ES2632969T3

ES2632969T3 - Proceso de rotomoldeo para artículos de polietileno

Info

Publication number: ES2632969T3
Application number: ES10767580.3T
Authority: ES
Inventors: Jiong YU; John Sigler; Eric Wallis
Original assignee: BASF Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2017-09-18
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: CN102439073A; EP2421913A2; CA2759289A1; CA2759289C; US20100327487A1; EP2421913B1; WO2010123810A2; DK2421913T3; EP2421913A4; CN102439073B; US8357324B2; WO2010123810A3; JP5718316B2; JP2012524830A

Abstract

Un proceso para la producción de artículos huecos de polietileno, proceso que comprende cargar el polietileno con uno o más aditivos de amina impedida con NO-acilo que contienen uno o más grupos de fórmula (I), llenar un molde con esta mezcla, calentar este molde en un horno a una temperatura por encima de 280 ºC, de manera que el polietileno añadido se funda, girar el molde alrededor de al menos 2 ejes, extendiéndose así el polietileno añadido a las paredes, enfriar el molde mientras sigue girando, abrirlo y extraer el artículo hueco resultante, donde el grupo de fórmula (I) es**Fórmula** donde Ra es un radical monoacilo o diacilo; R1-R4 son cada uno alquilo C1-C6 y R5 y R6 son cada uno, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo C1-C6 o arilo C6-C10 o R5 y R6 son juntos oxígeno.

Description

DESCRIPCION

Proceso de rotomoldeo para artlcuios de polietileno

La presente invention se refiere a la production de artlcuios huecos de polietileno mediante el proceso de rotomoldeo (moldeo rotacional). El proceso emplea ciertos aditivos de amina impedida con NO-acilo. Las aminas 5 impedidas con NO-acilo tambien se denominan esteres de hidroxilamina impedidas.

El proceso de rotomoldeo o moldeo rotacional/fundicion se utiliza para la produccion de artlculos huecos de plastico bastante grandes que pueden ser reforzados con fibras de vidrio (Enciclopedia de Ciencia e Ingenierla de los Pollmeros, Wiley Interscience, 1988, Vol. 14, paginas 659-670). En principio, este proceso se lleva a cabo como sigue: se llena una mitad del molde con el material plastico, el cual se cierra a continuation con la otra mitad y se 10 calienta en un horno de tal manera que el material plastico fundido se extiende hasta las paredes del molde cuando se hace girar alrededor de diferentes ejes. El artlculo hueco se obtiene despues del enfriamiento. De esta manera es posible producir, por ejemplo, tanques de almacenamiento y camiones cisterna de polietileno HD. El proceso normalmente requiere temperaturas en el intervalo por encima de 300 °C, a veces incluso por encima de 400 °C. Por lo tanto, las exigencias impuestas a los estabilizadores son diferentes y mas rigurosas que las del proceso de 15 extrusion, donde las temperaturas normalmente no superan los 280 °C.

La patente US-6.444.733 describe el proceso de rotomoldeo para poliolefinas.

La patente US-7.030.196 describe un metodo para aumentar el peso molecular de polietileno.

Las patentes de EE.UU. analizadas en la presente memoria se incorporan cada una por referencia.

El documento GB 2347426 A se refiere a un proceso para producir artlculos huecos de olefina que comprende 20 cargar una poliolefina con una combination estabilizadora, llenar la mezcla en un molde, calentar y girar el molde, enfriar el molde, abrirlo y sacar el artlculo hueco.

El documento WO 2007/115963 A1 se refiere a composiciones de electreto con estabilidad termica y de carga mejoradas, cuya composition se ha sometido a un tratamiento de electreto, que comprende un pollmero termoplastico e incorporado en el mismo, una cantidad estabilizadora eficaz de al menos un compuesto de ester de 25 hidroxilamina impedida.

El documento WO 02/070481 A1 Identifica compuestos de amina impedida que estan sustituidos en el atomo de N por restos N-alcoxi que contienen de uno a tres grupos hidroxilo como eficaces en la estabilizacion de poliolefinas, especialmente poliolefinas termoplasticas, contra los efectos deletereos de la radiation oxidativa, termica y actlnica.

Se ha encontrado ahora que el uso de ciertos compuestos de amina impedida con NO-acilo da como resultado un 30 rendimiento excelente en el proceso de rotomoldeo para polietileno. Los artlculos huecos preparados de acuerdo con la presente invencion exhiben excelente color inicial y resistencia al desvanecimiento del gas. El uso de los presentes aditivos proporciona un tiempo de ciclo reducido y proporciona artlculos de polietileno con un rendimiento en cuanto al impacto mejorado.

Sumario

35 La presente invencion se refiere a un proceso para la produccion de artlculos huecos de polietileno, proceso que comprende

cargar el polietileno con uno o mas aditivos de amina impedida con NO-acilo que contienen uno o mas grupos de formula (I),

llenar un molde con esta mezcla, calentar este molde en un horno a una temperatura por encima de 280 °C, de 40 manera que el polietileno anadido se funda,

girar el molde alrededor de al menos 2 ejes, extendiendose as! el polietileno anadido a las paredes, enfriar el molde mientras sigue girando, abrirlo y

extraer el artlculo hueco resultante,

45 donde el grupo de formula (I) es

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imagen1

donde

Ra es un radical monoacilo o diacilo;

R1-R4 son cada uno alquilo C1-C6 y

R5 y R6 son cada uno, independientemente entre si, hidrogeno, alquilo C1-C6 o arilo C6-C10 o R5 y R6 son juntos oxigeno.

Divulgacion detallada

Se da preferencia al proceso que utiliza compuestos NO-acilo que contienen grupos de formula (I), en la cual Ra es alcanoilo C2-C18 o alquenoilo C3-C6.

Un radical monoacilo Ra puede ser, por ejemplo, el radical acilo derivado de un acido organico monobasico que comprende radicales C y una funcion acida, por ej., radicales acilo de formulas -C(=O)-H, -C(=O)-alquilo C1-C19, - C(=O)-alquenilo C2-C19, -C(=O)-alquenilo C2-C4-arilo C6-C10, -C(=O)-arilo C6-C10, -C(=O)-O-alquilo C1-C6, -C(=O)-O- arilo C6-C10, -C(=O)-NH-alquilo C1-C6, -C(=O)-NH-arilo C6-C10 o -C(=O)-N(alquilo C1-C6)2.

Cuando Ra es un radical monoacilo, los compuestos de NO-acilo son estructuras monomericas o dimericas. De este modo, las estructuras dimericas tienen sustituyentes bivalentes adecuados en la posicion 4 y estos a su vez estan sustituidos en la posicion terminal por los grupos (I) a traves de su posicion 4 (sustitucion a,w).

La expresion compuestos NO-acilo abarca tanto compuestos monomericos como oligomericos y tambien poKmeros formados por grupos de la formula I.

Un radical diacilo Ra puede ser, por ejemplo, el radical diacilo derivado de un acido organico monobasico que tiene radicales C y dos funciones acidas, por ej., un radical diacilo derivado de un acido dicarboxilico alifatico, aromatico o cicloalifatico.

Los acidos dicarboxilicos alifaticos adecuados tienen de 2 a 40 atomos de C, por ej., acido oxalico, acido malonico, acido dimetilmalonico, acido succinico, acido pimelico, acido adipico, acido trimetilad^pico, acido sebacico, acido azelaico y acido dimerico (productos de dimerizacion de acidos carboxilicos alifaticos insaturados tales como acido oleico), acidos malonico y succinico alquilados, por ej., acido octadecilsuccmico. Los acidos dicarboxilicos cicloalifaticos adecuados son, por ejemplo, acido 1,3-ciclobutanodicarboxilico, acido 1,3-ciclopentanodicarboxilico, acido 1,3- y 1,4-ciclohexanodicarboxilico, acido 1,3- y 1,4-(di-carboximetil)ciclohexano o acido 4,4'- diciclohexidicarbox^lico.

Los acidos dicarboxilicos aromaticos adecuados son, por ejemplo, el acido tereftalico, el acido isoftalico, el acido o- ftalico y tambien el acido 1,3-, 1,4-, 2,6- o 2,7-naftalenodicarboxilico, el acido 4,4'-bifenildicarboxilico, el acido bis(4- carboxifenil)sulfona, el acido 4,4-benzofenonadicarboxilico, 1,1,3-trimetil-5-carboxi-3-(p-carboxilfenil)indano, bis(4- carboxifenil)eter, bis(p-carboxifenil)metano o bis(p-carboxifenil)etano.

Se prefieren acidos dicarboxilicos aromaticos, en particular acido tereftalico, acido isoftalico y acido 2,6- naftalenodicarboxilico.

Otros acidos dicarboxilicos adecuados son los que contienen grupos -CO-NH-. Estos se describen en la patente US- 4.002.600. Tambien son adecuados los acidos dicarboxilicos que contienen anillos N-heterociclicos, por ej., los derivados de acidos monoamino-s-triazinodicarboxilicos carboxialquilados, carboxifenilados o carboxilbencilados (vease la patente US-3.697.520 y US-4.034.019), monohidantoinas o bishidantoinas, bencimidazoles halogenados o no halogenados o acido parabanico. Los grupos carboxialquilo pueden contener de 3 a 20 atomos de carbono.

Cuando Ra es un radical diacilo y un grupo funcional adecuado, por ej., hidroxi o amino, esta presente en la posicion 4, los compuestos de la formula I son estructuras polimericas, por ej., poliesteres, poliesteramidas, poliuretanos, policarbonatos o esteres de poliimida.

En particular, las presentes aminas impedidas con NO-acilo tienen la formula (IC) de la patente US-7.030.196,

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incorporada por referenda. Tales compuestos son de la formula:

imagen2

donde

n es 1 o 2,

Ra es -C(=O)-H, -C(=O)-alquilo C1-C19, -C(=O)-alquenilo C2-C19, -C(=O)-alquenilo C2-C4-arilo C6-C10, -C(=O)-arilo C6-C10, -C(=O)-O-alquilo C1-C6, -C(=O)-O-arilo C6-C10, -C(=O)-NH-alquilo C1-C6, -C(=O)-NH-arilo C6-C10 o - C(=O)-N(alquilo C1-C6)2,

R1-R4 son cada uno alquilo C1-C6;

R5 y R6 son cada uno, independientemente entre si, hidrogeno, alquilo C1-C6 o arilo C6-C10 o R5 y R6 son juntos oxlgeno y

G3 es alquileno C2-C8, hidroxialquileno C2-C8 o aciloxialquileno C4-C30 cuando n = 1 o es el grupo (-CH2)2C(CH2-)2 cuando n = 2.

Las aminas impedidas con N-acilo especlficas son por ejemplo de las formulas (1)-(9):

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Alquilo es lineal o ramificado y es por ejemplo metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, terc- butilo, 2-etilbutilo, n-pentilo, isopentilo, 1-metilpentilo, 1,3-dimetilbutilo, n-hexilo, 1 -metilhexilo, n-heptilo, isoheptilo, 1, 1,3,3-tetrametilbutilo, 1-metilheptilo, 3-metilheptilo, n-octilo, 2-etilhexilo, 1,1,3-trimetilhexilo, 1,1,3,3- tetrametilpentilo, nonilo, decilo, undecilo, 1-metilundecilo, dodecilo, 1,1,3,3,5,5-hexametilhexilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo, octadecilo, icosilo o docosilo.

Alquenilo es alquilo insaturado, por ejemplo alilo.

Arilo es por ejemplo fenilo o naftilo. Arilo puede estar sustituido, por ejemplo mono- o di-disustituido por sustituyentes adecuados, por ej., alquilo C1-C4, por ej., metilo, etilo o terc-butilo, alcoxi C1-C4, por ej., metoxi o etoxi, o halogeno, por ej., cloro.

En el presente proceso para el rotomoldeo de polietilenos, las aminas impedidas con NO-acilo estan presentes en concentraciones de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10,0 % en peso, en particular de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5,0 % en peso, preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 3,0 % en peso y preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2,0 % en peso, basado en la cantidad de polietileno. El nivel de peso de las aminas impedidas con NO-acilo es, por ejemplo, de aproximadamente 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 o aproximadamente 1,0 por ciento en peso. Tambien se describen intervalos dentro de estos niveles.

Los pollmeros adecuados del tipo polietileno son, por ejemplo, polietileno de alta densidad (PEAD), polietileno de alta densidad de alto peso molecular (PEAD-APM), polietileno de alta densidad de ultra alto peso molecular (PEAD- UAPM), polietileno de densidad media (PEDM), polietileno de baja densidad (PEBD), polietileno de baja densidad lineal (PEBDL), polietileno de baja densidad ramificado (PEBDR) o polietilenos y copollmeros de etileno preparados usando catalizadores Phillips y mezclas de polietileno. Los copollmeros de etileno pueden contener en este caso proporciones diferentes de comonomeros. Ejemplos que se pueden mencionar son: 1-olefinas tales como propeno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno o isobutileno, estireno, cicloolefinas tales como ciclopenteno, ciclohexeno o norborneno o dienos tales como butadieno, isopreno, 1,4-hexadieno, ciclopentadieno, diciclopentadieno, norbornadieno o etilidenenorborneno.

El polietileno tambien inclula combinaciones de polietileno. Se trata de mezclas de polietilenos con poliolefinas. Ejemplos son las mezclas con polipropileno (PP), mezclas con diversos tipos de PE, por ejemplo con: polietileno de alta densidad (PEAD), polietileno de alta densidad de alto peso molecular (PEAD-APM), polietileno de alta densidad de ultra alto peso molecular (PEAD-UAPM), polietileno de densidad media (PEDM), polietileno de baja densidad (PEBD), polietileno de baja densidad lineal (PEBDL), polietileno de baja densidad ramificado (PEBDR) y en particular, terpollmeros de etileno-propileno-dieno (EPDM) que contienen altas proporciones de dieno.

Otros aditivos pueden estar presentes en el polietileno de la invencion. Por ejemplo, absorbedores de luz ultravioleta seleccionados de hidroxifenilbenzotriazol, hidroxifeniltriazina, absorbedores de UV de benzofenona y benzoato, estabilizadores de fosforo organico, estabilizadores de hidroxilamina, estabilizadores de benzofuranona, estabilizadores de oxido de amina, antioxidantes de fenol impedidos y/u otros estabilizadores de amina impedida. Los aditivos adicionales se emplean, por ejemplo, a niveles de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 % en peso, basado en el peso del polietileno.

En particular, se seleccionan aditivos adicionales entre los estabilizadores de fosforo organico, los antioxidantes de fenol impedidos, las hidroxilaminas, las aminas impedidas y los absorbedores de UV de benzoato.

Los estabilizadores organicos de fosforo son por ejemplo estabilizadores de fosfito y fosfonito conocidos e incluyen trifenil fosfito, difenilalquil fosfitos, fenildialquil fosfitos, tris(nonilfenil) fosfito, trilauril fosfito, trioctadecil fosfito, diestearil pentaeritritol difosfito, tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito, bis(2,4-di-a-cumilfenil)pentaeritritol difosfito, diisodecil pentaeritritol difosfito, bis(2,4-di-terc-butilfenil)pentaeritritol difosfito (D), bis(2,6-di-terc-butil-4-metilfenil)pentaeritritol difosfito (E), bisisodeciloxi-pentaeritritol difosfito, bis(2,4-di-terc-butil-6-metilfenil) pentaeritritol difosfito, bis(2,4,6-tri- terc-butilfenil)pentaeritritol difosfito, triestearil sorbitol trifosfito, tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenilen-difosfonito (H), 6-isooctiloxi-2,4,8,10-tetra-terc-butil-dibenzo[d,f][1,3,2]dioxafosfepina (C), 6-fluoro-2,4,8,10-tetra-terc-butil-12- metil-dibenzo[d,g] [1,3,2]dioxafosfocina (A), bis(2,4-di-terc-butil-6-metilfenil)metil fosfito, bis(2,4-di-terc-butil-6- metilfenil)etil fosfito (G), 2,2',2"-nitrilo[trietiltris (3,3',5,5'-tetra-terc-butil-1,1'-bifenil-2,2'-diil)fosfito (B), bis(2,4-di-t- butilfenil)octilfosfito, poli(4,4'-{2,2'-dimetil-5,5'-di-t-butilfenilsulfuro}octilfosfito, poli(4,4'{-isopropilidendifenol)- octilfosfito), poli (4,4'-{isopropilidenbis[2,6-dibromofenol]}-octilfosfito), poli(4,4'-{2,2'-dimetil-5,5'-di-t-butilfenilsulfuro}- pentaeritritilo difosfito),

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un proceso para la produccion de artlcuios huecos de polietileno, proceso que comprende cargar el polietileno con uno o mas aditivos de amina impedida con NO-acilo que contienen uno o mas grupos de formula (I), llenar un molde con esta mezcla, calentar este molde en un horno a una temperatura por encima de 280 °C, de manera que el polietileno anadido se funda,

extraer el artlculo hueco resultante, donde el grupo de formula (I) es

imagen1

donde

Ra es un radical monoacilo o diacilo;

R1-R4 son cada uno alquilo C1-C6 y

R5 y R6 son cada uno, independientemente entre si, hidrogeno, alquilo C1-C6 o arilo C6-C10 o R5 y R6 son juntos oxlgeno.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde en las aminas impedidas con NO-acilo,

Ra es -C(=O)-H, -C(=O)-alquilo C1-C19, -C(=O)-alquenilo C2-C19, -C(=o)-alquenilo C2-C4-arilo C5-C10, -C(=O)-arilo C6-C10, -C(=O)-O-alquilo C1-C6, -C(=O)-O-arilo C6-C10, -C(=O)-NH-alquilo C1-C6, -C(=O)-NH-arilo C6-C10 o -C(=O)- N(alquilo C1-C6)2.

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde en las aminas impedidas con NO-acilo, Ra es alcanollo C2- C18 o alquenollo C3-C6.

4. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde las aminas impedidas con NO-acilo son de la formula

donde

imagen2

n es 1 o 2,

Ra es -C(=O)-H, -C(=O)-alquilo C1-C19, -C(=O)-alquenilo C2-C19, -C(=O)-alquenilo C2-C4-arilo C6-C10, -C(=O)-arilo C6-C10, -C(=O)-O-alquilo C1-C6, -C(=O)-O-arilo C6-C10, -C(=O)-NH-alquilo C1-C6, -C(=O)-NH- arilo C6-C10 o -C(=O)-N(alquilo C1-C6)2,

R1-R4 son cada uno alquilo C1-C6;

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5. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde las aminas impedidas con NO-acilo son de las formulas (1)- (9):

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6. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el molde se calienta en un horno a una temperatura superior a 285 °C.

7. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 6, donde el molde se calienta en un horno a una temperatura superior a 300 °C.

8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las aminas impedidas con NO- acilo estan presentes desde 0,1 hasta 1,0 por ciento en peso, basado en el peso del polietileno.

9. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 8, donde las aminas impedidas con NO-acilo estan presentes de 0,1 a 0,5 por ciento en peso, basado en el peso del polietileno.

10. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende cargar el polietileno con otros aditivos seleccionados entre hidroxifenilbenzotriazol, hidroxifeniltriazina, absorbedores de UV de benzofenona o benzoato, estabilizadores organicos de fosforo, estabilizadores de hidroxilamina, estabilizadores de benzofuranona, estabilizadores de oxido de amina, antioxidantes de fenol impedido y otros estabilizadores de amina impedida.

11. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el polietileno es polietileno de alta densidad (PEAD), polietileno de alta densidad de alto peso molecular (PEAD-APM), polietileno de alta densidad de ultra alto peso molecular (PEAD-UAPM), polietileno de densidad media (PEDM), polietileno de baja densidad (PEBD), polietileno de baja densidad lineal (PEBDL), polietileno de baja densidad ramificado (PEBDR) o polietilenos y copollmeros de etileno preparados usando catalizadores Phillips y mezclas de polietileno.