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ES2218824T3 - Suspension de particulas que sirven para conferir un aspecto en una matriz acrilica. - Google Patents

Suspension de particulas que sirven para conferir un aspecto en una matriz acrilica.

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ES2218824T3
ES2218824T3 ES98923495T ES98923495T ES2218824T3 ES 2218824 T3 ES2218824 T3 ES 2218824T3 ES 98923495 T ES98923495 T ES 98923495T ES 98923495 T ES98923495 T ES 98923495T ES 2218824 T3 ES2218824 T3 ES 2218824T3
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ES98923495T
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English (en)
Inventor
Ettore Minghetti
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Aristech Acrylics LLC
Original Assignee
Aristech Acrylics LLC
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Abstract

Un método de fabricación de una composición acrílica termoformable que comprende las etapas de: (a) proporcionar una composición que comprende: (i) una matriz clara que comprende al menos aproximadamente 60% en peso de metil metacrilato, (ii) entre aproximadamente 3 y aproximadamente 25% en peso, basado en el peso de dicha matriz, de una pluralidad de partículas de acentuación; (iii) entre aproximadamente 3 y aproximadamente 35% en peso, basado en el peso de la matriz, de una pluralidad de partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras que no se pueden distinguir visualmente en la matriz polimerizada, proporcionando dichas partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras en dicha composición una distribución uniforme de dicha pluralidad de partículas de acentuación dentro de dicha matriz absorbiendo entre aproximadamente 100 y aproximadamente 500%, basado en dicho volumen original de las partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras de dicho metil metacrilato; y (b) polimerizar dicha composición.

Description

Suspensión de partículas que sirven para conferir un aspecto en una matriz acrilica.
Esta invención se refiere a un método de fabricación de productos acrílicos. La invención incluye el uso de una composición nueva, que comprende un jarabe acrílico que tiene partículas preformadas dispersas en él. La composición comprende también partículas de acentuación que pueden tener una gravedad específica similar que la de la matriz. Ambos tipos de partículas permanecen uniformemente dispersas dentro la matriz antes y después de la polimerización.
Los jarabes acrílicos se han utilizado ampliamente en las técnicas de fundición continua y celulares. Por ejemplo, Hellsund en la Patente de los Estados Unidos Nº 3.337.383 y Opel en la Patente de los Estados Unidos Nº 3.376.371 describen la fundición continua de láminas anchas de acrílico entre dos cintas de acero inoxidable. Otros métodos de producción de productos acrílicos son bien conocidos en la técnica, e incluyen procesos tales como operaciones de fundición en molde y celulares.
La adición de partículas preformadas se conoce también en la técnica. Por ejemplo, Minghetti y col., en la Patente de los Estados Unidos 5.530.041 describen un proceso de fabricación de una lámina acrílica termoformable rellena con material acrílico. Allí, las partículas acrílicas pre-formadas o chips son mezclados dentro de un jarabe acrílico rico en monómero. Las partículas pre-formadas comprenden acrílico reticulado. Cuando se mezclan dentro del jarabe, las partículas tienden a hincharse con monómero hasta al menos 200% de su volumen original. Después de que el jarabe relleno con partícula es fundido y endurecido, la matriz es continua a lo largo de toda la lámina terminada. Es decir, la matriz pasa a través de las partículas. Las partículas llegan a ser parte de la matriz, en lugar de una parte separada de la lámina acabada. Esto es en contraste a substancias de relleno, tales como chips de resina de poliéster o esferas de vidrio, que no absorberán monómero, y, por lo tanto, permanecerá una parte distinguible del producto acabado.
Las referencias anteriores describen partículas que son añadidas en una cantidad donde ocupan un volumen significativo de la mezcla de pre-polimerización. Sin embargo, debido a la geometría de las partículas, allí queda espacio significativo entre las partículas. La presente invención incorpora partículas de acentuación dentro de estos espacios.
La adición de partículas de acentuación se conoce de forma similar en la técnica anterior. Estas partículas pueden ser solubles, parcialmente solubles, o no solubles en la matriz. Ambas partículas solubles y parcialmente solubles pueden tender a hincharse con monómero cuando se añade a la matriz. Sin embargo, las partículas solubles se disolverán cuando se añaden al jarabe. Por lo tanto, su presencia o ausencia no es importante en el contexto de la presente invención. La presente invención incorpora específicamente aquellas partículas de tipo de acentuación que son tanto no solubles como parcialmente solubles, y que no se hinchan con monómero hasta una extensión que se pierda la integridad de la partícula.
Muchas elecciones para partículas de acentuación tendrán una gravedad específica que es distinta a la de la matriz acrílica. Adicionalmente, estas partículas son añadidas típicamente en cantidades volumétricas bajas, en contraste con las partículas pre-formadas. Esto contribuye a la dispersión desigual encontrada con las composiciones de la técnica anterior.
Cuando las partículas de acentuación son añadidas al jarabe, tienden a migrar desde la dispersión uniforme obtenida por mezcla inicial. Esta situación puede ser exasperada por los cambios en la viscosidad del jarabe que son conocidos que se producen durante los aumentos de temperatura que preceden la fase de polimerización del funcionamiento. Adicionalmente, cuando se utiliza una operación de fundición continua, tal como la descrita por Hellsund y Opel y col., la vibración y la turbulencia causadas por las cintas de acero inoxidable tienden a aumentar la velocidad de migración de las partículas.
Los resultados de migración de partículas de acentuación en la matriz son perjudiciales para el producto acabado. Si las partículas migran a cualquier lado superior o inferior de la cinta de fundición, el producto acabado experimentará deficiencias estéticas, así como físicas. Por ejemplo, si las partículas comprenden una composición no termoformable, tal como tereftalato de polietileno glicol metalizado (PET), como se utiliza comúnmente en cascos para barcos, la lámina resultante será difícil de termoformar. Las partículas tenderán a bajar hacia la superficie del fondo, y se acumularán allí. Esto prevendrá que cantidades suficientes de matriz se alcancen en la porción más baja de la lámina. Adicionalmente, la lámina resultante se deformará probablemente después de la refrigeración, y puede ser quebradiza y tender a agrietarse fácilmente.
El documento EP-A-0639539 describe un método para preparar una partícula rellena que comprende PMMA.
El documento EP-A-0731116 describe un método para la fundición de plásticos altamente rellenos que comprenden polimetil metacrilato (PMMA).
El documento US-A-4.085.246 describe un artículo de granito simulado.
El documento WO-A-9203497 describe un método de realización de un producto acrílico termoformable que tiene una superficie estructurada.
La presente invención incorpora los conceptos anteriores, y comprende una mejora sobre estos conceptos. La presente invención incorpora el uso de partículas preformadas dentro de la matriz acrílica para un nuevo propósito. La adición de estas partículas crea, en efecto, una red que limita el movimiento de otras partículas añadidas al jarabe. El resultado no es esperado a la vista de la técnica anterior. Los productos de la presente invención tienen una dispersión relativamente uniforme de partículas de acentuación a lo largo del producto acabado. Las partículas serán distribuidas de forma relativamente uniforme, incluso si poseen una gravedad específica que es distinta de la de la matriz acrílica. Adicionalmente, la orientación de estas partículas de acentuación tenderá a ser aleatoria, en lugar de uniforme, a lo largo del producto acabado. Esto es particularmente ventajoso cuando las partículas de acentuación utilizadas tienen una geometría tridimensional asimétrica, tal como partículas planas.
La presente invención se refiere a un método de realización de una composición acrílica termoformable que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una composición que comprende:
(i)
una matriz clara que comprende al menos aproximadamente 60% en peso de metil metacrilato,
(ii)
entre aproximadamente 3 y aproximadamente 25% en peso, basado en el peso de dicha matriz, de una pluralidad de partículas de acentuación;
(iii)
entre aproximadamente 3 y aproximadamente 35% en peso, basado en el peso de la matriz, de una pluralidad de partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras que no se pueden distinguir visualmente en la matriz polimerizada, proporcionando dichas partículas PMMA reticulada pre-formada clara en dicha composición una distribución uniforme de dicha pluralidad de partículas de acentuación dentro de dicha matriz, absorbiendo aproximadamente 100 hasta aproximadamente 500%, basado en dicho volumen original de las partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras de dicho metil metacrilato; y
(b) polimerizar dicha composición.
Es preferido que la matriz clara comprenda aproximadamente entre 80 y 95% en peso de (metil) metacrilato.
Preferentemente, la matriz clara comprende adicionalmente un co-monómero.
Más preferentemente, el co-monómero es acrilato de butilo.
Se prefiere adicionalmente que dichas partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras absorban entre 300 y 500% de su volumen original.
Es más preferido que las partículas de acentuación comprendan PET metalizado.
Se prefiere adicionalmente que las partículas de PMMA reticuladas pre-formadas tengan aproximadamente entre 10 y aproximadamente 500 micras de tamaño medio.
Adicionalmente, se prefiere que las partículas de PMMA reticuladas pre-formadas claras tenga aproximadamente entre 10 y 500 micras de tamaño medio.
Además, se prefiere que las partículas de acentuación tengan aproximadamente entre 40 micras y aproximadamente 7 mm de tamaño medio.
Además, se prefiere que las partículas de acentuación tengan aproximadamente entre 60 y aproximadamente 5000 micras de tamaño medio.
Preferentemente, las partículas de acentuación tienen entre aproximadamente 3000 y aproximadamente 5000 micras de tamaño medio.
La invención se refiere también a:
Una composición termoformable que comprende:
(a)
una matriz clara que comprende al menos aproximadamente 60% en peso de un jarabe claro que comprende (metil) metacrilato;
(b)
entre aproximadamente 3 y aproximadamente 25% en peso, basado en el peso de dicha matriz clara, de una pluralidad de partículas de acentuación, que tienen un tamaño de partícula medio entre aproximadamente 40 y aproximadamente 5000 micras en su dimensión más larga; y
(c)
entre aproximadamente 3 y aproximadamente 35% en peso, basado en el peso de dicha matriz clara, de una pluralidad de partículas PMMA reticuladas pre-formadas, claras que no se pueden distinguir visualmente en la matriz polimerizada y que tienen un tamaño medio desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 5000 micras en su dimensión más larga, proporcionando dichas partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras en dicha composición una distribución uniforme de dicha pluralidad de partículas de acentuación, absorbiendo aproximadamente 100-500%, basado en dicho volumen original de partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras, de dicho metil(metacrilato).
La invención se refiere adicionalmente a un producto que comprende la composición como se define anteriormente y a una lámina que comprende la composición como se define anteriormente.
Las partículas serán dispersadas de una manera relativamente uniforme dentro de la matriz acrílica antes de y después de la polimerización.
En el contexto de la presente invención, las partículas pre-formadas se refieren típicamente a aquel tipo de partículas que se han utilizado en la producción de lámina acrílica. Estas partículas tienen una geometría tridimensional que les permitiría ocupar un volumen significativo, pero dejarían huecos en el espacio entre las partículas. Este espacio será suficiente para permitir que las partículas de acentuación, como se definen a continuación, ocupen ese espacio.
Las partículas pre-formadas pueden ser de naturaleza acrílica, tales como las descritas en la Patente de los Estados Unidos 5.530.041. Las partículas pre-formadas pueden ser también no acrílicas. Se pueden emplear esferas de vidrio, policloruro de vinilo triturado (PVC), o partículas de resina de poliéster como son todas comunes en la técnica. La determinación de las partículas empleadas depende, hasta una extensión grande, del producto final deseado. Las partículas acrílicas reticuladas son particularmente ventajosas en las operaciones de termoformación. Por ejemplo, las partículas descritas en la Patente de los Estados Unidos Nº 5.530.041 son útiles porque están integradas con el jarabe de matriz después de la polimerización. Las partículas claras son empleadas ventajosamente. Esto es especialmente correcto cuando la matriz y las partículas pre-formadas tienen una composición similar. El efecto es crear una matriz rellena de partículas pre-formadas donde estas partículas no se pueden distinguir fácilmente, en absoluto, para el observador.
Las partículas pre-formadas ocupan un peso y volumen significativos en la matriz. Se añaden en cantidades entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 80% basado en el peso total del producto. En cuanto al volumen, las partículas tienen entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 95% del volumen de la matriz a 20ºC.
Como se utilizan aquí, las partículas de acentuación se refieren a aquellos tipos que no ocupan un volumen significativo cuando se añaden a la matriz. Con frecuencia, estas partículas tienen una geometría tridimensional plana. Estas partículas tienen generalmente una gravedad específica diferente de la gravedad específica de la matriz, y como un resultado tenderán a hundirse o a flotar cuando son añadidas. La gravedad específica de estas partículas estará aproximadamente entre 1,0 y aproximadamente 8,9, si se utilizan partículas más pesadas que la matriz, y entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 1,0, si se utilizan partículas más ligeras. Típicamente, estas partículas sirven para crear una apariencia estéticamente deseable en el producto acabado. Por ejemplo, como se describe anteriormente, se utilizan partículas de película PET ampliamente en la fabricación de material para cascos de barcos.
Las partículas de acentuación pueden ser cualquiera de las siguientes clases generales de partículas empleadas típicamente en la técnica:
\bullet
Pigmentos de todos los tipos, particularmente los pigmentos inorgánicos, que son con frecuencia demasiado pesados para permanecer suspendidos homogéneamente en las mezclas de líquido de viscosidades media a baja. Los óxidos de hierro y cromo son particularmente conocidos por su tendencia a asentarse.
\bullet
Las partículas o recortes metálicos, basados más comúnmente en aleaciones de aluminio y cobre. Los copos de aluminio o fragmentos están disponibles en muchos tamaños y su efecto de centelleo en el producto acabado aumenta con su tamaño de partícula. Las aleaciones de cobre son generalmente bronces, a partir de mezclas de cobre y zinc con cantidades pequeñas de aluminio. Su color cambia con la composición y puede afectarse también por las condiciones de procesamiento y la oxidación de las superficies. La dimensión más larga de estos copos puede ser tan larga como varios milímetros.
\bullet
Copos de mica - las partículas de mica, en su color natural o con superficie coloreada, tiene una geometría similar a la lámina plana y puede ser tan larga como varios milímetros.
\bullet
Pigmentos perlados, que son hechos generalmente de mica y son revestidos con capas de alto índice refractivo y una capa de color de absorción, para proporcionar superficies reflexivas adicionales. Una estructura en capas de este tipo produce el efecto perlado, reflejando la luz incidente desde varias superficies paralelas. Si se utilizan espesores apropiados, se producirá también iridiscencia.
\bullet
Microesferas de vidrio, sólidas o huecas. Las microesferas huecas pueden tener una gravedad específica tan baja como aproximadamente 0,15 hasta aproximadamente 0,38.
\bullet
Fibra y materiales fibrosos, fibras de vidrio y otros tipos pueden ser útiles para ciertas aplicaciones. Entre ellas están las fibras a base de poliéster, las fibras de carbono, y las fibras a base de aramida.
\bullet
Partículas plásticas metalizadas son también bastante adecuadas para uso en esta invención. Son preparadas a partir de películas PET que son primero metalizadas y a continuación cortadas en partículas. Su gravedad específica de aproximadamente 1,2-1,4 las hacen más pesadas que muchas mezclas monoméricas líquidas y aumentan su tendencia a asentarse, particularmente cuando su tamaño es más grande que aproximadamente 10 micras.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un método para realizar productos acrílicos que tienen, partículas de acentuación dispersas en él. Otro objeto es proporcionar para la distribución relativamente uniforme de estas partículas dentro de la matriz del producto acabado.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una matriz clara que comprende un jarabe acrílico y una red de partículas preformadas claras dispersadas dentro del jarabe. Estas partículas preformadas son distribuidas relativamente de forma uniforme a lo largo de toda la matriz. Las partículas preformadas tienen espacio suficiente entre ellas para permitir que las partículas de acentuación sean atrapadas dentro. Las partículas pre-formadas actúan como un impedimento a la migración de las partículas de acentuación en el jarabe.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar productos acrílicos que tienen dispersados dentro: (1) partículas acrílicas reticuladas pre-formadas claras donde la matriz clara de jarabe endurecido penetra dentro de dichas partículas creando una matriz más o menos uniforme a través de las partículas; y (2) partículas de acentuación dispersadas a lo largo de toda la matriz de dicho producto, donde el movimiento de las partículas de acentuación se ha limitado por la matriz rellena de partícula acrílica.
Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar un producto acrílico, que comprende una matriz acrílica clara y que tiene dispersado en él (1) partículas pre-formadas claras que no se pueden distinguir, o casi no se pueden distinguir de la matriz acrílica como se observa visualmente en el producto final, y (2) partículas de apariencia coloreada o metálica dispersadas dentro de la matriz y que se pueden distinguir visualmente como se observa en el producto final.
Como se ha indicado anteriormente, las partículas pre-formadas son añadidas al jarabe de la matriz. La fuente específica de las partículas no es crítica. Las partículas pueden producirse por cualquier método conocido comúnmente en la técnica. Por ejemplo, un jarabe de monómero acrílico puede fundirse en la forma de lámina. La lámina resultante es entonces triturada al tamaño de partícula deseado. En alguno de los Ejemplos que sigue, las partículas acrílicas pre-formadas fueron más pequeñas que malla 35, ó 500 micras.
Descripción detallada de la invención
La matriz acrílica comprende un jarabe que comprende metil metacrilato ("MMA"). MMA comprendería aproximadamente 60% en peso o más del jarabe. Preferentemente, el jarabe comprende entre 80 y 95% en peso de MMA. Preferentemente, el jarabe comprende también de entre aproximadamente 5% y aproximadamente 30% en peso de PMMA lineal. La matriz puede comprender también co-monómeros, tales como acrilato de butilo en cantidades por encima de aproximadamente 30% en peso del jarabe. Preferentemente, cuando se utiliza el copolímero, está presente entre 2 y 20% en peso del jarabe. Más preferentemente, entre 2 y 10% en peso, y más preferentemente, entre 3 y 5% en peso. Típicamente, el jarabe tendrá un peso molecular por término medio en peso desde aproximadamente 50,000 hasta aproximadamente 600.000.
El jarabe puede comprender también un agente de reticulación. Típicamente, el agente de reticulación, si se añade, comprende por encima de aproximadamente 2% en peso del jarabe. Preferentemente, se utiliza entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 1% en peso. En la forma de realización más preferida cuando se utiliza un agente de reticulación, la cantidad de agente de reticulación es tal que la composición puede utilizarse para hacer un producto termoformable. El jarabe puede comprender también tintes y pigmentos, como se conoce comúnmente en la técnica. Se utiliza un jarabe claro que cuando se mezcla con las partículas pre-formadas que son claras también de color, produce una matriz clara donde las partículas acrílicas no son visualmente notables.
Las partículas pre-formadas comprenden PMMA. Aquí también, las partículas pueden comprender también por encima de hasta aproximadamente 30% en peso de copolímero tal como acrilato de butilo. Preferentemente, si se utiliza copolímero, es acrilato de butilo, y es aproximadamente 2-20% en peso de las partículas. Más preferentemente, es 2-10%, y más preferentemente 2-5% en peso. Las partículas son más preferentemente reticuladas. Es decir, un agente de reticulación es añadido típicamente al jarabe de partícula pre-polimerizado. Las partículas pueden variar ampliamente en el grado de reticulación. Por grado de reticulación se entiende el número de cadenas de polímero que tienen al menos un lugar de reticulación. El grado de hinchamiento está inversamente relacionado con respecto a la extensión de reticulación. Por extensión de reticulación se entiende la relación del número de lugares de reticulación con respecto a cien cadenas de polímero.
Las partículas preformadas preferidas se hinchan cuando se añaden a la matriz. Los monómeros de matriz penetran las partículas pre-formadas, y provocan el hinchamiento observado. Típicamente, se utilizan partículas acrílicas reticuladas, las partículas se hinchan desde aproximadamente dos a veinte veces su volumen original. Por lo tanto, el grado y la extensión de reticulación pueden variar ampliamente, pero la combinación de los dos debe ser tal que las partículas pre-formadas sean suficiente flexibles para permitir que la partícula se hinche hasta el volumen deseado, pero suficiente rígida para fijar su integridad en el jarabe y los productos resultantes. Si la reticulación es insuficiente, las partículas se romperán aparte y se disolverán substancialmente en el jarabe. Si la reticulación es demasiado extensiva, las partículas serán demasiado rígidas, y no absorberán al menos el 50% de su volumen original. Típicamente, el grado de hinchamiento en las partículas será aproximadamente 50 a 500% con una extensión moderada de reticulación. Más preferentemente, las partículas pre-formadas absorberán aproximadamente 100-500% de su volumen original de jarabe. Más preferentemente, absorberán aproximadamente de 300-500%. Preferentemente, el producto final comprende entre aproximadamente 0,1 y 80% en peso, basado en el peso del jarabe, de las partículas acrílicas reticuladas pre-formadas, y más preferentemente entre aproximadamente 3 y aproximadamente 35%. Estas partículas acrílicas comprenden preferentemente MMA polimerizado. El MMA en las partículas comprende preferentemente aproximadamente 60% en peso o más de la composición de partícula pre-polimerizada. Más preferentemente, las partículas están preparadas a partir de un jarabe que comprende 80% en peso o más de MMA. Aquí también, el PMMA lineal, co-monómeros, aditivos, substancias de relleno, y pigmentos pueden añadirse a la composición pre-polimerizada. Preferentemente, se utiliza 5-30% en peso de PMMA lineal. Un agente de reticulación es añadido a la composición de partícula pre-polimerizada. El agente de reticulación está por encima de hasta aproximadamente 2% en peso de la composición de partícula pre-polimerizada. Preferentemente, está por encima de hasta aproximadamente 1% en peso, y más preferentemente es aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 0,7% en peso, basado en el peso de los monómeros.
Las partículas acrílicas pre-formadas tienen un tamaño entre unas pocas micras y aproximadamente cinco milímetros de tamaño. Preferentemente, las partículas acrílicas son aproximadamente 10 hasta aproximadamente 500 micras de tamaño. Las partículas pueden ser coloreadas o incoloras. En combinación con un jarabe de matriz claro, las partículas acrílicas claras no se podrán distinguir visualmente en la matriz polimerizada.
Las partículas de acentuación deberían ser visibles a simple vista. Preferentemente, tienen un tamaño medio entre aproximadamente 40 micras y aproximadamente siete milímetros en la dimensión más larga. Las partículas de acentuación pueden ser coloreadas, opacas, metálicas de apariencia, o pueden poseer alguna otra apariencia distinguible. Preferentemente, las partículas de acentuación son PET. Cuando se utilizan en combinación con una matriz clara, el producto resultante aparece como un acrílico claro que tiene las partículas PET dispersas uniformemente en él.
Estas partículas tienen entre aproximadamente 40 micras y aproximadamente siete milímetros de tamaño medio (dimensión más larga). Preferentemente, las partículas tienen entre aproximadamente 60 y aproximadamente 5000 micras de tamaño, y más preferentemente entre 60 y 3000 micras de tamaño. En una forma de realización, las partículas son mayores que las partículas pre-formadas, y tienen entre 3000 y 5000 micras de tamaño medio.
Las partículas de acentuación pueden tener una gravedad específica mayor o menor que la de la matriz. Preferentemente, la gravedad específica de las partículas no acrílicas está entre aproximadamente 0,15 y aproximadamente 8,9. Más preferiblemente, las partículas son seleccionadas de materiales que tienen una gravedad específica entre 1,0 y 3,0. Estas partículas ocupan por encima de aproximadamente 80% del volumen, basado en el volumen de la matriz a 20ºC. Se añaden en una cantidad entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 80% en peso, basado en el peso del jarabe. Preferentemente, están presentes entre aproximadamente 3 y aproximadamente 25% en peso. En la presente invención, las partículas acrílicas pre-formadas son combinadas con el jarabe y las partículas de acentuación. Esa composición es polimerizada entonces in situ, o más preferentemente, como parte de una operación de fundición continua indicada anteriormente. El producto acrílico resultante puede ser procesado de nuevo si la composición polimerizada es termoformable. El producto preferido es una lámina termoformable.
La invención es ilustrada, pero no está limitada por los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1 y 2
Las partículas trituradas claras fueron tamizadas a través de un tamiz de malla 35 y fueron añadidas bajo agitación a una mezcla de jarabe acrílico y MMA. El jarabe acrílico se produjo a partir de polimerización parcial de una mezcla monomérica de metil metacrilato y acrilato de butilo (97% en peso y 3% en peso respectivamente) siguiendo un método bien conocido practicado por la técnica conocida. La viscosidad de jarabe fue 0,3 Pa.s (3,0 poises) y tenía un contenido de polímero de 20% en peso. Las partículas de matriz trituradas claras se obtuvieron a partir de una lámina de marca I-3 clara producida por Aristech Chemical Corporation, hecha de jarabe descrito anteriormente, que se polimerizó en una Máquina de Fundición Continua, como se describe en la Patente de los Estados Unidos Nº 3.371.383 por O.H. Hellsund.
Después de aproximadamente una hora después e la adición de las partículas pre-formadas a los monómeros, se añadieron las partículas de acentuación que deben mantenerse uniformemente distribuidas en el producto final. La suspensión, mantenida bajo agitación desde el comienzo de este proceso, fue desaireada bajo vacío, después de que fueron añadidos también los aditivos y catalizadores necesarios para una fundición celular de laboratorio. La mezcla líquida se utilizó para llenar la cavidad entre dos placas de fundición celular de acero inoxidable, mantenida aproximadamente 5 mm aparte. La fundición celular se selló y se sumergió en de agua caliente a 82ºC (180ºF), en una posición horizontal, durante 60 minutos. Finalmente, se endureció posteriormente en un horno en el que circula aire a 121ºC (250ºF) durante 30 minutos.
En el Ejemplo 1, se añadieron 2 phr de partículas de acentuación hexagonal de plata de 3,2 mm (1/8''), fabricadas por Spectratek, antes de la des-aireación. Las partículas de plata estaban constituidas por una película de tereftalato de polietileno metalizado, que se gravó en relieve por el fabricante. La gravedad específica de estas partículas fue aproximadamente 1,2, mientras que la de la matriz líquida fue aproximadamente 1,0.
En el Ejemplo se utilizaron 2,2 phr de las mismas partículas de acentuación Spetratek de un tamaño más pequeño (0,4 mm) (1/64'').
Ambas láminas acrílicas mostraron una distribución uniforme y aleatoria de las partículas de acentuación a lo largo de toda la anchura, longitud y espesor de la lámina. La lámina del Ejemplo 1 mostró muy eficientemente cómo las partículas de plata grandes no estaban orientadas en una dirección particular, sino en todas las direcciones. Las partículas de plata fueron también distribuidas de forma uniforme en la lámina realizada a partir del Ejemplo 1 y del Ejemplo 2 que un observador no podía distinguir entre la parte superior y la parte inferior de la lámina. Esto demostró que las partículas de acentuación se mantuvieron en una distribución y orientación aleatoria y que se previno su asentamiento.
Ejemplo Comparativo 3 y 4
Se siguió el mismo procedimiento descrito para los Ejemplos 1 y 2 para los Ejemplos Comparativos 3 y 4 respectivamente, con la excepción que no se utilizaron partículas pre-formadas. Dos phr de partículas de acentuación Spectratek 3,2 mm (1/8'') se utilizaron en los Ejemplos 3 y dos phr de las partículas de acentuación Spectratek 0,4 mm (1/64'') fueron utilizados en el Ejemplo 4. En ambos casos, las partículas de plata se encontraban en una capa de aproximadamente 0,2-0,3 mm de espesor en la superficie del fondo de la lámina de fundición. El espesor de las láminas producido en los Ejemplos 3 a 4 fue aproximadamente 5 mm.
Ejemplo 5 y 6
El Ejemplo 5 se preparó utilizando el mismo procedimiento del Ejemplo 1, excepto que las partículas de acentuación fueron 2,0 phr de mica Stoneware®, fabricada por Mearl, que tiene tamaños de las partículas tan largos como 2x3 mm. En la lámina de fundición, las partículas de mica plana fueron orientadas de forma aleatoria en todas las direcciones.
En el Ejemplo 6, se utilizaron 2 phr de partículas de acentuación Glitterex® metalizado con púrpura. Su tamaño fue un cuadrado de aproximadamente 0,5 x 0,5 mm. En las láminas de fundición de los Ejemplos 5 y 6 las partículas de acentuación coloreadas fueron encontradas dispersas de forma aleatoria en todas las direcciones y particularmente en la vertical, hasta la extensión que un observador no podría identificar que fueran las superficies superior o la inferior.
Ejemplo Comparativo 7 y 8
El mismo procedimiento descrito en los Ejemplos 1 y 2 se repitió para los Ejemplos Comparativos 7 y 8 respectivamente, excepto que no se utilizaron partículas pre-formadas. En el Ejemplo 7, se añadieron 15 phr de la mica Stoneware utilizada en el Ejemplo 5.
Las partículas de mica fueron encontradas en la superficie inferior de la lámina de fundición y se envasaron de manera muy hermética. Después de la refrigeración a temperatura ambiente, la lámina perdió su lisura y fue deformada.
En el Ejemplo 8, se utilizaron los mismos 2 phr de partículas de acentuación Glitterex púrpura del Ejemplo 6. Todas las partículas púrpura asentadas en la superficie del fondo de la lámina de fundición, en una capa de 0,2-0,3 mm de espesor. El espesor de lámina total fue aproximadamente 4,8 mm.
Ejemplo 9
Siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1, las partículas preformadas se prepararon a partir de una lámina 13C coloreada con Teal, producida por Aristech Chemical Corporation. La matriz líquida no fue pigmentada y se utilizaron 2 phr de Spectratek, 3,2 mm (1/8''). Las partículas de acentuación de plata fueron de nuevo distribuidas uniformemente y orientadas de forma aleatoria. Un número de partículas Spectratek fueron también visibles por debajo de la superficie además de las más claramente visibles en las superficies.
Ejemplo 10
Se siguió el mismo procedimiento del Ejemplo 1, con 2 phr de partículas de acentuación Spectratek 3,2 mm (1/8''), excepto que las partículas pre-formadas fueron sustituidas con partículas obtenidas por trituración de tubo de (PVC) cloruro de polivinilo plastificado, #93-A0181A-80, producido por Vytron Corporation®.
Piezas cortas del tubo de PVC se refrigeraron en hielo seco y se procesaron a través de una trituradora de laboratorio. Los exámenes al microscopio revelaron que las partículas tenían una configuración en forma de huevo alargado y redondo, no plano. Muchas de las partículas, aproximadamente 70% en número, tenían la dimensión más larga por debajo de 0,5 mm, con una cantidad más pequeña, aproximadamente 20% en número, de longitud y anchura entre 0,5 y 1,0 mm y alguna de un tamaño más grande, aproximadamente 10% en número, donde la longitud y/o la anchura fueron más altas que 1,0 mm y por encima de 2,0 mm. La lámina acrílica del Ejemplo 10 mostró una distribución uniforme y aleatoria de las partículas de plata a lo largo de toda la lámina. Algunas partículas fueron colocadas en la superficie y a diferentes profundidades por debajo de cualquier superficie de la lámina de fundición.

Claims (15)

1. Un método de fabricación de una composición acrílica termoformable que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una composición que comprende:
(i)
una matriz clara que comprende al menos aproximadamente 60% en peso de metil metacrilato,
(ii)
entre aproximadamente 3 y aproximadamente 25% en peso, basado en el peso de dicha matriz, de una pluralidad de partículas de acentuación;
(iii)
entre aproximadamente 3 y aproximadamente 35% en peso, basado en el peso de la matriz, de una pluralidad de partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras que no se pueden distinguir visualmente en la matriz polimerizada, proporcionando dichas partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras en dicha composición una distribución uniforme de dicha pluralidad de partículas de acentuación dentro de dicha matriz absorbiendo entre aproximadamente 100 y aproximadamente 500%, basado en dicho volumen original de las partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras de dicho metil metacrilato; y
(b) polimerizar dicha composición.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la matriz clara comprende aproximadamente 80-95% (metil)metacrilato.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la matriz clara comprende adicionalmente un co-monómero.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, donde el co-monómero es acrilato de butilo.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dichas partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras absorben 300-500% de su volumen original.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas de acentuación son seleccionadas del grupo que consta de pigmentos inorgánicos, partículas metálicas, copos de pica, pigmentos perlados, microesferas de vidrio, materiales de fibra o fibrosos y partículas de plástico metalizadas.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas de acentuación comprenden PET metalizado.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras son de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 500 micras de tamaño medio.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras son aproximadamente 10-500 micras en tamaño medio.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas de acentuación son aproximadamente 40 micras hasta aproximadamente 7 mm en tamaño medio.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas de acentuación son aproximadamente 60 a aproximadamente 5000 micras en tamaño medio.
12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las partículas de acentuación son aproximadamente 3000 hasta aproximadamente 5000 micras en tamaño medio.
13. Una composición termoformable que comprende:
(a)
una matriz clara que comprende al menos aproximadamente 60% en peso de un jarabe claro que comprende (metil) metacrilato;
(b)
aproximadamente 3 hasta aproximadamente 25% en peso, basado en el peso de dicha matriz clara, de una pluralidad de partículas de acentuación que tienen un tamaño de partícula medio de aproximadamente 40 hasta aproximadamente 5000 micras en su dimensión más larga; y
(c)
aproximadamente 3 hasta aproximadamente 35% en peso, basado en el peso de dicha matriz clara, de una pluralidad de partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras que no se pueden distinguir visualmente en la matriz polimerizada y que tienen un tamaño medio de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 5000 micras en su dimensión más larga, proporcionando dichas partículas PMMA reticuladas pre-formadas claras en dicha composición una distribución uniforme de dicha pluralidad de partículas de acentuación, absorbiendo aproximadamente 100-500%, basado en dicho volumen original de partículas PMMA reticuladas pre-formadas, de dicho metil(metacrilato).
14. Un producto que comprende la composición de la reivindicación 13.
15. Una lámina que comprende la composición de la reivindicación 13.
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