ES2291157T3

ES2291157T3 - Agentes antibloqueo con dispersabilidad mejorada en peliculas poliolefinicas y metodos para su fabricacion y empleo.

Info

Publication number: ES2291157T3
Application number: ES00110989T
Authority: ES
Inventors: Gonda Van Essche; Andreas Schmidt
Original assignee: Grace GmbH
Current assignee: Grace GmbH
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2008-03-01
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: EP1160278B1; EP1160278A1; ATE370191T1; DE60035967D1; DK1160278T3; PT1160278E; DE60035967T2

Abstract

Un producto en partículas que comprende: (a) óxido inorgánico poroso seleccionado de gel de sílice y sílice precipitado; y (b) un agente tensoactivo conteniendo éster elegido entre monoglicéridos de ácido graso, ésteres de sorbitan de ácido graso, ésteres de glicerina de ácido graso y sus mezclas, en particular monoestearato de glicerina y monoestearato de sorbitan; en donde el tamaño de partícula medio del producto en partículas está en la gama de 1 a 20 micras y el producto en partículas tiene un contenido de carbono en una gama de 1 a 15% n peso de (a)+(b).

Description

Agentes antibloqueo con dispersabilidad mejorada en películas poliolefínicas y métodos para su fabricación y empleo.

Antecedentes del invento

Este invento se refiere a partículas que son apropiadas como agentes antibloqueo para películas plásticas. El invento se refiere, mas particularmente, a partículas antibloqueo altamente porosas y métodos para volverlas mas dispersables en polímeros utilizados para obtener las películas.

Los óxidos inorgánicos en partículas porosos, por ejemplo geles de sílice, se utilizan ampliamente como agentes antibloqueo en películas poliméricas, especialmente películas poliolefínicas. Los agentes antibloqueo para estas películas tienen, típicamente tamaños de partícula medio en la gama de 1 a 20 \mum, y generalmente se incorporan en las películas en concentraciones que oscilan entre 0,001 y 2,0% en peso. Se considera que estas partículas producen deformaciones superficiales microscópicas que reducen en contacto entre dos superficies de películas que yacen una sobre la otra, facilitando así la separación de estas superficies, por ejemplo la separación de los dos lados de una bolsa o el desenrollado de película a partir de un rollo. La resistencia a la separación se llama "bloqueo" y agentes adicionados para reducir la resistencia imparten lo que se llama "anti-bloqueo".

Los geles de sílice amorfos sintéticos son particularmente apropiados para anti-bloqueo. Estos tienen un volumen de poro específico relativamente grande (porosidad) y proporciona un número de partículas mayor (de cierto tamaño) por gramo que los productos con porosidad inferior (por ejemplo talco, greda, sílice que se encuentra en estado natural tal como tierra de diatomeas). Por estos motivos se conocen geles de sílice sintéticos de poro micronizado como agentes antibloqueo mas efectivos que los productos con baja o ninguna porosidad.

Agentes antibloqueo pueden venderse directamente a fabricantes de resina de polímero o mas típicamente venderse a fabricantes de película como partidas maestras. Las partidas maestras se preparan adicionando el agente antibloqueo en alta carga a un polímero de base. Estas partidas maestras se procesan luego a través de una extrusora para preparar pellas de partida maestras. Las pellas se adicionan como concentrados a una resina polimérica que se procesa luego de por sí a través de una extrusora de películas para formar la película poliolefínica.

Sin embargo partículas antibloqueo relativamente altamente porosas pueden aglomerarse para formar partículas mayores antes y/o durante la mezcla para obtener la partida maestra o durante el proceso de extrusión de partida maestra para formarlas. Estos grandes aglomerados dificultan la rotura y, como resultado, pueden estar presentes cuando la partida maestra sale de la extrusora. Esto conduce a bloqueos frecuentes de tamices que filtran partícula de polímero sin fundir y aditivos no dispersados. Los bloqueos a su vez causan menor rendimiento de la producción.

Estos aglomerados conducen también a productos de película inferior. Mas específicamente estos aglomerados se sabe que causan imperfecciones llamadas "puntos de defecto u ojos de pez". Estos defectos aparecen como orificios o defectos en las películas. Debido a que los óxidos inorgánicos porosos tal como gel de sílice amorfo son eficientes agentes anti bloqueo existe necesidad de disminuir su tendencia a aglomerarse y/o mejorar su dispersabilidad para reducir la creación de defectos, pero sin afectar de forma perjudicial la prestación de los agentes.

En el campo de recubrimientos arquitectónicos se sabe que la dispersabilidad de agentes de aplanamiento obtenidos de partículas de óxido inorgánico poroso pueden mejorarse revistiendo el agente de aplanamiento con cera poliolefínica. Los agentes de aplanamiento sin tratar pueden sedimentar con el tiempo y el sedimento resultante resulta luego de difícil redispersión. Los agentes tratados con cera, por otra parte, son de mas fácil redispersión después de sedimentar. El mismo tipo de tratamiento se ha sugerido para pigmentos y colorantes de película para mejorar su dispersabilidad, pero se ha encontrado con éxito limitado.

Partículas de sílice y/o alúmina dispersables en la gama de tamaño de 30-50 milimicras se han descrito en UK 1.109.840. Las partículas citadas en esta patente se tratan con agente tensoactivo en cantidades que oscilan entre 10 y 600 partes por 100 partes de partículas. Entre los muchos agentes citados se cita monoestearato de sorbitan y otros ésteres de ácido graso particulares como se ha citado. Sin embargo las modalidades preferidas descritas contienen altas cantidades de agente tensoactivo, por ejemplo 50 partes por 100 partes de partículas. La referencia cita también solo partículas en la gama de 30-50 milimicras y solo describe utilizar estas partículas en aplicaciones asociadas típicamente con partículas de tamaño fino de esta índole, por ejemplo agentes de refuerzo para caucho y pigmentos para pinturas. No se hace mención de tratar partículas apropiadas para anti-bloqueo, o sea las que tienen tamaños de partículas en la gama de 1 a 20 micras.

Los agentes tensoactivos citados en UK 1.109.840, por ejemplo, monoestearato de sorbitan, se han descrito también como agentes dispersantes para aditivos inorgánicos utilizados para reducir turbidez en películas olefínicas. Véase U.S. 4.490.502. La U.S. 4.560.609 describe también monoestearato de sorbitan como un agente de disolución para un aditivo inorgánico que se utiliza para impartir retención térmica en películas poliméricas. Cada una de estas patentes sugiere adicionar estos agentes a la base de polímero de película separadamente del aditivo inorgánico. Como se indica mas adelante, cuando se adicionan estos orgánicos a películas que contienen agentes antibloqueo convencionales se produce todavía una cantidad inaceptable de puntos defectuosos.

Otros ésteres de ácido graso se han citado como agentes anti apelmazamiento (US. 4.288.460) y modificadores de índice de refracción para películas (U.S. 4.415.691). Sin embargo las referencias anteriores no describen o sugieren soluciones para mejorar dispersabilidad de óxidos inorgánicos porosos en partículas apropiados para agentes antibloqueo. Por consiguiente existe necesidad de seguir mejorando la dispersabilidad de óxidos inorgánicos porosos de modo a maximizar el valor de estos agentes altamente eficientes.

Sumario del invento

Un producto en partículas poroso fácilmente dispersable antibloqueo para polímeros, por ejemplo películas poliolefínicas, puede preparase combinando óxidos inorgánicos en partículas porosos convencionales como se ha reivindicado con agentes tensoactivos polares tal como éster de ácido graso como se ha reivindicado antes de adicionar el óxido inorgánico a la base polimérica utilizada para la preparación de la película. Se ha encontrado que la mera adición de un agente tensoactivo tal como los anteriores a una mezcla de polímero y agente antibloqueo no proporciona resultados satisfactorios. Por otra parte los solicitantes han notado significante mejora en la dispersabilidad de los agentes antibloqueo cuando se mezcla íntimamente un agente tensoactivo con el antibloqueo antes de adicionarse a la base de polímero.

La dispersabilidad se mejora adicionalmente cuando los dos componentes del invento se combinan de modo que el agente tensoactivo se recubra sobre el óxido inorgánico poroso en partículas. El agente tensoactivo se adiciona, de preferencia, al agente anti-bloqueo en cantidades tales que el producto en partículas final tenga un contenido de carbono en la gama de alrededor de 1 a alrededor del 15% en peso basado en el peso total del agente tensoactivo y óxido inorgánico. El producto en partículas final tiene también un tamaño de partícula medio de los agentes antibloqueo convencionales, por ejemplo de alrededor de 1 a 20 micras.

Descripción detallada

Oxido inorgánico poroso. Los óxidos inorgánicos porosos del invento son gel de sílice amorfo micronizado (por ejemplo xerogel) y sílice precipitado típicamente utilizado como agente antibloqueo. El volumen de poro de estas partículas puede oscilar entre 0,3 y 2,0 cc/g. Si bien productos en partículas menos porosos pueden beneficiarse de este invento, los productos en partículas que tienen un volumen de poro de por lo menos 0,6 cc/g son mas apropiados debido a que estos agentes tienen un volumen de poro superior y son de mas difícil dispersión que los productos que tienen un volumen de poro menor. Los productos que tienen volúmenes de poro menores son también menos efectivos en proporcionar antibloqueo y por tanto son menos apropiados para una serie de aplicaciones antibloqueo. Las partículas que tienen volúmenes de poro en la gama de 0,8 a 2,0 cc/g son aún mas apropiadas. Son bien conocidos los métodos para la fabricación de productos en partículas porosos y los métodos.

Agentes antibloqueo de gel de sílice amorfo tradicional se preparan, de preferencia, molturando y secando un gel de sílice de base hasta un tamaño de partícula medio en la gama de alrededor de 1 a 20 micras, como se mide mediante un instrumento analizador de tamaño de partícula Mastersizer (difusión de luz) de Malvern. Las áreas superficiales de los productos en partículas antibloqueo porosos tradicionales están en la gama de 100-650 m^{2}/g. Los sílices de volumen de oro superior tienen áreas superficiales en la gama de alrededor de 250 a alrededor de 500 m^{2}/g y tienen un diámetro de poro medio de 7 a 50 nm. Los volúmenes de poro aquí expuestos se miden mediante porosimetría de nitrógeno convencional y el área superficial se mide utilizando la técnica BET.

Sílices precipitados porosos apropiados incluyen los descritos en "The Chemistry of Silica" Ralph K. Iler, A Wiley-Interscience Publication, John Wiley & Sons (1979), por ejemplo págs. 554-560. Estos sílices precipitados tienen volúmenes de poro en la gama de 0,1 a 0,8 cc/g, área superficial de 50-500 m^{2}/g y un tamaño de partícula medio de 2 a 15 micras. Métodos para obtener sílice precipitado se conocen en el arte como se expone en el antes citado "The Chemistry of Silica".

Agente tensoactivo. Los agentes tensoactivos apropiados como se ha reivindicado son aquellos que son polares y tienen un enlace de éster. Estos agentes se conocen y describen en la literatura. Véase Kirk Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 2ª edición, Vol. 19, págs. 507-593. Agentes tensoactivos apropiados son ésteres de ácido graso.

Los ésteres de ácido graso apropiados son ácidos de éster graso de alcoholes polihídricos tal como monoglicéridos de ácido graso, ésteres de sorbitan de ácido graso, ésteres de poliglicerina de ácido graso. Modalidades particularmente preferidas incluyen monoestearato de glicerina, monoestearato de sorbitan y monooleato de sorbitan. Otros agentes apropiados incluyen monolaurato de sorbitan, tristarato de sorbitan y esquioleato de sorbitan. Pueden utilizarse también aductos de óxido de alquileno de los compuestos anteriores. Estos aductos incluyen monooleato de polioxietileno, monolaurato de polioxietilen sorbitan, monoestearato de polioxietileno y monolaurato de polioxietileno.

El oxido inorgánico poroso en partículas y el agente tensoactivo polar se combinan en modo a producir un producto en partículas con un tamaño de partícula medio en la gama de alrededor de 1 a alrededor de 20 micras y un contenido de carbono de alrededor de 1 a alrededor de 15% basado en el peso de óxido inorgánico y agente tensoactivo. Los tamaños de partícula preferidos están en la gama de 1 a 12 micras, y mas preferentemente en la gama de 1 a 7 micras. Otras modalidades preferidas tienen tamaños de partícula en la gama de 10-12 micras.

\newpage

El agente tensoactivo se adiciona en una cantidad efectiva para dispersar el producto en partículas antibloqueo en un polímero. La cantidad adicionada se refleja por el contenido de carbono en el producto final. El contenido de carbono del invento está en la gama de 1 a 15%, pero de preferencia en la gama de 1 a 10% en peso de las partículas y agente activo superficial. Referencia al contenido de carbono aquí se utiliza para significar la cantidad de carbono presente en una muestra particular. Por ejemplo, si un producto en partículas recubierto se quema con exceso de oxígeno a 1450ºC, cualquier hidrocarburo presente se convierte en dióxido de carbono y agua. El agua se separa y el gas seco resultante se alimenta a través de una célula de infrarrojos a un ratio controlado, por ejemplo 4 l/min. La concentración de dióxido de carbono en la corriente se mide luego mediante un analizador, por ejemplo un Analizador SC-444 de ECO. Esta concentración se convierte en un valor porcentaje/(ppm) carbono teniendo en cuenta el peso de la muestra, calibraje y valor de humedad conocido. En la mayoría de los casos el contenido de carbono anterior puede obtenerse mediante la adición de alrededor de 5 a alrededor de 20% en peso de agente tensoactivo basado en el peso del óxido inorgánico.

El invento puede prepararse combinando un agente tensoactivo mezclado íntimamente y un producto en partículas anti-bloqueo en una mezcladora o secador fluidifcado. En esta modalidad en producto en partículas se pre-moltura primero hasta el tamaño de partícula medio deseado para el producto final y luego el producto en partículas molturado y agente tensoactivo se adiciona a una mezcladora o secadora. El agente tensoactivo puede adicionarse también al producto en partículas de óxido inorgánico cuando el producto en partículas de moltura a su tamaño de partícula medio final. Este procedimiento puede llevarse a cabo en un molino de chorro o molino de chorro diseñado para mezclar materiales íntimamente y a fondo. Ambos métodos se ilustran en los ejemplos siguientes.

Uno u otro método puede utilizarse para producir producto en partículas constituido esencialmente por oxido inorgánico y agente tensoactivo, por ejemplo, como los dos únicos componentes o incluyendo menores cantidades de componente(s) adicional(es) que no afectan las propiedades del producto en partículas. Cuando se utilizan los métodos antes descritos se prefiere elegir condiciones que produzcan un recubrimiento del agente tensoactivo sobre el material de partículas de oxido inorgánico. Esto se lleva a cabo generalmente calentando la mezcla o molino cuando se combinan los materiales u de otro modo se ponen en contacto entre sí. En ciertos casos existe necesidad de calentar la mezcla del agente tensoactivo y producto en partículas al punto de fusión del agente tensoactivo, por ejemplo cuando se utiliza una mezcladora Henschel. No obstante, el molino particular o mezcladora elegida, temperaturas de calentamiento y tiempos de residencia del molino o mezcladora dependen del óxido inorgánico poroso, tamaño de partícula medio deseado, contenido de secado deseado y el agente tensoactivo particular elegido.

Otro método menos preferido es combinar el óxido inorgánico y agente tensoactivo y adicionar la mezcla "tal cual" a una entrada de aditivo de una extrusora utilizada para obtener pellas de partida maestra o película. Parámetros de modificación y selección para cada uno de los métodos antes descritos está dentro del conocimiento del experto ordinario en el arte. Véase U.K. 1.109.840.

El invento puede incorporarse en polímero poliolefínico, por ejemplo polietileno y polipropileno, utilizando técnicas convencionales y cantidades convencionales. Estas cantidades pueden estar en la gama de 0,001 a 2,0% en peso de polímero, mientras que en la mayoría de aplicaciones típicas se utiliza en cantidades de 0,01 a 0,5% en peso. El invento puede también incorporarse en una partida maestra de polímero. En este caso el invento se adiciona a polímero a altas concentraciones, por ejemplo 80-95% en peso de polímero mas 5-20% en peso del invento. Las partidas maestras se preparan combinando el polímero y antibloqueo en equipo tal como mezcladoras Banbury, amasadoras internas o amasadoras de tornillo para obtener pellas o polvo. Las pellas o polvo se alimentan luego a una extrusora para obtener película. En el caso que se utilice una partida maestra se mezcla la partida maestra con los gránulos de polímero en una relación tal que se obtenga una concentración de coadyuvantes antibloqueo final de 0,01 a 0,5% en peso de polímero. La extrusión de la película a partir de una partida maestra es bien conocido en el arte. Métodos de preparación de película apropiados se describen en la patente US 4.327.009 o patente U.S. 4.415.691 cuyo contenido se incorpora como referencia. Películas típicas en las que el invento puede utilizarse son películas que tienen una amplia variedad de espesor de película. Por lo general el invento puede utilizarse con películas que tengan espesores en la gama de 0,5-100 micras. Los agentes antibloqueo del invento muestran un efecto antibloqueo que por lo menos igual al mostrado por los agentes antibloqueo sin tratar.

Los ejemplos que siguen del invento son ilustrativos y no tienen por objeto limitar en modo alguno el invento tal como se expone en las reivindicaciones anexas.

Ejemplos ilustrativos

Los ejemplos 1-4 ilustran varios métodos para la fabricación del producto en partículas de este invento. Se preparó también un producto en partículas revestido con cera para comparación frente a los del invento.

Ejemplo 1

Molino fluidificado

Un producto en partículas de sílice poroso vendido por Grace GmbH & Co. KG como antibloqueo SYLOBLOC® K500 y 15% en peso de varias ceras se mezcló en un molino fluidificado para formar agentes antibloqueo revestidos. Estas mezclas se pusieron a través de un molino fluidificado Alpine^{TM} a temperaturas de 160 a 210ºC con el fin de fundir la cera sobre la superficie de sílice, resultando en un sílice recubierto con un contenido de carbono de 0,7 a 10%. Estas muestras son las representadas como A, B y F-I en el ejemplo 5. El antibloqueo SYLOBLOC K500 tiene un tamaño de partícula medio (APS) de 5 micras según medición con un analizador de tamaño de partícula Malvern Mastersizer y un volumen de poro de 1,6 cc/g según medición con un porosímetro de nitrógeno Malvern ASAP. Los volúmenes de poro se midieron después de activarse la muestra a 200ºC durante tres horas. El vacío aplicado fue el programado por el fabricante del porosímetro.

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Ejemplo 2

Mezcladora

Se adicionaron 250 g de antibloqueo de sílice que se encuentra en el comercio como SYLOBLOC® K300 y 25 g de monoestearato de sorbitan a una mezcladora Henschel de 10 litros. El SYLOBLOC® K300 tiene un volumen de poro de 1,6 cc/g, un tamaño de partícula medio de 3,6 micras y un área superficial de 320 m^{2}/g. La mezcladora se calentó exteriormente hasta 60ºC. Los productos se mezclaron con una velocidad de giro de 3800 rpm hasta que se alcanzó una temperatura final del producto de 60ºC. El producto final tuvo un contenido de carbono de 6,3%.

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Ejemplo 3

Molino de chorro

Se utilizó como material de partida un gel de sílice de base con un volumen de poro de 1,6 ml/g, y un área superficial BET de 260 m^{2}/g. Este material se molió al aire hasta un material en partículas con un tamaño de poro medio de 5,4 micras, utilizando un molino espaciador de 5 mm y un rendimiento de 280 kg/h. Este producto se revistió durante la molturación con la adición de monoesterato de sorbitan en el chorro para obtener recubrimiento del 10% y 7,5% dosificando el sorbitato en el molino a ratios de 28 kg/h y 25 kg/h respectivamente. Esto resultó en partículas con contenido de carbono d 6,0% y 5,0% respectivamente.

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Ejemplo 4

Secador de lecho fluidificado

Se adicionaron 400 g del anti-bloqueo SYLOBLOC® K500 citado en el ejemplo 1 y 60 g de éster de ácido fosfórico Coatex DO-PP20 en un secador de lecho fluido lab Heinen. El material se calentó de 30ºC a 86ºC utilizando aire calentado a una temperatura de 100ºC. El tiempo de residencia en el secador de lecho fluidificado fue de 10 minutos a un ratio de flujo de aire de 3= Nm^{3}/h. La velocidad de la corriente de aire fue de 0,28 m/seg. El producto final tuvo un contenido de carbono del 9,3%.

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Ejemplo 5

Dispersabilidad

Se fabricaron partidas maestras de sílice al 5% de los antibloqueo revestidos relacionados a continuación en polipropileno (PP) en una extrusora de doble tornillo Theysohn. Estas partidas maestras se diluyeron luego con PP granulado mientras se mezclaba en una mezcladora de volteo y luego se procesó para producir películas con una concentración de 2000 ppm (0,2%) de sílice sobre una línea de película colada Collin. Las condiciones de la extrusora se indican a continuación.

Extrusora de doble tornillo Theyshon 30/40D

Tamiz: 200 mallas

Velocidad: 300 rpm

Temperatura: 250-190ºC

Productos probados:: (1) antibloqueo SYLOBLOC® K500 sin tratar

\quad: (2) Antibloqueo SYLOBLOC® K500 tratado revestido con A-J

1

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La película de polipropileno colada se juzgó visualmente respecto de defectos (nibs) utilizando la escala siguiente:

Disp. 1:: sílice bien dispersado (relativamente sin defectos), por ejemplo < 500 defectos/m^{2}

Disp. 2:: presentes algunos menores defectos de sílice, por ejemplo < 150 defectos/m^{2}

Disp. 3:: presente un número significante de defectos de sílice, por ejemplo > 1500 defectos/m^{2}, calidad de película no aceptable.

Disp. 4:: lleno de defectos, película inaceptable

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Valoración de dispersabilidad de las películas

2

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Ejemplo 6

Prestación antibloqueo y otras propiedades de la película

Se midió el coeficiente de fricción, propiedades antibloqueo y ópticas (turbidez) para el agente antibloqueo
SYLOBLOC® K500 (sin tratar) y SYLOBLOC® K500 tratado con 7,5% de monoestearato de sorbitan (S.M.S.) y se trató con 10% de monoestearato de sorbitan. Se adicionaron los agentes antibloqueo a una película de copolímero de polipropileno aleatoria a concentraciones de 1000, 2000 y 3000 ppm. Los antibloqueo tratados se prepararon utilizando métodos descritos antes. Se adicionó también a cada muestra 1000 ppm de coadyuvante de deslizamiento de erucamida. Las películas producidas para estas pruebas tuvieron un espesor de 35 micras.

A continuación se expone los valores del coeficiente de fricción (medido uno y siete días después).

3

*

\begin{minipage}[t]{153mm} Medido según
ASTM D 1894-73 utilizando un tester de
fricción/desprendimiento convencional. Los valores anteriores son
medidas de pruebas sobre tres muestras idénticas (170 mm x 65 mm)
que se estiran a 15 cm/min durante veinte
segundos.\end{minipage}

\vskip1.000000\baselineskip

A continuación se exponen valores de bloqueo para las películas anteriores.

4

*

\begin{minipage}[t]{153mm} Fuerza/100 =
Fuerza Newton (F) medida en gramos de peso necesarios para separar
dos películas obtenidas del material de prueba. Fuerza medida
utilizando dispositivo de Bock-Reblock electrónico
de Kageness DYNISCO®. Las películas se pretrataron primero
almacenando las películas a 23ºC a humedad relativa del 50% durante
veinte cuatro horas (24 h). Las películas se desbloquearon y
bloquearon luego a 70ºC bajo una carga de 0,8 N durante una hora y a
23ºC durante una segunda hora con la misma carga. Luego se midieron
los valores de bloqueo utilizando ASTM
D3354.\end{minipage}

\vskip1.000000\baselineskip

La turbidez se midió también para las muestras anteriores. La turbidez es un efecto que surge de difusión de luz de gran ángulo. Números de valor inferiores se refieren a películas mas claras. Los valores inferiores se obtuvieron a partir del dispositivo Hazegard Plus® a partir de Gardner, mientras que se utilizan condiciones y normas convencionales (Haze Standard H 10, Cat.Nº 4742, Serial nº 635709 y donde el control tuvo un valor de 1,4). La turbidez se mide siguiendo ASTM D 1003.

5

La dispersabilidad de los ejemplos anteriores se midió también mediante evaluación visual así como contando los defectos y midiendo la formación de presión al final de la extrusora.

6

^{1} Juzgado visualmente

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La cantidad de defectos en una película se juzgó visualmente y se valoró de conformidad con los valores siguientes:

1.: raramente estuvieron presentes defectos

2.: estuvieron presentes algunos defectos

3.: presentes una serie de defectos

4.: lleno de defectos

^{2} Contaje de defectos

Se mueve una película de 1 x 5 sobre un proyector superior. Se cuenta el número de defectos de tamaños diferentes sobre una gráfica calibrada. Se cuentan los efectos con tamaños en la gama de 0,2 mm a 1,5 mm. Luego se calculó el número total de defectos por metro cuadrado.

^{3} Prueba de ascenso de presión

Se alimenta una partida maestra conteniendo sílice al 4% en una extrusora de tornillo simple que contiene un paquete de tamiz (20 \mu). La presión antes del tamizado se mide como una función del tiempo. El resultado se expresa luego como dp/dt (aumento de presión con el tiempo). Contra inferior es la dp/dt mejor es la dispersabilidad.

Ejemplo 7

Comparaciones de dispersabilidad

La dispersabilidad de este invento (partículas de sílice poroso revestidas con monoestearato de sorbitan) se comparó con partículas adicionadas al polímero por separado del monoestearato, así como comparado con partículas preparadas mezclando simplemente los dos componentes antes de adicionar los componentes a un polímero.

(i) Muestras

Muestra 1:: Antibloqueo SYLOBLOC K500 revestido con 10% de monoestearato de sorbitan (el producto se recubrió durante la molturación). El método descrito en el ejemplo 3 se utilizó para recubrir esta muestra.

\global\parskip1.000000\baselineskip

Muestra 2:: Se mezcló antibloqueo SYLOBLOC K500 con 10% de monoestearato de sorbitan en una mezcladora de volteo a temperatura ambiente.

Muestra 3:: Se adicionó el monoestearato de sorbitan a polímero por separado antes de adicionar el sílice antibloqueo SYLOBLOC K500. Se adicionó la cantidad de estearato al 10% en peso de sílice. El polímero y estearato se mezclaron primero por volteo a temperatura ambiente y luego se alimento a la extrusora. Luego se adicionó sílice al polímero corriente abajo.

Muestra 4:: Antibloqueo SYLOBLOC K500 solo.

\vskip1.000000\baselineskip

(ii) Preparación de partidas maestras

Se obtuvieron partidas maestras de polímero a partir de las muestras anteriores sobre una extrusora de tornillo doble Theysohn (d0D). Se adicionó el 5% de las partículas de muestra a una resina de homopolímero de polipropileno (Eltex HV 001 PF-Solvay) utilizando un alimentador lateral en la corriente de polímero. Para la muestra 3 se mezcló el monoestearato de sorbitan con la resina de polímero HV 001PF, seguido de la adición corriente abajo de SYLOBLOC K500 en la extrusora. Las condiciones de extrusión para todas las muestras fueron:

Temperaturas de extrusión:: 230ºC

Rendimiento:: 12 kg/h

Paquete de tamiz:: 200 mallas

\vskip1.000000\baselineskip

(iii) Preparación de películas

Se diluyeron partidas maestras (ii) con un copolímero aleatorio de polipropileno EP1X30F (Montell) con etileno. Se adicionó también el coadyuvante de deslizamiento ER Crodamide vía un 5% de partida maestra para obtener una concentración final de 1000 ppm de antibloqueo en la película final. Se produjeron películas coladas sobre una línea de película colada Dr. Collin® bajo las condiciones siguientes:

Temperatura de extrusión:: 260ºC

Espesor de la película:: 35 \mu

\vskip1.000000\baselineskip

(iv) Dispersabilidad

Se contó el número de defectos (sílice no dispersado) por metro cuadrado en la película final.

7

La dispersabilidad del sílice revestido con monostearato de sorbitan fue inesperadamente mejor que el sílice adicionado por separado del agente tensoactivo. Como se ha mostrado antes la adición separada de monoestearato de sorbitan al polímero no tuvo efecto pronunciado sobre la dispersabilidad puesto que todas las películas con mas de 1500 defectos/m^{2} son inaceptables en términos de calidad de película. Se aprecia también dispersabilidad significantemente mejorada sobre sílices que se han mezclado simplemente con agente tensoactivo antes de adicionarlo a la película de polímero.

Claims

1. Un producto en partículas que comprende:

(a): óxido inorgánico poroso seleccionado de gel de sílice y sílice precipitado; y

(b): un agente tensoactivo conteniendo éster elegido entre monoglicéridos de ácido graso, ésteres de sorbitan de ácido graso, ésteres de glicerina de ácido graso y sus mezclas, en particular monoestearato de glicerina y monoestearato de sorbitan;

en donde el tamaño de partícula medio del producto en partículas está en la gama de 1 a 20 micras y el producto en partículas tiene un contenido de carbono en una gama de 1 a 15% n peso de (a)+(b).

2. El producto en partículas de la reivindicación 1, en donde (a) tiene un recubrimiento que comprende (b).

3. El producto en partículas de la reivindicación 1 o 2 en donde el producto en partículas se prepara comolturando (a) y (b) a una temperatura en la gama de 55 a 200ºC.

4. El producto en partículas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde el producto en partículas tiene un tamaño de partícula medio en la gama de 1 a 12 micras.

5. El producto en partículas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en donde el producto en partículas tiene un tamaño de partícula medio en la gama de 1 a 7 micras.

6. El producto en partículas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en donde (b) es un miembro del grupo constituido por ésteres de ácido graso de sorbitan y sus mezclas.

7. El producto en partículas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en donde el producto en partículas tiene un contenido de carbono de 1 a 10% en peso de (a) + (b).

8. El producto en partículas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en donde el producto en partículas tiene un volumen de poro en la gama de 0,3 a 2,0 cm^{3}/g.

9. El producto en partículas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en donde el producto en partículas tiene un volumen de poro en la gama de 0,8 a 2,0 cm^{3}/g.

10. Una película de polímero que comprende de 0,001 a 2,0% en peso del producto en partículas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. La película de la reivindicación 10 en donde el polímero comprende poliolefina.

12. La película de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11 en donde la película tiene un espesor en la gama de 0,5 a 100 micras.

13. Un método para la preparación de un agente antibloqueo en partículas que comprende:

(1): combinar partículas de óxido inorgánico poroso elegido entre gel de sílice y sílice precipitado, con un agente tensoactivo conteniendo éster elegido entre monoglicéridos de ácido graso, ésteres de sorbitan de ácido graso, ésteres de glicerina de ácido graso y sus mezclas, en particular monoestearato de glicerina y monoestearato de sorbitan, de modo que el producto en partículas tenga un contenido de carbono en una gama de 1 a 15% en peso basado en el peso del producto en partículas y agente;

(2): mezclar la combinación de (1) y recuperar un producto en partículas que tiene un tamaño de partícula medio de 1 a 20 micras.

14. El método de la reivindicación 13, en donde la mezcla se lleva a cabo a una temperatura de 25ºC o mas.

15. Un método para impartir antibloqueo a una película de polímero que comprende:

(1): combinar un polímero y un producto en partículas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9; y

(2): formar una película de la mezcla de (1) en forma tal que la película comprenda 0,001% a 1% en peso del producto en partículas basado en el peso total de la película.

16. Uso de un producto en partículas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, como agente anti-bloqueo para películas poliméricas.

17. Partida maestra de polímero que comprende polímero y 5 a 20% en peso de un producto en partículas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.