BR112021015395A2 - Poliamidas que têm níveis elevados de grupos de extremidade de amina - Google Patents

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Abstract

poliamidas que têm níveis elevados de grupos de extremidade de amina. a presente invenção refere-se a uma composição de poliamida termoestabilizada que compreende de 25% em peso a 99% em peso de um polímero de amida que tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 50 µeq./grama; um primeiro estabilizante que compreende um composto à base de lantanoide; um segundo estabilizante; e de 0% em peso a 65% em peso de uma carga; em que, quando envelhecida termicamente por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190°c a 220°c, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 51%, tal como medida a 23°c.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "POLIA- MIDAS QUE TÊM NÍVEIS ELEVADOS DE GRUPOS DE EXTREMI- DADE DE AMINA".
REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO
[0001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade e o benefício de depósito do Pedido de Patente Provisório U.S. no. 62/801.869, depositado em 06 de fevereiro de 2019, o qual é incorpo- rado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.
CAMPO
[0002] A presente invenção refere-se à estabilização de poliami- das, em particular contra a degradação térmica, aos aditivos usados em tal estabilização, e às composições poliméricas estabilizadas resul- tantes.
ANTECEDENTES
[0003] As poliamidas convencionais são geralmente conhecidas para o uso em muitas aplicações incluindo, por exemplo, têxteis, peças automotivas, tapeçaria e roupas esportivas.
[0004] Em algumas destas aplicações, as poliamidas em questão podem ser expostas a altas temperaturas, por exemplo, da ordem de 150ºC a 250ºC. É sabido que, quando expostas a tais altas temperatu- ras, uma série de mudanças químicas e físicas irreversíveis afetam a poliamida, as quais se manifestam através de várias propriedades desvantajosas. A poliamida pode, por exemplo, de tornar frágil ou des- colorida. Além disso, as propriedades mecânicas desejáveis da polia- mida, tais como a resistência à tração e a resiliência ao impacto, dimi- nuem tipicamente com a exposição a altas temperaturas. As poliami- das termoplásticas, em particular, são normalmente usadas na forma de compostos de moldagem reforçados com fibra de vidro em materi- ais de construção. Em muitos casos, estes materiais são sujeitados a temperaturas aumentadas, o que conduz a danos, por exemplo, danos termo-oxidantes, à poliamida.
[0005] Em alguns casos, os estabilizantes térmicos ou os pacotes de estabilizantes térmicos podem ser adicionados à mistura de polia- mida a fim de melhorar o desempenho, por exemplo, a temperaturas mais altas. Foi mostrado que a adição de pacotes de estabilizantes térmicos convencionais retarda alguns danos termo-oxidantes, mas tipicamente esses pacotes de estabilizantes térmicos meramente re- tardam os danos mas não impede os mesmos permanentemente. Além disso, foi verificado que alguns pacotes de estabilizantes (mais) convencionais são ineficazes em faixas de temperatura mais elevadas, por exemplo, a intervalos de temperatura particulares.
[0006] Além disso, foi verificado que os pacotes de estabilizantes convencionais são ineficazes em faixas de temperatura mais elevadas, por exemplo, a intervalos de temperatura particulares tais como de 180ºC a 240ºC ou de 190ºC a 220ºC. É importante observar que a fai- xa de temperatura de 190ºC a 220ºC é uma faixa na qual uma redução nas propriedades de tensão da poliamida (da poliamida estabilizada com pacotes de estabilizantes térmicos convencionais) é geralmente observada. Esta faixa de temperatura é particularmente importante, uma vez que ela está relacionada a muitas aplicações relacionadas a motores automotivos. Indicado de uma outra maneira, muitos pacotes de estabilizantes resultam em poliamidas que têm intervalos de estabi- lidade/desempenho em faixas de temperatura amplas. Por exemplo, os poliamidas que empregam estabilizantes à base de cobre resultam em poliamidas que têm intervalos de desempenho a temperaturas acima de 180ºC, por exemplo, acima de 190ºC. Similarmente, as poli- amidas que empregam estabilizantes à base de poliol resultam em po- liamidas que têm intervalos de desempenho a temperaturas acima de 190ºC, por exemplo, acima de 210ºC. Além disso, foi verificado que as composições de poliamida que empregam uma porção menor de polí-
meros contendo caprolactama têm um bom desempenho a temperatu- ras mais altas, por exemplo, maior do que 240ºC, mas têm um fraco desempenho no intervalo de 180ºC a 210ºC. Desse modo, quando as poliamidas são expostas a essas temperaturas, as poliamidas têm um fraco desempenho, por exemplo, em termos da resistência à tração e/ou da resiliência ao impacto, entre outros.
[0007] Além disso, embora muitos desses estabilizantes possam melhorar o desempenho a algumas temperaturas, cada pacote de es- tabilizante apresenta frequentemente o seu próprio conjunto de incon- venientes adicionais. É sabido que os pacotes de estabilizantes que utilizam estabilizantes à base de ferro, por exemplo, requerem um grau elevado de precisão no tamanho médio de partícula do composto de ferro, o que apresenta dificuldades na produção. Além disso, estes pa- cotes de estabilizantes à base de ferro apresentam problemas de es- tabilidade, por exemplo, a poliamida pode degradar durante vários es- tágios de produção. Como resultado, o tempo de residência durante os vários estágios do processo de produção deve ser monitorado com cuidado. Problemas similares estão presentes nas poliamidas que uti- lizam estabilizantes à base de zinco.
[0008] Como um exemplo de uma composição estabilizada con- vencional, o documento de patente EP 253536Ã1 divulga um compos- to de moldagem de poliamida que compreende: (A) uma mistura de poliamida (27 a 84,99% em peso) que compreende (A1) pelo menos uma poliamida semicristalina semiaromática que tem um ponto de fu- são de 255 a 330ºC, e (A2) pelo menos uma poliamida contendo ca- prolactama que é diferente de pelo menos uma poliamida semicristali- na semiaromática (A1) e que tem um teor de caprolactama de pelo menos 50% em peso; (B1) pelo menos uma carga e um agente de re- forço (15 a 65% em peso); (C) pelo menos um estabilizante térmico (0,01 a 3% em peso); e (D) pelo menos um aditivo (0 a 5% em peso).
O composto de moldagem de poliamida compreende: (A) uma mistura de poliamida (27 a 84,99% em peso) que compreende (A1) pelo me- nos uma poliamida semicristalina semiaromática que tem um ponto de fusão de 255 a 330ºC, e (A2) pelo menos uma poliamida contendo ca- prolactama que é diferente de pelo menos uma poliamida semicristali- na semiaromática (A1) e que tem um teor de caprolactama de pelo menos 50% em peso. A soma da caprolactama contida na poliamida (A1) e na poliamida (A2) é de 22 a 30% em peso, com respeito à mis- tura de poliamida. A mistura de poliamida também compreende: (B1) pelo menos uma carga e um agente de reforço (15 a 65% em peso); (C) pelo menos um estabilizante térmico (0,01 a 3% em peso); e (D) pelo menos um aditivo (0 a 5% em peso). Nenhum sal de metal e/ou óxido de metal de um metal de transição dos grupos VB, VIB, VIIB ou VIIIB da tabela periódica está presente no composto de moldagem de poliamida.
[0009] O documento de patente GB 904.972 divulga uma poliami- da estabilizada que contém como estabilizantes de 0,5 a 2% em peso de ácido hipofosfórico e/ou um hipofosfato e de 0,001 a 1% em peso de um sal de cério (Ill) solúvel em água e/ou um sal de titânio (Ill) so- lúvel em água. Os hidrofosfatos específicos são hipofosfatos de lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio, bário, alumínio, cério, tório, cobre, zinco, titânio, ferro, níquel e cobalto. Os sais de cério (Ill) e de titânio (III) solúveis em água específicos são os cloretos, brometos, haletos, sulfonatos, formatos e acetatos. As poliamidas específicas são aque- las derivadas de caprolactama, lactama caprílica, ácido amino- undecanoico, os sais de ácido adípico, subérico, sevácico ou decame- tileno dicarbônico com hexametileno ou decametileno diamina, de áci- do heptano dicarboxílico com bis-(4-aminociclohexil)-metano, de diiso- cianato de tetrametileno e ácido adípico e w-aminoálcoois alifáticos e ácidos dicarboxílicos, cada um deles com 4 a 34 átomos de carbono entre os grupos funcionais. Os estabilizantes podem ser adicionados às poliamidas durante ou após a reação de policondensação. Desem- baçadores, por exemplo, o dióxido de cério, o dióxido de titânio, o dió- xido de tório ou o trióxido de ítrio, também podem ser adicionados à poliamidas. Os exemplos (1) e (2) descrevem a polimerização de: (1) adipato de hexametileno diamônio na presença de hipofosfato de di- hidrogênio dissódico hexahidratado e (a) cloreto de titânio (Ill) hexahi- dratado, (b) cloreto de cério (Ill); (2) caprolactama na presença de (a) hipofosfato de tório e cloreto de titânio (III) hexahidratado, embora no Exemplo (3) a lactama policaprílica seja misturada com hipofosfato de tetrasódio, acetato de titânio (III) e dióxido de titânio.
[0010] Além disso, o documento de patente EP 1832624A1 divulga o uso de um coletor de radical para a estabilização do polímero orgâ- nico contra a desmontagem induzida fotoquímica, térmica, física e/ou quimicamente através de radical livre, de preferência contra a exposi- ção à luz UV. O dióxido de cério é usado como um coletor de radical inorgânico. As reivindicações independentes são incluídas para: (1) uma composição de polímero que compreende o dióxido de cério, um absorvedor de radiação UV e/ou um segundo coletor de radical; (2) agente para a estabilização do polímero orgânico que compreende uma combinação de dióxido do cério, um absorvedor de radiação UV e/ou pelo menos um segundo coletor de radical; e (3) um procedimen- to para a estabilização do polímero orgânico, de preferência na forma de uma formulação baseada em polímero, laca, cor ou massa de re- vestimento contra a desmontagem induzida fotoquímica, térmica, física e/ou quimicamente através de radical livre, que compreende a mistu- ração de dióxido de cério como coletor de radical inorgânico, opcio- nalmente em combinação com o absorvedor de radiação UV ou com o segundo coletor de radical.
[0011] E o documento de patente U.S. 9.969.882 divulga compos-
tos de moldagem de poliamida que têm uma resistência melhorada ao envelhecimento térmico e compreendem as composições a seguir: (A) de 25 a 84,99% em peso de pelo menos uma poliamida, (B) de 15 a 70% em peso de pelo menos uma carga e um meio de reforço, (C) de 0,01 a 5,0% em peso de pelo menos um interceptador de radical inor- gânico, (D) de O a 5,0% em peso de pelo menos um estabilizante tér- mico que é diferente do depurador de radical livre inorgânico sob (C), e (E) de O a 20,0% em peso de pelo menos um aditivo. A invenção tam- bém se refere aos artigos moldados produzidos a partir destes com- postos de moldagem de poliamida como componentes no setor auto- mobilístico ou elétrico/eletrônico.
[0012] Mesmo em vista das referências, há uma necessidade quanto a composições melhoradas de poliamida que demonstrem um desempenho superior em uma ampla faixa de temperatura, em particu- lar que demonstre melhorias significativas na resistência à tração e na resiliência ao impacto (entre outras características de desempenho) a faixas de temperatura mais elevadas, por exemplo, acima de 190ºC ou de 190ºC a 220ºC.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0013] A Figura 1 é um gráfico que mostra a retenção da resistên- cia à tração obtida por uma modalidade da composição divulgada a um envelhecimento térmico de 2.500 horas.
[0014] A Figura 2 é um gráfico que mostra a retenção da resistên- cia à tração obtida por uma modalidade da composição divulgada a um envelhecimento térmico de 3.000 horas.
SUMÁRIO
[0015] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a uma composição de poliamida termicamente estabilizada que compreende (de 25% em peso a 99% em peso de) um polímero de amida, por exemplo, PA-6,6 ou PA-6,6/6T, ou combinações dos mesmos, que têm um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 50 peq./grama, por exemplo, maior do que 65 peq./grama, ou de 65 peq./grama a 105 peq./grama, por exemplo, de 65 peq./grama a 75 peq./grama; e (de 0% em peso a 65% em peso de) uma carga. À composição de poliamida pode compreender uma poliamida adicional. A composição de poliamida apresenta uma resistência à tração de pe- lo menos 75 MPa, por exemplo, de pelo menos 100 MPa, ou de pelo menos 110 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de tempera- tura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma re- tenção da resistência à tração maior do que 51%, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 59%, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por
3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a com- posição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 102 MPa, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente enve- lhecido por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 119 MPa, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termi- camente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta um módulo de tensão maior do que 11.110 MPa, tal como medido a 23ºC; e/ou quan- do termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de tempe- ratura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 2.500 horas a uma tempe- ratura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistên-
cia à tração maior do que 99 MPa, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resis- tência à tração maior do que 50%, tal como medida a 23ºC; e/ou em que, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma tempe- ratura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 2.500 horas a uma tempe- ratura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC; e/ou quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 190ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao im- pacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
A composição também pode compreender um pacote de estabilizantes térmicos que pode compreender (de 0,01% em peso a 10% em peso de) um primei- ro estabilizante térmico (à base de lantanoide), por exemplo, um esta- bilizante térmico à base de cério e/ou (0,01% em peso a 5% em peso de) um segundo estabilizante térmico, por exemplo, um composto à base de cobre.
A composição também pode compreender pelo menos 1 wppm de um complexo de amina/metal, por exemplo, complexo de amina/cério/cobre, de 1 a 10.000 wppm de ciclopentanona, e/ou (me- nos de 0,3% em peso de) um aditivo de estearato, e pode ter uma vis- cosidade relativa que varia de 3 a 100. A composição pode compreen- der um haleto e a razão de peso entre o primeiro estabilizante térmico e o haleto pode variar de 0,1 a 25. O estabilizante térmico à base de lantanoide pode compreender um ligando de lantanoide selecionado do grupo que consiste em acetatos, hidratos, oxi-hidratos, fosfatos, brometos, cloretos, óxidos, nitretos, boretos, carbonetos, carbonatos, nitratos de amônio, fluoretos, nitratos, polióis, aminas, fenólicos, hidró- xidos, oxalatos, oxi-haletos, cromatos, sulfatos, ou aluminatos, perclo- ratos, monochalcogenetos de enxofre, selênio e telúrio, carbonatos, hidróxidos, óxidos, trifluorometano sulfonatos, acetil acetonatos, alcoo- latos, 2-etil hexanoatos, ou aas combinações dos mesmos.
O polímero de amida pode compreender mais de 90% em peso de uma poliamida com baixo teor de caprolactama, por exemplo, PA-6,6/6 e/ou PA- 6,6/6T/6 (ou uma poliamida com baixa temperatura de fusão), e menos de 10% em peso de uma poliamida com teor não baixo de caprolacta- ma (ou uma poliamida com uma temperatura de fusão não baixa), com base no peso total do polímero de amida.
O polímero de amida pode ter um nível do grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o estabilizante térmico à base de lantanoide pode com- preender o óxido do cério e/ou o oxi-hidrato de cério e a composição de poliamida pode ter um teor de cério que varia de 10 ppm a 9.000 ppm; o segundo estabilizante térmico pode compreender um composto à base de cobre; a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre.
O polímero de amida tem um nível do grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o estabilizante térmico à base de lantanoide pode com- preender um estabilizante térmico à base de cério; o segundo estabili- zante térmico pode compreender um composto à base de cobre; a composição de poliamida pode ter uma razão de cério que varia de 5,0 a 50,0; a composição de poliamida pode compreender pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre.
Em alguns casos, o políme- ro de amida tem um nível do grupo de extremidade de amina maior do que 65 upeq./grama; o composto à base de lantanoide compreende o óxido do cério, o oxi-hidrato de cério, ou o hidrato de cério, ou as com- binações dos mesmos e em que a composição de poliamida tem um teor de cério que varia de 10 ppm a 9.000 ppm; o segundo estabilizan- te térmico compreende um composto à base de cobre, a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de ami- na/cério/cobre; e quando termicamente envelhecida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de po- liamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 59%, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC. Em alguns casos, o políme- ro de amida tem um nível do grupo de extremidade de amina maior do que 65 upeq./grama; o polímero de amida compreende PA-6,6; a com- posição também compreende uma poliamida adicional; o composto à base de lantanoide compreende um composto à base de cério; o se- gundo estabilizante térmico compreende um composto à base de co- bre; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma tem- peratura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resis- tência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da re- sistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºC; e quan- do termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao im- pacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0016] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a uma peça automotiva que compreende a composição de poliamida termicamente estabilizada de acordo com a reivindicação 1, em que, quando termi-
camente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a peça automotiva apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC. Em algumas modalidades, a inven- ção refere-se a um artigo para ser usado em aplicações a altas tempe- raturas, em que o artigo é formado a partir da composição de poliami- da termicamente estabilizada de acordo com a reivindicação 1, em que o artigo é usado para prendedores, disjuntores, blocos terminais, co- nectores, peças automotivas, peças de mobiliário, peças de aparelhos, tirantes de cabos, equipamentos esportivos, coronhas, tirantes de ca- bos, equipamentos esportivos, coronhas, fendas térmicas de janela, válvulas aerossol, embalagens de películas para alimento, peças au- tomotivas/de veículos, têxteis, fibras industriais, tapeçaria, ou peças elétricas/eletrônicas.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0017] A presente invenção refere-se a composições de poliamida termicamente estabilizadas que empregam polímeros de amida que têm níveis específicos de grupos de extremidade de amina (AEG), que conferem melhorias significativas no desempenho, por exemplo, resis- tência à tração e/ou resiliência ao impacto, a temperaturas mais altas e sob condições de envelhecimento térmico. As composições de polia- mida convencionais utilizam tipicamente pacotes de estabilizantes térmicos para prover o desempenho a altas temperaturas. Infelizmen- te, muitos desses pacotes de estabilizantes térmicos, quando sozi- nhos, apresentam intervalos de estabilidade/desempenho em faixas largas de temperatura, por exemplo, na faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC. Como resultado, as estruturas de poliamida formadas a partir das composições são suscetíveis a falhas no desempenho e/ou estru- turais.
[0018] As composições de poliamida e as estruturas divulgadas assumem uma abordagem diferente para prover a estabilidade térmica das composições de poliamida - utilização de níveis particulares de AEG, opcionalmente em combinação com pacotes de estabilizantes específicos. O uso eficaz destes níveis de AEG contribui para uma re- siliência melhorada do envelhecimento térmico e pode diminuir o risco de falha de componentes de poliamida termicamente carregados. Além disso, devido ao fato que estes níveis de AEG conferem vantajo- samente melhorias no desempenho do envelhecimento térmico, a ne- cessidade quanto a pacotes de estabilizantes (para atingir os resulta- dos desejados) pode ser reduzida ou eliminada, o que conduz a efici- ências do processo, especialmente em vista do fato que muitos paco- tes de estabilizantes contêm componentes de metal caros.
[0019] As composições divulgadas no presente documento com- preendem polímeros de amida que têm níveis mais elevados de AEGs, o que contribui para propriedades a altas temperaturas inesperadas. Por exemplo, foi verificado que as composições de poliamida divulga- das demonstram uma elevada resistência à tração após o envelheci- mento térmico. Mais especificamente, foi verificado de modo surpre- endente que as composições de poliamida divulgadas no presente do- cumento propiciam melhorias significativas do desempenho a tempera- turas que variam de 190ºC a 220ºC, especialmente quando expostas ao envelhecimento térmico a tais temperaturas por períodos de tempo prolongados. É importante observar que esta faixa de temperatura é onde muitas estruturas de poliamida são utilizadas, por exemplo, em aplicações automotivas. As aplicações automotivas exemplificadoras podem incluir uma variedade de usos "sob o capô", tais como sistemas de refrigeração para os motores de combustão interna. Em particular, muitas estruturas de poliamida são empregadas em turbo carregado- res e sistemas de resfriadores a ar de carga, que expõem a poliamida às altas temperaturas.
[0020] Sem ficar limitado pela teoria, acredita-se que os níveis es-
pecíficos de AEG promovem a ramificação acelerada (ou talvez a reti- culação) da poliamida, especialmente a temperaturas mais altas. Essa ramificação conduz a um aumento no peso molecular, o que se acredi- ta reduz a degradação da temperatura em termos de propriedades mecânicas. É postulado que o aumento no peso molecular reduz a ta- xa de degradação, por exemplo, a temperaturas mais altas, de modo que a degradação não acontece tão rapidamente.
[0021] Além disso, os autores da presente invenção verificaram que ao utilizar os níveis acima mencionados de AEG, determinados subprodutos da reação prejudiciais podem ser reduzidos ou elimina- dos. Foi verificado inesperadamente que a redução ou a eliminação destes subprodutos tem efeitos vantajosos no desempenho da degra- dação. Em particular, foi verificado que a ciclopentanona pode se for- mar durante o processo de degradação termo-oxidativa, e a ciclopen- tanone contribui para a degradação do polímero, em particular a tem- peraturas que variam de 190ºC a 220ºC. Acredita-se que a ciclopenta- nona possa ser formada através de um mecanismo de ciclização que é promovido por grupos de extremidade de ácido nos polímeros. Estes grupos de extremidade de ácido reagem para a ciclização e formam ciclopentanona prejudicial. Os autores da presente invenção verifica- ram que ao empregar os níveis de AEG divulgados no presente docu- mento, as cinéticas das interações do grupo de extremidade de ami- na/grupo de extremidade de ácido são balanceadas vantajosamente. E esta melhoria conduz a menos ciclização promovida por grupos de ex- tremidade de ácido, o que conduz a uma menor produção de ciclopen- tanona. Como resultado das quantidades reduzidas de ciclopentanona, o desempenho da degradação é melhorado, especialmente no interva- lo de temperatura de 190ºC a 220ºC.
[0022] Além disso, acredita-se que os AEGs dos polímeros de amida podem reagir e/ou complexar sinergisticamente com os compo-
nentes de estabilizantes térmicos particulares, por exemplo, estabili- zantes térmicos à base de lantanoide ou cobre, desse modo resultan- do um complexo de polímero de amida/metal. Este complexo pode es- tabilizar o estado de oxidação destes metais, o que pode contribuir pa- ra melhorias significativas no desempenho do envelhecimento térmico. Em alguns casos, é postulado que a complexação altera de modo van- tajoso o(s) ligando(s) que está(estão) presente(s) nos estabilizantes térmicos.
[0023] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a uma composição de poliamida termicamente estabilizada que compreende (de 25% em peso a 90% em peso de) um polímero de amida que tem um nível elevado de AEG (por exemplo, um nível de AEG maior do que 50 vpeq./grama). Como resultado, a composição de poliamida apresenta, entre outras características, uma resistência à tração ele- vada, por exemplo, de pelo menos (maior do que) 75 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC; e/ou maior do que 102 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de tempera- tura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC. Por outro lado, as composições de poliamida convencionais utilizam níveis mais baixos convencionais de AEG demonstram valores inferiores da resistência à tração, especialmente nas faixas de temperatura inteiras acima menci- onadas.
[0024] Em algumas modalidades, a composição de poliamida também compreende um pacote de estabilizantes térmicos, o qual pode com- preender um primeiro estabilizante, por exemplo (de 0,01% em peso a 10% em peso de) um composto à base de lantanoide e/ou um segun- do estabilizante térmico (com exceção do primeiro estabilizante térmi- co (à base de lantanoide)). Os estabilizantes térmicos podem ser esta- bilizantes térmicos à base de metal, por exemplo, compostos à base de lantanoides e/ou compostos à base de cobre. Grupos de Extremidade
[0025] Tal como usados no presente documento, os grupos de ex- tremidade de amina são definidos como a quantidade de extremidades de amina (-NH2) presentes em uma poliamida. Os métodos de cálculo de AEG são bem conhecidos.
[0026] Os polímeros de amida divulgados utilizam faixas e/ou limi- tes particulares de níveis de AEG. Em algumas modalidades, o polí- mero de amida tem um nível de AEG que varia de 50 peq./grama a 90 peq./grama, por exemplo, de 55 peq./grama a 85 peq./grama, de 60 peq./grama a 90 peq./grama, de 70 peq./grama a 90 peq./grama, de 74 peq./grama a 89 upeq./grama, de 76 peg./grama a 87 peq./grama, de 78 veq./grama a 85 ypeqg./grama, de 60 veq./grama a 80 peq./grama, de 62 peq./grama a 78 peq./grama, de 65 peq./grama a 75 peq./grama, ou de 67 peq./grama a 73.
[0027] Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida base pode ter um nível de AEG maior do que 50 upeq./grama, por exemplo, maior do que 55 peq./grama, maior do que 57 upeq./grama, maior do que 60 upeq./grama, maior do que 62 peq./grama, maior do que 65 upeq./grama, maior do que 67 peq./grama, maior do que 70 peq./grama, maior do que 72 yvueq./grama, maior do que 74 peq./grama, maior do que 75 peq./grama, maior do que 76 peq./grama ou maior do que 78 upeq./grama. Em termos de limites superiores, a composição baixa do poliamida pode ter um nível de AEG menor do que 90 peq./grama, por exemplo, menor do que 89 peq./grama, menor do que 87 peq./grama, menor do que 85 peq./grama, menor do que 80 peq./grama, menor do que 78 yueq./grama, menor do que 75 peq./grama, menor do que 70 yeq./grama, menor do que 65 peq./grama, menor do que 63 yueq./grama, ou menos de 60 peq./grama. Outra vez, a utilização dos níveis específicos de AEG pro-
vê uma combinação inesperada da resiliência do envelhecimento tér- mico envelhecimento térmico, por exemplo, resistência à tração e/ou resiliência ao impacto (entre outros).
[0028] O teor de AEG pode ser obtido/atingido/controlado median- te o tratamento de uma poliamida com teor mais de baixo teor de AEG convencional, cujos exemplos não limitadores são fornecidos a seguir. Em alguns casos, o nível de AEG pode ser obtido/atingido/controlado mediante o controle da quantidade de hexametileno diamina adicional (HMD) na mistura de reação de polimerização. Acredita-se que a HMD seja mais volátil do que os ácidos (di)carboxílicos que são empregados na reação, por exemplo, o ácido adípico. Geralmente, o excesso de HMD na mistura de reação afeta por fim o nível de AEGs. Em alguns casos, o nível de AEG pode ser obtido/atingido/controlado através da incorporação de (mono) aminas, por exemplo, mediante o "capeamen- to" de algumas das estruturas de extremidade com aminas, e o cape- amento de extremidade monofuncional pode ser empregado para ob- ter os polímeros de amida de elevado nível de AEG acima menciona- dos.
[0029] As (mono)aminas exemplificadoras incluem, mas sem ficar a elas limitados, a benzilamina, a etilamina, a propilamina, a butilami- na, a pentilamina, a hexilamina, a 2-etil-1-hexilamina, a heptilamina, a octilamina, a nonilamina, a decilamina, a undecilamina, a dodecilami- na, a amilamina, a ter-butilamina, a tetradecilamina, a hexadecilamina, ou a octadecilamina, ou quaisquer combinações das mesmas. Os (mono)ácidos exemplificadores incluem, mas sem ficar a eles limita- dos, o ácido acético, o ácido propiônico, o ácido butírico, o ácido valé- rico, o ácido hexanoico, o ácido octanoico, o ácido palmítico, o ácido mirístico, o ácido decanoico, o ácido undecanoico, o ácido dodecanoi- oc, Oo ácido oleico, ou o ácido esteárico, ou quaisquer combinações dos mesmos.
Poliamida
[0030] Tal como observado acima, as composições de poliamida termicamente estabilizadas divulgadas compreendem um polímero de amida que tem uma quantidade elevada de AEG (poliamidas de ele- vado teor de AEG). A própria poliamida, por exemplo, a poliamida ba- se que pode ser tratada para formar a poliamida de elevado teor de AEG), pode variar bastante. Em alguns casos, uma poliamida pode ser processada para obter o teor elevado de AEG (as técnicas exemplifi- cadoras são indicadas acima).
[0031] Muitas variedades de poliamidas naturais e artificiais são conhecidas e podem ser utilizadas na formação da poliamida de ele- vado teor de AEG. As poliamidas comuns incluem nylons e aramidas. Por exemplo, a poliamida pode compreender PA-4T/41; PA-4T/61; PA- 5T/51; PA-6; PA-6,6; PA-6,6/6; PA-6,6/6T; PA-6T/61; PA-6T/61/6; PA- 6T/6; PA-6T/61/66; PA-BST/MPDMT (onde MPDMT é a poliamida base em uma mistura de hexametileno diamina e 2-metil pentametileno co- mo componente de diamina e o ácido tereftálico como componente de diácido); PA-6T/66; PA-6T/610; PA-10T/612; PA-10T/106; PA-61/612; PA-6T/10T; PA-6T/101; PA-9T; PA-10T; PA-12T; PA-10T/10I; PA- 10T/12; PA-10T/11; PA-6T/9T; PA-6T/12T; PA-6T/10T/61; PA-6T/61/6; PA-6T/61/12; e as combinações das mesmas.
[0032] O polímero de amida da composição pode incluir poliamidas alifáticas tais como a E-caprolactama polimérica (PA6) e a polihexa- metileno adipamenia (PA66) ou outros nylons alifáticos, poliamidas com componentes aromáticos tais como a parafenileno diamina e o ácido tereftálico, e copolímeros tais como adipato com 2-metil penta- metileno diamina e ácido 3,5-diacarbóxi benzeno sulfônico ou ácido sulfoisoftálico na forma de seu sal de sultanato de sódio. As poliami- das podem incluir o ácido poliaminoundecanoico e os polímeros de bis-para-aminociclohexil metano e ácido undecanoico. Outras poliami-
das incluem a polifaminododecanoamida), a polihexametileno seba- camida, a poli(p-xililenoazeleamida), a poli(m-xililenoaxeleamida), e as poliamidas de bis(p-aminociclohexil)metano e ácidos azelaico, sebáci- co e dicarboxílicos alifáticos homólogos. Tal como usados no presente documento, os termos "polímero de PA6" e "polímero de poliamida PA6" também incluem os copolímeros nos quais PA6 é o componente principal. Tal como usado no presente documento, os termos "políme- ro de PA66" e "polímero de poliamida PA66" também incluem os copo- límeros nos quais PA66 é o componente principal. Em algumas moda- lidades, copolímeros tais como PA-6,6/61; PA-61/6T; ou PA-6,6/6T, ou as combinações das mesmas, são contemplados para o uso como po- límero de poliamida. Em alguns casos, são contempladas as misturas físicas, por exemplo, misturas em fusão, destes polímeros. Em uma modalidade, o polímero de poliamida compreende PA-6, ou PA-6,6, ou uma combinação das mesmas.
[0033] A poliamida de elevado teor de AEG das composições de poliamida termicamente estabilizadas pode compreender uma combi- nação de poliamidas. Com a combinação de várias poliamidas, a com- posição final vai poder incorporar as propriedades desejáveis, por exemplo, as propriedades mecânicas, das poliamidas de cada consti- tuinte.
[0034] Em alguns casos, a poliamida de elevado teor de AEG, por exemplo, a PA-6,6 e/ou a PA-6,6/6T de elevado teor de AEG, pode estar presente na composição em uma quantidade de 20% em peso a 99% em peso, de 30% em peso a 85% em peso, de 30% em peso a 70% em peso, de 40% em peso a 60% em peso, de 50% em peso a 90% em peso, de 70% em peso a 90% em peso, e de 80% em peso a 90% em peso. Em termos de limites superiores, estas poliamidas po- dem estar presentes em uma quantidade menor do que 99% em peso, por exemplo, menor do que 90% em peso, menor do que 80% em pe-
so, menor do que 70% em peso, menor do que 60% em peso, menor do que 50% em peso, menor do que 30% em peso, menor do que 20% em peso, ou menor do que 15% em peso. Em termos de limites inferio- res, estas poliamidas podem estar presentes em uma quantidade mai- or do que 1% em peso, por exemplo, maior do que 10% em peso, maior do que 20% em peso, maior do que 30% em peso, maior do que 40% em peso, maior do que 50% em peso, grandes do que 70% em peso, e maior do que 80% em peso.
[0035] Em alguns casos, as composições de poliamida também podem compreender poliamidas adicionais, as quais podem ter um baixo teor de AEG, além de poliamidas de elevado teor de AEG. Indi- cado de uma outra maneira, as composições podem compreender po- liamidas de elevado teor de AEG e poliamidas de baixo teor de AEG. As poliamidas de baixo teor de AEG podem incluir qualquer uma das poliamidas acima mencionadas que não têm ou não foram tratadas para terem um elevado teor de AEG descritas no presente documento. A combinação das poliamidas nas composições pode compreender qualquer número de poliamidas conhecidas. Por exemplo, em algumas modalidades, a poliamida compreende uma combinação de poliamidas (de baixo teor de AEG) PA-6,6 (de elevado teor de AEG), e/ou PA- 6,6/6T (de elevado teor de AEG). Em algumas modalidades, a compo- sição compreende poliamida (de baixo teor de AEG) e PA-6,6/6T (de elevado teor de AEG). Em algumas modalidades, a composição com- preende poliamida (de baixo teor de AEG) e PA-6,6 (de elevado teor de AEG).
[0036] A composição de poliamida termicamente estabilizada pode compreender de 25% em peso a 99% em peso de polímero (como um todo - poliamida de elevado teor de AEG e poliamida de baixo teor de AEG), com base no peso total da composição de poliamida termica- mente estabilizada. Em alguns casos, a composição de poliamida ter-
micamente estabilizada pode compreender o polímero de amida em uma quantidade de 25% em peso a 99% em peso, de 30% em peso a 95% em peso, de 30% em peso a 85% em peso, de 50% em peso a 95% em peso, de 50% em peso a 90% em peso, de 50% em peso a 75% em peso, de 55% em peso a 70% em peso, de 57% em peso a 67% em peso, de 59% em peso a 65% em peso, de 70% em peso a 95% em peso, de 70% em peso a 90% em peso, e de 80% em peso a 95% em peso, ou de 80% em peso a 90% em peso. Em termos de |li- mites superiores, a composição de poliamida termicamente estabiliza- da pode compreender o polímero de amida em uma quantidade menor do que 99% em peso, por exemplo, menor do que 95% em peso, me- nor do que 90% em peso, menor do que 75% em peso, menor do que 70% em peso, menor do que 67% em peso, ou menor do que 65% em peso. Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida ter- micamente estabilizada pode compreender o polímero de amida em uma quantidade maior do que 25% em peso, por exemplo maior do que 30% em peso, maior do que 50% em peso, maior do que 55% em peso, maior do que 57% em peso, maior do que 59% em peso, maior do que 59% em peso maior do que 70% em peso, maior do que 80% em peso, maior do que 85% em peso, ou maior do que 90% em peso.
[0037] As poliamidas de baixo teor de AEG, em alguns casos, po- dem incluir aquelas produzidas através da polimerização ou da poli- condensação com abertura de anel, incluindo a copolimerização e/ou a copolicondensação, de lactamas. Estas poliamidas podem incluir, por exemplo, aquelas produzidas a partir da propriolactama, da butirolac- tama, da valerolactama e da caprolactama. Por exemplo, em algumas modalidades, a composição inclui um polímero de poliamida derivado da polimerização de caprolactama. A poliamida de baixo teor de AEG também pode compreender polímeros e copolímeros contendo capro- lactama. Por exemplo, a poliamida de baixo teor de AEG que pode compreender poliamidas pode incluir, por exemplo, aquelas produzi- das a partir da propriolactama, da butirolactama, da valerolactama e da caprolactama, por exemplo, PA-66/6; PA-6; PA-66/6T; PA-6/66; PA- 6T/6; PA-6,6/61/6; PA-61/6; ou 6T/61/6, ou combinações das mesmas. Em alguns casos, estes copolímeros podem ter um baixo teor de ca- prolactama, por exemplo, abaixo de 50%, ou combinações dos mes- mos.
[0038] Por exemplo, em algumas modalidades, por exemplo, em que a poliamida de baixo teor de AEG é um polímero de caprolactama, a poliamida de baixo teor de AEG, por exemplo, a caprolactama poli- amida, está presente em uma quantidade maior do que 1% em peso do polímero total, por exemplo, maior do que 2% em peso, maior do que 4% em peso, maior do que 5% em peso, maior do que 10% em peso, maior do que 11% em peso, maior do que 15% em peso, maior do que 20% em peso, ou maior do que 25% em peso. Em termos de faixas, a composição compreende de 2% em peso a 50% em peso de poliamida de baixo teor de AEG, por exemplo, de 2% em peso a 40% em peso, de 2% em peso a 20% em peso, de 4% em peso a 30% em peso, de 4% em peso a 20% em peso, de 1% em peso a 15% em pe- so, de 1% em peso a 10% em peso, de 2% em peso a 8% em peso, de 10% em peso a 50% em peso, de 15% em peso a 47% em peso, de 20% em peso a 47% em peso, de 25% em peso a 45% em peso, ou de 30% em peso a 45% em peso. Em termos de limites superiores, a composição compreende menos do que 50% em peso de poliamida de baixo teor de AEG, por exemplo, menos do que 47% em peso, me- nos do que 45% em peso, menos do que 42% em peso, menos do que 40% em peso, menos do que 35% em peso, menos do que 30% em peso, menos do que 20% em peso, menos do que 15% em peso, me- nos do que 10% em peso, ou menos do que 8% em peso. Estas faixas são aplicáveis a poliamidas de baixo teor de AEG, por exemplo, polia-
midas à base de caprolactama, também individualmente.
[0039] Em particular, quando PA-66/6; PA-6; PA-66/6T; PA-6/66; PA-6T/6; PA-6,6/61/6; PA-61/6; ou 6T/61/6, ou as combinações das mesmas são empregadas, estas podem estar presentes em uma quantidade de 1% em peso a 80% em peso, de 5% em peso a 70% em peso, de 10% em peso a 50% em peso, de 2% em peso a 40% em peso, de 2% em peso a 20% em peso, de 4% em peso a 30% em pe- so, de 4% em peso a 20% em peso, de 1% em peso a 15% em peso, de 1% em peso a 10% em peso, de 2% em peso a 8% em peso, de 10% em peso a 30% em peso, ou de 10% em peso a 20% em peso. Em termos de limites superiores, estas podem estar presentes em uma quantidade menor do que 99% em peso, por exemplo, menor do que 90% em peso, menor do que 80% em peso, menor do que 70% em peso, menor do que 50% em peso, menor do que 40% em peso, menor do que 30% em peso, menor do que 20% em peso, menor do que 15% em peso, menor do que 10% em peso, ou menor do que 8% em peso. Em termos de limites inferiores, estas podem estar presentes em uma quantidade maior do que 1% em peso, por exemplo, maior do que 2% em peso, maior do que 4% em peso, maior do que 5% em pe- so, maior do que 10% em peso, maior do que 11% em peso, ou maior do que 12% em peso. Em alguns casos, estas estão presentes em quantidades significativamente mais baixas do que a quantidade da outra poliamida.
[0040] Além disso, os autores da presente invenção verificaram que o uso de quantidades particulares (maiores) de poliamida de baixo teor de caprolactama (elevado teor de AEG), por exemplo, o copolime- ro de PA-6,6/6, por exemplo, maiores do que 90% em peso, (e desse modo uma quantidade menor de poliamidas de teor mais elevado de caprolactama, por exemplo, PA-6) propicia fornece surpreendentemen- te uma maior estabilidade térmica nas faixas de temperatura acima mencionadas, especialmente quando empregado junto com os paco- tes de estabilizantes térmicos sinergísticos. Além disso, foi verificado inesperadamente que o uso de quantidades particulares (maiores) de poliamidas que têm temperaturas de fusão baixas, por exemplo, abai- xo de 210ºC, (e desse modo quantidades menores de poliamidas de temperatura de fusão mais elevada, por exemplo, PA-6) melhora real- mente a estabilidade do envelhecimento térmico. Tradicionalmente, acreditava-se que o uso de poliamidas de baixo teor de caprolactama e/ou de poliamidas de baixa temperatura de fusão seria prejudicial ao desempenho a altas temperaturas final da composição de polímero resultante, por exemplo, uma vez que essas poliamidas de baixa tem- peratura têm temperaturas de fusão mais baixas do que as poliamidas de elevado teor de caprolactama. Os autores da presente invenção verificaram inesperadamente que a adição de determinadas quantida- des de poliamidas de baixo teor de caprolactama (e em alguns casos, teor elevado de AEG) e/ou de poliamidas de baixa temperatura de fu- são melhora realmente o desempenho térmico a altas temperaturas. Sem ficar limitado pela teoria, é postulado que, a temperaturas mais altas, estes polímeros de amida realmente "se desdobram" e mudam para a fase de monômero, o que conduz surpreendentemente a me- lhorias no desempenho térmico elevado. Além disso, acredita-se que o uso de poliamidas que têm baixas temperaturas de fusão propicia re- almente uma redução da temperatura em que ocorre o desdobramen- to, desse modo também contribuindo inesperadamente para a estabili- dade térmica melhorada.
[0041] Em algumas modalidades, tal como observado no presente documento, uma poliamida de baixo teor de caprolactama é utilizada, por exemplo, uma poliamida que compreende menos do que 50% em peso de caprolactama, por exemplo, menos do que 49% em peso, menos do que 48% em peso, menos do que 47% em peso, menos do que 46% em peso, menos do que 45% em peso, menos do que 44% em peso, menos do que 42% em peso, menos do que 40% em peso, menos do que 37% em peso, menos do que 35% em peso, menos do que 33% em peso, menos do que 30% em peso, menos do que 28% em peso, menos do que 25% em peso, menos do que 23% em peso, ou menos do que 20% em peso. Em termos de faixas, a poliamida de baixo teor de caprolactama pode compreender de 5% em peso a 50% em peso de caprolactama, por exemplo, de 10% em peso a 49,9% em peso, de 15% em peso a 49,5% em peso, de 20% em peso a 49,5% em peso, de 25% em peso a 48% em peso, de 30% em peso a 48% em peso, de 35% em peso a 48% em peso, de 37% em peso a 47% em peso, de 39% em peso a 46% em peso, de 40% em peso a 45% em peso, de 41% em peso a 45% em peso, de 41% em peso a 44% em peso, ou de 41% em peso a 43% em peso. Em termos de limites inferiores, a poliamida de baixo teor de caprolactama pode compreen- der mais do que 2% em peso de caprolactama, por exemplo, mais do que 5% em peso, mais do que 10% em peso, mais do que 15% em peso, mais do que 20% em peso, mais do que 25% em peso, mais do que 30% em peso, mais do que 35% em peso, mais do que 37% em peso, mais do que 39% em peso, mais do que 40% em peso, ou mais do que 41% em peso. Os exemplos de poliamidas de baixo teor de caprolactama incluem PA-66/6; PA-6;PA-66/6T; PA-6/66; PA-6T/6; PA- 6,6/61/6; PA-61/6; ou 67/61/6, ou as combinações das mesmas. Estas poliamidas podem conter alguma caprolactama, mas ela pode estar em pequenas quantidades.
[0042] Em algumas modalidades, uma poliamida de baixa tempe- ratura de fusão é utilizada, por exemplo, uma poliamida que tem uma temperatura de fusão abaixo de 210ºC, por exemplo, abaixo de 208ºC, abaixo de 205ºC, abaixo de 203ºC, abaixo de 200ºC, abaixo de 198ºC, abaixo de 195ºC, abaixo de 193ºC, abaixo de 190ºC, abaixo de 188ºC,
abaixo de 185ºC, abaixo de 183ºC, abaixo de 180ºC, abaixo de 178ºC, ou abaixo de 175ºC. Algumas poliamidas podem ser poliamidas de baixo teor de caprolactama, bem como poliamidas de baixa temperatu- ra de fusão, por exemplo, PA-66/6. Em outros casos, as poliamidas de baixa temperatura de fusão podem não incluir algumas poliamidas de baixo teor de caprolactama, e vice versa.
[0043] Em algumas modalidades, a poliamida de baixo teor de ca- prolactama compreende PA-6,6/6; PA-6T/6; PA-6,6/6T/6; PA-6,6/61/6; PA-6,6; PA-61/6; ou 6T/61/6, ou as combinações das mesmas. Em al- guns casos, a poliamida de baixo teor de caprolactama compreende PA-6,6/6 e/ou PA-6,6/61/6. Em algumas modalidades, a poliamida de baixo teor de caprolactama compreende PA-6,6/6 e/ou PA-6,6.
[0044] Em algumas modalidades, a poliamida de baixa temperatu- ra de fusão compreende PA-6,6/6; PA-6T/6; PA-6,6/61/6; PA-61/6; ou 6T/61/6, ou as combinações das mesmas. Em alguns casos, a poliami- da de baixo teor de caprolactama compreende PA-6,6/6. Em alguns casos, a temperatura de fusão da poliamida de baixa temperatura de fusão pode ser controlada ao manipular os componentes de monôme- ros.
[0045] Em alguns casos, a poliamida inclui concentrações particu- lares (elevadas) de poliamida de baixo teor de caprolactama (teor ele- vado de AEG) (incluindo poliamidas que não compreendem nenhuma caprolactama) e/ou poliamida de baixa temperatura de fusão. Por exemplo, a poliamida pode compreender mais do que 90% em peso de poliamida de baixo teor de caprolactama e/ou poliamida de baixa temperatura de fusão, por exemplo, mais do que 91% em peso, mais do que 92% em peso, mais do que 93% em peso, mais do que 94% em peso, mais do que 95% em peso, mais do que 96% em peso, mais do que 97% em peso, mais do que 98% em peso, mais do que 99% em peso, ou mais do que 99,5% em peso. Em termos de faixas, a po-
liamida pode compreender de 90% em peso a 100% em peso de poli- amida de baixo teor de caprolactama e/ou poliamida de baixa tempera- tura de fusão, por exemplo, de 90% em peso a 99% em peso, de 90% em peso a 98% em peso, de 90% em peso a 96% em peso, de 91% em peso a 99% em peso, de 91% em peso a 98% em peso, de 91% em peso a 97% em peso, de 91% em peso a 96% em peso, de 92% em peso a 98% em peso, de 92% em peso a 97% em peso, ou de 92% em peso a 96% em peso. Em termos de limites superiores, a po- liamida pode compreender menos do que 100% em peso de poliamida de baixo teor de caprolactama e/ou poliamida de baixa temperatura de fusão, por exemplo, menos do que 99% em peso, menos do que 98% em peso, menos do que 97% em peso, menos do que 96% em peso, menos do que 95% em peso, menos do que 94% em peso, menos do que 93% em peso, menos do que 92% em peso, ou menos do que 91% em peso.
[0046] Em alguns casos, a poliamida inclui concentrações particu- lares (baixas) de outras poliamidas de teor não baixo de caprolactama e/ou de elevada temperatura de fusão. Por exemplo, a poliamida pode compreender menos do que 10% em peso de poliamida de teor não baixo de caprolactama e/ou poliamida de baixa temperatura de fusão, por exemplo, menos do que 9% em peso, menos do que 8% em peso, menos do que 7% em peso, menos do que 6% em peso, menos do que 5% em peso, menos do que 4% em peso, menos do que 3% em peso, menos do que 2% em peso ou menos do que 1% em peso. Em termos de faixas, a poliamida pode compreender de 0,5% em peso a 10% em peso de outras poliamidas de teor não baixo de caprolactama e/ou de elevada temperatura de fusão, por exemplo, de 1% em peso a 9% em peso, de 1% em peso a 8% em peso, de 2% em peso a 8% em peso, de 3% em peso a 8% em peso, de 3% em peso a 7% em peso, de 4% em peso a 9% em peso, de 4% em peso a 8% em peso, de 5%
em peso a 9% em peso, de 5% em peso a 8% em peso, ou de 6% em peso a 8% em peso. Em termos de limites inferiores, a poliamida pode compreender mais do que 0,5% em peso de poliamida de teor não baixo de caprolactama e/ou poliamida de baixa temperatura de fusão, por exemplo, mais do que 1% em peso, mais do que 2% em peso, mais do que 3% em peso, mais do que 4% em peso, mais do que 5% em peso, mais do que 6% em peso, mais do que 7% em peso, mais do que 8% em peso, ou mais do que 9% em peso.
[0047] Além disso, as composições de poliamida termicamente es- tabilizadas podem compreender as poliamidas produzidas através da copolimerização de uma lactama com um nylon, por exemplo, o produ- to da copolimerização de uma caprolactama poliamida com PA-6,6.
[0048] Além da conformação composicional da composição de po- liamida, também foi verificado que a viscosidade relativa do polímero de amida em combinação com o pacote de estabilizantes demonstrou ter muitos benefícios surpreendentes, tanto no desempenho quanto no processamento. Por exemplo, se a viscosidade relativa do polímero de amida estiver dentro de determinadas faixas e/ou limites, as taxas de produção e a resistência à tração (e opcionalmente a resiliência do im- pacto) são melhoradas.
[0049] Nas composições de poliamida termicamente estabilizadas, o polímero de amida pode ter uma viscosidade relativa que varia de 3 a 100, por exemplo, de 10 a 80, de 20 a 75, de 30 a 60, de 35 a 55, de 40 a 50, ou de 42 a 48. Em termos de limites inferiores, a viscosidade relativa do polímero de amida pode ser maior do que 3, por exemplo, maior do que 10, maior do que 20, maior do que 30, maior do que 35, maior do que 36, maior do que 40, ou maior do que 42. Em termos de limites superiores, a viscosidade relativa do polímero de amida pode ser menor do que 100, por exemplo, menor do que 80, menor do que 75, menor do que 60, menor do que 55, menor do que 50, ou menor do que 48. A viscosidade relativa pode ser determinada através do método de ácido fórmico.
[0050] Em alguns casos, a composição de poliamida termicamente estabilizada (em alguns casos depois ou durante o envelhecimento térmico) compreende pequenas quantidades de ciclopentanona, o que melhora o desempenho da degradação tal como indicado acima. Em algumas modalidades, a composição de poliamida termicamente esta- bilizada compreende de 1 ppm a 1% em peso (10.000 ppm) de ciclo- pentanona, por exemplo, de 1 ppm a 5.000 ppm, de 10 ppm a 4.500 ppm, de 50 ppm a 4.000 ppm, de 100 ppm a 4.000 ppm, de 500 ppm a
4.000 ppm, de 1.000 ppm a 5.000 ppm, de 2.000 ppm a 4.000 ppm, de
1.500 ppm a 4.500 ppm, de 1.000 ppm a 3.000 ppm, de 1.500 ppm a
2.500 ppm, ou de 2.500 ppm a 3.500 ppm. Em termos de limites inferi- ores, a composição de poliamida termicamente estabilizada pode compreender mais do que 1 ppm de ciclopentanona, por exemplo, mais do que 10 ppm, mais do que 50 ppm, mais do que 100 ppm, mais do que 250 ppm, mais do que 400 ppm, mais do que 500 ppm, mais do que 1.000 ppm, mais do que 1.500 ppm, mais do que 2.000 ppm, ou mais do que 2.500 ppm. Em termos de limites superiores, a compo- sição de poliamida termicamente estabilizada pode compreender me- nos do que 10.000 ppm de ciclopentanona, por exemplo, menos do que 5.000 ppm, menos do que 4.500 ppm, menos do que 4.000 ppm, menos do que 3.500 ppm, menos do que 3.000 ppm, menos do que
2.500 ppm, menos do que 2.000 ppm, menos do que 1.500 ppm, ou menos do que 1.000 ppm.
Pacotes de Estabilizantes Térmicos
[0051] Os pacotes de estabilizantes térmicos divulgados no pre- sente documento podem, em combinação com os níveis de AEG, para melhorar sinergisticamente a utilidade e a funcionalidade de composi- ções de poliamida mediante a mitigação, o retardamento ou a preven-
ção de danos nos efeitos, por exemplo, danos termo-oxidantes, que resultam da exposição das poliamidas ao calor. Os pacotes de estabi- lizantes térmicos podem variar amplamente e muitos estabilizantes térmicos de polímeros (poliamidas) são conhecidos e comercialmente disponíveis.
[0052] Em algumas modalidades, o pacote de estabilizantes térmi- cos compreende um primeiro estabilizante térmico, por exemplo, um composto à base de lantanoide e/ou um segundo estabilizante térmico. Em alguns casos, a quantidade do primeiro estabilizante térmico está presente em uma quantidade maior do que o segundo estabilizante térmico. Lantanoides
[0053] O primeiro estabilizante térmico pode variar amplamente. Geralmente, o primeiro estabilizante térmico é um composto que com- preende um lantanoide, por exemplo, o cério ou o lantânio. Em algu- mas modalidades, o lantanoide pode ser o lantânio, o cério, o preso- dímio, o neodímio, o promécio, o samário, o európio, o gadolínio, o térbio, o disprósio, o hólmio, o érbio, o túlio, o itérbio, ou o lutécio, ou combinações dos mesmos. Em alguns casos, o estabilizante térmico à base de lantanoide pode ter tem um número de oxidação de +Ill ou +IV.
[0054] Em alguns casos, o primeiro estabilizante térmico é geral- mente da estrutura (L)Xn, onde X é um ligando e n é um inteiro diferen- te de zero, e L é o lantanoide. Isso equivale dizer, em algumas modali- dades, que o estabilizante térmico à base de lantanoide é um ligando à base de lantanoide. Os autores da presente invenção verificaram que ligandos de lantanoides particulares podem estabilizar particularmente bem as poliamidas, especialmente quando utilizados nas quantidades, limites e/ou razões acima mencionados. Em algumas modalidades, o(s) ligando(s) pode(m) ser selecionado(s) do grupo que consiste em acetatos, hidratos, oxi-hidratos, fosfatos, brometos, cloretos, óxidos, nitretos, boretos, carbonetos, carbonatos, nitratos de amônio, fluore- tos, nitratos, polióis, aminas, fenólicos, hidróxidos, oxalatos, oxi- haletos, cromatos, sulfatos, ou aluminatos, percloratos, monochalco- genetos de enxofre, selênio e telúrio, carbonatos, hidróxidos, óxidos, trifluorometano sulfonatos, acetil acetonatos, alcoolatos, 2-etil hexano- atos, ou combinações dos mesmos. Os hidratos dos mesmos também são contemplados.
[0055] Em alguns casos, o ligando pode ser um óxido e/ou um oxi- hidrato. Em algumas modalidades, o estabilizante térmico compreende compostos de óxido/oxihidrato específicos, de preferência o óxido de lantanoide (cério) e/ou o oxi-hidrato de lantanoide (cério). Em alguns casos, o oxi-hidrato de cério e o óxido de cério podem ter um número CAS 1306-38-3; e o hidrato de cério pode ter um número CAS 12014- 56-1. . Oxihidrato de cério = CeO2*H20 * — Óxidodocério= CeO>; CAS 1306-38-3 . Hidrato de cério = (tetra)hidróxido de cério = Ce(OH)a
[0056] Em alguns casos, o lantânio é o metal lantanoide. Os ligan- dos acima mencionados são aplicáveis. Em algumas modalidades, o composto à base de lantanoide compreende compostos à base de lan- tânio, por exemplo, óxido de lantânio ou oxi-hidrato de lantânio, ou combinações dos mesmos. O hidrato de lantânio também é uma op- ção. Em algumas modalidades, as composições de poliamida termi- camente estabilizadas compreendem estabilizantes térmicos à base de múltiplos lantanoides. Por exemplo, a composição de poliamida termicamente estabilizada pode compreender ambos o óxido do lantã- nio, o (tri)hidróxido (hidrato) de lantânio, o oxi-hidrato de lantânio e/ou o acetato de lantânio. Em alguns casos, o primeiro estabilizante com- preende combinações de compostos à base de lantânio e compostos à base de cério.
[0057] Em algumas modalidades, as composições de poliamida termicamente estabilizadas compreendem estabilizantes de calor à base de múltiplos lantanoides. Por exemplo, a composição de poliami- da termicamente estabilizada pode compreender o oxi-hidrato de cério e o acetato de cério. Ao selecionar múltiplos estabilizantes térmicos à base de cério, é possível melhorar sinergisticamente o efeito da estabi- lização térmica do estabilizante térmico individual. Além disso, uma composição de poliamida que compreende múltiplos estabilizantes térmicos à base de cério pode conferir uma estabilidade térmica me- lhorada em uma faixa mais ampla de temperaturas ou a temperaturas mais altas. Em algumas modalidades preferidas, quando o cério é o lantanoide, o composto à base de cério pode compreender um oxi- hidrato de cério, um acetato de cério, ou uma combinação dos mes- mos.
[0058] Os autores da presente invenção verificaram surpreenden- temente que o emprego de um composto à base de cério que compre- ende o acetato de cério e o hidrato de cério resulta em um pacote de estabilizantes térmicos que propicia os benefícios discutidos no pre- sente documento.
[0059] Em algumas modalidades, a composição de poliamida compreende o primeiro estabilizante térmico, por exemplo, o composto à base de lantanoide, por exemplo, óxido de cério/lantânio e/ou oxi- hidrato de cério/lantânio, em uma quantidade que varia de 0,01% em peso a 10,0% em peso, por exemplo, de 0,01% em peso a 8,0% em peso, de 0,01% em peso a 7,0% em peso, de 0,02% em peso a 5,0% em peso, de 0,03 a 4,5% em peso, de 0,05% em peso a 4,5% em pe- so, de 0,07% em peso a 4,0% em peso, de 0,07% em peso a 3,0% em peso, de 0,1% em peso a 3,0% em peso, de 0,1% em peso a 2,0% em peso, de 0,2% em peso a 1,5% em peso, de 0,1% em peso a 1,0% em peso, ou de 0,3% em peso a 1,2% em peso. Em termos de limites infe- riores, a composição de poliamida pode compreender mais do que 0,015 em peso do primeiro estabilizante térmico, por exemplo, mais do que 0,02% em peso, mais do que 0,03% em peso, mais do que 0,05% em peso, mais do que 0,07% em peso, mais do que 0,1% em peso, mais do que 0,2% em peso, ou mais do que 0,3% em peso. Em termos de limites superiores, a composição de poliamida pode compreender menos do que 10,0% em peso do primeiro estabilizante térmico, por exemplo, menos do que 8,0% em peso, menos do que 7,0% em peso, menos do que 5,0% em peso, menos do que 4,5% em peso, menos do que 4,0% em peso, menos do que 3,0% em peso, menos do que 2,0% em peso, menos do que 1,5% em peso, menos do que 1,2% em peso, menos do que 1,0% em peso, ou menos do que 0,7% em peso.
[0060] Em algumas modalidades, a composição de poliamida compreende menos do que 1.0% em peso de dióxido de cério, por exemplo, menos do que 0,7% em peso, menos do que 0,5% em peso, menos do que 0,3% em peso, menos do que 0,1% em peso, menos do que 0,05% em peso, ou menos do que 0,01% em peso. Em termos de faixas, a composição de poliamida pode compreender de 1 wppm a 1% em peso de dióxido do cério, por exemplo, de 1 wppm a 0,5% em peso, de 1 wppm a 0,1% em peso, de 5 wppm a 0,05% em peso, ou de 5 wppm a 0,01% em peso.
[0061] Em alguns casos, a composição de poliamida compreende pouco ou nenhum hidrato de cério, por exemplo, menos do que 10,0% em peso de hidrato de cério, por exemplo, menos do que 8,0% em pe- so, menos do que 7,0% em peso, menos do que 5,0% em peso, me- nos do que 4,5% em peso, menos do que 4,0% em peso, menos do que 3,0% em peso, menos do que 2,0% em peso, menos do que 1,5% em peso, menos do que 1,2% em peso, menos do que 1,0% em peso, menos do que 0,7% em peso, menos do que 0,5% em peso, menos do que 0,3% em peso, ou menos do que 0,1% em peso. Em alguns ca- sos, a composição de poliamida não compreende substancialmente nenhum hidrato de cério, por exemplo, nenhum hidrato de cério.
[0062] As faixas e os limites mencionados são aplicáveis aos com- postos à base de lantanoides de modo geral, assim como especifica- mente aos compostos à base de cério e compostos à base de lantânio.
[0063] Em algumas modalidades, a composição de poliamida compreende o óxido de cério (ou lantânio) (opcionalmente como o úni- co estabilizante térmico à base de cério), ou o oxi-hidrato de cério (ou lantânio) (opcionalmente como o único estabilizante térmico à base de cério), ou uma combinação de óxido de cério (ou lantânio) e oxi-hidrato de cério (ou lantânio) em uma quantidade que varia de 10 ppm a 1% em peso, por exemplo, de 10 ppm a 9.000 ppm, de 20 ppm a 8.000 ppm, de 50 ppm a 7.500 ppm, de 500 ppm a 7.500 ppm, de 1.000 ppm a 7.500 ppm, de 2.000 ppm a 8.000 ppm, de 1.000 ppm a 9.000 ppm, de 1.000 ppm a 8.000 ppm, de 2.000 ppm a 8.000 ppm, de 2.000 ppm a 7.000 ppm, de 2.000 ppm a 6.000 ppm, de 2.500 ppm a 7.500 ppm, de 3.000 ppm a 7.000 ppm, de 3.500 ppm a 6.500 ppm, de 4.000 ppm a 6.000 ppm, ou de 4.500 ppm a 5.500 ppm.
[0064] Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida pode compreender mais do que 10 ppm de óxido de cério (ou lantãà- nio), ou oxi-hidrato de cério (ou lantânio), ou uma combinação dos mesmos, por exemplo, mais do que 20 ppm, mais do que 50 ppm, mais do que 100 ppm, mais do que 200 ppm, mais do que 500 ppm, mais do que 1.000 ppm, mais do que 2.000 ppm, mais do que 2.500 ppm, mais do que 3.000 ppm, mais do que 3.200 ppm, mais do que
3.300 ppm, mais do que 3.500 ppm, mais do que 4.000 ppm, ou mais do que 4.500 ppm. Em termos de limites superiores, a composição de poliamida pode compreender menos do que 1% em peso de óxido do cério, ou oxi-hidrato de cério, ou uma combinação dos mesmos, por exemplo, menos do que 9.000 ppm, menos do que 8.000 ppm, menos do que 7.500, menos do que 7.000 ppm, menos do que 6.500 ppm, menos do que 6.000 ppm, ou menos do que 5.500 ppm.
[0065] Em algumas modalidades, onde o óxido de cério, ou o oxi- hidrato de cério, ou uma combinação de óxido de cério e oxi-hidrato de cério são utilizados, a poliamida compreende o cério (não incluindo o ligando) em uma quantidade que varia de 10 ppm a 9.000 ppm, por exemplo, de 20 ppm a 7.000 ppm, de 50 ppm a 7.000 ppm, de 50 ppm a 6.000 ppm, de 50 ppm a 5.000 ppm, de 100 ppm a 6.000 ppm, de 100 ppm a 5.000 ppm, de 200 ppm a 4.500 ppm, de 500 ppm a 5.000 ppm, de 1000 ppm a 5.000 ppm, de 1.000 ppm a 4.000 ppm, de 1.000 ppm a 3.000 ppm, de 1.500 ppm a 4.500 ppm, de 2.000 ppm a 5.000 ppm, de 2.000 ppm a 4.500 ppm, de 2.000 ppm a 3.000 ppm, de 1.500 ppm a 2.500 ppm, de 2.000 ppm a 4.000 ppm, de 2.500 ppm a 3.500 ppm, de 2.700 ppm a 3.300 ppm, ou de 2.800 ppm a 3.200 ppm. Em algumas modalidades, quando o lantânio é o metal lantanoide, faixas similares de concentração e limites se aplicam.
[0066] Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida compreende o cério (não incluindo o ligando) em uma quantidade mai- or do que 10 ppm, por exemplo, maior do que 20 wppm, maior do que 50 wppm, maior do que 100 wppm, maior do que 200 wppm, maior do que 500 wppm, maior do que 1.000 wppm, maior do que 1.500 wppm, maior do que 2.000 wppm, maior do que 2.500 wppm, maior do que
2.700 wppm, ou maior do que 2.800 wppm. Em termos de limites su- periores, a composição de poliamida compreende o cério (não incluin- do o ligando) em uma quantidade menor do que 9.000 ppm, por exemplo, menor do que 7.000 ppm, menor do que 6.000 ppm, menor do que 5.000 ppm, menor do que 4.500 ppm, menor do que 4.000 ppm, menor do que 3.500 ppm, menor do que 3.300 ppm, menor do que 3.200 ppm, menor do que 3.000 ppm, menor do que 2.700 ppm,
menor do que 2.500 ppm, ou menor do que 2.200 ppm. Em algumas modalidades, quando o lantânio é metal lantanoide, faixas similares de concentração e limites se aplicam. Segundo estabilizante térmico
[0067] O segundo estabilizante térmico pode variar amplamente. Os autores da presente invenção verificaram que segundos estabili- zantes térmicos particulares conferem inesperadamente resultados sinergísticos, especialmente quando utilizado nas quantidades, limites e/ou razões acima mencionados e com o estabilizante à base de lan- tanoide, o aditivo de estearato e o aditivo de haleto.
[0068] Em algumas modalidades, o segundo estabilizante térmico pode ser selecionado do grupo que consiste em fenólicos, aminas, po- lióis, e as combinações dos mesmos.
[0069] Por exemplo, o pacote de estabilizantes térmicos pode compreender estabilizantes de amina, por exemplo, aminas aromáti- cas secundárias. Os exemplos incluem adutos de fenileno diamina com acetona (Naugard A), adutos de fenileno diamina com linoleno, Naugard 445, N,N'-dinaftil-p-fenileno diamina, N-fenil-N'-ciclohexil-p- fenileno diamina, N,N'-difenil-p-fenileno diamina, ou as misturas de dois ou mais destes.
[0070] Outros exemplos incluem os estabilizantes térmicos à base de fenóis estericamente impedidos. Os exemplos incluem aN,N”- hexametileno-bis-3-(3,5-di-ter-butil-4-hidroxifenil)-propionamida, o és- ter glicólico de ácido bis-(3,3-bis-(4'-hidroxi-3'-ter-butilfenil)-butanoico, o propionato de 2,1'-tioetilbis-(3-(3,5-di-ter-butil-4-hidroxifenila), o 4-4"- butilideno-bis-(3-metil-6-ter-butilfenol), o propionato de trietileno glicol- 3-(3-ter-butil-4-hidroxi-5-metilfenila) ou as misturas destes estabilizan- tes.
[0071] Outros exemplos incluem fosfitos e/ou fosfonitos. Os exem- plos específicos que incluem fosfitos e os fosfonitos são o fosfito de trifenila, o fosfito de difenil alquila, o fosfito de fenil dialquila, o fosfito de tris(nonilfenila), o fosfito de trilaurila, o fosfito de trioctadecila, o di- fosfito de distearilpentaeritritol, o fosfito de tris(2,4-di-ter-butilfenila), o difosfito de diisodecilpentaeritritol, o difosfito de pentaeritritol bis(2,4-di- ter-butilfenila), o difosfito de bis(2,6-di-ter-butil-4-metilfenil) pentaeritri- tol, o difosfito de diisodeciloxi pentaeritritol, o difosfito de bis(2,4-di-ter- butil-6-metilfenil )pentaeritritol, o difosfito de bis(2,4,6-tris-(ter-butilfenil) pentaeritritol, o trifosfito de triestearil sorbitol, o difosfonito de tetra- quis(2,4-di-ter-butilfenil)-4,4'-bifenileno, a 6-isooctiloxi-2,4,8,10-tetra-ter -butil-12H-dibenzo-[d,9]-1,3,2-dioxafosfocina, a 6-fluoro-2,4,8,10-tetra- ter-butil-12-metil-dibenzo[d,g9]-1,3,2-dioxafosfocina, o fosfito de bis (2,4 -di-ter-butil-6-metilfenil)]metila e o fosfito de bis(2,4-di-ter-butil-6-metilfe- nil)etila. São particularmente preferidos o fosfito de tris[2-ter-butil-4- tio(2'-metil-4'-hidroxi-5'-tet-butil)-fenil-5-metil]fenila e o fosfito de tris(2,4 -di-ter-butilfenila) (Hostanox& PAR24: produto comercial da empresa Clariant, Basileia).
[0072] Em algumas modalidades, o segundo estabilizante térmico compreende um estabilizante à base de cobre. Os autores da presente invenção verificaram surpreendentemente que o uso do estabilizante à base de cobre e do estabilizante à base de cério nas quantidades dis- cutidas no presente documento tem um efeito sinergístico. Sem ficar limitado pela teoria, acredita-se que a combinação das temperaturas de ativação do estabilizante térmico à base de cério e do estabilizante à base de cobre propicia inesperadamente a estabilização termo- oxidativa nas faixas particularmente úteis, por exemplo, de 190ºC a 220ºC ou de 190ºC a 210ºC. Foi mostrado que esta faixa particular apresenta um intervalo de desempenho quando os pacotes de estabi- lizantes convencionais são empregados. Com a utilização da combi- nação do composto à base de cobre e do composto à base de cério nas quantidades discutidas no presente documento (em conjunto com as quantidades de AEG), a estabilização térmica é obtida inesperada- mente.
[0073] A título de exemplo não limitador, o composto à base de cobre do segundo estabilizante térmico pode compreender compostos de cobre mono- ou bivalentes, tais como sais de cobre mono- ou biva- lentes com ácidos inorgânicos ou orgânicos ou com fenóis mono- ou bivalentes, óxidos de cobre mono- ou bivalentes, ou compostos com- plexos de sais de cobre com amônia, aminas, amidas, lactamas, cia- netos ou fosfinas, e combinações dos mesmos. Em algumas modali- dades preferidas, o composto à base de cobre pode compreender sais de cobre mono- ou bivalentes com ácidos hidro-halogenados, ácidos hidrociânicos, ou ácidos carboxílicos alifáticos, tais como o cloreto de cobre (1), o brometo de cobre (I), o iodeto de cobre (Il), o cianeto de co- bre (1), o óxido de cobre (II), o cloreto de cobre (II), o sulfato de cobre (II), o acetato de cobre (II), ou o fosfato de cobre (11). De preferência, o composto à base de cobre é o brometo de cobre e/ou o iodeto de co- bre. O segundo estabilizante térmico pode ser empregado com um adi- tivo de haleto discutido a seguir. O estearato de cobre, como um se- gundo estabilizante térmico (não como um aditivo de estearato) tam- bém é contemplado.
[0074] Em algumas modalidades, a composição de poliamida com- preende o segundo estabilizante térmico em uma quantidade que varia de 0,01% em peso a 5,0% em peso, por exemplo, de 0,01% em peso a 4,0% em peso, de 0,02% em peso a 3,0% em peso, de 0,03 a 2,0% em peso, de 0,03% em peso a 1,0% em peso, de 0,04% em peso a 1,0% em peso, de 0,05% em peso a 0,5% em peso, de 0,05% em pe- so a 0,2% em peso, ou de 0,07% em peso a 0,1% em peso. Em ter- mos de limites inferiores, a composição de poliamida pode compreen- der mais do que 0,01% em peso do segundo estabilizante térmico, por exemplo, mais do que 0,02% em peso, mais do que 0,03% em peso,
mais do que 0,035% em peso, mais do que 0,04% em peso, mais do que 0,05% em peso, mais do que 0,07% em peso, ou mais do que 0,1% em peso. Em termos de limites superiores, a composição de po- liamida pode compreender menos do que 5% em peso do segundo estabilizante térmico, por exemplo, menos do que 4,0% em peso, me- nos do que 3,0% em peso, menos do que 2,0% em peso, menos do que 1,0% em peso, menos do que 0,5% em peso, menos do que 0,2% em peso, menos do que 0,1% em peso, menos do que 0,05% em pe- so, ou menos do que 0,035% em peso.
[0075] Em algumas modalidades, a composição de poliamida com- preende o segundo estabilizante térmico, por exemplo, composto à base de cobre, em uma quantidade que varia de 1 ppm a 1.500 ppm, por exemplo, de 10 ppm a 1.200 ppm, de 50 ppm a 1.000 ppm, de 50 ppm a 800 ppm, de 100 ppm a 750 ppm, de 200 ppm a 700 ppm, de 300 ppm a 600 ppm, ou de 350 ppm a 550 ppm. Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida compreende o segundo estabili- zante térmico em uma quantidade maior do que 1 ppm, por exemplo, maior do que 10 ppm, maior do que 50 ppm, maior do que 100 ppm, maior do que 200 ppm, maior do que 300 ppm, ou maior do que 350 ppm. Em termos de limites superiores, a composição de poliamida compreende o segundo estabilizante térmico em uma quantidade me- nor do que 1.500 ppm, por exemplo, menor do que 1.200 ppm, menor do que 1.000 ppm, menor do que 800 ppm, menor do que 750 ppm, menor do que 700 ppm, menor do que 600 ppm, ou menor do que 550 ppm.
[0076] Nos casos onde o segundo estabilizante térmico é um com- posto à base de cobre, o composto à base de cobre pode estar pre- sente no pacote de estabilizantes térmicos (e na composição de poli- amida) nas quantidades discutidas no presente documento com res- peito ao segundo estabilizante térmico de modo geral.
[0077] A razão de peso entre o estabilizante térmico à base de lan- tanoide, por exemplo, o estabilizante térmico à base de cério, e o se- gundo estabilizante térmico, por exemplo, um estabilizante térmico à base de cobre, pode ser indicada no presente documento como a "ra- zão de lantanoide" ou a "razão de cério". As faixas e os limites para as razões de cério também se aplicam às razões de lantanoide, e vice versa.
[0078] Tal como indicado acima, foi verificado inesperadamente que a razão de cério afeta bastante a estabilidade térmica total da composição de poliamida resultante. Em algumas modalidades, a ra- zão de lantanoide é menor do que 8,5, por exemplo, menor do que 8,0, menor do que 7,5, menor do que 7,0, menor do que 6,5, menor do que 6,0, menor do que 5,5, menor do que 5,0, menor do que 4,5, menor do que 4,0, menor do que 3,5, menor do que 3,0, menor do que 3,5, me- nor do que 3,0, menor do que 2,5, menor do que 2,0, menor do que 1,5, menor do que 1,0, ou menor do que 0,5. Em termos de faixas, a razão de lantanoide pode variar de 0,1 a 8,5, por exemplo, de 0,2 a 8,0, de 0,3 a 8,0, de 0,4 a 7,0, de 0,5 a 6,5, de 0,5 a 6, de 0,7 a 5,0, de 1,0 a 4,0, de 1,2 a 3,0, ou de 1,5 a 2,5. Em termos de limites inferiores, a razão de lantanoide pode ser maior do que 0,1, por exemplo, maior do que 0,2, maior do que 0,3, maior do que 0,5, maior do que 0,5, maior do que 0,7, maior do que 1,0, maior do que 1,2, maior do que 1,5, maior do que 2,0, maior do que 3,0, ou maior do que 4,0.
[0079] Em algumas modalidades, a razão de lantanoide é maior do que 14,5, por exemplo, maior do que 15,0, maior do que 16,0, maior do que 18,0, maior do que 20,0, maior do que 25,0, maior do que 30,0, ou maior do que 35,0. Em termos de faixas, a razão de lantanoide po- de variar de 14,5 a 50,0, por exemplo, de 14,5 a 40,0, de 15,0 a 35,0, de 16,0 a 30,0, de 18,0 a 30,0, de 18,0 a 25,0, ou de 18,0 a 23,0. Em termos de limites superiores, a razão de lantanoide pode ser menor do que 50,0, por exemplo, menor do que 40,0, menor do que 35,0, menor do que 30,0, menor do que 25,0, ou menor do que 23,0.
[0080] Em algumas modalidades, a razão de lantanoide é maior do que 5, por exemplo, maior do que 6,0, maior do que 7,0, maior do que 8,0, ou maior do que 9,0. Em termos de faixas, a razão de lantanoide pode variar de 5,0 a 50,0, por exemplo, de 5 a 40,0, de 5,0 a 30,0, de 5,0 a 20,0, de 5,0 a 15,0, de 7,0 a 15,0, ou de 8,0 a 13,0. Em termos de limites superiores, a razão de lantanoide pode ser menor do que 50,0, por exemplo, menor do que 40,0, menor do que 30,0, menor do que 20,0, menor do que 15,0, ou menor do que 13,0.
[0081] Tal como indicado no presente documento, acredita-se que a combinação sinergística de AEGs e dos estabilizantes térmicos for- me vantajosamente um complexo de amina/metal, o que contribui sur- preendentemente para melhorias no desempenho a altas temperatu- ras. Em algumas modalidades, devido aos níveis específicos de AEGs e dos compostos de lantanoide particulares, a composição de poliami- da termicamente estabilizada compreende um complexo de ami- na/metal. Em alguns casos, a composição de poliamida termicamente estabilizada compreende de 1 ppm a 1% em peso (10.000 ppm) de complexo de amina/metal, por exemplo, de 1 ppm a 5.000 ppm, de 10 ppm a 4.500 ppm, de 50 ppm a 4.000 ppm, de 100 ppm a 4.000 ppm, de 500 ppm a 4.000 ppm, de 1.000 ppm a 5.000 ppm, de 2.000 ppm a
4.000 ppm, de 1.500 ppm a 4.500 ppm, de 1.000 ppm a 3.000 ppm, de
1.500 ppm a 2.500 ppm, ou de 2.500 ppm a 3.500 ppm. Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida termicamente estabiliza- da pode compreender mais de 1 ppm do complexo de amina/metal, por exemplo, mais do que 10 ppm, mais do que 50 ppm, mais do que 100 ppm, mais do que 250 ppm, mais do que 400 ppm, mais do que 500 ppm, mais do que 1.000 ppm, mais do que 1.500 ppm, mais do que 2.000 ppm, ou mais do que 2.500 ppm. Em termos de limites su-
periores, a composição de poliamida termicamente estabilizada pode compreender menos do que 10.000 ppm do complexo de amina/metal, por exemplo, menos do que 5.000 ppm, menos do que 4.500 ppm, menos do que 4.000 ppm, menos do que 3.500 ppm, menos do que
3.000 ppm, menos do que 2.500 ppm, menos do que 2.000 ppm, me- nos do que 1.500 ppm, ou menos do que 1.000 ppm. Em alguns ca- sos, o complexo de amina/metal é um complexo de amina/lantanoide, por exemplo, um complexo de amina/cério; um complexo de ami- na/cobre; ou um complexo de amina/lantanoide/cobre, por exemplo, um complexo de amina/cério/cobre, ou combinações dos mesmos. As faixas e os limites mencionados no presente documento também são aplicáveis a estes complexos específicos.
[0082] A poliamida também pode compreender (além do primeiro e segundo estabilizantes térmicos) um aditivo de haleto, por exemplo, um cloreto, um brometo, e/ou um iodeto. Em alguns casos, a finalidade do aditivo de haleto é melhorar a estabilização da composição de poli- amida. Surpreendentemente, os autores da presente invenção verifica- ram que, quando empregado tal como descrito no presente documen- to, o aditivo de haleto trabalha sinergisticamente com o pacote de es- tabilizantes ao mitigar a oxidação de radicais livres de poliamidas. Os aditivos de haleto exemplificadores incluem o cloreto de potássio, o brometo de potássio e o iodeto de potássio. Em alguns casos, estes aditivos são utilizados nas quantidades discutidas no presente docu- mento.
[0083] O aditivo de haleto pode variar bastante. Em alguns casos, o aditivo de haleto pode ser utilizado com o segundo estabilizante tér- mico. Em alguns casos, o aditivo haleto não é o mesmo componente que o segundo estabilizante térmico, por exemplo, o segundo estabili- zante térmico, haleto de cobre, não é considerado como um aditivo de haleto. O aditivo de haleto é geralmente conhecido e é comercialmente disponível. Os aditivos de haleto exemplificadores incluem os iodetos e os brometos. De preferência, o aditivo de haleto compreende um clore- to, um iodeto e/ou um brometo.
[0084] Em algumas modalidades, o aditivo de haleto está presente na composição de poliamida em uma quantidade que varia de 0,001% em peso a 1% em peso, por exemplo, de 0,01% em peso a 0,75% em peso, de 0,01% em peso a 0,75% em peso, de 0,05% em peso a 0,75% em peso, de 0,05% em peso a 0,5% em peso, de 0,075% em peso a 0,75% em peso, ou de 0,1% em peso a 0,5% em peso. Em termos de limites superiores, o aditivo de haleto pode estar presente em uma quantidade menor do que 1% em peso, por exemplo, menor do que 0,75% em peso, ou menor do que 0,5% em peso. Em termos de limites inferiores, o aditivo de haleto pode estar presente em uma quantidade maior do que 0,001% em peso, por exemplo, maior do que 0,01% em peso, maior do que 0,05% em peso, maior do que 0,075% em peso, ou maior do que 0,1% em peso.
[0085] Em algumas modalidades, o haleto, por exemplo, iodeto, está presente em uma quantidade que varia de 30 wppm a 5.000 wppm, por exemplo, de 30 wppm a 3.000 wppm, de 50 wppm a 2.000 wppm, de 50 wppm a 1.000 wppm, de 75 wppm a 750 wppm, de 100 wppm a 500 wppm, de 150 wppm a 450 wppm, ou de 200 wppm a 400 wppm. Em termos de limites inferiores, o haleto pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 30 wppm, por exemplo, de pelo menos 50 wppm, de pelo menos 75 wppm, de pelo menos 100 wppm, de pelo menos 150 wppm, ou de pelo menos 200 wppm. Em termos de limites superiores, o haleto pode estar presente em uma quantidade de 5.000 wppm, por exemplo, menor do que 3.500 wppm, menor do que 3.000 wppm, menor do que 2.000 wppm, menor do que 1.000 wppm, menor do que 750 wppm, menor do que 500 wppm, menor do que 450 wppm, ou menor do que 400 wppm.
[0086] O teor total de haleto, por exemplo, iodeto, em alguns casos inclui iodeto de todas as fontes, por exemplo, primeiro e segundo es- tabilizantes térmicos, por exemplo, o iodeto de cobre, e aditivos, por exemplo, o iodeto de potássio.
[0087] Em alguns casos, foi mostrado que a razão de peso entre o lantanoide e o haleto, por exemplo, iodeto, apresenta um desempenho térmico inesperado. Sem ficar limitado pela teoria, é postulado que o haleto é importante para a regeneração dos lantanoides, por exemplo, o cério, possivelmente conferindo a capacidade de alguns íons de cé- rio (ou de lantânio) de retornar ao estado original, o que conduz a um desempenho térmico melhorado e mais consistente com o passar do tempo. Em alguns casos, quando o óxido de lantanoide e/ou o oxi- hidrato de lantanoide são empregados, quantidades particulares (mai- ores) de haleto, por exemplo, iodeto, são usadas em conjunto com os mesmos. Vantajosamente, quando estas quantidades de iodeto e de estabilizante térmico à base de lantanoide e/ou as suas razões de pe- so são empregadas, o uso de componentes contendo bromo pode ser vantajosamente eliminado. Além disso, o íon de iodeto pode desem- penhar um papel na estabilização dos estados mais elevados de oxi- dação do cério, o que pode contribuir ainda mais para a estabilidade térmica do sistema de óxido/oxihidrato de cério.
[0088] Em alguns casos, a razão de peso entre o primeiro estabili- zante térmico, por exemplo, composto à base de lantanoide, e o haleto é menor do que 0,175, por exemplo, menor do que 0,15, menor do que 0,12, menor do que 0,1, menor do que 0,075, menor do que 0,05, ou menor do que 0,03. Em termos de faixas, a razão de peso entre o composto à base de cério e o haleto pode variar de 0,001 a 0,174, por exemplo, de 0,001 a 0,15, de 0,005 a 0,12, de 0,01 a 0,1, ou de 0,5a 0,5. Em termos de limites inferiores, a razão de peso entre o composto à base de cério e o haleto é de pelo menos 0,001, por exemplo, de pe-
lo menos 0,005, de pelo menos 0,01, ou de pelo menos 0,5.
[0089] Em alguns casos, a razão de peso entre o primeiro estabili- zante térmico, por exemplo, o composto à base de lantanoide, e o adi- tivo de haleto é menor do que 25, por exemplo, menor do que 20, me- nor do que 18, ou menor do que 17,5. Em termos de faixas, a razão de peso entre o composto à base de cério e o haleto pode variar de 0,1 a 25, por exemplo, de 0,5 a 20, de 0,5 a 18, de 5 a 20, ou de 10 a 17,5. Em termos de limites inferiores, a razão de peso entre o composto à base de cério e o haleto é de pelo menos 0,1, por exemplo, de pelo menos 0,5, de pelo menos 1, ou de pelo menos 10.
[0090] Em alguns casos, a razão de peso entre o segundo estabili- zante térmico, por exemplo, o composto à base de cobre, e o aditivo de haleto é menor do que 0,175, por exemplo, menor do que 0,15, menor do que 0,12, menor do que 0,1, menor do que 0,075, menor do que 0,05, ou menor do que 0,03. Em termos de faixas, a razão de pe- so entre o composto à base de cério e o haleto pode variar de 0,001 a 0,174, por exemplo, de 0,001 a 0,15, de 0,005 a 0,12, de 0,01 a 0,1, ou de 0,5 a 0,5. Em termos de limites inferiores, a razão de peso entre o composto à base de cério e o haleto é de pelo menos 0,001, por exemplo, de pelo menos 0,005, de pelo menos 0,01, ou de pelo menos 0,5.
[0091] Em modalidades preferidas, a poliamida termicamente es- tabilizada pode compreender de preferência os aditivos de estearato, por exemplo, estearatos de cálcio, mas em quantidades pequenas, se houver algum. Geralmente, os estearatos não são conhecidos como contribuidores para a estabilização; ao invés disto, os aditivos de este- arato são usados tipicamente para a lubrificação e/ou o auxílio na libe- ração do molde. Devido ao fato que são empregadas quantidades pe- quenas sinergísticas, as composições de poliamida termicamente es- tabilizadas divulgadas podem produzir eficazmente estruturas de poli-
amida sem reque grandes quantidades de lubrificantes de estearato tipicamente presentes nas poliamidas convencionais, conferindo desse modo eficiências de produção. Além disso, os autores da presente in- venção verificaram que as quantidades pequenas de aditivo de estea- rato reduzem o potencial para a formação de produtos de degradação de estearato prejudiciais. Em particular, foi verificado que os aditivos de estearato degradam a temperaturas mais altas, causando outros problemas de estabilidade nas composições de poliamida.
[0092] Em alguns casos, a composição de poliamida compreende vantajosamente pouco ou nenhum estearato, por exemplo, estearato de cálcio ou estearato de zinco. Em alguns casos, a razão de peso en- tre o aditivo de haleto e o aditivo de estearato e/ou a razão de peso entre o segundo estabilizante térmico e o aditivo de haleto são manti- das dentro de certas faixas e/ou limites.
[0093] O aditivo de estearato pode estar presente em pequenas quantidades sinergísticas. Por exemplo, a composição de poliamida pode compreender menos de 0,3% em peso de aditivo de estearato, por exemplo, menos do que 0,25% em peso, menos do que 0,2% em peso, menos do que 0,15% em peso, menos do que 0,10% em peso, menos do que 0,05% em peso, menos do que 0,03% em peso, menos do que 0,01% em peso, ou menos do que 0,005% em peso. Em ter- mos de faixas, a composição de poliamida pode compreender de 1 wppm a 0,3% em peso de aditivo de estearato, por exemplo, de 1 wppm a 0,25% em peso, de 5 wppm a 0,1% em peso, de 5 wppm a 0,05% em peso, ou de 10 wppm a 0,005% em peso. Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida pode compreender mais do que 1 wppm de aditivo de estearato, por exemplo, mais do que 5 wppm, mais do que 10 wppm, ou mais do que 25 wppm. Em algumas modalidades, a composição de poliamida não compreende substanci- almente nenhum aditivo de estearato, por exemplo, não compreende nenhum aditivo de estearato.
[0094] Os autores da presente invenção também verificaram que, quando a razão de peso entre o aditivo de haleto e o aditivo de estea- rato é mantida dentro de certas faixas e/ou limites, a estabilização é melhorada sinergisticamente. Em algumas modalidades, a razão de peso entre o aditivo de haleto, por exemplo, brometo ou iodeto, e o aditivo de estearato, por exemplo, estearato de cálcio ou estearato de zinco, é menor do que 45,0, por exemplo, menor do que 40,0, menor do que 35,0, menor do que 30,0, menor do que 25,0, menor do que 20,0, menor do que 15,0, menor do que 10,0, menor do que 5,0, me- nor do que 4,1, menor do que 4,0, ou menor do que 3,0. Em termos de faixas, esta razão de peso pode variar de 0,1 a 45, por exemplo, de 0,1 a 35, de 0,5 a 25, de 0,5 a 20,0, de 1,0 a 15,0, de 1,0 a 10,0, de 1,5a8,de 1,5 a 6,0, de 2,0 a 6,0, ou de 2,5 a 5,5. Em termos de limi- tes inferiores, esta razão pode ser maior do que 0,1, por exemplo, maior do que 0,5, maior do que 1,0, maior do que 1,5, maior do que 2,0, maior do que 2,5, maior do que 5,0, ou maior do que 10,0.
[0095] Em algumas modalidades, o aditivo haleto está atual na com- posição de poliamida em uma quantidade que varia de 0,001% em pe- so a 1% em peso, por exemplo, de 0,01% em peso a 0,75% em peso, de 0,01% em peso a 0,75% em peso, de 0,05% em peso a 0,75% em peso, de 0,05% em peso a 0,5% em peso, de 0,075% em peso a 0,75% em peso, ou de 0,1% em peso a 0,5% em peso. Em termos de limites superiores, o aditivo de haleto pode estar presente em uma quantidade menor do que 1% em peso, por exemplo, menor do que 0,75% em peso, ou menor do que 0,5% em peso. Em termos de limi- tes inferiores, o aditivo de haleto pode estar presente em uma quanti- dade maior do que 0,001% em peso, por exemplo, maior do que 0,01% em peso, maior do que 0,05% em peso, maior do que 0,075% em peso, ou maior do que 0,1% em peso.
[0096] Em alguns casos, a composição de poliamida compreende pouco ou nenhum aditivo antioxidante, por exemplo, antioxidantes fe- nólicos. Tal como indicado acima, os antioxidantes são estabilizantes de poliamida conhecidos que são desnecessários nas composições de poliamida da presente invenção. De preferência, a composição de po- liamida não compreende nenhum antioxidante. Como resultado, há vantajosamente pouca necessidade de aditivos antioxidantes, e as efi- ciências da produção são obtidas. Por exemplo, a composição de poli- amida pode compreender menos do que 5% em peso de aditivo antio- xidante, por exemplo, menos do que 4,5% em peso, menos do que 4,0% em peso, menos do que 3,5% em peso, menos do que 3,0% em peso, menos do que 2,5% em peso, menos do que 2,0% em peso, menos do que 1,5% em peso, menos do que 1,0% em peso, menos do que 0,5% em peso, ou menos do que 0,1% em peso. Em termos de faixas, a composição de poliamida pode compreender de 0,0001% em peso a 5% em peso de antioxidante, por exemplo, de 0,001% em peso a 4% em peso, de 0,01% em peso a 3% em peso, de 0,01% em peso a 2% em peso, de 0,01% em peso a 1% em peso, de 0,01% em peso a 0,5% em peso, ou de 0,05% em peso a 0,5% em peso. Em termos de limites inferiores, a composição de poliamida pode compreender mais do que 0,0001% em peso de aditivo antioxidante, por exemplo, mais do que 0,001% em peso, mais do que 0,01% em peso, mais do que 0,05, ou mais do que 0,1% em peso.
[0097] Foi verificado que, quando são preparadas as composições de poliamida termicamente estabilizadas divulgadas no presente do- cumento, o composto à base de lantanoide pode ser vantajosamente selecionado com base nessa temperatura de ativação. Também foi verificado que a capacidade do composto à base de lantanoide de se estabilizar pode não ativar totalmente a temperaturas mais baixas. Em alguns casos o composto à base de lantanoide pode ter uma tempera-
tura de ativação maior do que 180ºC. por exemplo, maior do que 183ºC, maior do que 185ºC, maior do que 187ºC, maior do que 190ºC, maior do que 192ºC, maior do que 195ºC, maior do que 197ºC, maior do que 200ºC, maior do que 202ºC, maior do que 205ºC, maior do que 207ºC, maior do que 210ºC, maior do que 212ºC, ou maior do que 215ºC. Em termos de faixas, o composto à base de lantanoide pode ter uma temperatura de ativação que varia de 180ºC a 230ºC, por exemplo, de 180ºC a 220ºC, de 185ºC a 230ºC, de 185ºC a 220ºC, de 190ºC a 220ºC, de 190ºC a 210ºC, de 195ºC a 205ºC, ou de 200ºC a 205ºC. Em termos de limites superiores, o composto à base de lanta- noide pode ter uma temperatura de ativação menor do que 230ºC, por exemplo, menor do que 220ºC, menor do que 210ºC, ou menor do que 205ºC. Em modalidades preferidas, o composto à base de lantanoide tem uma temperatura de ativação de cerca de 230ºC.
[0098] A temperatura de ativação de um estabilizante térmico de poliamida pode ser uma "uma temperatura de ativação eficaz". A tem- peratura de ativação eficaz refere-se à temperatura à qual a funciona- lidade de estabilização do aditivo se torna mais ativa do que a degra- dação termo-oxidativa da composição de poliamida. A temperatura de ativação eficaz reflete um equilíbrio entre a cinética da estabilização e a cinética da degradação.
[0099] Em alguns casos, quando um alvo da estabilização térmica é conhecido, o composto à base de cério, ou a combinação de com- postos térmicos à base de cérios, pode ser selecionado com base no alvo da estabilização térmica. Por exemplo, em algumas modalidades, o composto à base de cério é selecionado de preferência de maneira tal que o composto à base de cério tem uma temperatura de ativação que cai dentro das faixas e dos limites mencionados no presente do- cumento.
[0100] Em algumas modalidades, o segundo estabilizante térmico pode ter uma temperatura de ativação menor do que 200ºC, por exemplo, menor do que 190ºC, menor do que 180ºC, menor do que 170ºC, menor do que 160ºC, menor do que 150ºC, ou menor do que 148ºC. Em termos de limites inferiores, o segundo estabilizante térmi- co pode ter uma temperatura de ativação maior do que 100ºC. por exemplo, maior do que 110ºC, maior do que 120ºC, maior do que 130ºC, maior do que 140ºC, ou maior do que 142ºC. Em termos de faixas, o segundo estabilizante térmico pode ter uma temperatura de ativação que varia de 100ºC a 200ºC, por exemplo, de 120ºC a 160ºC, de 110ºC a 190ºC, de 110ºC a 180ºC, de 120ºC a 170ºC, de 130ºC a 160ºC, de 140ºC a 150ºC, ou de 142ºC a 148ºC. As temperaturas de ativação eficazes também podem estar dentro dessas faixas e limites.
[0101] Em modalidades preferidas, o segundo estabilizante térmico é selecionado de maneira tal que tem uma temperatura de ativação mais baixa do que a temperatura de ativação do composto à base de lantanoide. Ao utilizar um segundo estabilizante térmico com uma temperatura de ativação mais baixa do que aquela do composto à ba- se de lantanoide, a composição de poliamida resultante pode apresen- tar uma estabilidade térmica aumentada e/ou uma estabilidade térmica em uma faixa de temperaturas mais larga. Em algumas modalidades, a temperatura de ativação do composto à base de lantanoide é maior do que a temperatura de ativação do segundo estabilizante térmico, por exemplo, o composto à base de cobre, por exemplo, pelo menos 10% maior, pelo menos 12% maior, pelo menos 15% maior, pelo me- nos 17% maior, pelo menos 20% maior, pelo menos 25% maior, pelo menos 30% maior, pelo menos 40% maior, ou pelo menos 50% maior.
[0102] Tal como indicado acima, alguns pacotes de estabilizantes convencionais podem ser baseados em combinações de segundos estabilizantes de calor, por exemplo, estearatos (tais como o estearato de cálcio ou o estearato de zinco), ácidos hipofosfóricos e/ou hipofos-
fatos. Foi verificado surpreendentemente que o uso do estabilizante térmico à base de cério acima mencionado e quantidades menores, caso haja algum, destes compostos melhora o perfil de estabilização da composição de poliamida resultante. Em algumas modalidades, a composição de poliamida compreende menos do que 0,5% em peso de ácido hipofosfórico e/ou um hipofosfato, por exemplo, menos do que 0.3% em peso, menos do que 0,1% em peso, menos do que 0,05% em peso, ou menos do que 0,01% em peso. Em termos de fai- xas, a composição de poliamida pode compreender de 1 wppm a 0,5% em peso de ácido hipofosfórico e/ou hipofosfato, por exemplo, de 1 wppm a 0,3% em peso, de 1 wppm a 0,1% em peso, de 5 wppm a 0,05% em peso, ou de 5 wppm a 0,01% em peso. Em uma modalidade preferida, a composição de poliamida não compreende nenhum ácido hipofosfórico e/ou hipofosfato.
[0103] Algumas modalidades das composições de poliamida termi- camente estabilizadas compreendem uma carga, por exemplo, vidro. Nestes casos, a carga pode estar presente em uma quantidade que varia de 20% em peso a 60% em peso, por exemplo, de 25% em peso a 55% em peso, ou de 30% em peso a 50% em peso. Em termos de limites inferiores, as composições de poliamida podem compreender pelo menos 20% em peso de carga, por exemplo, pelo menos 25% em peso, pelo menos 30% em peso, pelo menos 35% em peso, ou pelo menos 40% em peso. Em termos de limites superiores, as composi- ções de poliamida podem compreender menos do que 60% em peso de carga, por exemplo, menos do que 55% em peso, menos do que 50% em peso, menos do que 45% em peso, ou menos do que 40% em peso. As faixas e os limites para os outros componentes divulga- dos no presente documento são baseados em uma composição "car- regada". Para uma composição pura, as faixas e os limites podem ter que ser ajustados para compensar a ausência de carga. Como um exemplo, uma composição pura pode compreender de 57% em peso a 98% em peso de polímero de amida, por exemplo, de 67% em peso a 87% em peso; de 0,1% em peso a 10% em peso de nigrosina, por exemplo, de 0,5 a 5% em peso; de 5% em peso a 40% em peso de poliamida adicional, por exemplo, de 5% em peso a 30% em peso; de 0,1% em peso a 10% em peso de negro de fumo, por exemplo, de 0,1% em peso a 5% em peso; de 0,05% em peso a 10% em peso do primeiro estabilizante, por exemplo, de 0,05 a 5% em peso; e de 0,05% em peso a de 10% em peso do segundo estabilizante, por exemplo, de 0,05% em peso a 5% em peso.
[0104] O material de carga não é particularmente limitado e pode ser selecionado de cargas de poliamida conhecidas no estado da téc- nica. A título de exemplo não limitador, a carga pode compreender fi- bras de vidro e/ou carbono, carga particulada, tais como cargas mine- rais à base de silicatos em camadas naturais e/ou sintéticos, talco, mi- ca, silicato, quartzo, dióxido de titânio, wolastonita, caulim, ácidos silí- cicos amorfos, carbonato de magnésio, hidróxido de magnésio, giz, cal, feldspato, sulfato de bário, em esferas de vidro sólidas ou ocas ou o vidro triturado, compostos de metal permanentemente magnéticos ou magnetizáveis e/ou suas ligas e/ou combinações, e também as combinações dos mesmos.
[0105] Em outros casos, a composição de poliamida termicamente estabilizadas é uma composição "pura", por exemplo, a composição de poliamida compreende pouca ou nenhuma carga. Por exemplo, as composições de poliamida podem compreender menos do que 20% em peso de carga, por exemplo, menos do que 17% em peso, menos do que 15% em peso, menos do que 10% em peso, ou menos do que 5% em peso. Em termos de faixas, as composições de poliamida po- dem compreender de 0,01% em peso a 20% em peso de carga, por exemplo, de 0,1% em peso a 15% em peso ou de 0,1% em peso a 5%
em peso. Nesses casos, as quantidades de outros componentes po- dem ser ajustadas de moco correspondente com base nas faixas e nos limites does componentes acima mencionados. É contemplado que um elemento normalmente versado no estado da técnica pode ajustar a concentração dos outros componentes da composição de poliamida à luz da inclusão ou da exclusão de uma carga de vidro.
[0106] Cada uma das modalidades com carga e sem carga apre- senta propriedades mecânicas surpreendentemente melhoradas. Para resinas sem carga de poliamidas, no entanto, a estabilidade térmica não é medida tipicamente por referências à resistência à tração da composição de poliamida; ao invés disto, a estabilidade térmica é me- dida frequentemente ao usar o teor térmico relativo (RTI). O RTI refe- re-se à classificação térmica de um material mediante a comparação do desempenho do material versus o desempenho de um material co- nhecido ou de referência. Frequentemente, o RTI avalia a capacidade do material de suportar a exposição às altas temperaturas por meio da medição da capacidade do material de manter pelo menos 50% de sua resistência à tração quando exposto a várias temperaturas por quanti- dades de tempo ajustadas. As modalidades sem carga de vidro das composições de poliamida termicamente estabilizadas demonstram um RTI melhorado.
[0107] Em uma modalidade, o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama, o estabi- lizante térmico à base de lantanoide compreende o óxido de cério e/ou o oxi-hidrato de cério, a composição de poliamida tem um teor de cério que varia de 10 ppm a 9.000 ppm; o segundo estabilizante térmico com- preende um composto à base de cobre; a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre; e a composição de poliamida tem uma resistência à tração de pelo me- nos 100 MPa, ou pelo menos 110 MPa, quando termicamente enve-
lhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC.
[0108] Em uma modalidade, o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama, o polí- mero de amida compreende PA-6,6, ou PA-6,6/6T, ou as combinações dos mesmos, a composição compreende um polímero de baixo AEG adicional, o estabilizante térmico à base de lantanoide compreende um estabilizante térmico à base de cério, o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre, a composição de poliami- da tem uma razão de cério que varia de 5,0 a 50,0, a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de ami- na/cério/cobre; e a composição de poliamida tem uma resistência à tração de pelo menos 100 MPa, ou pelo menos 110 MPa, quando ter- micamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC.
[0109] Em uma modalidade, o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o com- posto à base de lantanoide compreende o óxido de cério, o oxi-hidrato de cério, ou o hidrato de cério, ou as combinações dos mesmos, e em que a composição de poliamida tem um teor de cério que varia de 10 ppm a 9.000 ppm; o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre; a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre; e quando ter- micamente envelhecida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 59%, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC, a composição de poli- amida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0110] Em uma modalidade, o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o polí- mero de amida compreende de 70% em peso a 90% em peso de PA- 6,6 de AEG elevado; a composição compreende de 10% em peso a 30% em peso de poliamida adicional, o composto à base de lantanoide compreende um composto à base de cério; o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre; e quando termi- camente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente enve- lhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de po- liamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
Características de Desempenho
[0111] As composições de poliamida termicamente estabilizadas acima mencionadas apresentam resultados surpreendentes de de- sempenho. Por exemplo, as composições de poliamida apresentam um desempenho de tração superior em faixas de temperatura largas (envelhecimento térmico), mesmo a intervalos de desempenho conhe- cidos, por exemplo, intervalos de temperatura (por exemplo, em toda a faixa de 190ºC a 220ºC). Devido às razões discutidas acima, o de- sempenho em toda a faixa é particularmente desejável. Estes parâme- tros de desempenho são exemplificadores e os exemplos sustentam outros parâmetros de desempenho que são contemplados pela inven- ção. Por exemplo, outras características de desempenho tomadas a outras temperaturas de envelhecimento térmico, por exemplo, a 220ºC, e em durações de envelhecimento térmico, por exemplo, por
3.000 horas, são contempladas e podem ser utilizadas para caracteri- zar as composições de poliamida divulgadas.
[0112] Além disso, foi mostrado que os pacotes de estabilizantes térmicos retardam os danos às poliamidas mesmo quando expostos a uma temperatura mais alta. Quando a resistência à tração é medida a temperaturas mais alta, a resistência à tração das composições de po- liamida termicamente estabilizadas permanece surpreendentemente elevada. Tipicamente, a resistência à tração de composições de poli- amida é muito menor quando medida a temperaturas mais altas. Em- bora essa tendência permaneça válida para as composições de polia- mida termicamente estabilizadas divulgadas no presente documento, a resistência à tração real permanece surpreendentemente alta até mesmo quando medida a temperaturas.
[0113] Geralmente, as medições da resistência à tração podem ser feitas segundo a norma ISO 527-1 (2019). A perda de energia de im- pacto com entalhe Charpy da composição de poliamida pode ser me- dida ao usar um protocolo padrão tal como ISO 179-1 (2010) e as medições do envelhecimento térmico podem ser feitas de acordo com a norma ISO 180 (2018). Retenção da Resistência à Tração
[0114] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 2.500 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 50%, por exemplo, mai- or do que 55%, maior do que 59%, maior do que 60%, maior do que 61,5%, ou maior do que 62%.
[0115] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 45%, por exemplo, mai-
or do que 45%, por exemplo, maior do que 49%, maior do que 50%, maior do que 53%, ou maior do que 54%.
[0116] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 50%, por exemplo, maior do que 53%, maior do que 55%, maior do que 60%, maior do que 62%, ou maior do que 63%.
[0117] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 41%, por exemplo, maior do que 43%, maior do que 45%, maior do que 500%, maior do que 52%, ou maior do que 53%. Resistência à Tração
[0118] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 2.500 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 98 MPa, por exemplo, maior do que 100 MPa, maior do que 105 MPa, maior do que 110 MPa, maior do que 115 MPa, maior do que 118 MPa, maior do que 119 MPa, ou mai- or do que 120 MPa.
[0119] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 81 MPa, por exemplo, 85 MPa, mai- or do que 90 MPa, maior do que 95 MPa, maior do que 100 MPa, mai- or do que 101 MPa, maior do que 102 MPa, ou maior do que 105 MPa.
[0120] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 99 MPa, por exemplo, maior do que 105 MPa, maior do que 110 MPa, maior do que 115 MPa, maior do que 120 MPa, ou maior do que 125 MPa.
[0121] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 81 MPa, por exemplo, maior do que 82 MPa, maior do que 85 MPa, maior do que 90 MPa, maior do que 95 MPa, maior do que 100 MPa, ou maior do que 105 MPa.
[0122] Em algumas modalidades, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração de pelo menos 75 MPa, por exem- plo, de pelo menos 80 MPa, de pelo menos 90 MPa, de pelo menos 100 MPa, ou de pelo menos 110 MPa, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas a uma temperatura pelo menor do que 180ºC e medida a 23ºC. Em termos de faixas, a resistência à tração pode vari- ar de 75 MPa a 175 MPa, por exemplo, de 80 MPa a 160 MPa, de 85 MPa a 160 MPa, ou de 90 MPa a 160 MPa.
[0123] Em alguns casos, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração de pelo menos 25 MPa, por exemplo, de pelo menos 15 MPa, de pelo menos 25 MPa, de pelo menos 35 MPa, de pelo menos 40 MPa, de pelo menos 50 MPa, de pelo menos 60 MPa, ou de pelo menos 80 MPa, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura de menos 190ºC e medida a 190ºC. Em termos de faixas, a resistência à tração pode variar de 15 MPa a 100 MPa, por exemplo, de 25 MPa a 100 MPa, de 35 MPa a 90 MPa, de 40 MPa a 90 MPa, de 40 MPa a 75 MPa, ou de 40 MPa a 65 Mpa. As composições de poliamida que apresentam tal resistência à tração elevada depois de serem expostas a temperaturas tais como estas constituem uma melhoria marcante em relação a outros métodos de estabilização de poliamidas conhecidos no estado da técnica.
[0124] Em uma modalidade, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração de pelo menos 1 MPa, por exemplo, de pelo menos 5 MPa, de pelo menos 10 MPa, de pelo menos 12 MPa, de pe- lo menos 15 MPa, de pelo menos 20 MPa, ou de pelo menos 30 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 230ºC e medida a 23ºC. Em termos de faixas, a resis- tência à tração pode variar de 1 MPa a 100 MPa, por exemplo, de 5 MPa a 100 MPa, de 5 MPa a 50 MPa, de 5 MPa a 40 MPa, ou de 10 MPa a 30 MPa. Embora essas resistências à tração diminuam, estes valores ainda são surpreendentemente mais elevados do que aqueles das composições de poliamida convencionais que empregam pacotes de estabilizantes convencionais.
[0125] Em uma modalidade, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração de pelo menos 50 MPa, por exemplo, de pelo menos 55 MPa, de pelo menos 60 MPa, de pelo menos 70 MPa, de pelo menos 80 MPa, de pelo menos 100 MPa, de pelo menos 125 MPa, ou de pelo menos 200 MPa quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura que varia de 190ºC a 210ºC e me- dida a 23ºC. Em termos de faixas, a resistência à tração pode variar de 50 MPa a 150 MPa, por exemplo, de 60 MPa a 125 MPa, de 70 MPa a 100 MPa, de 75 MPa a 95 MPa, ou de 80 MPa a 95 MPa.
[0126] Em uma modalidade, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração de pelo menos 1 MPa, por exemplo, de pelo menos 5 MPa, de pelo menos 10 MPa, de pelo menos 12 MPa, de pe- lo menos 15 MPa, de pelo menos 20 MPa, ou de pelo menos 30 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 190ºC e medida a 190ºC. Em termos de faixas, a resis- tência à tração pode variar de 1 MPa a 100 MPa, por exemplo, de 5 MPa a 100 MPa, de 5 MPa a 50 MPa, de 5 MPa a 40 MPa, ou de 80
MPa a 90 MPa.
[0127] Embora estas resistências à tração diminuam, estes valores ainda são surpreendentemente mais elevados do que aqueles das composições de poliamida convencionais que empregam pacotes de estabilizantes convencionais. Módulo de Tensão
[0128] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta um módulo de tensão maior do que 9.750 MPa, por exemplo, maior do que 10.000 MPa, maior do que 11.000 MPa, maior do que 11.110 MPa, maior do que 11.200 MPa, maior do que 11.300 MPa, maior do que 11.340 MPa, ou maior do que 11.500 MPa.
[0129] As propriedades de tensão não são as únicas propriedades mecânicas das poliamidas que sofrem com a exposição a altas tempe- raturas. Os danos às poliamidas causados pelo calor se manifestam em uma série de maneiras. Foi verificado que as composições de poli- amida termicamente estabilizadas também apresentam uma resiliência melhorada a outras formas de danos. Isso equivale dizer que as com- posições de poliamida exibem outras propriedades mecânicas desejá- veis depois de serem expostas a altas temperaturas. Uma de tais pro- priedades é a resiliência ao impacto. A resiliência ao impacto é uma métrica que está relacionada à durabilidade da composição de polia- mida. Resiliência ao Impacto
[0130] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas em uma faixa de temperatura inteira de 190ºC a 220ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, por exemplo, maior do que 15 kJ/m?, maior do que 16 kJ/m?, maior do que 17 kJ/m?, maior do que 18 kJ/m?, ou maior do que 19 kJ/m?.
[0131] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 16 kJ/m?, por exemplo, maior do que 20 kJ/m?, maior do que 22 kJ/m?, maior do que 24 kJ/m?, maior do que 25 kJ/m?, ou maior do que 28 kJ/m?.
[0132] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, por exemplo, maior do que 15 kJ/m?, maior do que 18 kJ/m?, maior do que 20 kJ/m?, maior do que 21 kJ/m?, ou maior do que 22 kI/m?.
[0133] Em algumas modalidades, quando termicamente envelheci- da por 3.000 horas a uma temperatura de 190ºC e medida a 23ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 16 kJ/m?, por exemplo, maior do que 16,5 kJ/m?, maior do que 17 kJ/m?, maior do que 17,5 kJ/m?, maior do que 18 kJ/m?, ou maior do que 19 kJ/m?.
[0134] Algumas modalidades da composição de poliamida termi- camente estabilizada exibem uma resiliência ao impacto maior do que kJ/m?, por exemplo, maior do que 30 kJ/m?, maior do que 35 kJ/m?, maior do que 40 kJ/m?, maior do que 45 kJ/m?, maior do que 50 kJ/m?, maior do que 70 kJ/m?, maior do que 80 kJ/m?, ou maior do que 100 kJ/m?, quando medida segundo a norma ISO 179 (2018). Em termos de faixas, a composição de poliamida termicamente estabilizada exibe uma resiliência ao impacto que varia de 25 kJ/m? a 500 kJ/m?, de 30 kJ/m? a 250 kJ/m?, de 35 kJ/m? a 150 kJ/m?, de 35 kJ/m? a 100 kJ/m?, de 25 kJ/m? a 75 kJ/m?, ou de 35 kJ/m? a 750 kJ/m?.
[0135] As comparações de desempenho adicionais, por exemplo,
faixas e limites de desempenho, podem ser colhidas de imediato das Tabelas 2a e 2b e das FIGURAS 1 e 2. Processo de Produção
[0136] A presente invenção também se refere aos processos de produção de composições de poliamida termicamente estabilizadas. Um método preferido inclui a provisão de uma poliamida, a determina- ção de um alvo desejado de estabilização térmica, a seleção de um nível de AEG com base no alvo desejado de estabilização térmica, e o ajuste do nível de AEG na poliamida para formar uma composição de poliamida termicamente estabilizada. Por exemplo, se uma resistência à tração de pelo menos 75 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura que varia de 180ºC a 220ºC (e medida a 23ºC) é desejado, os níveis de AEG divulgados no presente documento podem ser utilizados para obter o desempenho desejado na faixa de temperatura específica de envelhecimento térmico (outras faixas de temperatura de envelhecimento térmico e os limites discuti- dos no presente documento podem similarmente ser empregados des- ta maneira). Ao fazer isso, os níveis de AEG podem ser empregados para produzir uma composição de poliamida que exibe uma estabilida- de térmica à temperatura desejada.
[0137] Em alguns casos, a composição de poliamida termicamente estabilizada (após ou durante o envelhecimento térmico) compreende as pequenas quantidades de ciclopentanona discutidas no presente documento.
[0138] O método também pode incluir as etapas adicionais de se- leção de um pacote de estabilizantes térmicos com base no alvo dese- jado de estabilização térmica e no nível de AEG. Os estabilizantes térmicos, por exemplo, o estabilizante térmico à base de cério, podem ser selecionados com base na sua temperatura de ativação. Similar- mente, os estabilizantes térmicos adicionais também podem ser sele-
cionados com base no nível desejado de estabilização térmica e/ou no estabilizante térmico à base de cério selecionado. A composição de poliamida resultante irá apresentar as características de desempenho vantajosas discutidas no presente documento.
[0139] Em modalidades preferidas deste processo, o estabilizante à base de cério é um ligando à base de cério e o segundo estabilizante térmico é um estabilizante térmico à base de cobre. Nestas modalida- des, a seleção do ligando à base de cério também pode compreender a seleção de um componente ligando do ligando à base de cério com base no nível desejado de estabilização térmica.
[0140] De preferência, o resultado deste processo é uma composi- ção de poliamida termicamente estabilizada que tem uma resistência à tração de pelo menos 200 MPa, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura pelo menor do que 190ºC e medida a 23ºC.
[0141] Além disso, a invenção também se refere a um processo para a produção de composições de poliamida termicamente estabili- zadas. O processo pode compreender as etapas de provisão de um polímero de amida; adição de um estabilizante térmico à base de cério e um segundo estabilizante térmico ao polímero, tal como discutido no presente documento, para formar uma composição de poliamida in- termediária, aquecimento da composição de poliamida intermediária até uma temperatura predeterminada, por exemplo, de pelo menos 180ºC, e resfriamento da composição de poliamida intermediária aquecida para formar a composição de poliamida termicamente estabi- lizada. Vantajosamente, o aquecimento da poliamida serve para ativar o pacote de estabilizantes, o que por sua vez estabiliza termicamente a composição de poliamida intermediária. Como resultado, a composi- ção de poliamida termicamente estabilizada (resfriada) terá caracterís- ticas de desempenho melhoradas, tal como discutido no presente do-
cumento.
[0142] Algumas modalidades do processo incluem as etapas in- termediárias de trituração do polímero de amida e de adição do estabi- lizante térmico à base de cério ao polímero de amida triturado. Os componentes restantes são adicionados então ao polímero à mistura de polímero de amida triturado e estabilizante térmico à base de cério resultante. Os autores da presente invenção verificaram que este pro- cesso resulta vantajosamente em uma dispersão mais uniforme do es- tabilizante térmico à base de cério por todas as composições de poli- amida termicamente estabilizadas finais. Artigos Moldados
[0143] A presente invenção também se refere aos artigos que in- cluem qualquer uma das composições de poliamida modificadas por impacto providas. O artigo pode ser produzido, por exemplo, através de moldagem a injeção convencional, moldagem por extrusão, molda- gem a sopro, moldagem por prensagem, moldagem por compressão, ou das técnicas de moldagem assistidas por gás. Os processos de moldagem apropriados para o uso com as composições e os artigos divulgados são descritos nas Patentes U.S. números 8.658.757;
4.707.513; 7.858.172; e 8.192.664, cada uma das quais é incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade para todas as finalidades. Os exemplos dos artigos que podem ser produzi- dos com as composições de poliamida providas incluem aqueles usa- dos em aplicações elétricas e eletrônicas (tais como, mas sem ficar a eles limitadas, disjuntores, blocos terminais, conectores, e outros ain- da), aplicações automotivas (tais como, mas sem ficar a eles limitadas, sistemas de manipulação de ar, tanques de extremidade de radiador, ventiladores, saias, e outros ainda), peças de mobiliário e de apare- lhos, e dispositivos de posicionamento de fio tais como tirantes de ca- bos.
Exemplos
[0144] O Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo A foram preparados mediante a combinação de componentes tal como mostrado na Tabela 1 e a composição em um extrusor de roscas duplas. Os polímeros fo- ram derretidos, os aditivos foram adicionados à massa em fusão, e a mistura resultante foi extrudada e peletizada. As porcentagens são ex- pressas como porcentagens em peso. O Exemplo 1 empregou uma poliamida PA-6,6 que tem grupos de extremidade de amina que vari- am de 78 upeq./grama a 85 peq./grama. O Exemplo Comparativo À empregou uma poliamida PA-6,6 que tem uma quantidade menor de grupos de extremidade de amina — que variam de 40 peq./grama a 44. peq./grama. Um primeiro estabilizante térmico, por exemplo, um esta- bilizante térmico à base de lantanoide, foi usado em combinação com o segundo estabilizante térmico, por exemplo, compreendendo um es- tabilizante de cobre e um haleto de metal. E EmA span US] PA-66 50,24% 50,24% A ReGaeeo | poxo | PA adicional 12,0% 12,0% A neero | neoro | Estabilizante térmico de Cu (lote 0,60% 0,60% tn Nigrosina 1,5% 5%
ESP RANA
[0145] Os painéis foram formados a partir de pelotas, e os painéis foram envelhecidos termicamente a múltiplas temperaturas e medidos (a vários temperaturas e tempos de envelhecimento térmico) quanto à resistência à tração, a retenção da resistência à tração, o alongamento sob tensão, o módulo de tensão e a resiliência ao impacto.
Os resulta- dos para o envelhecimento térmico de 2.500 horas e de 3.000 horas são mostrados nas Tabelas 2a e 2b.
Os resultados da retenção de tensão total (faixa de temperatura de 170ºC a 230ºC) são indicados graficamente nas FIGURAS 1 e 2. 290 sonoras LC e we Unidades | Ex. 1 | Ex Comp.
A | Ex. 1 Ex.
Comp. as aa a te Retenção da % 62% 59% 54% 51% en Alongamento sob % 1,273 1,804 1,225 1,1802 era sa Resiliência ao Im- kJ/m? 18,479 19,713 19,985 16,9802 pacto; Sem entalhe Charpy; 23ºC Lo o O a | Resist à Tração =| MPa [ana | 1a po | Retenção da % 69% 62% [ren Alongamento sob % 1,58 1,255 Er [Nóia de Tensão | Pa Tra] = ms Resiliência ao Im- kJ/m? 28,96 26,435 pacto; Sem entalhe Charpy; 23ºC
LL TS
FLA EE EEE o | 5] 5 EmA] ET TEA Retenção da % 63% 50% 53% 41% ento Alongamento sob % 1,254 1,088586 1,086 0,9392 Peão cu ca Módulo de MPa 12.208 11.533,6 11.346 9.750,2 rats va Resiliência ao kJ/m? 28,807 16,514 21,688 13,0348 Impacto; Sem entalhe Charpy; 23ºC
E A 20 | Resist à Tração | MPa Baden] 1ss428| | Retenção da % 77% 78% [rent Alongamento sob % 1,523 1,575 eta O Módulo de MPa 12.780 14.485 rats Resiliência ao kJ/m? 39,261 40,65 Impacto; Sem entalhe Charpy; 23ºC
[0146] Tal como mostrado, o desempenho do envelhecimento tér- mico (a 2.500 e 3.000 horas) foi melhorado de maneira surpreendente na faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC. Em particular, a retenção de tensão foi melhorada inesperadamente por toda esta faixa de tem- peratura. Por exemplo, no envelhecimento térmico a 2.500 horas, a retenção da resistência à tração a 190ºC era de 62% para o Exemplo 1 e de 59% para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 5%; e a retenção da resistência à tração a 210ºC era de 63% para o Exemplo 1 e de 50% para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 26%. Além disso, para o envelhecimento térmico a 3.000 horas, a retenção da resistência à tração a 190ºC era de 54% para o Exemplo 1 e de 51% para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 6%; e a reten- ção da resistência à tração a 210ºC era de 53% para o Exemplo 1 e de 41% para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 29%. Estas melhorias são significativas, especialmente a temperaturas mais altas.
[0147] As melhorias na retenção da resistência à tração também são indicadas nas FIGURAS 1 (envelhecimento térmico em 2.500 ho- ras) e 2 (envelhecimento térmico em 3.000 horas). Estas Figuras mos- tram as melhorias inesperadas da retenção de tensão na "imersão" - a 190ºC a 220ºC. Uma curva mais plana da retenção da resistência à tração versus a temperatura na faixa de 190ºC a 220ºC é altamente desejável. As FIGURAS 1 e 2 mostram que as composições do Exem- plo 1 apresentaram uma retenção da resistência à tração significativa nesta faixa de temperatura - as curvas para o Exemplo 1 estão signifi- cativamente acima (eixo x) das curvas para o o Exemplo Comparativo A.
[0148] Além das melhorias surpreendentes da retenção da tensão, os exemplos práticos também apresentaram melhorias significativas da resistência à tração por toda a faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC. Por exemplo, no envelhecimento térmico em 2.500 horas, a resistência à tração a 190ºC era de 122 MPa para o Exemplo 1 e de 118 MPa para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 3%; e a resistência à tração a 210ºC era de 126 MPa para o Exemplo 1 e de 99 MPa para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 27%. Além disso, para o envelhecimento térmico em 3.000 horas, a resistência à tração a 190ºC era de 108 MPa para o Exemplo 1 e de 101 MPa para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 7%; e a resistência à tra- ção a 210ºC era de 106 MPa para o Exemplo 1 e de 82 MPa para o Exemplo Comparativo A - uma melhoria de 29%.
[0149] Além disso, a resiliência ao impacto (e a combinação com o desempenho da tensão e a resiliência ao impacto) foi melhorada. Tipi- camente, as composições de polímero que demonstram um bom de- sempenho de tensão têm um desempenho menor do que desejável da resiliência ao impacto, e vice versa. Por exemplo, no envelhecimento térmico em 2.500 horas, a resiliência ao impacto a 210ºC era de 29 kJ/m? para o Exemplo 1 e de 17 kJ/m? para o Exemplo Comparativo À - uma melhoria de 70%. Além disso, para o envelhecimento térmico em 3.000 horas, a resiliência ao impacto a 190ºC era de 20 kJ/m? para o Exemplo 1 e de 17 kJ/m? para o Exemplo Comparativo A - uma me- Ihoria de 18%; e a resiliência ao impacto a 210ºC era de 22 kJ/m? para o Exemplo 1 e de 13 kJ/m? para o Exemplo Comparativo A - uma me- lhoria de 70%.
[0150] As comparações de desempenho adicionais podem ser co- lhidas de imediato nas Tabelas 2a e 2b e nas FIGURAS 1 e 2. Modalidades
[0151] As modalidades a seguir são contempladas. Todas as com- binações das características e das modalidades são contempladas.
[0152] Modalidade 1: Uma composição de poliamida termicamente estabilizada que compreende de 25% em peso a 99% em peso% de um polímero de amida que tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 50 peq./grama, em que a composição de poliami- da tem uma resistência à tração de pelo menos 75 MPa, quando ter- micamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC.
[0153] Modalidade 2: Uma modalidade da modalidade 1, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina que varia de 65 peq./grama a 75 peq./grama.
[0154] Modalidade 3:Uma modalidade de qualquer uma das moda- lidades 1 e 2, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama.
[0155] Modalidade 4: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 3, a qual compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/metal.
[0156] Modalidade 5: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 4, em que a composição compreende um pacote de es- tabilizantes térmicos que compreende um estabilizante térmico à base de lantanoide.
[0157] Modalidade 6: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 5, a qual compreende de 0,01% em peso a 10% em pe- so do estabilizante térmico à base de lantanoide.
[0158] Modalidade 7: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 6, em que a composição compreende um pacote de es- tabilizantes térmicos que compreende um segundo estabilizante térmi- co.
[0159] Modalidade 8: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 7, em que em que o polímero de amida compreende PA- 6, PA-6,6, ou PA-6,6/6T, ou combinações das mesmas.
[0160] Modalidade 9: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 8, em que o polímero de amida tem uma viscosidade relativa que varia de 3 a 100.
[0161] Modalidade 10: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 9, em que o estabilizante térmico à base de lantanoide é um estabilizante térmico à base de cério.
[0162] Modalidade 11: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 10, em que o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre.
[0163] Modalidade 12: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 11, a qual também compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre.
[0164] Modalidade 13: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 12, em que o estabilizante térmico à base de lantanoide compreende um ligando de lantanoide selecionado do grupo que con- siste em acetatos, hidratos, oxi-hidratos, fosfatos, brometos, cloretos, óxidos, nitretos, boretos, carbonetos, carbonatos, nitratos de amônio, fluoretos, nitratos, polióis, aminas, fenólicos, hidróxidos, oxalatos, oxi- haletos, cromatos, sulfatos, ou aluminatos, percloratos, monochalco- genetos de enxofre, selênio e telúrio, carbonatos, hidróxidos, óxidos, trifluorometano sulfonatos, acetil acetonatos, alcoolatos, 2-etil hexano- atos, ou as combinações dos mesmos.
[0165] Modalidade 14: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 13, em que o segundo estabilizante térmico está presen- te em uma quantidade que varia de 0,01% em peso a 5% em peso.
[0166] Modalidade 15: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 14, em que o estabilizante térmico à base de lantanoide é um estabilizante térmico à base de cério e o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre.
[0167] Modalidade 16: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 15, a qual também compreende um aditivo de haleto, e menos do que 0,3% em peso de um aditivo de estearato.
[0168] Modalidade 17: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 16, em que o polímero de amida compreendem mais do que 90% em peso, com base no peso total do polímero de amida, de uma poliamida de baixo teor de caprolactama; e menos do que 10% em peso, com base no peso total do polímero de amida, de uma poli- amida sem baixo teor de caprolactama.
[0169] Modalidade 18: Uma modalidade de qualquer uma das mo-
dalidades 1 a 17, em que a poliamida de baixo teor de caprolactama compreende PA-6,6/6 e/ou PA-6,6/67/6.
[0170] Modalidade 19: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 18, em que o polímero de amida compreende mais do que 90% em peso, com base no peso total do polímero de amida, de uma poliamida de baixa temperatura de fusão; e menos do que 10% em peso, com base no peso total do polímero de amida, de uma poli- amida sem baixa temperatura de fusão.
[0171] Modalidade 20: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 19, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 pegq./grama; o estabilizante térmico à base de lantanoide compreende o óxido de cério e/ou o oxi- hidrato de cério, e em que a composição de poliamida tem um teor de cério que vaira de 10 ppm a 9.000 ppm; o segundo estabilizante térmi- co compreende um composto à base de cobre; a composição de poli- amida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/ cobre; e a composição de poliamida tem uma resistência à tração de pelo menos 100 MPa, ou de pelo menos 110 MPa, quando termica- mente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC.
[0172] Modalidade 21: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 20, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o polímero de amida compreende PA-6, PA-6,6, ou PA-6,6/61, ou as combinações dos mesmos; o estabilizante térmico à base de lantanoide compreende um estabilizante térmico à base de cério; o segundo estabilizante tér- mico compreende um composto à base de cobre; a composição de poliamida tem uma razão de cério que varia de 5,0 a 50,0; a composi- ção de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre; e a composição de poliamida tem uma resistência à tração de pelo menos 100 MPa, ou de pelo menos 110 MPa, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC.
[0173] Modalidade 22: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 1 a 21, a qual também compreende de 1 wppm a 1% em peso de ciclopentanona, opcionalmente quando termicamente enve- lhecida por 3.000 horas a uma temperatura de pelo menos 180ºC e medida a 23ºC.
[0174] Modalidade 23: Uma composição de poliamida termicamen- te estabilizada que compreende de 25% em peso a 99% em peso de um polímero de amida que tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 50 upeq./grama; um primeiro estabilizante que compreende um composto à base de lantanoide; um segundo estabili- zante; e de 0% em peso a 65% em peso de uma carga; em que, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 51%, tal como me- dida a 23ºC.
[0175] Modalidade 24: Uma modalidade da modalidade 23, em que, quando termicamente envelhecida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apre- senta uma retenção da resistência à tração maior do que 59%, tal co- mo medida a 23ºC.
[0176] Modalidade 25: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 e 24, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a com- posição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 102 MPa, tal como medida a 23ºC.
[0177] Modalidade 26: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 25, em que, quando termicamente envelhecida por
2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a com- posição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 119 MPa, tal como medida a 23ºC.
[0178] Modalidade 27: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 26, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a com- posição de poliamida apresenta um módulo de tensão maior do que
11.110 MPa, tal como medido a 23ºC.
[0179] Modalidade 28: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 27, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a com- posição de poliamida demonstram uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0180] Modalidade 29: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 28, em que, quando termicamente envelhecida por
2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 99 MPa, tal como medida a 23ºC.
[0181] Modalidade 30: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 29, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC.
[0182] Modalidade 31: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 30, em que, quando termicamente envelhecida por
2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 50%, tal como medida a 23ºC.
[0183] Modalidade 32: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 31, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºC.
[0184] Modalidade 33: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 32, em que, quando termicamente envelhecida por
2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0185] Modalidade 34: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 33, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0186] Modalidade 35: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 34, em que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura de 190ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0187] Modalidade 36: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 35, a qual também compreende de 1 ppm a 1% em pe- so de ciclopentanona.
[0188] Modalidade 37: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 36, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina de 60 peq./grama a 105 peq./grama.
[0189] Modalidade 38: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 37, a qual compreende pelo menos 1 wppm de com- plexo de amina/metal.
[0190] Modalidade 39: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 38, em que a composição compreende haleto e a razão de peso entre o primeiro estabilizante térmico e o haleto varia de 0,1 a
25.
[0191] Modalidade 40: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 39, em que o segundo estabilizante térmico compreen- de um composto à base de cobre e em que o segundo estabilizante térmico está presente em uma quantidade que varia de 0,01% em pe- so a 5% em peso.
[0192] Modalidade 41: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 40, em que o estabilizante térmico à base de lantanoide é um estabilizante térmico à base de cério e em que o estabilizante térmico à base de lantanoide está presente em uma quantidade que varia de 0,01% em peso a 10% em peso.
[0193] Modalidade 42: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 41, em que a composição compreende uma poliamida adicional.
[0194] Modalidade 43: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 42, em que o composto à base de lantanoide compre- ende um ligando de lantanoide selecionado do grupo que consiste em acetatos, hidratos, oxi-hidratos, fosfatos, brometos, cloretos, óxidos, nitretos, boretos, carbonetos, carbonatos, nitratos de amônio, fluoretos, nitratos, polióis, aminas, fenólicos, hidróxidos, oxalatos, oxi-haletos, cro- matos, sulfatos, ou aluminatos, percloratos, monochalcogenetos de enxofre, selênio e telúrio, carbonatos, hidróxidos, óxidos, trifluorome- tano sulfonatos, acetil acetonatos, alcoolatos, 2-etil hexanoatos, ou as combinações dos mesmos.
[0195] Modalidade 44: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 43, em que o primeiro estabilizante é um composto à base de lantanoide e o segundo estabilizante é um composto à base de cobre; e em que, quando termicamente envelhecida por 2.500 ho- ras a uma temperatura de 220ºC, a composição de poliamida apresen- ta uma resistência à tração maior do que 99 MPa e uma retenção da resistência à tração maior do que 50%.
[0196] Modalidade 45: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 44, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o composto à base de lantanoide compreende o óxido de cério, o oxi-hidrato de cé- rio, ou o hidrato de cério, ou as combinações dos mesmos, e em que a composição de poliamida tem um teor de cério que varia de 10 pom a
9.000 ppm; o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre; a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre; quando termicamente en- velhecida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resis- tência à tração maior do que 59%, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de tempera- tura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma re- siliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0197] Modalidade 46: Uma modalidade de qualquer uma das mo- dalidades 23 a 45, em que o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o polímero de amida compreende PA-6,6; a composição também compreende uma poliamida adicional; o composto à base de lantanoide compreende um composto à base de cério; o segundo estabilizante térmico compreen- de um composto à base de cobre; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de polia- mida apresenta uma resistência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC; quando termicamente envelhecida por 3.000 ho- ras a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresen- ta uma retenção da resistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta
77IT8 uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0198] Modalidade 47: Uma peça automotiva que compreende a composição de poliamida termicamente estabilizada de qualquer uma das modalidades precedentes, em que, quando termicamente enve- lhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a peça automo- tiva apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
[0199] Modalidade 48: Um artigo para o uso em aplicações a altas temperaturas, em que o artigo é formado a partir da composição de poliamida termicamente estabilizada de qualquer uma das modalida- des precedentes, em que o artigo é usado para prendedores, disjunto- res, blocos terminais, conectores, peças automotivas, peças de mobili- ário, peças de aparelhos, tirantes de cabos, equipamentos esportivos, coronhas, fendas térmicas de janela, válvulas aerossol, embalagem de película para alimentos, peças automotivas/de veículos, têxteis, fibras industriais, tapeçaria, ou peças elétricas/eletrônicas.
[0200] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes, as modificações dentro do caráter e do âmbito da invenção serão imedia- tamente aparentes aos elementos versados no estado da técnica. Em vista da discussão acima, o conhecimento relevante no estado da téc- nica e as referências discutidas acima em relação aos Antecedentes e à Descrição Detalhada, cujas divulgações são todas incorporadas no presente documento a título de referência. Além disso, deve ser com- preendido que os aspectos da invenção e porções de várias modalida- des e de várias características recitadas a seguir e/ou nas reivindica- ções anexas podem ser combinados ou intercambiados no todo ou em parte. Nas descrições acima das várias modalidades, as modalidades que se referem a uma outra modalidade podem ser apropriadamente combinadas com outras modalidades tal como será apreciado por um elemento versado no estado da técnica.
Além disso, os elementos ver- sados no estado da técnica irão apreciar que a descrição acima é apenas a título de exemplo, e não se presta a nenhuma limitação.

Claims (26)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição de poliamida termicamente estabilizada, ca- racterizada pelo fato de que compreende: de 25% em peso a 99% em peso de um polímero de amida que tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 50 vpeq./grama; um primeiro estabilizante que compreende um composto à base de lantanoide; um segundo estabilizante; e de 0% em peso a 65% em peso de uma carga; em que, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de po- liamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 51%, tal como medida a 23ºC.
2. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 59%, tal como medida a 23ºC.
3. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 102 MPa, tal como medida a 23ºC.
4. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 119 MPa, tal como medida a 23ºC.
5. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica-
ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta um módulo de tensão maior do que 11.110 MPa, tal como medido a 23ºC.
6. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto mai- or do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
7. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 99 MPa, tal como medida a 23ºC.
8. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma resistência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC.
9. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 50%, tal como medida a 23ºC.
10. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºC.
11. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica-
ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhecida por 2.500 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de polia- mida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
12. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhe- cida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de po- liamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
13. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 190ºC, a composição de poliami- da apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal co- mo medida a 23ºC.
14. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que também compreende de 1 ppm a 1% em peso de ciclopentanona.
15. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que o polímero de amida tem um ní- vel de grupo de extremidade de amina que varia de 60 peq./grama a 105 peq./grama.
16. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/metal.
17. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende um haleto e a razão de peso entre o primeiro estabilizante térmico e o ha- leto varia de 0,1 a 25.
18. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre e em que o segundo esta- bilizante térmico está apresente em uma quantidade que varia de 0,01% em peso a 5% em peso.
19. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que o estabilizante térmico à base de lantanoide é um estabilizante térmico à base de cério e em que o es- tabilizante térmico à base de lantanoide está presente em uma quanti- dade que varia de 0,01% em peso a 10% em peso.
20. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende uma poliamida adicional.
21. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que o composto à base de lantanoide compreende um ligando de lantanoide selecionado do grupo que con- siste em acetatos, hidratos, oxi-hidratos, fosfatos, brometos, cloretos, óxidos, nitretos, boretos, carbonetos, carbonatos, nitratos de amônio, fluoretos, nitratos, polióis, aminas, fenólicos, hidróxidos, oxalatos, oxi- haletos, cromatos, sulfatos, ou aluminatos, percloratos, os monochal- cogenetos de enxofre, selênio e telúrio, carbonatos, hidróxidos, óxidos, trifluorometano sulfonatos, acetil acetonatos, alcoolatos, 2-etil hexano- atos, ou as combinações dos mesmos.
22. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro estabilizante é um composto à base de lantanoide e o segundo estabilizante é um com- posto à base de cobre; e em que, quando termicamente envelhecida por 2.500 horas a uma temperatura de 220ºC, a composição de polia- mida apresenta uma resistência à tração maior do que 99 MPa e uma retenção da resistência à tração maior do que 50%.
23. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que:
o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama; o composto à base de lantanoide compreende o óxido de cério, o oxi-hidrato de cério, ou hidrato de cério, ou as combinações dos mesmos e em que a composição de poliamida tem um teor de cé- rio que varia de 10 ppm a 9.000 ppm; o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre; a composição de poliamida compreende pelo menos 1 wppm de complexo de amina/cério/cobre; quando termicamente envelhecida por 2.500 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma retenção da resistência à tração maior do que 59%, tal como medida a 23ºC; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas em uma faixa de temperatura de 190ºC a 220ºC, a composição de poliamida apresenta uma resiliência ao impacto maior do que 17 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
24. Composição de poliamida, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que: o polímero de amida tem um nível de grupo de extremidade de amina maior do que 65 peq./grama o polímero de amida compreende PA-6,6; a composição também compreende uma poliamida adicio- nal; o composto à base de lantanoide compreende um compos- to à base de cério; o segundo estabilizante térmico compreende um composto à base de cobre; e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma re- sistência à tração maior do que 82 MPa, tal como medida a 23ºC; quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma re- tenção da resistência à tração maior do que 41%, tal como medida a 23ºCº;e quando termicamente envelhecida por 3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a composição de poliamida apresenta uma re- siliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
25. Peça automotiva que compreende a composição de po- liamida termicamente estabilizada, como definida na reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, quando termicamente envelhecida por
3.000 horas a uma temperatura de 210ºC, a peça automotiva apresen- ta uma resiliência ao impacto maior do que 13 kJ/m?, tal como medida a 23ºC.
26. Artigo para o uso em aplicações a altas temperaturas, caracterizado pelo fato de que o artigo é formado da composição de poliamida termicamente estabilizada, como definida na reivindicação 1, em que o artigo é usado para prendedores, disjuntores, blocos termi- nais, conectores, peças automotivas, peças de mobiliário, peças de aparelhos, tirantes de cabos, equipamentos esportivos, coronhas, fen- das térmicas de janela, válvulas aerossol, embalagens de películas para alimento, peças automotivas/de veículos, têxteis, fibras industri- ais, tapeçaria, ou peças elétricas/eletrônicas.
Retenção da resistência à tração: Envelhecimento térmico em 2.500 horas =—e= AEG baixo —+= AEG elevado Lo & 09 o E o8 a . o s o7 DS : aaa $ 06 & $ Os — 8 II
É BL <S 02 Dk 2 o 01 Do
E x O RL 170ºC 190ºC 210ºC 230ºC Temperatura de exposição (ºC) Retenção da resistência à tração: Envelhecimento térmico em 3.000 horas =—e— AEG baixo == AEG elevado
LE & 0 É o8 a Ss o Do E MDB 7 se 06 8 0.5 ã oa RR 2 BD & 2 LR 2 2 [O
FU RR 170ºC 190ºC 210ºC 230ºC Temperatura de exposição (ºC)
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