MXPA96004081A - Composicion elastomerica que tiene bajo endurecimiento de compresion - Google Patents

Abstract

Una composición polimérica que tiene excelentes características para sellos y empaques que incluyen estabilidad dimensional, bajo endurecimiento de compresión y características de sellado notorias, la composición polimérica estando caracterizada porque comprende una mezcla vulcanizada de (1) un polímero de caucho que estácomprendido de unidades repetitivas que se derivan a partir de (a) acrilato de butilo, (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en metilmetacrilato, etilmetacrilato, metilacrilato y etilacrilato, (c) acrilonitrilo, (d) estireno, (e) un jabón de maleato de medioéster, y (f) un agente de reticulación;(2) cuando menos una resina termoplástica, y (3) cuando menos un material que contiene grupo epóxido.

Description

COMPOSICIÓN ELASTOMERICA QUE TIENE BAJO ENDURECIMIENTO DE COMPRE SION Antecedentes de la Invención Los sellos para aplicaciones de carrocería automotriz (tales como ventanillas, capotas, cajuelas y puertas) y aplicaci nes de construcción (tales como empaques de encristalado de vent na y bandas de intemperie) deben ser estables dimensionalmente , -proporcionar bajo endurecimiento de compresión y ofrecer caracte rísticas notorias de sellado a través de una amplia escala de te peratura. Dichos sellos deben ser capaces de sellar contra ruid viento y agua, mientras que proporcionan resistencia a la luz ul travioleta de término prolongado. Al mismo tiempo, el material' usado en el sello debe ofrecer el grado de flexibilidad requerid para la aplciación particular. Las bandas de intemperie de vent ñas y puerta para automoóviles y camiones es una aplicación de a_l to volumen para dichos sellos. Sin embargo, sellos que ofrecen esencialmente las mismas características también se necesitan pa ra sellos de techos solares, empaques de manija, espaciadores de ventana, guías de ventana, sellos de cerradura, sellos de pivote de limpiador de parabrisas y en aplicacioens de construcción ta les como empaques de encristalado de ventana y sellos contra in temperie. Las mezclas cauchotosas de cloruro de polivinilo (PVC) on un caucho de nitrilo (NBR) se han utilizado en ocasiones en s líos para aplicaciones de carrocería automotriz. El caucho de n trilo se incluye en dichas mezclas como un modificador permanent para el PVC que le proporciona con un grado superior de flexibi dad. Sin embargo, la utilización de caucho de nitrilo convencio nal en dichas mezclas resulta típicamente sólo en característica moderadas de endurecimiento de compresión. Es muy importante qu los sellois tengan buenas características de endurecimiento de compresión en la mayoría de las aplicaciones. Por ejemplo, pue den lograrse resistencia mejorada a las fugas de agua y ruido de viento utilizando un sello que tiene bajas características de e durecimiento de compresión. Se sabe de las enseñanzas de la Solicitud de Patente del Reino Unido No. 9214969.9 que las características de bajo en durecimiento de compresión pueden mejorarse utilizando una técni ca conocida como "vulcanización dinámica" a través de generadore de radical libre, tal como compuestos azoicos o peróxidos orgáni cos. Sin embargo, esta técnica de "vulcanización dinámica" adol ce de la debilidad de que los compuestos azoicos o peróidos orgá nicos requeridos reducen la estabilidad térmica de la resina de cloruro de polivinilo y la resistencia a la luz ultravioleta del caucho de nitrilo. También existe un riesgo incrementado de ret culación anticipada durante el procesamiento que conduce a quema do y reciclabi 1 idad reducida. La Patente de Estados Unidos 5,362,787 describe un cau cho de nitrilo altamente reticulado que puede mezclarse fácilmen te con PVC para hacer composiciones que tienen una excelente combinación de propiedades para utilizarse al hacer sellos y e pa- -ques para aplicacioens automotrices y de construcción. Las mezclas de PVC hahechas con cauchos de nitrilo altamente reticuladas ofrecen excelente comportamiento de dispersión, estabilidad dimejn sional, bajo endurecimiento de compresión, características de sellado notorias y baja flexibilidad de temperatura. La Patente de Estados Unidos 5,362,787 describe más específicamente una composición de caucho de nitrilo altamente ret_i culada que puede mezclarse con cloruro de polivinilo para hacer -composiciones que tienen excelentes características para sellos empaques incluyendo estabilidad dimensional, bajo endurecimiento de compresión, características de sellado notorias y buene flexibilidad a baja temperatura, la composición de caucho de nitrilo -altamente reticulada estando comprendida de 91) un caucho de ni— trilo altamente reticulado que tiene unidades repetitidas que s derivan de (a) 1 ,3-butadieno, (b) acri lonitri lo, y (c) un agente de reticulación, en donde el caucho de nitrilo altamente reticul do tiene una viscosidad de Mooney de alrededor de 50 a aproximad mente 120, un índice de hinchado de menos de aproximadamente 10 -por ciento, un encogimiento de molienda de menos del 10 por ciento, y un contenido de gel mayor de 90 por ciento; y (2) de alrededor de 1 a aproximadamente 30 phr de un plasti icante. La Patente de Estados Unidos 5,380,785 y la Patente de los Estados Unidos 5,415,940 describen un polímero cauchotoso qu puede mezclarse con cloruro de polivinilo para hacer composiciones de tipo de piel que tienen buena resistencia térmica y a la -luz ultravioleta, el polímero cauchotoso estando comprendido de -unidades repetitivas que están comprendidas de 9a) acrilato de b tilo, u opcionalmente una mezcla de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximadamente 40% de acrilato de 2-eti lhexi lo , (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato meti lacri lato y eti lacri lato , (c) acri lonitri lo, (d) estireno, 9e) un medí éster de jabón de maleato y, (f) un agente de reticulación.

Compendio de la Invención La presente invención se relaciona con una composiciónp polimérica que tiene una excelente combinación de propiedades para utilizarse al hacer sellos y empaques para aplicacioens automo trices y de construcción, tales como empaques de encristalado de ventana. Estas composiciones poliméricas ofrecen excelente estabilidad dimensional, bajo endurecimiento de compresión, características de sellado notorias, baja flexibilidad a temperatura, re sistencia al calor y resistencia a la luz ultravioleta. La presente invención describe más específicamente una composición polimérica que tiene excelentes características para sellos y empaques incluyendo estabilidad dimensional, bajo endure cimiento de compresión y características de sellado notorias, la composición polimérica estando comprendida de una mezcla vulcani zada de (a) un polímero cauchotoso que está comprendido de unida des repetitivas que se derivan de 9a) acrilato de butilo, (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del grupo que con siste en meti Imetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacri lato, y etp acrilato, (c) acri lonitri lo, (d) estireno, (e) jabón de maleato de medio éster, y (f) un agente de reticulación; (2) cuando me nos una resina termoplástica; y (3) cuando menos un material qu contiene grupo epóxido. La presente invención también revela un empaque de en cristalado de ventana que está comprendido de una mezcla vulcani zada de (1) un polímero cauchotoso que está comprendido de unida des repetitivas que se derivan de 9a) acrilato de butilo, (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del grupo que con siste en meti lmatacri lato, eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti 1 acrilato, (c) acri lonitri lo, (d) estireno, 9e) un jabón de malea to de medio éster, y 9f) un agente de reticulación; (2) cuando menos una resina termoplástica; y (3) cuando menos un material que contiene grupo epóxido. La presente invención describe además un procedimiento para hacer una composición polimérica que tiene excelentes carac terísticas para sellos y empaques incluyendo estabilidad dimensi nal, bajo endurecimiento de compresión y características notoria de sellado, el procedimiento estando comprendido de vulcanizar dj námicamente 91) un polímero cauchotoso que está comprendido de unidades repetitivas que se derivan a partir de (a) acrilato de -butilo, (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del gru po que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , metilacril¿ to, y eti lacri lato, (cj acri lonitri lo, (d) estireno, (e) un jabón de maletato de medio éster, y íf) un agente de reticulación; { 2 ) cuando menos una resina termoplástica; y í3) cuando menos un material que contiene grupo epóxido; en donde la vulcanización dinámica se conduce a una temperatura elevada que está dentro de la escala de alrededor de 100QC a aproximadamente 2109C bajo condiciones de esfuerzo cortante.

Descripción Detallada de la Invención Los polímeros cauchotosos que se utilizan en las composiciones poliméricas de esta invención se describen en la Patente de los Estados Unidos, 5,380,785 y Patente de Estados Unidos No. 5,415,940 que se incorporan en la presente por referencia en la -presnete en su totalidad. Los polímeros cauchotosos de este tipo se encuentran disponibles comercialmente de The Goodyear Tire & - ( R) Rubber Company se venden como caucho Sunigunr ' . Estos polímeros cauchotosos se sintetizan utilizando una técnica de polimerización por emulsión de radical libre y están comprendidos de unidades repetitivas que se derivan a (a) acrilato de butilo u opcionalmente una mezcla de acrilato de butj_ lo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximadamente 40% de acrilato de 2-eti lhexi lo, (b) meti lmetacri lato , etilmeta— crialto, meti lacri lato o eti lacri lato , (c) acri lonitri lo , (d) es tireno, (e) jabón de maleato de medio éster, y (f) un agente de reticulación. El agente de reticulación es típicamente un acril to multifuncional un metacrilato multifuncional o di vini lbenceno Técnicamente, estos polímeros cauchotosos contienen un dades repetitivas (enlaces de cadena) que se derivan a partir de (a) acrialto de butilo u opcionalmente una mezcla de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximada mente 40% de acrilato de 2-etilhexil, (b) meti lmetacri lato , et i 1 metacrilato, meti lacri lato o eti lacri lato , (c) acri lonitri lo , (d estireno, (e) un jabón de maleato de medio éster, y (f) un agent de reticulación. Estas unidades repetitivas difieren de los mon meros de los que se derivaron en que contienen un enlace doble d carbono a cabono menos que está presente en el monómero respecti vo. En otras palabras, un enlace doble de carbono a carbono se consume durante una polimerización del monómero hacia una unidad repetitiva en el polímero cauchotoso. De esta manera, al decir -que el polímero cauchotoso contiene diversos monómeros en reali dad significa que contiene unidades repetitivas que se derivan d esos monómeros. El polímero cauchotoso normalmente contendrá (a) de al rededor de 40 por ciento en peso a aproximadmaente 80 por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una mezcla de acr lato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta 40 por ciento en peso de acrilato de 2-eti lhexi lo, (b) de alrededor de 5 por ciento en peso a aproximadamente 35 por ciento en peso -de meti lmetacri lato , eti lmetacri lato, meti lacri lato o etilacrila-to, (c¡) de alrededor de 4 por ciento en peso a aproximadamente 3 por ciento en peso de acri lonitri lo , (d) de alrededor de 3 por ciento en peso a aproximadamente 25 por ciento en peso de estire-no, (e) de alrededor de 0.5 por ciento en peso a aproximadamente 8 por ciento en peso de un jabón de maleato de medio éster, y (f) de alrededor de 0.25 por ciento en peso a aproximadamente 8 por -ciento en peso de un agente de reticulación. Estos polímeros cauchotosos de preferencia contendrán (a) de alrededor de 50 por ciento en peso a aproximadamente 80 -por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una me cía de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contien hasta aproxiamda ente 40% de acrilato de 2-eti lhexi lo , (b) de al rededor de 3 por ciento en peso a paroximadamente 35 por ciento en peso de cuando menos un miembro seleccionado a partir del gru po que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacri 1 to y eti lacri lato , (c) de alrededor de 6 por ciento en peso a aproximadamente 30 por ciento en peso de acri lonitri lo , (d) de aj rededor de 5 por ciento en peso a paroximadmaente 18 por ciento en peso de estireno, (e) de alrededor de 1 por ciento en peso a aproximadamente 5 por ciento en peso de un jabón de maleato de m dio éster, y (f) de alrededor de 0.5 por ciento a aproximadament 4% por ciento en peso de un agente de reticulación. El polímero cauchotoso más preferentemente estará com-. prendido de unidades repetitivas que se derivan a partir de (a) alrededor de 55 por ciento en peso a aproximadamente 75 por cien to en peso de acrilato de butilo, u opciqnalmente una mezcla de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximadamente 40% de acrilato de 2-eti lhexi lo, (b) de alrededo de 5 por ciento en peso a aproximadamente 20 por ciento en peso de cuando menos un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti lacri lato , (c) de alrededor de 10 por ciento en peso a aproxi madamente 25 por ciento en peso de acri lonitri lo, (d) de alrede dor de 8 por ciento en peso a aproximadamente 14 por ciento en p so de estireno, (e) de alrededor de 2 por ciento en peso a aprox madamente 4 por ciento en peso de un jabón de maleato de medio é ter, y (f) de alrededor de 1 por ciento en peso a aproximadament 3 por ciento en peso de un agente de reticulación. Los procenta jes reportados en este párrafo se basan en el peso total del po mero cauchotoso. Los polímeros cauchotosos utilizados en las composicio nes poliméricas de esta invención se sintetizan en una mezcla de reacción acuosa utilizando una técnica de polimerización de radi cal libre. La mezcla de reacción utilizada en esta técnica de p limerización está comprendida de agua, los monómeros apropiados, un iniciador de radical libre apropiado, un agente de retícula-ción, un jabón de maleato de medio éster, y una sal metálica de un sulfonato de alquilo o una sal de metal de un sulfato de alqu lo. La mezcla de reacción utilizada en esta técnica de polimeri zación normalmente contendrá de alrededor de 10 por ciento en pe so a aproximadamente 80 por ciento en peso de monómeros, basado en el peso total de la mezcla de reacción. La mezcla de reacció de preferencia contendrá de alrededor de 20 por ciento en peso a aproximadamente 70 por ciento en peso de monómeros y más prefere temente contendrá de alrededor de 40 por ciento en peso a aproxi madamente 50 por ciento en peso de monómeros/ Las mezclas de reacción utilizadas al llevar a cabo di chas pol imerizacines típicamente contendrán de alrededor de 0.00 phr (partes por cien partes de monómero en peso) a aproximadamen te 2 phm de cuando menos un miembro seleccionado a partir del gr po que consiste en sales de metal de sulfatos de alquilo y sales de metal de sulfonatos de alquilo. Generalmente se prefiere que la mezcla de reacción contenga de alrededor de 0.008 phr a aprox madamente 0.5 phm de la sal de met'al del sulfonato de alquilo o la sal de metal del sulfato de alquilo. Normalmente se prefiere más que la mezcla de reacción contenga de alrededor de 0.05 phm a aproximadamente 0.3 phm de la sal de metal del sulfonato de al quilo o la sal de metal del sulfato de alquilo. La técnica de polimerización de radical libre utilizad en esta síntesis normalmente se inicia incluyendo un iniciador d radical libre en la mezcla de reacción, Virtualmente, cualquier tipo de compuesto capaz de generar radicales libres puede utili zarse como el iniciador de radical libre. El generador de radi cal libre normalmente se emplea a una concentración dentro de la escala de alrededor de 0.01 phm a aproximadamente 1 phm. Los i n ciadores de radical libre que se usan comúnmnete incluyen los di versos compuestos de peroxígeno tales como persulfato de potasio persulfato de amonio, peróxido de benzoilo, peróxido de hidrógen peórixo de di-t-butilo, peróxido de dicumilo, peróxido de 2,4-di clorobenzoi lo, peróxido de decanoilo, peróxido de laurilo, hidro peróxido de eumeno, hidroperóxido de p-mentano, hidroperóxido de t-butilo, peróxido de acetilo, peróxido de meti leti leetona , peró xido de ácido succínico, peroxidicarbonato de dicetilo, peroxiac tato de t-b tuko, ácido t-buti lperoximaleico , peroxibenzoato de t-butilo, peróxido de acetil ciclohexi lsulfoni lo y los semejante los diversos compuestos acoicos tales como 2-t-buti lazo-2-cianó propano, dimetil azodi isobutirato, azodi isobuti lronitri lo , 2-t-b ti lazo-1 -cianociclohexano , 1-t-ami lazo- 1 -cianociclohexano y los semejantes, los diverso percetales de alquilo, tales como 2,2-bi (t-buti 1-peroxi )butano y los semejantes. Iniciadores de radical libre de peróxigeno solubles en agua son especialmente útiles en dichas polimerizaciones acuosas. Estas polimerizaciones de emulsión se llevan a cabo tí picamente a la temperatura que varía de aproximadamente 20SC a 885C. A temperaturas superiores a alrededor de 88SC, los monóme ros de acrilato de alquilo, tlaes como acrilato de butilo, tiene una tendencia a hervir. De esta manera, se requeriría una camis presionizada para calentar dichos monómeros de acrilato de alqui lo a temperaturas en exceso de aproximadamente 88QC. Por otra --parte, a temperaturas de polimerización de menos de aproximadamejí te 55QC, se requiere un sistema iniciador de reducción oxidación para asegurar regím'-;enes satisfactorios de polimerización. Los agentes tensioactivos de sulfonato que son útiles -en dichas polimerizaciones se cuentran comercialmente disponibles de una amplia variedad de fuentes. Por ejemplo, Du Pont vende a_l_ MR qui lari lsulfonato de sodio bajo el nombre comercial Alkanor , Browning Chemical Corporation vende dodeci lbencensulfonatos de so MR dio bajo el nombre comercial Ufaryl Dl-85, y Ruetgers-Nease Chemical Company vende sulfonato de sodio eumeno bajo el nombre - MR comercial Naxonate Hydrotrope . Algunos ejemplos representativos de agentes tensioactivos de sulfonato que pueden utilizarse -incluyen toluen-xi lensulfonato de sodio, toluensulfonato de sodio cumensulfonatos de sodio, deci Idifeni léter sulfonato de sodio, do deci lbencensulfonato de sodio, dodeci Idifeni léter sulfonato de so dio, 1 -octansulfonato de sodio, tetradecansulfonato de sodio, pejí tadecansulfonato de sodio, heptadecansulfonato de sodio y toluensulfonato de potasio. Las sales de metal de sulfonatos de alqui lbenceno son -una clase altamente preferida de agente tensioactivo de sulfonato El metal generalmente será sodio o potasio con el sodio siendo el preferido. Las sales de sodio de alqui lbencensulfonatos tienen -la fórmula estructural: en donde R representa un grupo alquilo que contiene de 1 a aprox madamente 20 átomos de carbono. Se prefiere que el grupo alquil contenga de alrededor de 8 a aproximadamente 14 átomos de carbon La polimerización por emulsión de radical libre utiliz da al sintetizar el polímero cauchotoso se conduce típicamente a una temperatura que está dentro de la escala de alrededor de 10 Q a aproximadamente 95eC. En la mayoría de los casos, la temperat ra de polimerización utilizada variará entre alrededor de 209C y aproximadamente 809C La polimerización se lleva a cabo como un procedimiento por lotes de dos etapas. En la primera etapa, un polímero de semilla que contiene látex se sintetiza. Esto se ha ce pol imerizando (a) acrilato de butilo u opcionalmente una mez cla de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contien hasta aproximadamente 40% de acrilato de 2-eti lhexi lo, (b) cuand menos un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en meti lmetacri lato, eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti lacri lato , (c) acri lonitri lo , y 9d) un agente de reticulación. El látex que contiene polímero de semilla se prepara -típicamente mediante la polimerización de una mezcla de monómero que contiene alrededor de 40 a aproximadamente 90 por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una mezcla de acrila to de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aprox madamente 40% de acrilato de 2-eti lhexi lo, de alrededor de 5 a aproximadamente 35 por ciento en peso de meti lmetacri lato , etil tacrilato, meti lacri lato o eti lacri lato, de alrededor de 2 a aproximadamente 30 por ciento en peso de acri lonitri lo , y de air dedor de 0.25 por ciento en peso a 6 por ciento en peso del agen te de reticulación. Se prefiere típicamente que el componente m nomérico utilizado en la primera etapa incluya de alrededor de 5 por ciento en peso a aproximadamente 85 por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una mezcla de acrilato de bu tilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximadamen te 40% de acrilato de 2-eti 1 hexi lo , de alrededor de 5 por ciento en peso a aproximadamente 30 por ciento en peso de acrilato de etilo, eti lmetacri lato, meti lacri lato o meti lmetacri lato , de air dedor de 4 por ciento en peso a aproximadamente 28 por ciento en peso de acri lonitri lo , y de alrededor de 0.5 por ciento en peso aproximadamente 4 por ciento en peso del agente de reticulación. Generalmente se prefiere más que la composición de carga de monó mero utilizada al sintetizar el látex de políemro de semilla con tenga de alredeodr de 60 por ciento en peso a aproximadamente 80 por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una me cía de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contien hasta aproximadamente 40% de acrilato de 2-eti Ihexi lo, de alrede dor de 5 por ciento en peso a aproximadamente 25 por ciento en peso de meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacri lato o et i 1 -acrilato, de alrededor de 5 por ciento en peso a aproximadamente 25 por ciento en peso de acri lonitri lo , y de alrededor de 1 a aproximadamente 3 por ciento en peso de agente de reticulación. Después de que se ha preparado el látex de polímero de semilla, se agregan monómero de estireno, monómero de acriloni trilo adicional y agentre de reticulación adicional al látex que contiene polímero de semilla. Como una regla general, de alrede dor de 4 partes en peso a aproximadamente 30 partes en peso de estireno, de alrededor de 1 parte en peso a aproximadamente 20 partes en peso de acri lonitri lo adicional, y de alrededor de 0.0 a aproxiamdamente 2 partes en peso del agente de reticulación se añadirán. En esta segunda etapa de la polimerización, se prefie re agregar de alrededor de 6 partes en peso a aproximadamente 22 partes en peso de estireno, de alrededor de 3 partes en peso a aproximadamente 12 partes en peso de acri lonitri lo, y de alrede dor de 0.05 partes en peso a 1 parte en peso del agente de retic lación. Típicamente es más preferido que se añadan de alrededor de 10 partes en peso a aproxiamdamente 17 partes en peso de esti reno, de alrededor de 4 partes en peso a aproximadamente 8 parte en peso de acri lonitri lo , y de alrededor de 0.1 parte en peso a aproximadamente 0.5 partes en peso del agente de reticulación, a látex de polímero de semilla para iniciar la segunda fase de la pol imerización. Puede utilizarse una amplia variedad de agentes de ret culación en la síntesis del políemro cauchotoso. Algunos eje -píos representativos de agentes de reticulación que pueden utili zarse incluyen acrilatos difuncionales , metacrilatos difuncioná les, acrilatos trifuncionales , metacri latos trifuncionales y di vini lbenceno. Algunos ejemplos específicos de agentes de reticu lación que pueden utiizarse incluyen etacrialto de etilenglicol di vini lbenceno y dimetacri lato de 1 ,4-butandiol . En la práctica el dimetacri lato de 1 ,4-butandiol ha comprobado ser particularme te útil como el agente de reticulación. En la mayoría de los casos, la polimerización se conti nuará hasta que se ha logrado una elevada conversión de monómero En este punto, el polímero cauchotoso hecho mediante el procedi miento de polimerización por lotes de dos etapas se recupera de la emulsión (látex). Esto puede lgorarse utilizando técnicas de coagulación convencionales. Por ejemplo, la coagulación puede l grarse mediante la adición de sales, ácidos, o ambos al látex. El jabón de maleato de medio éster utilizado en la po erización se prepara haciendo reaccionar anhídrido maleico con un alcohol graso que contiene de alrededor de 10 a aproximadamen te 24 átomos de carbono. Típicamente se prefiere utilizar un al cohol graso que contiene de alrededor de 12 a afoximadamente 16 átomos de carbono. Un mol de anhídrido maleico se hace reaccio nar con un molde al alcohol graso al producir el jabón de maleat de medio éster. Esta reacción se conduce típicamente a una temp ratura que está dentro de la escala de alrededor de 50SC a aprox madamente 80SC y puede ilustrarse como sigue: O El hidróxido de sodio o hidróxido de potasio luego se añade típi camente para formar el jabón de maleato de medio éster. Esta et pa puede ilustrarse como sigue: 0 0 II CH C OH CH c o? ?f + KOH - + H20 CH C C16H33 CH II í. C16H33 0 Después el polímero cauchotoso se recupera mediante co gulación, se seca. En ocasiones es ventajoso convertir el polím ro cauchotoso en un polvo para facilitar su uso. En este caso, será benéfico añadir un agente de división al polímero cauchotos Algunos ejemplos representativos de agentes de división que pue den emplearse incluyen carbonato de calcio, cloruro de polivinil en emulsión y sílice. El carbonato de calcio es un agente de di visión altamente deseable que puede utilizarse en dichas aplica ciones .

Puede emplearse una amplia variedad de resinas termo-plásticas en las composiciones poliméricas de esta invención. Por ejemplo, la resina termoplástica puede ser una resina termo plástica halogenada o puede ser un termoplástico libre de halóge no. Algunos ejemplso representativos de resians termoplásticas que pueden tuilizarse incluyen cloruro de polivinilo (PVC), poli etileno clorado, cloruro de polivinilo injertado con acetato de vinilo, cloruro de polivinilo injertado con acetato de butilo, eti lenvini lacetato , copolímero de eti lenvini lacetato/monóxido de carbono, terpolíemro de eti leno/buti lacri lato/monóxido de carbon polietileno, polipropileno, resinas ABS, copolímeros de bloque d acri lonitri lo/estireno/acri lonitri lo (resinas ASA), copolímeros de bloque de estireno/butadieno/esitreno (resinas SBS), resinas de terpolímero de bloque de estireno/eti lenbuti leno/estireno , re sinas de poliuretano termoplástico y resinas nylon. Las resinas ABS que pueden utilizarse son termoplásticos amorfos sintetizado pol imerizando acri lonitri lo , butadieno y estireno. Las resinas ABS se hacen normalmente pol imerizando monóemro de 1 ,3-butadieno hacia pol ibutadieno después de lo cual se añaden monómeros de es tireno y acri lonitri lo y se polimerizan (injertan) hacia el poli butadieno. Las resinas de PVC han probado ser muy útiles en la práctica de esta invención. El material que contiene grupo epóxido puede ser vir-tualmente cualquier tipo de compuesto o polímero que tenga un puente -0- en el mismo que se fija a diferentes átomos de carbon que están por lo demás unidos. El material que contiene grupo epóxido normalmente será una resina epoxi. Los tipos de resinas epoxi que pueden utilizarse incluyen resinas de bisfenol-A epi- -clorhidrina, resinas de epoxi halogenadas, resinas de epoxi de flexibi 1 ización , resinas de epoxi alifáticas, y resinas epoxi de alta funcionl idad. Las composiciones poliméricas de esta invención normalmente contendrán de alrededor de 20 por ciento en peso a aproxim damente 70 por ciento en peso del polímero cauchotoso, de alrededor de 25 por ciento en peso a aproximadamente 70 por ciento en -peso de la resina termoplástica, y de alrededor de 1 por ciento -en peso a aproximadamente 10 por ciento en peso del material que contiene grupo epóxido. La composición polimérica más típicamente contendrá de alrededor de 30 por ciento en peso a aproximadamente 65 por ciento en peso del polímero cauchotoso, de alrededor de 30 por ciento en peso a aproximadamente 65 por ciento en peso de la resian termoplástica, y de alrededor de 2 por ciento en peso a aproxiamdamente 8 por ciento en peso del material que contie ne grupo epóxido. La composición polimérica de preferencia contendrá de alrededor de 40 por ciento en peso a aproximadamente 60 por ciento en peso del políemro cauchotoso, de alrededor de 35 ?? por ciento en peso a aproxiamdamente 55 por ciento en peso de la resina termoplástica, y de alrededor de 3 por ciento en peso a -aproximadamente 6 por ciewnto en peso del material que contiene -grupo epóxido. las composiciones poliméricas de esta invención se ha cen mezclando el políe ro cauchotoso, la resina termoplástica, y el material que contiene epóxido y vulcanizándolos dinámicamente a una temperatura elevada. La vulcanización dinámica difiere de las técnicas de vulcanización estáticas convencionales en que la vulcanización ocurre durante el mezclado o masticación de la com posición que se está preparando. La vulcanización dinámica se lleva a cabo típicamente bajo fuerzas cortantes elevadas necesa rias para el mezclado completo del políemro cauchotoso, la resin ter opñástica y el polímero que contiene grupo epoxi. La vulcanj zación dinámica se lleva a cabo a una temperatura que es adecuad para vulcanizar la mezcla. Esta temperatura normalmente estará dentro de la escala de alrededor de 100 eC a aproximadamente 2209 En la mayoría de los casos la vulcanizaci? dinámica se conducirá a una temperatura que está dentro de la escala de alrededor de 120SC a aproximadamente 210 SC . Normalmente se prefiere que la vulcanización dinámica se conduzca a una temperatura de alrededo de 1309C a aproximadamente 2009C. Esta invención se ilustra mediante el siguiente ejempl que es sencillamente para el propósito de ilustración y no deben considerarse como limitativos del alcance de la invención o la m ñera en la que puede practicarse. A menos que se indique espec ficamente de otra manera, las partes y procnetajes se proporcio nan en peso.

Ejemplo 1 En este experimento, una composición polimérica que tie ne excelentes características para sellos y empaque se hizo utiH zando las técnicas de esta invención. En el procedimiento se usó una mezcla seca que contiene 100 partes de PVC, 50 partes de fta-lato de dioctilo, 3 partes de estabilizador de Ba/Zn y 10 partes MR de resina epoxi Epikote 828 se mezclaron a una temperatura de - ( R ) 150 SC con 148 partes de polímero cauchotoso Sunigupr ' SNP7395 en un Rehocord Haake 90 a 50 rpm durante 20 minutos. El par de torsión incrementado de alrededor de 850 mg a aproximadamente 1400 -mg que indica que ocurrió una reacción de vulcanización in situ - (vulcanización dinámica). Debe observarse que sin la resina MR Dpikote 828 que el par de torsión solamente aumentó de 850 mg -a aproxiamdamente 1000 mg después de mantener la mezcla a 150 SC durante 20 minutos a 50 rpm. Después de que se completó la vulcanización dinámica, -la mezcla de polímero se fundió a 1805C durante 6 minutos en el -molino y se moldeó a 180 QC durante 10 minutos. La muestra polimé rica hecha mediante este proceso de vulcanización dinámica tuvo -una dureza Shore A de 70, una resistencia a la tensión de 9.9 MPa un alargamiento a la rotura de 189%, un módulo al 100% de 6.3 MPa, y un endurecimiento de compresión después de 24 horas a 709C de solamente 49. Una muestra hecha sin incluir la resina epoxi - MR Epilote 828 tuvo una dureza Shore A de 70, una resistencia a la tensión de 7.9 MPa, un; alargamiento a la rotura de 186%, un ódu-lo al 100% de 5.5 MPa y un endurecimiento de compresión depsués de24 horas a 709C de 62. De esta manera, este experimento mues tra que incluyendo la resina epoxi en la mezcla que se vulcanizó dinámicamente mejoró grandemente el endurecimiento de compresión sin sacrificar otras propiedades físicas. La composición polimé rica hecha tuvo excelentes características para utilización al hacer sellos y empaques. Son posibles variaciones en la presnete invención en l luz de la descripción de la misma proporcionada en la presente. Aún cuando se han mostrado ciertas modalidades y detalles repre sentativos para el propósito de ilustrar la presente invención, será evidente a aquellos experimentados en este ramo que pueden hacerse diversos cambios y modificaciones en la misma sin abando nar el alcance de la presente invención. Por lo tanto, debe que dar entendido que pueden hacerse cambios en las modalidades part culares descritas que quedarán dentro del alcance pretendido com pleto de la invención como se define mediante las siguientes cláusulas anexas.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1.- Una composición polimérica que tiene excelentes -características para sellos y empaques que incluyen estabilidad dimensional, bajo endurecimiento de compresión y características de sellado notorias, la composición polimérica estando caracteri zada por que comprende una mezcla vulcanizada de (1) un polímero cauchotoso que está comprendido de unidades repetitivas que se d rivan a partir de (a) acrialto de butilo, (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en metilmet crilato, eti lmetacri lato, meti lacri lato y eti lacri lato , (c) acri lonitrilo, (d) estireno, (e) un jabón de maleato de medio éster, y (f) un agente de reticulación; (2) cuando menos una resina te moplástica; y 93) cuando menos un material que contiene grupo epóxido.

2.- Un empaque de encristalado de ventana que se cara teriza porque está comprendido de una mezcla vulcanizada de (1) un políemro cauchotoso que está comprendido de unidades repetiti vas que se derivan a partir de (a) acrilato de butilo, (b) cuand menos un miembro seleccionado a partir die grupo que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti lacri lato , (c) acri lonitri lo , (d) estireno, (e) un jabón de maleato de medi éster, y 9f) un agente de reticulación; (2) cuando menos una re sina termoplástica; y (3) cuando menos un material que contiene grupo epóxido.

3.- Un procedi einto para hacer una composición poli rica que tiene excelentes características para sellos y empaques incluyendo estabilidad dimensional, bajo endurecimeinto de compr sión y características notorias de sellado, el procedimiento es tando caracterizado porque está comprendido de vulcanizar dinámi camente 91) un polímero cauchotoso que está comprendido de unida des de repetición que se derivan a partir de (a) acrilato de bu tilo, (b) cuando menos un miembro seleccionado a partir del grup que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti lacri lato , (c) acri lonitri lo , (d) estireno), (e) un jabón d maleato de medio éster, y (f) un agente de reticulación; (2) cuando menos una resina termoplástica; y (3) cuando menos un n terial que contiene epóxido; en donde la vulcanización dinámica se conduce a una temperatura elevada que está dentro de la escal de alrededor de 1009C a aproximadamente 220 C bajo condiciones d esfuerzo cortante.

4.- Una composición polimérica como se especifica en la reivindicación 1, caracterizada en que la resina termoplástic es cloruro de polivinilo.

5.- Una composición polimérica como se especifica en la reivindicación 4, caracterizada en que el material que conti ne grupo epóxido es una resina epoxi.

6.- Una composición polimérica como se especifica en la reivindicaci? 5, caracterizada en que el polímero cauchotoso está comprendido de unidades repetitivas que se derivan a parti alrededor de 40 a aproximadamente 80 por ciento en peso de butil-acrilato, de alrededor de 5 a aproxiamdamente 35 por ciento en pe so de un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en meti l etacrialto , eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti lacri lato , de alrededor de 4 a aproximadamente 30 por ciento en peso de acri lonitri lo , de alrededor de 3 a aproximadamente 25 por ciento en peso de estireno, de alrededor de 0.5 a aproximadamente 8 por ciento en peso de jabón de maleato de medio éster, y de alrededor de 0.25 a aproximadamente 8 por ciento en peso de agente de reticulación.

7.- Una composición polimérica como se especifica en -la reivindicación 5, caracterizada en que el políemro cauchotoso está comprendido admeás de unidades repetitivas que se derivan a partir de acrilato de 2-etilhexilo y en donde el políemro caucho-toso contiene unidades repetitivas que se derivan a partir de alrededor de 50 a aproxiamdamente 80 por ciento en peso de butila— crilato, u opcionalmente una mezcla de buti lacri lato y acrilato -de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximadamente 40% de acrilato de 2-etilhexi lo , de alrededor de 3 a aproximadamente 25 por ciento en peso de un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste en meti lmetacri lato , eti lmetacri lato , meti lacrilato y eti lacri lato, de alrededor de 6 a aproximadamente 25 por ciento -en peso de acri lonitri lo, de alrededor de 5 a aproxiamdamente 18 por ciento en peso de estireno, de alrededor de 1 a 5 poir ciento en peso de jabón de maleato de medio éster, y de alrededor de 0.5 a aproximadamente 4 por ciento en peso de agente de reticulación.

8.- Una composición polimérica como se especifica en -la reivindicación 5, caracterizada en que el polímero cauchotoso -está comprendido además de unidades repetitivas que se derivan a partir de acrilato de 2-etilhexilo y en donde el polímero caucho-toso está comprendido de unidades repetitivas que se derivan a partir de 55 a aproxiamdamente 75 por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una mezcla de acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproximadamente 40% -de acrialto de 2-eti lhexi lo, de alrededor de 5 a aproximadamente 20 por ciento en peso de meti lmetacri lato , de alrededor de 10 a -aproximadamente 15 por ciento en peso de acri lonitri lo, de alrede dor de 8 a aproxiamdamente 14 por ciento en peso de estireno, de alrededor de 2 a aproxiamdamente 4 por ciento en peso de jabón de maleato de medio éster, y de alrededor de 1 a aproximadamente 3 -por ciento en peso de agente de reticulación.

9.- Una composición polimérica como se especifica en -la reivindicación 8, caracterizada en que el agente de reticulación es uno o más miembros seleccinados a partir del grupo que consite en divini lbenceno y 1 ,40butandiol-dimetacri lato.

10.- Una composición polimérica como se especficia en la reivindicación 6, caracterizada en que la mezcla esta comprendida de alrededor de 20 por ciento en peso a aproxiamdamente 70 -por ciento en peso del polímero cauchotoso, de alrededor de 25 por ciento en peso a aproximadamente 70 por ciento en peso de la resina termoplástica, y de alrededor de 1 por ciento en peso a aproximadamente 10 por ciento en peso del material que contiene grupo epóxido.

11.- Una composición polimérica como se especifica en la reivindicación 7, caracterizada en que la mezcla está compren dida de alrededor de 30 por ciento en peso a aproximadamente 65 por ciento en peso del polímero cauchotoso, de alrededor de 30 por ciento en peso a aproxiamdamente 65 por ciento en peso de la resina termoplástica, y de alrededor de 2 por ciento en peso a aproximadamente 8 por ciento en peso del material que contiene grupo epóxido.

12.- Una composición polimérica como se especifica en la reivindicación 9, caracterizada en que la mezcla está compren dida de alrededor de 40 por ciento en peso a aproxiamdamente 60 por ciento en peso del políemro cauchotoso, de alrededor de 35 por ciento en peso de aproxiamdamente 55 por ciento en peso de l resina termoplástica, y de alrededor de 3 por ciento en peso a aproximadamente 6 por ciento en peso del material que contiene grupo epóxido.

13.- Una composición polimérica como se especifica en la reividnicación 12, caracterizada en que la composición polimé rica se hace mediante vulcanización dinámica.

14.- Un procedimiento como se especifica en la reivin dicación 3, caracterizado en que el procedimiento se lleva a cab a uan temperatura que está dentro de la escala de alrededor de de 1209C a aproxiamdamente 2109C.

15.- Un procedimiento como se especifica en la reivindicación 3, caracterizado en que la resina termoplástica es cloru ro de pol i vini lo .

16.- Un procedimiento como se especifica en la reivindicación 15, caracterizado en que el material que contiene grupo epóxido es una resina epoxi.

17.- Un procedimiento como se especifica en la reivindicación 16, caracterizado en que el polímero cauchotoso está com prendido de unidades repetitivas que se derivan a partir de alrede dor de 40 a aproxiamdamente 80 por ciento en peso de acrilato de butilo, de alrededor de 5 a aproxiamdamente 35 por ciento en -peso de un miembro seleccinado a partir del grupo que consiste en meti lmetacrialto , eti lmetacri lato , meti lacri lato y eti lacri lato, de alrededor de 4 a aproxiamdamente 30 por ciento en peso de acrj_ lonitrilo, de alrededor de 3 a aproximadamente 25 por ciento en -peso de estireno, de alrededor de 0.5 a aproximadamente 8 por ciento en peso de jabón de maleato de medio éster, y de alrededor de 0.25 a aproximadamente 8 por ciento en peso de agente de reticulación.

18.- Un procedimiento como se especifica en la reivindicación 17, caracterizado en que la mezcla esta comprendida de -alrededor de 20 por ciento en peso a aproxiamdamente 70 por ciento de peso del polímero cauchotoso, de alrededor de 25 por ciento en peso a aproxiamdamente 70 por ciento en peso de la resina -de cloruro de polivjnilo, y de alrededor de 1 por ciento en peso a aproxiamdamente 10 por ciento en peso de la resina epoxi.

19.- Un procedimiento como se especifica en la reivindicación 16, caracterizado en que el polímero cauchotoso está co prendido además de unidades repetitivas que se derivan a partir -de acrilato de 2-etilhexilo y en donde el polímero cauchotoso está comprendido de unidades repetitivas que se derivan a partir d 55 a aproxiamdamente 75 por ciento en peso de acrilato de butilo, u opcionalmente una mezcla de acrilato de butilo ya crilato de 2-etilhexilo que contiene hasta aproxiamdamente 40% de acrilato de 2-heti lhexi lo , de alrededor de 5 a aproxiamdamente 20 por ciento en peso de meti lmetacri lato , de alrededor de 10 a aproximadament 14 pro ciento en peso de acri lonitri lo , de alrededor de 8 a apro ximadamente 14 por ciento en peso de estireno, y de alrededor de 1 a aproximadamente 3 por ciento en peso de agente de retícula-ción; en donde el agente de reticulación es uno o más miembros seleccionados a partir del grupo que consiste en diví ni lbenceno dimetacrialto de 1 ,4-butandiol ; y en donde la mezcla e§ta compr dida de alrededor de 55 por ciento en peso a aproximadamente 60 por ciento enpeso del políemro cauchotoso, de alrededor de 35 po ciento enpeso a aproxiamdamente 40 por ciento enpeso de la resin de cloruro de polivinilo, y de alrededor de 3 por ciento en peso a aproximadamente 5 por ciento en peso de la resina epoxi.