Термопластична композиція, яку переробляють у розплавленому вигляді, способи її одержання, способи одержання виробів та виріб
Номер патенту: 73135
Опубліковано: 15.06.2005
Автори: Юстак Пол, Марстон Ніколас Джон, Олівер Джон Роберт
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання термопластичної композиції, яку переробляють у розплавленому вигляді, що включає змішування:
а) 50-99,5 % мас. термопластичного полімеру, який переробляють у розплавленому вигляді, та
б) 0,5-50 % мас. крихти акрилового співполімеру, що складається з суміші залишків мономерів, яка містить принаймні 50 % мас. метилметакрилату (ММА) та 5-20 % мас. здатного до співполімеризації акрилового співмономеру, який містить принаймні один алкілакрилат або алкілметакрилат; крім того акриловий співполімер також містить від 0,3 до 1 % мас. здатного до співполімеризації поперечнозшитого мономеру і часточки крихти мають максимальний розмір 5 мм,
причому термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, і крихту акрилового співполімеру перемішують при зсуві так, що часточки співполімерної крихти руйнуються.
2. Спосіб за п. 1, де часточки крихти мають максимальний розмір менше ніж 1 мм.
3. Спосіб за пп. 1 або 2, де принаймні 75 % часточок крихти акрилового співполімеру мають розміри, що дозволяють їм проходити крізь сито з розміром отворів 300 мкм.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де середньомасовий діаметр часточок крихти акрилового полімеру є більшим ніж 100 мкм (вимірювання за ASTM D1921).
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де середньомасовий діаметр часточок крихти акрилового полімеру є більшим ніж 150 мкм (вимірювання за ASTM D1921).
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де середньомасовий діаметр часточок крихти акрилового полімеру є меншим ніж 500 мкм, краще меншим ніж 250 мкм (вимірювання за ASTM D1921).
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де здатним до співполімеризації акриловим співмономером є алкілакрилат.
8. Спосіб за п. 7, де співмономер алкілакрилату вибирають з етилакрилату або бутилакрилату.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де крихта акрилового співполімеру містить від 12 до 18 % мас. акрилового співмономеру.
10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де крихта акрилового співполімеру сформована із залишків суміші мономерів, що містить принаймні 69,9 % мас. ММА, краще принаймні 79,9 % мас. ММА.
11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де крихта акрилового співполімеру сформована із залишків суміші мономерів, що містить менше ніж 95 % мас. ММА.
12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де вміст крихти акрилового співполімеру становить від 1 до 40 % мас.
13. Спосіб за п. 12, де вміст крихти акрилового співполімеру становить від 3 до 15 % мас.
14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де принаймні 20 % мас. часточок крихти акрилового співполімеру мають розміри від 60 (250 мкм) до 80 (177 мкм) меш.
15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, утворює матрицю і є гомополімером або співполімером поліметилметакрилату, похідним суміші мономерів, що містить 60-100 % мас. ММА і 0-40 % мас. принаймні одного іншого здатного до співполімеризації алкілакрилату або метакрилату.
16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, і крихту акрилового співполімеру не піддають литтю після змішування.
17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, і крихту акрилового співполімеру змішують за допомогою екструзії за умов, при яких руйнують часточки полімерної крихти.
18. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, і крихту акрилового співполімеру піддають обробці зі швидкістю зсуву принаймні 100 с-1.
19. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, і крихта акрилового співполімеру хімічно не реагують при змішуванні.
20. Термопластична композиція, яка перероблюється у розплавленому вигляді, що містить:
а) 50-99,5 % мас. термопластичного полімеру, який перероблюється у розплавленому вигляді, та
б) 0,5-50 % мас. крихти акрилового співполімеру, що складається з суміші залишків мономерів, яка містить принаймні 50 % мас. метилметакрилату (ММА), 5-20 % мас. здатного до співполімеризації акрилового співмономеру, який містить принаймні один алкілакрилат або алкілметакрилат; крім того акриловий співполімер також містить від 0,3 до 1 % мас. здатного до співполімеризації поперечнозшитого мономеру, причому середньомасовий діаметр часточок крихти акрилового полімеру становить від 100 до 250 мкм (вимірювання за ASTM D1921).
21. Композиція за п. 20, де термопластичний полімер, який перероблюється у розплавленому вигляді, утворює матрицю і є гомополімером або співполімером поліметилметакрилату, похідним суміші мономерів, яка містить 60-100 % мас. ММА і 0-40 % мас. принаймні одного іншого здатного до співполімеризації алкілакрилату або метакрилату.
22. Композиція за будь-яким з пп. 20 або 21, де здатним до співполімеризації акриловим співмономером є алкілакрилат.
23. Композиція за п. 22, де співмономер алкілакрилату вибрано з етилакрилату або бутилакрилату.
24. Композиція за будь-яким з пп. 20-23, де крихта акрилового співполімеру містить від 12 до 18 % мас. акрилового співмономеру.
25. Композиція за будь-яким з пп. 20-24, де крихта акрилового співполімеру сформована із залишків суміші мономерів, що містить принаймні 69,9 % мас. ММА, краще принаймні 79,9 % мас. ММА.
26. Композиція за будь-яким з пп. 20-25, де принаймні 20 % мас. часточок крихти акрилового співполімеру мають розміри від 60 (250 мкм) до 80 (177 мкм) меш.
27. Композиція за будь-яким з пп. 20-26, де принаймні 75 % часточок крихти акрилового співполімеру мають розміри, що дозволяють їм проходити крізь сито з розміром отворів 300 мкм.
28. Спосіб одержання термопластичної композиції, яку переробляють у розплавленому вигляді, за будь-яким з пп. 20-27, що включає змішування:
а) 50-99,5 % мас. термопластичного полімеру, який переробляють у розплавленому вигляді, та
б) 0,5-50 % мас. крихти акрилового співполімеру, що складається з суміші залишків мономерів, яка містить принаймні 50 % мас. метилметакрилату (ММА), 5-20 % мас. здатного до співполімеризації акрилового співмономеру, який містить принаймні один алкілакрилат або алкілметакрилат, крім того акриловий співполімер також містить від 0,3 до 1 % мас. здатного до співполімеризації поперечнозшитого мономеру, причому середньомасовий діаметр часточок крихти акрилового полімеру становить від 100 до 250 мкм (вимірювання за ASTM D1921).
29. Спосіб за п. 28, де термопластичний полімер, який переробляють у розплавленому вигляді, і крихту акрилового співполімеру змішують за допомогою екструзії за умов, при яких руйнують часточки полімерної крихти.
30. Спосіб за будь-яким з пп. 28-29, де термопластичну композицію, яку переробляють у розплавленому вигляді, піддають обробці зі швидкістю зсуву принаймні 100 с-1.
31. Спосіб одержання виробу, що включає одержання термопластичної композиції, яку переробляють у розплавленому вигляді, за будь-яким з пп. 20-27 або за способом згідно з будь-яким з пп. 1-19, і формування одержаної термопластичної композиції у виріб.
32. Спосіб за п. 31, де термопластичну композицію, яку переробляють у розплавленому вигляді, піддають обробці, при якій часточки крихти акрилового полімеру в ній руйнують.
33. Спосіб за пп. 31 або 32, де термопластичну композицію, яку переробляють у розплавленому вигляді, піддають обробці зі швидкістю зсуву принаймні 100 с-1.
34. Спосіб одержання коекструдованого або ламінованого виробу, який складається з субстрату та покриття, що включає ламінування або коекструдування матеріалу покриття, який містить згадану термопластичну композицію, яку переробляють у розплавленому вигляді згідно з будь-яким з пп. 20-27 або яка одержана за способом згідно з будь-яким з пп. 1-19, на субстрат.
35. Спосіб за п. 34, що включає додаткову стадію каландрування виробу, де матеріал покриття прокатують через повітряний бік каландрувального валка.
36. Спосіб за п. 34, за яким одержують виріб, який є придатним як компонент для використання у будівництві, а субстрат виготовляють з ПВХ, УТПС або АБС і згаданий термопластичний матеріал, який переробляють у розплавленому вигляді, використовують як покриття субстрату.
37. Спосіб за будь-яким з пп. 31-36, за яким одержують виріб, який є будівельним компонентом.
38. Спосіб за будь-яким з пп. 31-37, за яким поверхню виробу виготовляють із згаданої термопластичної композиції, і вона має середню висоту пошкодження не менше ніж 7,5 дюймів (19,05 см) при дослідженні ударотривкості за ASTM D4226.
39. Спосіб за будь-яким з пп. 31-38, за яким поверхню виробу, виготовляють зі згаданої термопластичної композиції, і вона має поверхневий блиск, виміряний при куті спостереження 75° (за ASTM D3679), менше ніж 65.
40. Виріб, що складається з субстрату і покриття, де матеріал покриття, одержаний з термопластичної композиції, яка визначена в будь-якому з пп. 20-27 або одержана за способом згідно з будь-яким з пп. 1-19.
41. Виріб за п. 40, в якому шар матеріалу покриття має товщину меншу ніж 200 мкм.
Текст
Представлений винахід стосується термопластичних композицій, що переробляються у розплавленому вигляді, особливо, акрилових композицій. Особливо, хоча не винятково, винахід стосується композицій для виготовлення виробів, що мають поверхні з відносно низьким блиском. Термопластичні композиції, особливо акрилові композиції, використовуються за різним призначенням, деякі з яких можуть вимагати специфічного зовнішнього вигляду, такого як низький блиск. В промисловості відомі і використовуються акрилові композиції, що містять модифікатори блиску, що зменшують поверхневий блиск композицій. Зазвичай в якості сполук, що модифікують блиск, використовують тальк або інші неорганічні сполуки. Взагалі, використовуючи тальк, поверхневий тиск можна звести до мінімуму, приблизно 20 (вимірювали при куті спостереження 75°). Однак, коли потрібен дуже низький рівень блиску або матова поверхня, наприклад, для будівельних компонентів, таких як вінілове облицювання або їм подібні, тальк або інші сполуки, що зазвичай використовуються для зменшення блиску, можуть бути неефективними або можуть вимагати досить високого їх вмісту, що негативно впливає на інші властивості композиції. Тому існує потреба в акриловій композиції, що є придатною для створення виробів, що мають відносно низький поверхневий блиск, але які мають фізичні властивості, що можна порівняти з фізичними властивостями акрилових композицій з високим блиском. WO-A-97/14749 описує акрилові композиції, що мають вид природного граніту, що складаються з поліметилметакрилатної матриці, в якій дисперговані часточки, що включають 75-90ваг.% ПММА, принаймні, 10% олефінового ненасиченого співмономеру і принаймні 0,4ваг.% поперечнозшитого полімеру. Гранітні вироби одержують шляхом заливання сироповидним полімером мономеру, що містить часточки, і термофіксації з одержанням блискучого виробу. US-A-5242968 описує литий акриловий виріб, що має текстуровану, але блискучу поверхню, одержаний шляхом заливання сироповидним полімером мономеру, що містить в якості основи часточки ПММА, і термофіксації суміші, що веде до полімеризації. US-A-5304592 описує акрилові вироби, що містять часточки термопласту або термореактивної пластмаси, що візуально відрізняються від акрилової матриці, у якій вони суспендовані і яка має в'язкість або температуру плавлення, що відрізняється від параметрів матриці пластмаси і все ж таки має подібну з матрицею густину, яка не дозволяє часточкам осідати під час переробки. Ціллю представленого винаходу є термопластична композиція, яка переробляється у розплавленому вигляді, і у якої відсутні недоліки, що мали описані вище композиції. Відповідно до першого аспекту представленого винаходу, винахід стосується термопластичної композиції, яка переробляється у розплавленому вигляді, що містить; а) 50-99,5ваг.% термопластичного полімеру, який переробляється у розплавленому вигляді; і б) 0,5-50ваг.% полімерної крихти, що складається з суміші залишків мономерів, що включає 50100ваг.% метилметакрилату (ММА), принаймні, 0-50ваг.% олефінового ненасиченого співмономеру, що включає, принаймні, один алкілакрилат або метакрилат і 0-10ваг.% співполімеризованого поперечнозшитого мономеру, згадані часточки мають максимальний розмір 5мм. Переважно з термопластичного полімеру складається матриця, в яку включена полімерна крихта. Полімерна крихта може, однак, бути більше або менше сконцентрованою у деяких частинах матриці порівняно з іншими, що обумовлено переробкою у розплавленому вигляді, що може використовуватися при одержанні композиції. Однак, було встановлено, що включення полімерної крихти в матрицю термопластичного полімеру, який переробляється у розплавленому вигляді, дозволяє одержати вироби використовуючи методики, що потребують розплавлення, такі як лиття під тиском або екструзія, і які мають низький блиск поверхні. Термопластичний полімер, який переробляється у розплавленому вигляді, може бути вибраний з наступних матеріалів, наприклад, ПВХ, полістирол, поліестери, співполімери стиролу і акрилонітрилу і терполімери, наприклад, АБС, стирол-акрилонітрил (САН), акрилонітрил-стирол-акрилат (АСА), полікарбонат, нейлон, акрилові полімери, такі як поліметилметакрилат і його співполімери з іншими метакрилатами, за умови, що вибраний полімер(и) може бути перероблятись в розплавленому вигляді при температурі, що є нижчою температури, при якій термічно деградують часточки акрилового полімеру, наприклад, нижче приблизно 300°С. Полімер, який переробляється у розплавленому вигляді, також може складатися з суміші термопластичних полімерів. В одній з переважних форм винаходу, термопластичним полімером, який переробляється у розплавленому вигляді, і який утворює матрицю є гомополімер або співполімер поліметилметакрилату (ПММА), похідне суміші мономерів, що включає 60-100ваг.% метилметакрилату і 0-40ваг.%, принаймні, одного іншого співполімеризованого алкілакрилату або метакрилату. Переважною ПММА матрицею є співполімер 60-98ваг.% метилметакрилату і 2-40ваг.%, принаймні, одного іншого співполімеризованого алкілакрилату, вибраного з С1-4алкілу, наприклад, метил, етил або бутил, гідроксиетил, 2-етилгексил, циклогексил або фенілакрилату. З вищезгаданих С14алкілакрилатів (особливо н-алкілакрилати, в яких можуть існувати ізомери) слід відмітити метил, етил і бутилакрилати, які є переважними; етил і бутил (особливо н-бутил) акрилати, які є особливо переважними; і етилакрилат, який є найбільш переважним. Переважний співполімер включає 80-98ваг.% залишків метилметакрилату і 2-20ваг.% залишків, принаймні, одного згаданого алкілакрилату. Переважно, згаданий переважний співполімер включає принаймні 82ваг.%, більш переважно, принаймні, 84ваг.%, особливо, принаймні, 85ваг.% метилметакрилату. Кількість метилметакрилату може бути менше ніж 95ваг.%, відповідно, менше ніж 92ваг.%, переважно, менше ніж 90ваг.%, більш переважно, менше ніж 88ваг.%, особливо для використання у будуванні, таких як вінілове облицювання, як описано далі. Згаданий переважний співполімер може включати, принаймні, 5ваг.%, переважно, принаймні, 8ваг.%, більш переважно, принаймні, 10ваг.%, особливо, принаймні, 12ваг.%, принаймні, одного згаданого алкілакрилату. Переважно, згаданий, принаймні, один алкілакрилат включає один алкілакрилат. Матричний полімер може додатково містити інші матеріали, наприклад, термостабілізатори (наприклад, алкілмеркаптани, які зазвичай використовуються в литих полімерних сумішах), ініціатори полімеризації, змащуючи матеріали, агенти, що сприяють виділенню з пресформи, УФ і світлостабілізатори, пігменти, барвники, агенти, що зменшують прозорість, модифікатори жорсткості (включаючи каучукоподібні матеріали і часточки, що модифікують жорсткість, типу ядро-оболонка) і агенти, що сповільнюють поширення полум'я. Переважно, матричний полімер включає більшу частину термопластичного полімеру, який переробляється у розплавленому вигляді, особливо більшу частину згаданого гомополімеру або співполімеру поліметилметакрилату. У контексті цього опису, термін "більша" частина стосується, принаймні, 60ваг.%, переважно, принаймні, 75ваг.%, більш переважно, принаймні, 90ваг.%, особливо, принаймні, 95ваг.%. Придатним індексом текучості (IT), згаданого термопластичного полімеру, який переробляється у розплавленому вигляді, при 230°С і навантаженні 3,8кг протягом 10 хвилин (згідно до DIN53735) є, принаймні, 5. Для деяких, переважних втілень, згаданий IT може бути, принаймні, 10, відповідно, принаймні, 15, переважно, принаймні, 20, більш переважно, принаймні, 25 і в деяких випадках, принаймні, 27. IT може бути менше ніж 35, переважно, менше ніж 32. Полімерна крихта є гомополімером або співполімер, що включає 50-100ваг.% ММА, принаймні 050ваг.% олефінового ненасиченого співмономеру, що включає принаймні один алкілакрилат або метакрилат і 0-10ваг.% співполімеризованого поперечнозшитого мономеру. Придатні часточки описані в WO-A-97/14749 для включення в литі акрилові вироби, для надання виду граніту. Згадану полімерну крихту одержують з залишків суміші мономерів, що включає, принаймні, 50ваг.%, переважно, принаймні, 59,9ваг.%, більш переважно, принаймні, 69,9ваг.%, особливо, принаймні, 79,9ваг.% метилметакрилату (ММА) У деяких випадках, кількість згаданого ММА може бути, принаймні, 82ваг.% або навіть 83ваг.%. Кількість ММА може бути менше ніж 99ваг.%, відповідно, менше ніж 95ваг.%, переважно, менше ніж 90ваг.%, більш переважно, менше ніж 88ваг.%, особливо, менше ніж 86ваг.%. Згадана суміш мономерів також може включати, принаймні, 1ваг.%, відповідно, принаймні, 5ваг.%, переважно, принаймні, 10ваг.%, більш переважно, принаймні, 12ваг.%, особливо, принаймні, 14ваг.% співполімеризованого акрилового співмономеру. Кількість згаданого співполімеризованого акрилового співмономеру може бути менше ніж 50ваг.%, відповідно, менше ніж 30ваг.%, переважно, менше ніж 25ваг.%, більш переважно, менше ніж 20ваг.%, особливо, менше ніж 18ваг.%. Згаданий акриловий співмономер може бути таким як описано вище для згаданого співполімеризованого алкілакрилату згаданої ПММА матриці. Згаданим співмономером, переважно, є алкілакрилат, особливо С1-4алкілакрилат, переважними прикладами якого є етилакрилат і бутилакрилат. Полімерну крихту можна одержати з одного або більшої кількості співполімеризованих акрилових співмономерів. Коли використовують більше ніж один акриловий співполімер у поєднанні з описаним ММА, відповідно сума ваг.% співполімеризованих акрилових співмономерів (крім багатофункціональних акрилових мономерів) є такою як описано вище. Згадана суміш мономерів може також включати, принаймні, 0,1ваг.%, відповідно, принаймні, 0,2ваг.%, переважно, принаймні, 0,3ваг.%, більш переважно, принаймні, 0,4ваг.% співмономеру, що здатен утворювати поперечні зв'язки з полімером. Кількість згаданого співмономеру може бути менше ніж 10ваг.%, відповідно, менше ніж 5ваг.%, переважно, менше ніж 4ваг.%, більш переважно, менше ніж 3ваг.%, особливо, менше ніж 2ваг.%. У деяких випадках, може використовуватись 1ваг.% або менше (переважно менше ніж 1ваг.%) згаданого співмономеру. Переважними співмономерами, що здатні утворювати поперечні зв'язки, переважно, є багатофункціональні акрилатні мономери, наприклад, ди(алк)акрилатні сполуки, такі як диметилакрилат. В одному випадку, згадану полімерну крихту одержують із залишків суміші мономерів, що включає 7095ваг.% ММА, 5-30ваг.% співполімеризованого акрилового співмономеру (переважно алкілакрилат) і 0,15ваг.% співмономеру, що здатен утворювати поперечні зв'язки у межах полімеру. Згадана термопластична композиція може включати, принаймні, 1ваг.%, переважно, принаймні, 3ваг.%, більш переважно, принаймні, 5ваг.%, особливо, принаймні, 6ваг.% згаданої полімерної крихти. Кількість згаданої полімерної крихти може становити 40ваг.% або менше, переважно, 30ваг.% або менше, більш переважно, 20ваг.% або менше, особливо, 15ваг.% або менше. Полімерна крихта може мати широкий розподіл за розміром, і її часточки можуть мати максимальний розмір приблизно 5мм. Переважно, часточки мають максимальний розмір, який є меншим ніж 1мм, наприклад, можна використовувати часточки, що проходять крізь сито з розміром отворів 500мкм. Переважно, основна кількість, більш переважно всі, згадані часточки згаданої полімерної крихти, що описані в (б) вище можна пропустити крізь сито 350мкм, більш переважно крізь сито 300мкм, особливо крізь сито 250мкм. В одному з переважних втілень, використовуються часточки, що мають розподіл за розміром від
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMelt-processable thermo-plastic composition, methods to make it, methods to make articles of it and the article
Назва патенту російськоюТермопластическая композиция, которую перерабатывают в расплавленном виде, способы ее получения, способы получения изделий из нее и изделие
МПК / Мітки
МПК: C08J 5/00, B29B 7/38, C08J 3/20, C08L 101/00, B29C 47/00, C08L 33/00
Мітки: яку, термопластична, вигляді, переробляють, розплавленому, способи, одержання, виріб, виробів, композиція
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-73135-termoplastichna-kompoziciya-yaku-pereroblyayut-u-rozplavlenomu-viglyadi-sposobi-oderzhannya-sposobi-oderzhannya-virobiv-ta-virib.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Термопластична композиція, яку переробляють у розплавленому вигляді, способи її одержання, способи одержання виробів та виріб</a>
Попередній патент: Керований динамічний електромагнітний гасник коливань
Наступний патент: Пристрій для установки шарнірів шин в ортопедичних апаратах
Випадковий патент: Спосіб прогнозування схильності вагітних до розвитку пізнього токсикозу