamo, fibras de lino y fibras de madera, y aserrín de madera. La proporción de los materiales naturales en la mezcla que se ha de elaborar en condiciones termoplásticas, es de 20 a 98% en peso, de manera preferida de 50 a 80% en peso, en cada caso referido al peso total de la mezcla.

Como polvos poliméricos redispersables en agua se designa a unas composiciones de polvos que son accesibles mediante una desecación de las correspondientes dispersiones acuosas de los polímeros de base en presencia de coloides protectores. A causa de este proceso de producción, la resina finamente dividida de la dispersión se envuelve con una cantidad suficiente de un coloide protector soluble en agua. Al realizar la desecación, el coloide protector actúa igual que una envoltura, que evita el pegamiento conjunto de las partículas. Al redispersar en agua, el coloide protector se disuelve de nuevo en agua y se presenta una dispersión acuosa de las originales partículas poliméricas (Schulze J. en TIZ, nº. 9, 1985).

Unos apropiados polímeros son los constituidos sobre la base de uno o varios monómeros tomados del conjunto que comprende ésteres vinílicos, ésteres con ácidos (met)acrílicos de alcoholes sin ramificar o ramificados con 1 a 15 átomos de C, compuestos vinil-aromáticos, olefinas, 1,3-dienos y halogenuros de vinilo, y eventualmente de 0,1 a 5% en peso, referido al peso total de la mezcla de monómeros, de unos monómeros auxiliares.

Apropiados ésteres vinílicos son los de ácidos carboxílicos con 1 a 12 átomos de C. Se prefieren acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, 2-etil-hexanoato de vinilo, laurato de vinilo, acetato de 1-metil-vinilo, pivalato de vinilo y esteres vinílicos de ácido monocarboxílicos ramificados en posición \alpha con 9 a 11 átomos de C, por ejemplo VeoVa9^{R} o VeoVa10^{R} (nombre comercial de la entidad Resolution). Se prefiere especialmente el acetato de
vinilo.

Apropiados monómeros tomados del conjunto de los ésteres de ácido acrílico o de los ésteres de ácido metacrílico son ésteres de alcoholes sin ramificar o ramificados con 1 a 15 átomos de C. Preferidos ésteres de ácido metacrílico o ésteres de ácido acrílico son acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de propilo, metacrilato de propilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo, metacrilato de t-butilo y acrilato de 2-etil-hexilo. Se prefieren especialmente el acrilato de metilo, el metacrilato de metilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de t-butilo y el acrilato de 2-etil-hexilo.

Como compuestos vinil-aromáticos se prefieren estireno, metil-estireno y vinil-tolueno. Un halogenuro de vinilo preferido es el cloruro de vinilo. Las olefinas preferidas son etileno y propileno y los dienos preferidos son 1,3-butadieno e isopreno.

Eventualmente se puede copolimerizar además todavía de 0,1 a 5% en peso, referido al peso total de la mezcla de monómeros, de unos monómeros auxiliares. Preferentemente, se emplea de 0,5 a 2,5% en peso de unos monómeros auxiliares. Ejemplos de monómeros auxiliares son ácidos mono- y dicarboxílicos insaturados etilénicamente, de manera preferida ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico y ácido maleico; amidas y nitrilos de ácidos carboxílicos insaturados etilénicamente, de manera preferida acrilamida y acrilonitrilo; mono- y diésteres del ácido fumárico y del ácido maleico, tales como los ésteres dietílicos y diisopropílicos, así como anhídrido de ácido maleico, ácidos sulfónicos insaturados etilénicamente o respectivamente sus sales, de manera preferida ácido vinil-sulfónico, ácido 2-acrilamido-2-metil-propano-sulfónico. Otros ejemplos son unos comonómeros previamente reticulables, tales como comonómeros insaturados etilénicamente múltiples veces, por ejemplo ftalato de dialilo, adipato de divinilo, maleato de dialilo, metacrilato de alilo o cianurato de trialilo, o comonómeros posteriormente reticulables, por ejemplo por ejemplo el ácido acrilamido-glicólico (AGA), el éster metílico de ácido metacrilamido-glicólico (MAGME), la N-metilol-acrilamida (NMA), la N-metilol-metacrilamida, el N-metilol-carbamato de alilo, éteres alquílicos tales como el éter isobutoxílico o ésteres de la N-metilol-acrilamida, de la N-metilol-metacrilamida y del N-metilol-carbamato de alilo. Son apropiados también unos comonómeros con funciones epoxídicas, tales como metacrilato de glicidilo y acrilato de glicidilo. Otros ejemplos son unos comonómeros con funciones de silicio, tales como acriloxi-propiltri(alcoxi)- y metacriloxi-propiltri(alcoxi)-silanos, vinil-trialcoxi-silanos y vinil-metil-dialcoxi-silanos, pudiendo estar contenidos como grupos alcoxi, por ejemplo, radicales etoxi y etoxi-(propilenglicol)-éter. Se han de mencionar también unos monómeros con grupos hidroxi o CO, por ejemplo ésteres hidroxialquílicos de ácido metacrílico y de ácido acrílico, tales como un acrilato o metacrilato de hidroxietilo, hidroxipropilo o hidroxibutilo, así como compuestos tales como diacetona-acrilamida y acetilacetoxi-acrilato o metacrilato de
etilo.

La elección de los monómeros o respectivamente la elección de las proporciones en peso de los comonómeros se efectúa en este contexto de tal manera que en general resulta una temperatura de transición vítrea Tg de \leq 120ºC, de manera preferida de -40ºC a +120ºC, de manera especialmente preferida de -20ºC a +80ºC. La temperatura de transición vítrea Tg de los polímeros se puede determinar de una manera conocida mediante una calorimetría de barrido diferencial, del inglés Differential Scanning Calorimetry (DSC). La Tg se puede calcular previamente de un modo aproximado también mediante la ecuación de Fox. De acuerdo con Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, página 123 (1956) se realiza que: 1/Tg = x1/Tg1 + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, representando xn la fracción másica (% en peso/100) del monómero n, y Tgn la temperatura de transición vítrea en grados Kelvin del homopolímero del monómero n. Los valores de Tg para homopolímeros se exponen en el Polymer Handbook (Manual de los polímeros) 2ª edición, J. Wiley & Sons, Nueva York (1975).

Se prefieren unos homo- o copolímeros que contienen uno o varios monómeros tomados del conjunto formado por acetato de vinilo, ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición \alpha con 9 a 11 átomos de C, cloruro de vinilo, etileno, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de propilo, metacrilato de propilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de 2-etil-hexilo y estireno. Se prefieren especialmente unos copolímeros con acetato de vinilo y etileno; con acetato de vinilo, etileno y un éster vinílico de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición \alpha con 9 a 11 átomos de C; con acrilato de n-butilo y acrilato de 2-etil-hexilo y/o metacrilato de metilo; con estireno y uno o varios monómeros tomados del conjunto formado por acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etil-hexilo; con acetato de vinilo y uno o varios monómeros tomados del conjunto formado por acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etil-hexilo y eventualmente etileno; con 1,3-butadieno y estireno y/o metacrilato de metilo así como eventualmente otros ésteres del ácido acrílico; pudiendo contener las mezclas mencionadas eventualmente además todavía uno o varios de los monómeros auxiliares que se han mencionado más arriba.

La preparación de los polímeros se efectúa de acuerdo con el procedimiento de polimerización en emulsión o de acuerdo con el procedimiento de polimerización en suspensión, en presencia de coloides protectores, de manera preferida de acuerdo con el procedimiento de polimerización en emulsión, siendo la temperatura de polimerización en general de 20ºC a 100ºC, de manera preferida de 60ºC a 90ºC y pudiéndose trabajar, en el caso de la copolimerización de monómeros gaseosos tales como etileno, también bajo presión, por lo general entre 5 bares y 100 bares. La iniciación de la polimerización se efectúa con los agentes iniciadores o las combinaciones de agentes iniciadores y de redox solubles en agua o respectivamente solubles en los monómeros, que son habituales para la polimerización en emulsión o respectivamente la polimerización en suspensión. Ejemplos de agentes iniciadores solubles en agua son persulfato de sodio, peróxido de hidrógeno, azobisisobutironitrilo. Ejemplos de agentes iniciadores solubles en los monómeros son peroxidicarbonato de dicetilo, peroxidicarbonato de diciclohexilo y peróxido de dibenzoílo. Los mencionados agentes iniciadores se emplean por lo general en una proporción de 0,01 a 0,5% en peso, referida al peso total de los monómeros. Como combinaciones de agentes iniciadores y de redox se utilizan unas combinaciones de los mencionados agentes iniciadores en combinación con agentes reductores. Agentes reductores apropiados son por ejemplo sulfito de sodio, hidroximetanosulfinato de sodio y ácido ascórbico. La cantidad de los agentes reductores es de manera preferida de 0,01 a 0,5% en peso, referida al peso total de los
monómeros.

Para la regulación del peso molecular se pueden emplear durante la polimerización unas sustancias reguladoras. Caso de que se empleen agentes reguladores, éstos se emplean usualmente en unas proporciones comprendidas entre 0,01 y 5,0% en peso, referidas a los monómeros que se han de polimerizar, y se añaden dosificadamente por separado o también previamente mezclados con componentes de la reacción. Ejemplos de tales sustancias son n-dodecil-mercaptano, terc.-dodecil-mercaptano, ácido mercapto-propiónico, éster metílico de de ácido propiónico, isopropanol y acetaldehído. De manera preferida no se utiliza ninguna sustancia reguladora.

Para la estabilización de la tanda de polimerización se emplean unos coloides protectores, eventualmente en combinación con agentes emulsionantes. Coloides protectores apropiados son poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o completamente saponificados (poli(vinil-pirrolidonas); poli(vinil-acetales), celulosas y sus derivados carboximetílicos, metílicos, hidroxietílicos e hidroxipropílicos; proteínas tales como caseína o un caseinato, una proteína de soja, gelatinas, lignina-sulfonatos, una poli(met)acrilamida, ácidos poli(vinil-sulfónicos) y sus copolímeros solubles en agua; melamina - formaldehído - sulfonatos, y naftaleno - formaldehído - sulfonatos. Se prefieren unos poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o completamente saponificados. Se prefieren especialmente unos poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados con un grado de hidrólisis de 80 a 95% en moles y con una viscosidad según Höppler en una solución acuosa al 4% de 1 a 30 mPas (método según Höppler a 20ºC, norma DIN
53015).

Después de haberse terminado la polimerización, para la eliminación de los monómeros residuales, se puede polimerizar posteriormente en aplicación de métodos conocidos, por ejemplo mediante una polimerización posterior iniciada con un catalizador redox. Los monómeros residuales volátiles se pueden eliminar también mediante destilación, de manera preferida bajo una presión reducida, y eventualmente haciendo pasar a su través o por encima de ellos unos gases de arrastre inertes tales como aire, nitrógeno o vapor de agua. Las dispersiones acuosas obtenibles de esta manera tienen un contenido de materiales sólidos de 30 a 75% en peso, de manera preferida de 50 a 60% en
peso.

Para la producción de las composiciones de polvos poliméricos redispersables en agua, las dispersiones, eventualmente después de una adición de otros coloides protectores adicionales como agentes auxiliares de la desecación, se secan, por ejemplo mediante una desecación en capa turbulenta, una desecación por congelación (liofilización) o una desecación por atomización. De manera preferida, las dispersiones se secan por atomización. La desecación por atomización se efectúa en este contexto en las usuales instalaciones de desecación por atomización, pudiendo efectuarse la atomización mediante boquillas para un solo material, para dos materiales o para múltiples materiales o bien con un disco rotatorio. La temperatura de salida se escoge por lo general en el intervalo de 45ºC a 120ºC, de manera preferida de 60ºC a 90ºC, según sean la instalación, la Tg de la resina y el deseado grado de desecación. La viscosidad de la alimentación que se ha de atomizar es ajustada a través del contenido de materiales sólidos, de tal manera que se obtenga un valor de < 500 mPas (viscosidad de Brookfield a 20 revoluciones y 23ºC), de manera preferida < 250 mPas. El contenido de materiales sólidos de la dispersión que se ha de atomizar es > 35%, de manera preferida
> 40%.

Por regla general el agente auxiliar de la desecación se emplea en una proporción total de 0,5 a 30% en peso, referida a los componentes poliméricos de la dispersión. Esto quiere decir que la proporción total del coloide protector, antes del proceso de desecación, debe ascender por lo menos a 1 hasta 30% en peso, referido a la proporción de los polímeros; de manera preferida se emplea de 5 a 20% en peso, referido a la proporción de los polímeros.

Apropiados agentes auxiliares de la desecación son por ejemplo los coloides protectores ya mencionados.

Al efectuar la atomización se ha manifestado como favorable en muchos casos un contenido de hasta 1,5% en peso de agentes antiespumantes, referido al polímero de base. Para la elevación de la capacidad de almacenamiento por mejoramiento de la estabilidad frente al apelmazamiento, en particular en el caso de polvos con una baja temperatura de transición vítrea, el polvo obtenido es provisto de un agente antiapelmazante (agente antiaglomerante), en un 1 a 30% en peso, referido al polímero total de los componentes poliméricos. Ejemplos de agentes antiapelmazantes son el carbonato de Ca o respectivamente Mg, talco, yeso, ácido silícico, caolines, tales como metacaolín, y silicatos con unos tamaños de partículas situados preferiblemente en el intervalo de 10 nm a 10 \mum.

Se prefieren en sumo grado unas composiciones de polvos redispersables que contienen copolímeros con acetato de vinilo y etileno o copolímeros con acetato de vinilo, etileno y un éster vinílico de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición \alpha con 9 a 11 átomos de C como polímero formador de películas, y un poli(alcohol vinílico) parcialmente saponificado como coloide protector.

La proporción de las composiciones de polvos poliméricos redispersables en agua en la mezcla que se ha de elaborar en condiciones termoplásticas, es de 1 a 80% en peso, de manera preferida de 5 a 50% en peso, de manera especialmente preferida de 10 a 40% en peso, en cada caso referido al peso total de la mezcla. Las composiciones de polvos poliméricos redispersables se pueden emplear también en mezcla con materiales termoplásticos no redispersables habituales. Ejemplos de materiales termoplásticos habituales son los de polietileno, polipropileno, PVC (poli(cloruro de vinilo)), ABS, y una resina sólida de poli(acetato de vinilo). La proporción en peso de estos materiales termoplásticos no debería sobrepasar preferiblemente un 70% en peso en la mezcla con el polvo polimérico redispersable. Eventualmente, el polvo polimérico redispersable se puede emplear también en mezcla con agentes reticulantes. Ejemplos de ellos son agentes reticulantes epoxídicos tales como Epicote.

Eventualmente, en la mezcla pueden estar contenidos todavía otros materiales aditivos que son usuales en el caso de la elaboración en condiciones termoplásticas de materiales sintéticos. Ejemplos de ellos son colorantes, pigmentos, agentes estabilizadores, agentes plastificantes, agentes de deslizamiento y agentes ignifugantes.

Para la producción de los cuerpos moldeados, los materiales naturales en forma de partículas y la composición de polvos poliméricos redispersables en agua, así como eventualmente otros materiales aditivos, se mezclan entre sí, por ejemplo, en un aparato mezclador en caliente, y se elaboran para formar cuerpos moldeados mediante las usuales técnicas de conformación en condiciones termoplásticas. Preferiblemente, la elaboración se efectúa mediante extrusión con una correspondiente zona de desgasificación y mediante moldeo por inyección. La temperatura de elaboración es por lo general de 60ºC a 200ºC, de manera preferida de 90ºC a 150ºC. De manera preferida se trabaja a una presión elevada, de manera más preferida a unas presiones de 10 a 600 bares absolutos. La producción de los cuerpos moldeados se puede efectuar también a través de la etapa de los granulados.

De modo sorprendente, se ha mostrado que en el caso de la utilización de una composición de polvos poliméricos redispersables en agua, no se necesita en el caso de la elaboración en condiciones termoplásticas ninguna desecación previa de una madera secada al aire con un contenido de agua de alrededor de 8% en peso ni ninguna adición de sustancias aditivas que fijen el agua. La producción de cuerpos moldeados es facilitada considerablemente por lo tanto con el procedimiento conforme al invento.

Los siguientes Ejemplos sirven para la explicación adicional del invento:

Para realizar los ensayos se emplearon los siguientes componentes:

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Polvo RD 1 (RDP 1)

Polvo dispersable estabilizado con un poli(alcohol vinílico), constituido sobre la base de un homopolímero de poli(acetato de vinilo) con una Tg = 30ºC (Vinnex LL 2510 de la entidad Wacker Chemie AG).

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Polvo RD 2 (RDP 2)

Polvo dispersable estabilizado con un poli(alcohol vinílico), constituido sobre la base de un homopolímero de poli(acetato de vinilo) con una Tg = -7ºC (Vinnex LL 2504 de la entidad Wacker Chemie AG).

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Material termoplástico comparativo (VT)

Resina sólida de poli(acetato de vinilo) con una Tg = 30ºC (Vinnapas UW 1 de la entidad Wacker Chemie AG).

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Fibras de madera (secadas al aire)

Lignocel BK 40/90 de la entidad Rettenmaier:

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Almidón

Emsize E9 de la entidad Emsland Stärke

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Pigmento

Dióxido de titanio Kronos 2000 de la entidad Kronos.

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Agente de deslizamiento

Estearato de calcio Caesit 1 de la entidad Bärlocher.

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Se produjeron unos perfiles duros (Tabla 1) y unos perfiles blandos (Tabla 2) mediante extrusión.

Para esto las mezclas indicadas en las Tablas se elaboraron en las cantidades allí indicadas (en partes en peso) con una extrusora de dos husillos con unos husillos que giran en sentidos opuestos, para formar unos perfiles. La temperatura de elaboración ha de ser de 100ºC a 130ºC.

Las mezclas se elaboraron también en una instalación de moldeo por inyección.

La capacidad para la extrusión, la capacidad para el moldeo por inyección así como la formación de burbujas durante la extrusión se valoraron visualmente.

Las propiedades mecánicas, tales como el módulo de elasticidad (módulo E) y la resistencia a la flexión (BF acrónimo de Biege Festigkeit) se determinaron en unas planchas prensadas con un tamaño de 80 mm X 10 mm X 4 mm de acuerdo con la norma DIN EN ISO 178.

Los resultados están recopilados en las Tablas 1 y 2:

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TABLA 1

1

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Los resultados muestran que en el caso del empleo de materiales termoplásticos redispersables como agentes aglutinantes, en comparación con un material termoplástico habitual, se mejoran manifiestamente la capacidad para la extrusión y la capacidad para el moldeo por inyección, así como las propiedades de los productos finales. Esto se pone de manifiesto sobre todo en el caso de las formulaciones sin la adición de almidones: una resina sólida de PVAC no redispersable no puede absorber el agua que se ha puesto en libertad a partir de la madera durante la elaboración, lo cual tiene como consecuencia una formación acrecentada de burbujas y una restringida cohesión de la geometría de los perfiles.

TABLA 2

2

Los resultados obtenidos con un polvo aglutinante flexible y blando, con una dureza Shore A90, muestran que, también sin el empleo de un almidón que fije agua, resultan una muy buena capacidad de tratamiento y unas muy buenas propiedades mecánicas.

Claims

1. Procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de una mezcla de materiales naturales en forma de partículas y de un agente aglutinante termoplástico, sin la adición de almidones, siendo moldeada la mezcla mediando elevación de la temperatura y/o de la presión para dar un cuerpo moldeado, caracterizado porque el agente aglutinante termoplástico se emplea en forma de una composición de polvos poliméricos redispersables en agua, que contiene

uno o varios polímeros constituidos sobre la base de uno o varios monómeros tomados del conjunto que comprende ésteres vinílicos, ésteres con ácidos (met)acrílicos de alcoholes sin ramificar o ramificados con 1 a 15 átomos de C, compuestos vinil-aromáticos, olefinas, 1,3-dienos y halogenuros de vinilo y eventualmente de 0,1 a 5% en peso, referido al peso total de la mezcla de monómeros, de unos monómeros auxiliares,

uno o varios coloides protectores tomados del conjunto que comprende poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o completamente saponificados, poli(vinil-pirrolidonas), poli(vinil-acetales), celulosas y sus derivados, proteínas, lignina-sulfonatos, poli-((met)acrilamidas), poli(ácidos vinil-sulfónicos) y sus copolímeros solubles en agua, melamina - formaldehído - sulfonatos, naftaleno -formaldehído - sulfonatos,

así como de 1 a 30% en peso de agentes antiapelmazantes, referido a la proporción de los polímeros.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque está contenido un polímero, tomado del conjunto que comprende un homopolímero de acetato de vinilo, copolímeros con acetato de vinilo y etileno, copolímeros con acetato de vinilo, etileno y un éster vinílico de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición \alpha con 9 a 11 átomos de C, copolímeros con acrilato de n-butilo y acrilato de 2-etil-hexilo y/o metacrilato de metilo, copolímeros con estireno y con uno o varios monómeros tomados del conjunto formado por acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etil-hexilo, copolímeros con acetato de vinilo y con uno o varios monómeros tomados del conjunto formado por acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etil-hexilo y eventualmente etileno, copolímeros con 1,3-butadieno y estireno y/o metacrilato de metilo, así como eventualmente otros ésteres de ácido acrílico.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 a 2, caracterizado porque como materiales naturales en forma de partículas se emplean fibras naturales.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como materiales naturales en forma de partículas se emplean fibras de madera, aserrín de madera o recortes de madera.

5. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la composición de polvos poliméricos redispersables en agua se emplea en mezcla con unos materiales termoplásticos que no son redispersables en agua.

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la composición de polvos poliméricos redispersables en agua se emplea en mezcla con agentes reticulantes.