BRPI0806736A2 - composições de policarbonato com resiliência modificada - Google Patents

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Abstract

COMPOSIçõES DE POLICARBONATO COM RESILIêNCIA MODIFICADA. A presente invenção refere-se a composições de policarbonato modificadas resistentes a impacto, preenchidas, contendo: A) um policarbonato aromático e/ou poliéster carbonato aromático, B) um primeiro polímero de enxerto de B.1 0,1 até 30% em peso de pelo menos um monómero vinílico em B.2 99,9 até 70 de uma ou mais bases de enxerto com temperaturas de transição de vidro < 10<198>C, sendo que a base de enxerto consiste em até pelo menos 50% em peso de borracha de silicone, C) um segundo polímero de enxerto, que é diferente do componente B, de C. 15 até 95% em peso de pelo menos um monómero vinílico em C.2 95 até 5% em peso de uma borracha de EPM de borracha, D) (Co)polímero vinílico livre de borracha e/ou tereftalato de polialquileno, e E) aditivos poliméricos, onde os componentes B e C em uma proporção (B:C) na faixa de 20: 80 até 80 : 20 e onde a com- posição compreende 10 até 92% em peso de partes do componente A, 8 até 90% em peso na faixa de 20: 80 até 80 : 20 e onde a composição compre- ende 10 até 92% em peso de partes do componente A, 8 até 90% em peso de partes da soma dos componentes B e C, O até 35% em peso de partes do componente D e O até 30% em peso, de partes do componente E, que apresentam uma boa resistência contra envelhecimento e que se distinguem por uma elevada resiliência a baixas temperaturas e por um brilho reduzido, um processo para sua preparação e seu uso para produção de corpos moldados.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÕES DE POLICARBONATO COM RESILIÊNCIA MODIFICADA".
A presente invenção refere-se a composições de policarbonato com resiliência modificada, e a massas moldadas com boa resistência contra envelhecimento, que se distiguem por um brilho reduzido e por uma boa re- siliência a baixas temperaturas, a um processo para sua preparação e seu emprego para preparação de corpos moldados.
Composições contendo policarbonato e modificadores de resili- ência à base de borracha de EPDM (por exemplo AES) ou à base de borra- cha de acrilato (ASA), apesar de serem comparadas com composições de PC/ABS correspondentes estáveis ao envelhecimento, via de regra apresen- tam porém uma tenacidade insuficiente a baixas temperaturas. Composições que contêm policarbonato e modificadores de resiliência à base de borra- chas de silicone ou borrachas de composto de silicone-acrilato rico em sili- cone, são comparadas com as respectivas composições de PC/ABS está- veis a envelhecimento e também apresentam via de regra uma boa resiliên- cia a baixas temperaturas. Peças moldadas preparadas a partir destas com- posições, porém, distinguem-se por apresentarem superfícies de alto brilho. Para evitar um Iaqueamento das peças moldadas após a moldagem por in- jeção comumente requer-se um brilho reduzido da superfície dessas peças preparadas com essas composições.
A DE-OS 2 037 419 divulga massas de moldagem contendo po- licarbonato e polímeros de acrilato semelhante à borracha (por exemplo um polímero de enxerto de acrilonitrila e estireno em borracha de acrilato, a se- guir denominado ASA) com uma resistência aperfeiçoada contra formação de fissura capilar e resistência contra intempéries em comparação às com- posições de policarbonato/ ABS correspondentes.
A US 4.550.138 divulga composições de moldagem contendo de 60 a 97% em peso de policarbonato e de 3 até 40% em peso de copolímero de enxerto AES contendo um teor de 30 até 80% em peso, que se distingem por uma tenacidade aperfeiçoada se comparado com um policarbonato puro, com resistência a deformação por calor não substancialmente piorada. A EP-A O 369 201 divulga composições contendo policarbonato, um copolímero à base de polisiloxano e um copolímero de enxerto à base de borracha dieno (por exemplo ABS).
A WO-A 98/008900 divulga massas moldáveis contendo policar- bonato aromático, um polímero de enxerto à base de acrilatos de alquila, estirenos e nitrilas insaturadas, um copolímero à base de estirenos e nitrilas insaturadas, uma borracha de rede de siloxano (à base de silicone/acrilato), um copolímero de pelo menos dois ésteres diferentes de ácido acrílico ou ácido metacrílico, e opcionalmente ainda outros componentes. As massas moldadas são dúteis a baixas temperaturas e facilmente escoáveis, sendo que nada é mencionado sobre o brilho das massas moldadas resultantes.
É tarefa da presente invenção a preparação de uma massa mol- dável, que se distingue por uma elevada tenacidade a baixas temperaturas e por um pequeno brilho dada uma elevada estabilidade ao envelhecimento térmico
Verificou-se surpreendentemente, que composições contendo:
A) policarbonato aromático e/ou poliéster carbonato aromá- tico,
B) um primeiro polímero de enxerto de
B.1 0,1 até 30% em peso, de preferência 5 até 20% em peso
de pelo menos um monômero de vinila, em
B.2 99,9 até 70% em peso, de preferência de 95 até 80% em peso de uma ou mais bases de enxerto com temperatu- ras de transição de vidro < 10°C, de preferência < 0°C, particularmente preferido < -20°C, sendo que a base de
enxerto consiste de pelo menos 50% em peso de uma borracha de silicone,
C) um segundo polímero de enxerto, que é diferente do componente B, de
C.1 5 até 95% em peso, de preferência de 20 até 90% em peso de pelo menos um monômero de vinila em
C.2 95 até 5% em peso, de preferência de 80 até 10% em peso de uma ou mais bases de enxerto contendo tempe- raturas de transição de vidro < 10°C, de preferência < 0°C, particularmente preferido < -20°C, sendo que a base de enxerto consiste de pelo menos 50% em peso de borra- cha de EPDM,
D) opcionalmente (co)polímero de vinila (D.1) e/ou tereftala- to de polialquileno (D.2) livres de borracha, e
E) opcionalmente aditivos poliméricos, sendo que a composição contém 10 até 92 partes em peso, de preferência de 30 até 80 partes em peso, particularmente preferido de 40 até 75 partes em peso do componente A,
8 até 90 partes em peso, de preferência de 10 até 70 partes em peso, particularmente preferido de 12 até 30 partes em peso da soma dos componentes B e C,
0 até 35 partes em peso, de preferência de 1 até 30 partes em peso, particularmente preferido 4 até 28 partes em peso, do componente D, e
0 até 30 partes em peso, de preferência de 0,1 até 10 partes em peso, particularmente preferido de 0,1 até 5 partes em peso do componente E,
sendo que os componentes BeC estão presentes em uma pro- porção (B : C) na faixa de 20 : 80 até 80 : 20, de preferência 25 : 75 até 75 : 25, particularmente preferido 35 : 65 até 45 : 55 e
onde todas as partes em peso no presente pedido de patente são de tal modo padronizadas que a soma das partes em peso dos compo- nentes A+B+C+D+E na composição é 100,
têm o perfil de propriedades desejado.
Componente A
Policarbonatos aromáticos e/ou poliéster carbonatos aromáticos que são apropriados de acordo com a invenção como componente A são co- nhecidos na literatura ou podem ser preparados por processos que são co- nhecidos na literatura (para a preparação de policarbonatos aromáticos ver, por exemplo, Schnell1 "Chemistry and Physics of Policarbonatos", Interscien- ce Publishers1 1964 e DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877, DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396; para a preparação de poliéster carbonatos aromáticos ver, por exemplo, DE-A 3 077 934).
A preparação de policarbonatos aromáticos ocorre por exemplo por reação de difenóis com halogenetos de ácido carboxílico, de preferência fosgênio, e/ou com dihalogenetos de ácidos dicarboxílicos aromáticos, de preferência dihalogenetos de ácido benzenodicarboxílico, segundo o proces- so de superfícies limites de fase, opcionalmente por emprego de interrupto- res de cadeia, por exemplo monofenóis, e opcionalmente com emprego de ramificadores trifuncionais ou mais do que trifuncionais, por exemplo trifenóis ou tetrafenóis. Igualmente é possível uma preparação por um processo de polimerização de fusão por reação de difenóis com, por exemplo, carbonato de difenila.
Difenóis para preparação de policarbonatos aromáticos e/ou po- Iiestercarbonatos aromáticos são de preferência aqueles da fórmula (I)
<formula>formula see original document page 5</formula>
onde
A representa uma ligação simples, C1-alquileno até C5-alqui- leno, C2-alquilideno até C5-alquilideno, C5- cicloalquilideno até C6-cicloal- quilideno, -O- arileno, -SO-arileno, -CO-arileno, -S-arileno, -SO2- arileno, C6- arileno até C12-arileno, na qual outros anéis contendo heteroátomos opcio- nalmente aromáticos podem ser condensados,
ou representa um radical de fórmula (II) ou (III) <formula>formula see original document page 6</formula>
B representa respectivamente C1 até C^-alquila, de preferên- cia rnetüa, halogênio, de preferência cloro e/ou bromo, χ representa respectivamente independentemente um do outro 0, 1 ou 2,
ρ representa 1 ou 0, e
R5 e R6 representam para cada X1 individualmente selecioná- veis, independentemente um do outro, hidrogênio ou Ci até C6-alquila, de preferência hidrogênio, metila ou etila,
X1 representa carbono, e
m representa um inteiro de 4 até 7, de preferência 4 ou 5, com a condição de que em pelo menos um átomo de X11 R5 e R6 são simultane- amente alquila.
Difenóis preferidos são hidroquinona, ressorcina, di-hidroxidi- fenóis, bis-(hidroxifenil)-C1-C5-alcanos, bis-(hidroxifenil)-C5-C6-cicloalcanos, bis-(hidroxifenil) éteres, de bis-(hidroxifenil) sulfóxidos, bis-(hidroxifenil) ceto- nas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas e a,a-bis-(hidroxifenil)-di-isopropilbenzenos e seus derivados bromados e/ou clorados no anel.
Difenóis particularmente preferidos são 4,4'-di-hidroxidifenil, bis- fenol A, 2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohe- xano, 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, sulfeto de 4,4'-di-hi- droxidifenila, 4,4-di-hidroxidifenil-sulfona e seus derivados dibromados e te- trabromados ou clorados, tais como, por exemplo, 2,2-bis-(3-cloro-4-hidro- xifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano ou 2,2-bis-(3,5- dibromo-4-hidroxifenil)-propano. É particularmente preferido 2,2-bis-(4-hidro- xifenil)-propano (bisfenol A). Os difenóis podem ser empregados individual- mente ou na forma de quaisquer misturas desejadas. Os difenóis são co- nhecidos na literatura ou obteníveis pelos processos conhecidos na literatu- ra.
Interruptores de cadeia apropriados para a preparação dos poli- carbonatos termoplásticos aromáticos são por exemplo, fenol, p-clorofenoi, p-terc-butilfenol ou 2,4,6-tribromofenol, mas também alquilfenóis de cadeia longa tais como 4-[2-(2,4,4-trimetilpentil)]-fenol, 4-(1,3-tetrametilbutil)-fenol de acordo com a DE-A 2 842 005, ou monoalquilfenóis ou dialquilfenóis con- tendo no total 8 até 20 átomos de carbono nos substituintes alquila, como 3,5-di-terc-butilfenol, p-iso-octilfenol, p-terc-octilfenol, p-dodecilfenol e 2-(3,5- dimetilheptil)-fenol e 4-(3,5-dimetilheptil)-fenol. A quantidade de interruptores de cadeia a ser empregada em geral está entre 0,5% em mol a 10% em mois, baseado na soma molar dos respectivos difenóis empregados.
Os policarbonatos aromáticos, termoplásticos têm uma média de pesos moleculares médios (Mw, medido por GPC, ultracentrifugação ou me- dição de luz espalhada, por exemplo) de 10.000 a 200.000 g/mol, de prefe- rência de 15.000 a 80.000g/mol, particularmente preferido de 24.000 a 32.000 g/mol.
Os policarbonatos aromáticos termoplásticos podem ser ramifi- cados de uma maneira conhecida, e de preferência por incorporação de 0,05 até 2,0% em mois, baseado na soma dos difenóis usados, de compostos trifuncionais ou mais do que trifuncionais, por exemplo aqueles com três gru- pos fenólicos ou mais.
Tanto os homopolicarbonatos como também os copolicarbona- tos são apropriados. Para a preparação dos copolicarbonatos de acordo com a invenção, de acordo com o componente A, também podem ser emprega- dos de 1 até 25% em peso, de preferência de 2,5 até 25% em peso, relativo à quantidade total a ser empregada de difenóis, polidiorganosiloxanos com grupos terminais hidroxiarilóxi. Esses são conhecidos (US 3 419 634) e prepa- ráveis segundo processos conhecidos da literatura. A preparação de copoli- carbonatos contendo polidiorganosiloxanos é descrita na DE-A 3 334 782.
Policarbonatos preferidos são, além dos homopolicarbonatos bisfenol A, os copolicarbonatos de bisfenol - A contendo até 15% em mois, relativo à soma molar de difenóis, diferentes dos difenóis mencionados, sen- do preferidos ou particularmente preferido difenóis, particularmente 2,2- bis(3,5-dibromo-4,-hidroxifenil)-propano.
Di-halogenetos de ácido dicarboxíiico aromáticos para a prepa- ração de poliestercarbonatos aromáticos são de preferência os dicloretos de diácido dos ácidos ou a preparação de poliéster carbonatos aromáticos são de preferência os dicloretos diácidos do ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido difeniléter-4,4'-dicarboxíiico e ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico.
Particularmente preferidas são as misturas do dicloreto diácido do ácido isoftálico, e do ácido tereftálico em uma proporção entre 1:20 e 20:1.
Na preparação de poliestercarbonatos adicionalmente é empre- gado um halogeneto de ácido carbônico, de preferência fosgênio, concomi- tantemente como derivado ácido bifuncional.
Como interruptores de cadeia para a preparação dos poliésteres carbonatos aromáticos interessam, além dos já mencionados monofenóis, ainda seus ésteres de ácido clorocarbônico, assim como os cloretos ácidos dos ácidos monocarboxílicos aromáticos, que podem ser opcionalmente substituídos por grupos C1 até C22 alquila ou por átomos de halogênio, assim como cloretos de ácidos C2 até C22 monocarboxílicos alifáticos.
A quantidade de interruptores de cadeia importa respectivamen- te em 0,1 até 10% em mois relativo, no caso dos interruptores de cadeia fe- nólicos, a moles de difenol, e no caso de interruptores de cadeia cloretos de ácido monocarboxílico, a moles de dicloreto de ácido dicarboxíiico.
Os poliestercarbonatos aromáticos também podem conter ácidos hidroxicarboxílicos aromáticos.
Os poliestercarbonatos aromáticos tanto podem ser lineares co- mo também ramificados de uma maneira conhecida (ver neste contexto DE- A 2 940 024 e DE-A 3 007 934).
Como agentes ramificadores podem ser empregados, por exem- plo cloretos de ácidos carboxílicos trifuncionais ou polifuncionais, tais como tricloreto de ácido trimesínico, tricloreto de ácido cianúrico, tetracloreto de ácido 3,3'-4,4'-benzofenona-tetracarboxílico, tetracloreto de ácido 1,4,5,8- naftalenotetracarboxílico ou tetracloreto de ácido piromelítico, em quantida- des de 0,01 a 1,0% mol (baseado em dicloretos de ácido dicarboxílico), ou íenóis trifuncionais ou poiifuncionais, tais como, floroglucinol, 4,6-dimetil- 2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hept-2-eno, 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hepta- no, 1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benzeno, 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano, tri-(4-hi- droxifenil)-fenilmetano, 2,2-bis[4,4-bis(4-hidroxifenil)-ciclohexil]-propano, 2,4- bis(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol, tetra-(4-hidroxifenil)-metano, 2,6-bis(2-hi- dróxi-5-metil-benzil)-4-metilfenol, 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-pro- pano, tetra-(4-[4-hidroxifenil-isopropil]-fenóxi)-metano, 1,4-bis[4,4'-dihidro- xitrifenil)-metil]-benzeno, em quantidades de 0,01 até 1,0% em mol, baseado em difenóis. Agentes ramificadores fenólicos podem ser colocados no recipi- ente de reação com os difenóis, agentes ramificadores de cloreto ácido po- dem ser colocados junto com os dicloretos ácidos.
Nos poliestercarbonatos aromáticos termoplásticos o teor das unidades estruturais de carbono pode variar à vontade. De preferência a fra- ção de grupos carbonato pode atingir até 100% em mois, particularmente até 80% em mois, particularmente preferido até 50% em mois, relativo a soma de grupos éster e grupos carbonato. Tanto o teor de ésteres como também o teor de carbonatos dos poliestercarbonatos aromáticos pode estar presente na forma de blocos até 100% em mois, especialmente até 80% em mois, particularmente preferido até 50% em mois, baseado na soma dos grupos éster e grupos carbonato. O teor dos ésteres como também o dos carbona- tos contidos nos carbonatos de poliéster aromáticos pode estar presente no produto policondensado na forma de blocos ou de uma maneira estatistica- mente distribuída.
A viscosidade relativa da solução (nrel) dos policarbonatos e po- liestercarbonatos aromáticos situa-se na faixa de 1,18 até 1,4, de preferência 1,20 até 1,32 (medido em soluções de 0,5 g de policarbonato ou poliéster carbonato em 100 ml de solução de cloreto de metileno a 25°C).
Os policarbonatos e poliestercarbonatos aromáticos, termoplás- ticos podem ser empregados sozinhos ou em quaisquer misturas.
Componente B
O componente B compreende um primeiro polímero de enxerto de
B.1 0,1 até 30% em peso, de preferência de 5 até 20% em peso de pelo menos um monômero vinílico, em
B.2 99,9 até 70% em peso, de preferência de 95 até 80% em peso, de uma ou mais bases de enxerto contendo uma temperatura de tran- sição de vidro < 10°C, de preferência < 0°C, particularmente preferido < -20°C, sendo que a base de enxerto consiste de pelo menos 50% em peso de uma borracha de silicone.
A base de enxerto B.2 geralmente tem um tamanho de partícu- las médio (valor d5o) de 0,05 até 10 μηη, de preferência de 0,05 até 5 μηι, particularmente preferido de 0,1 até 1 μίτι.
Monômeros B.1 de preferência consistem de monômeros viníli- cos selecionados de
B.1.1 um primeiro grupo que consiste de (Ci-C8)-alquil ésteres de ácido (met)acrílico (tal como metacrilato de metila, me- tacrilato de etila, acrilato de n-butila, acrilato de terc- butila) e/ou
B.1.2 um segundo grupo que consiste de compostos vinil aro- máticos e/ou vinil aromáticos substituídos no núcleo (tal como estireno, α-metilestireno, p-metilestireno, p-cloro- estireno) e/ou vinil cianetos (nitrilas insaturadas tais como acrilonitrila e metacrilonitrila) e/ou derivados (tais como
anidridos e imidas) de ácidos carboxílicos insaturados, por exemplo anidrido de ácido maleico e N-fenil-malei- mida.
Em um modo de execução preferido da invenção, pelo menos 50% em peso dos monômeros B.1 são selecionados do primeiro grupo B.1.1. Em um modo de execução particularmente preferido, os monômeros B. 1 consistem de pelo menos 50% em peso, de preferência pelo menos 80% em peso, especialmente pelo menos 95% em peso, baseado no componente B.1 de metacrilato de metila.
Bases de enxerto B.2 apropriadas para polímeros de enxerto B consistem de preferência de pelo menos 50% em peso, particularmente de preferência de 70 até 100% em peso, mais particularmente preferido de 70 até 98% em peso de borracha de silicone e até 50% em peso, particularmen- te preferido até 30% em peso, mais particularmente preferido de 2 até 30% em peso, de uma ou mais borrachas de dieno selecionadas do grupo que consiste de dieno, borrachas EP(D)M (isto é borrachas à base de etile- no/propileno e opcionalmente dieno), acrilato, poliuretano, silicone, cloropre- no e borrachas de etileno/acetato de vinila.
Bases de enxerto B.2 particularmente preferidas são misturas de pelo menos 50% em peso, no máximo de preferência 70 até 98% em peso de borracha de silicone com até 50% em peso, no máximo de preferência com 2 até 30% em peso de borracha de acrilato, sendo que ambos os tipos de borracha, devido à sua produção, formam uma rede interpenetrante ou também podem estar presentes como estrutura núcleo-casca.
O teor de gel da base de enxerto B.2. é particularmente preferido pelo menos 30% em peso, mais particularmente preferido pelo menos 40% em peso (medido em tolueno).
Os polímeros de enxerto B são preparados por polimerização de radical livre, por exemplo polimerização de emulsão, de suspensão, de solu- ção ou de massa, de preferência por polimerização de emulsão ou de mas- sa, particularmente preferido por polimerização de emulsão.
Já que na reação de enxerto os monômeros de enxerto reco- nhecidamente não são necessariamente totalmente enxertados nas bases de enxerto, são compreendidos por polímeros de enxerto B de acordo com a invenção também aqueles produtos que são obtidos por (co) polimerização dos monômeros de enxerto na presença da base de enxerto, e que também surgem durante o processamento.
Borrachas de acrilato apropriadas de acordo com B.2 dos polí- meros B são de preferência polímeros de alquil ésteres de ácido acrílico op- cionalmente com até 40% em peso baseado em B.2, de outros monômeros etilenicamente insaturados polimerizáveis. Dentre os ésteres de ácido acríli- co polimerizáveis preferidos estão C1 até C8 alquilésteres, por exemplo meti- léster, etiléster, butiléster, n-octiléster, e 2-etil-hexil éster; halogenoalquiléste- res, de preferência haiogeno C1- C8 alquiléteres, tais como acrilato de cio- roetila bem como misturas desses monômeros.
Para reticulação podem ser copolimerizados monômeros com mais do que uma dupla ligação. Exemplos preferidos de monômeros a se- rem reticulados são ésteres de ácidos monocarboxílicos insaturados com 3 até 8 átomos de C e alcoóis monovalentes insaturados com 3 até 12 átomos de C ou polióis saturados com 2 até 4 grupos OH e 2 até 20 átomos de C1 como dimetacrilato de etilenoglicol, metacrilato de alila; compostos heterocí- clicos poli-insaturados tais como cianurato de trivinila e cianurato de trialila; compostos de vinila polifuncionais, tais como divinilbenzenos e trivinilbenze- nos, mas também fosfato de trialila e ftalato de dialila. Monômeros reticula- dos preferidos são metacrilato de alila, dimetacrilato de etilenoglicol, ftalato de dialila e compostos heterocíclicos, que apresentam pelo menos três gru- pos etilenicamente insaturados. Monômeros a serem reticulados particular- mente preferidos são os monômeros cíclicos cianurato de trialila, isocianura- to de trialila, triacriloil-hexahidro-s-triazina, trialilbenzenos. A quantidade dos monômeros a serem reticulados é de preferência de 0,02 até 5, particular- mente 0,05 até 2% em peso, relativo à base de enxerto B.2. Em monômeros cíclicos a serem reticulados com pelo menos três grupos etilenicamente in- saturados é vantajoso limitar a quantidade a abaixo de 1% em peso da base de enxerto B.2.
"Outros" monômeros etilenicamente insaturados, polimerizáveis prefe- ridos, que além dos ésteres de ácido acrílico opcionalmente podem servir para preparação das bases de enxerto B.2, são por exemplo acrilonitrila, estireno, α-metilestireno, acrilamidas, éteres vinil C1-C6-alquílicos, metacrila- to de metila, butadieno. Borrachas de acrilato preferidas como base de en- xerto B.2 são polímeros de emulsão, que apresentam um teor de gel de pelo menos 60% em peso. Outras bases de enxerto apropriadas de acordo com B.2 são borrachas de silicone com locais de enxerto ativos, como elas são descri- tas nas DE-ÓS 3 704 657, DE-OS 3 704 655, DE-OS 3 631 540 e DE-OS 3 631 539.
O teor de gel das bases de enxerto B.2 é determinado a 25°C em um solvente apropriado (M. Hoffmann, H. Krõmer, R. Kuhn, Polimera- nalytik I e II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
O tamanho médio das partículas d5o é o diâmetro, acima e abai- xo do qual se situam respectivamente 50% em peso das partículas. Ele pode ser determinado por medição por ultracentrifugação (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid. Z. e Z. Polymere 250 (1972), 782-796). Componente C
O componente C compreende um segundo polímero de enxerto, que é diferente do componente B1 de
C.1 5 até 95% em peso, de preferência de 30 até 90% em
peso, de pelo menos um monômero vinílico, em C.2 95 até 5% em peso, de preferência de 70 até 10% em peso, de uma ou mais bases de enxerto contendo tempe- raturas de transição de vidro < 10°C, de preferência < O0C1 particularmente preferido < -20°C, sendo que a base de enxerto consiste de pelo menos 50% em peso de uma borracha de EPDM.
A base de enxerto C.2 em geral apresenta um tamanho de partí- cula médio (valor d5o) de 0,05 até 10 μm, de preferência de 0,1 até 5 μm, particularmente preferido de 0,2 até 1 μm.
Monômeros C.1 são de preferência misturas de C.1.1 50 até 99 partes em peso de vinilaromáticos e/ou vinila- romáticos nucleosubstituídos (tal como estireno, a-me- tilestireno, p-metilestireno, p-cloroestireno) e/ou (C1-C8)- alquil ésteres de ácido (met)acrílico (tais como metacrila- to de metila, metacrilato de etila), e C.1.2 1 até 50 partes em peso de vinilcianidas (nitrilas insatura- das, tais como acrilonitrila e metacrilonitrila) e/ou ácido (met)acrílico (CrCeí-alquil ésteres, tais como metacrilato de metila, acrilato de n-butila, acrilato de terc-butila, e/ou derivados (tais como anidridos e imidas) de ácidos carbo- xílicos insaíurados, por exempio anidrido de ácido malei- co e N-fenilmaleimida.
Monômeros preferidos C.1.1 são selecionados de pelo menos um dos monômeros estireno, α-metilestireno e metacrilato de metila; monô- meros C.1.2 preferidos são selecionados de pelo menos um dos monômeros acrilonitrila, anidrido maleico e metacrilato de metila. Monômeros particular- mente preferidos são C.1.1 estireno e C. 1.2 acrilonitrila.
Bases de enxerto C.2 apropriadas para os polímeros de enxerto C consistem de preferência de pelo menos 50% em peso, particularmente preferido pelo menos 80% em peso de borracha de EPDM (isto é borrachas baseadas em etileno/propileno e um dieno) e de até 50% em peso, particu- larmente preferido até 20% em peso, de uma ou mais borrachas seleciona- das do grupo que consiste de borrachas de dieno, borrachas de silicone, acrilato, poliuretano, silicone, cloropreno e borrachas de etileno/acetato de vinila.
A base de enxerto C. 2 particularmente preferida consiste de borracha de EPDM pura, isto é uma borracha baseada em etileno/propileno è um dieno, sendo que o dieno é de preferência 5-ètilideno-2-norborneno.
O teor de gelatina da base de enxerto C.2 é de preferência pelo menos 30% em peso, e particularmente preferido pelo menos 40% em peso (medido em tolueno).
Os copolímeros de enxerto C são preparados por polimerização de radical - livre, por exemplo por de emulsão, de suspensão, de solução ou de polimerização de massa, de preferência por polimerização de emulsão ou de massa.
Já que na reação de enxerto os monômeros de enxerto sabida- mente não são necessariamente totalmente enxertados na base de enxerto, também sob polímeros de enxerto C de acordo com a invenção são compre- endidos aqueles produtos, que são obtidos por (co) polimerização dos mo- nômeros de enxerto na presença da base de enxerto, e que também são obtidos durante o processamento.
O teor de gel da base de enxerto B.2 é determinado a 25°C em um solvente apropriado (M. Hoffmann, H. Krõmer, R. Kuhn, Polimeranalytik I e II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
O tamanho médio d50das partículas é o diâmetro acima e abaixo do qual respectivamente 50% em peso das partículas se encontram. Pode ser determinado por meio de medição por ultracentrífuga (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid1 Z. und Z. Polimere 250 (1972), 782-1796). Componente D
O componente D compreende um ou mais (co) polímeros de vi- nila termoplásticos D.1 e/ou tereftalatos de polialquileno D.2. Como (co)polímeros de viniía D.1 são apropriados polímeros de pelo menos um monômero do grupo dos vinil aromáticos, cianeto de vinila (nitrilas insatu- radas), (CrCsJ-alquil ésteres de ácidos (met) acrílicos, ácidos carboxílicos insaturados assim como derivados (tais como anidridos e imidas) de ácidos carboxílicos insaturados. Particularmente apropriados são (co)polímeros de D. 1.1 50 até 99 partes em peso, de preferência de 60 até 80 partes em peso de compostos vinil aromáticos e/ou compostos vinil aromáticos substituídos no anel (tais como estireno, α-metilestireno, p-metilestireno, p-cloro- estireno) e/ou (Ci-Cs)-alquil ésteres de ácido (met) acrí- lico (tal como metacrilato de metila, metacrilato de etila), e
D. 1.2 1 até 50 partes em peso, de preferência de 20 até 40 partes em peso, de cianeto de vinila (nitrilas insatura- das), tais como acrilonitrila e metacrilonitrila, e/ou (Cr Ce)-alquil ésteres de ácido met)acrílico, tal como meta- crilato de metila, acrilato de n-butila, acrilato de terc- butila e/ou ácidos carboxílicos insaturados, tais como á- cido maleico e/ou derivados tais como anidridos e imi- das, dos ácidos carboxílicos insaturados (por exemplo anidrido de ácido maleico e N-fenilmaleimida).
Os (co)polímeros de vinila D.1 são resinosos, termoplásticos e livres de borracha. Particularmente preferidos são os copolímeros D.1.1 de estireno e D.1.2 de acrilonitrila.
Os (co)polímeros de acordo com D.1 são conhecidos e podem ser preparados por polimerização de radical livre, particularmente por poli- merização de emulsão, de suspensão, de solução ou de massa. Os (co)polímeros de preferência possuem um peso molecular médio Mw (média de pesos, determinado por polvilhamento de luz ou sedimentação) de 15.000 até 200.000.
Os tereftalatos de polialquileno do componente D.2 são produtos de reação de ácidos dicarboxílicos aromáticos ou seus derivados passíveis de reação, tais como dimetilésteres ou anidridos, e dióis alifáticos, cicloalifá- ticos ou aralifáticos, assim como misturas desses produtos de reação.
Tereftalatos de polialquileno preferidos contêm pelo menos 80% em peso, de preferência pelo menos 90% em peso, baseado no componente ácido dicarboxílico, dos radicais ácido tereftálico e pelo menos 80% em pe- so, de preferência pelo menos 90% em moles, baseado no componente diol, de radicais etileno glicol e/ou 1,4-butanodiol.
Os tereftalatos de polialquileno preferidos podem conter além dos ésteres de ácido tereftálico até 20% em mois, de preferência até 10% em mois, de radicais de outros ácidos dicarboxílicos aromáticos ou cicloalifá- ticos com 8 até 14 átomos de C ou ácidos dicarboxílicos alifáticos com 4 até 12 átomos de C, como por exemplo radicais de ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico, ácido 4,4'-difenildicarboxílico, ácido succí- nico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido azeláico, ácido ciclo-hexanodiacé- tico.
Os tereftalatos de polialquileno preferidos podem conter, além de radicais etileno glicol ou 1,4-butanodiol, até 20% em mois, de preferência até 10% em mois de outros dióis alifáticos com 3 até 12 átomos de C ou di- óis cicloalifáticos contendo de 6 até 21 átomos de carbono, por exemplo ra- dicais de 1,3-propanodiol, 2-etil-1,3-propanodiol, neopentil glicol, 1,5-penta- nodiol, 1,6-hexanodiol, ciclo-hexano-1,4-dimetanol, 3-etil-2,4-pentanodiol, 2- metil-2,4-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 2-etil-1,3-hexanodiol, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2,5-hexanodiol, 1,4-di-(P-hidroxietóxi)-benzeno, 2,2-bis-(4-hidroxiciclo-hexii)-propano, 2,4-di-hidróxi-1,1,3,3-tetrametil-ciclobu- tano, 2,2-bis-(4-p-hidroxietóxi-fenil)-propano e 2,2-bis-(4-hidroxipropoxifenil)- propano (DE-A 2 407 674, 2407 776, 2 715 932).
Os tereftalatos de polialquileno podem ser ramificados por incor- poração de quantidades relativamente pequenas de alcoóis tri-hídricos ou tetra-hídricos ou ácidos carboxílicos tribásicos ou tetrabásicos, por exemplo de acordo com DE-A 1 900 270 e US-PS 3 692 744. Exemplos de agentes de ramificação preferidos são ácido trimésinico, ácido trimelítico, trimetilole- tano, trimetilolpropano e pentaeritritol.
São particularmente preferidos os tereftalatos de polialquileno, que foram preparados apenas a partir de ácido tereftálico e seus derivados reativos (por exemplo seus dialquil ésteres) e etileno glicol e/ou 1,4-buta- nodiol, e misturas de tais tereftalatos de polialquileno.
Misturas de tereftalatos de polialquileno contêm de 1 até 50% em peso, de preferência de 1 até 30% em peso, de tereftalato de polietileno e de 50 até 99% em peso, de preferência de 70 até 99% em peso de terefta- lato de polibutileno.
Os tereftalatos de polialquileno preferentemente empregados possuem em geral uma viscosidade limite de 0,4 até 1,5 dl/g, de preferência 0,5 até 1,2 dl/kg, medido em fenol/o-diclorobenzeno (1:1 partes em peso) a 25°C em um viscosímetro de Ubbelohde.
Os tereftalatos de polialquileno podem ser preparados por pro- cessos conhecidos (ver por exemplo Manual dos Plásticos (Kunststoff- Handbuch), Volume VIII, pags. 695 em diante, editora Carl-Hanser-Verlag, Munique 1973).
Componente E
A composição pode conter outros aditivos poliméricos comerci- almente usuais, como agentes retardantes de chamas, sinergistas retardan- tes de chamas, agentes antidripping (por exemplo compostos das classes de substâncias das poliolefinas fluoradas, dos silicones, assim como das fibras de aramida), lubrificantes e agentes de desmoldagem (por exemplo, tetraes- tearato de pentaeritritol), agentes de nucleação, estabilizantes, antiestáticos (por exemplo, fuligem condutora, fibras de carbono, nanotubos de carbono, bem como antiestáticos orgânicos tais como éteres de polialquileno, sulfona- tos de alquila ou polímeros contendo poliamidas), preenchedores e materiais de reforço (por exemplo, fibras de vidro ou fibras de carbono, mica, caulim, talco, CaCO3 e flocos de vidro) bem como corantes e pigmentos.
Como agentes retardantes de chama são escolhidos de prefe- rência agentes retardantes de chama contendo fósforo, particularmente es- colhidos do grupo dos ésteres do ácido fosfórico e ésteres de ácido fosfôni- co, monoméricos e oligoméricos, fosfonato aminas e fosfazenos, também sendo possível usar misturas de diversos componentes selecionados de um ou vários desses grupos, como agente retardante de chamas. Também ou- tros compostos de fósforo livres de halogênio não especialmente menciona- dos podem ser empregados individualmente ou em quaisquer combinações com outros compostos de fósforo livres de halogênio. Por exemplo, são a- propriados como compostos de fósforo: fosfato de tributila, fosfato de trifeni- la, fosfato de tricresila, fosfato de difenilcresila, octilfosfato de difenila, fosfato de difenil-2-etilcresila, fosfato de tri-(isopropilfenila), resorcinol-ligado em ponte com di-fosfato ou oligofosfato e bisfenol-A-ligado em ponte com difos- fato ou oligofosfato. O uso de ésteres de ácido fosfórico oligomérico deriva- dos de bisfenol A é particularmente preferido. Compostos de fósforo apropri- ados como agentes retardantes de chama são conhecidos (ver por exemplo, a EP-A O 363 608, EP-A O 640 655) ou podem ser preparados por métodos conhecidos de uma maneira análoga (por exemplo Ullmanns Enzyklopàdie der technischen Chemie, Vol. 18, pág. 301 em diante 1979; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Vol. 12/1, p. 43; Beilstein Vol. 6, pág. 177).
Produção de composições de moldagem e corpos moldados
As massas moldadas termoplásticas de acordo com a invenção são preparadas misturando-se os respectivos constituintes de uma maneira conhecida e através de compostagem de fusão e extrusão por fusão da mis- tura a temperaturas de 200°C até 300°C em dispositivos convencionais, tais como amassadores internos, extrusores e parafusos com dupla hélice.
A misturação dos constituintes individuais pode ocorrer tanto su- cessivamente como também simultaneamente, e ainda tanto a cerca de 20°C (temperatura ambiente) quanto a uma temperatura elevada.
São objeto da invenção processos iguais para a produção de composições de moldagem e ao uso das composições de moldagem para preparação de corpos moldados.
As composições de moldagem de acordo com a invenção po- dem ser usadas para preparação de corpos moldados de todo tipo. Esses podem ser preparados por moldagem por injeção, extrusão e processo de insuflamento. Uma outra forma de processamento é a preparação de corpos moldados por estiramento profundo das placas ou laminados anteriormente produzidos.
Exemplos de tais corpos moldados são laminados, perfis, partes da carcaça de todo tipo, por exemplo para eletrodomésticos como prensas de suco, máquinas de café, liqüidificadores para máquinas de escritório, co- mo monitores, telas planas, notebooks, impressoras, copiadoras, placas, tubulações, canais para eletroinstalação, janelas, portas e outros perfis para o setor de construção (aplicação para interior e exterior) bem como partes elétricas e eletrônicas, tais como comutadores, plugs e tomadas, bem como para partes da carrosseria, a saber partes internas para transporte comerci- al, particularmente no setor automotivo.
Particularmente as composições de moldagem de acordo com a invenção, por exemplo, também são empregadas para preparação dos se- guintes corpos moldados ou partes moldadas: para acabamentos de interior de trens, navios, aviões, ônibus e outros veículos, carcaças de eletrodomés- ticos contendo pequenos transformadores, carcaças de dispositivos para processamento e transmissão de informação, carcaças e coberturas para aparelhos hospitalares, aparelhos de massagem e carcaças para tais, carri- nhos de brinquedo para crianças, elementos pré-fabricados planos para pa- rede, carcaças para dispositivos de segurança, containers para transporte com isolamento térmico, formas para dispositivos para vasos sanitários e de banho, grades de cobertura para aberturas de ventilação, e carcaças para ferramentas de jardim.
Os seguintes exemplos servem para maior esclarecimento da
invenção. Exemplos Componente A
Policarbonato linear à base de bisfenol A com um peso molecu- lar médio Mw de 27500 g/mol (determinado por cromatografia em fase ga- sosa (GPC)). Componente B1
Polímero de enxerto consistindo de 11% em peso de metacrilato .5 de polimetila em 89% em peso de uma base de enxerto que consiste de 92% de borracha de silicone e 8% em peso de borracha de acrilato de butila. Componente B2 (comparativo)
Polímero de enxerto consistindo de 28% em peso de copolímero de estireno-acrilonitrila em 72% em peso de uma base de enxerto de 46% em peso de borracha de silicone e 54% em peso de borracha de acrilato de butila.
Componente B3 (comparativo)
Polímero de enxerto consistindo de 17% em peso de polimetil metacrilato em 83 de uma base de enxerto consistindo de 11% em peso de borracha de silicone e 89% em peso de borracha de acrilato de butila. Componente C1
Polímero de enxerto consistindo de 30% em peso de acrilonitrila e estireno em 70% em peso de uma base de enxerto consistindo de borra- cha de EPDM1 o dieno sendo 5-etilideno-2-norborneno. O tamanho médio da partícula da base de enxerto (d50) é cerca de 250 nm. Componente C2 (comparativo)
Polímero de enxerto consistindo de 25% em peso de polimetil metacrilato em 75% de uma base de enxerto de borracha de acrilato de butila.
Componente C3 (comparativo)
Polímero de enxerto consistindo de 39% em peso de acrilonitrila e estireno em 61% em peso de uma base de enxerto de borracha de acrilato de butila.
Componente C4 (comparativo)
Polímero ABS preparado por polimerização por emulsão de 43% em peso baseado no polímero ABS1 de uma mistura de 27% em peso de acrilonitrila e 73% em peso de estireno, na presença de 57% em peso base- ado no polímero ABS de uma borracha de polibutadieno reticulada particula- da (diâmetro médio de partículas dso = 0,35 μm).
Componente D
Copolímero de estireno/acrilonitrilo contendo uma proporção em peso de estireno/acrilonitrilo de 72:28 e uma viscosidade limite de 0,55 dl/g (medida em dimetilformamida a 20°C).
Componente E
E1: tetraestearato de pentaeritritol como um lubrificante/agente de desmoldagem
E2: estabilizador de fosfito, Irganox0 B 900, Ciba Speciality Chemicals
E3: Black Pearls 800, Cabot Europa G.ISTO É, Suresnes, França.
Produção e verificação das composições de moldagem
Em um extrusor de dupla hélice (ZSK-25) (fábrica Werner und Pfleiderer) os materiais indicados na tabela 1 a um índice de rotação de 225 rpm e uma vazão de 20 kg/h a uma temperatura de fusão 260°C são em se- guida granulados. Os grânulos prontos são processados em uma máquina de moldagem por injeção formando os respectivos corpos de teste (tempera- tura de fusão 260°C, temperatura das ferramentas 80°C, velocidade de es- coamento da fronte 240 mm/s).
Para caracterização das propriedades dos corpos de teste são empregados os seguintes métodos:
A avaliação do brilho das superfícies plásticas ocorre de acordo com DIN 67 530 em corpos de teste da dimensão 60 mm χ 40 mm χ 2 mm em um ângulo de medição (a seguir também denominado ângulo de irradia- ção) de 20°.
O teste de punção é executado de acordo com ISO 6603-2 a uma temperatura de -30°C. Assim as imagens de ruptura de dez espécies de teste totais são avaliadas para verificar se na fração preponderante (pelo menos 80%), isto é, em pelo menos 8 de 10 experimentos, ocorre uma falha sem fragmentos.
Para o envelhecimento térmico corpos de teste foram armaze- nados a 100°C por um período de 500 horas de acordo com DIN IEC 60216- 1. Em seguir os corpos de teste foram submetidos a um teste de impacto de acordo com ISO 6603-2 a uma temperatura de -30°C. Tabela: Propriedades mecânicas das composições de moldagem
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1) ângulo de irradiação Os exemplos mostram que a redução desejada do brilho da su- perfície é atingida apenas com uma das combinações de B1 e C1 - e tam- bém apenas em um âmbito de concentração limitado.
A partir dos exemplos 1-5 e dos exemplos comparativos 6-9 fica claro que a redução no brilho ocorre na faixa de 20:80 a 80:20, baseado na proporção de B1 a C1.
Como é visível a partir do exemplo 2 e dos exemplos comparati- vos 11 e 12, uma redução do brilho é atingível somente com o uso do modi- ficador de resiliência B1 silicone/acrilato especial, mas não com B2 ou B3. A combinação de B1 com modificaaores de resiliência à base de polibutadieno (C4, exemplo comparativo 13) ou acrilato (C2 e C3, exemplos comparativos 14 e 15) não levam ao alvo. Também a combinação de C1 com um modifi- cador de resiliência à base de polibutadieno (C4, exemplo comparativo 16) não traz a combinação de propriedades desejada.
No emprego de B1 e C1 adicionalmente uma determinada quan- tidade de SAN (componente D) não deve ser ultrapassada. Com a mesma proporção A:B:C a concentração de D foi aumentada de 5,02 (exemplo 5) para 23,62 (Exemplo 2) para 40 (Comparação Exemplo 10). Como fica claro a partir da tabela, um brilho de superfície reduzido foi obtido nesta série so- mente no caso dos Exemplos 2 e 5.

Claims (10)

1. Composições contendo A) policarbonatos aromáticos e/ou poliestercarbonatos aro- máticos, B) um primeiro polímero de enxerto de B.1 de 0,1 até 30% em peso de pelo menos um monômero de vinila, em B.2 de 99,9 até 70% em peso de uma ou mais bases de en- xerto com temperaturas de transição de vidro < 10°C, sendo que a base de enxerto consiste de pelo menos 50% em peso de uma borracha de silicone, C) um segundo polímero de enxerto, que é diferente do Componente B, de C.1 5 até 95% em peso de pelo menos um monômero de vini- la em C.2 95 até 5% em peso de uma ou mais bases de enxerto com temperaturas de transição de vidro < 10°C, sendo que a base de enxerto consiste de pelo menos 50% em peso de uma borracha EPDM, D) (co)polímero de vinila e/ou tereftalato de polialquileno livres de borracha, e E) aditivos poliméricos, sendo que os componentes BeC estão presentes em uma pro- porção (B:C) na faixa de 20:80 a 80:20 e sendo que a composição contém de 10 até 92 partes em peso de componente A, de 8 até 90 partes em peso da soma dos componentes B e C, de 0 até 35 partes em peso de componente D, e de 0 até 30 partes em peso de componente E.
2. Composições de acordo com a reivindicação 1, onde os com- ponentes B e C estão presentes em uma proporção (B:C) na faixa de 35:65 a 45:55.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, onde a base de enxerto B.2 consiste de pelo menos 50% em peso de borracha de silicone e até 50% em peso de uma ou mais borrachas selecionadas do gru- po que consiste de borrachas de dieno, borrachas de EP(D)M1 acrilatos, po- liuretanos, silicone, cloropreno e borrachas de etileno/acetaío de vinila.
4. Composição de acordo com a reivindicação 3, onde a base de enxerto B.2 é uma mistura de 70 até 98% em peso de borracha de silicone e de 2 até 30% em peso de borracha de acrilato.
5. Composição de acordo com as reivindicações 1 a 4, onde a base de enxerto C.2 consiste de pelo menos 50% em peso de borrachas EPDM e até 50% em peso de uma ou mais borrachas selecionadas do grupo que consiste de borrachas de dieno, borrachas de silicone, acrilatos, poliure- tano, silicone, cloropreno e borrachas de etileno/ acetato de vinila.
6. Composição de acordo com a reivindicação 5, onde a base de enxerto C.2 é uma borracha EPDM.
7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações -1 a 6, onde está presente como aditivo polimérico pelo menos um compo- nente selecionado do grupo que consiste de agentes de retardantes de chama, agentes sinergistas de proteção contra chamas, agentes antigoteja- mento, lubrificantes e agentes de desmoldagem, agentes de nucleação, es- tabilizantes, antiestáticos, preenchedores e materiais de reforço, assim como colorantes e pigmentos.
8. Emprego das composições como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 na produção de corpos moldados.
9. Corpo moldado contendo uma composição como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
10. Corpo moldado de acordo com a reivindicação 9, caracteri- zado pelo fato de que o corpo moldado é parte de um veículo motorizado, de um trem, de um avião ou de um navio ou é uma carcaça de aparelhos elétri- cos contendo um pequeno transformador, uma carcaça para aparelhos de processamento de dados e transmissão de informações, carcaça e revesti- mento de equipamentos médicos, equipamentos de massagem e seus invó- lucros, automóveis de brinquedo para crianças, painéis de parede planos pré-fabricados, invólucros para dispositivos de segurança, recipientes de transporte isolados termicamente, corpos moldados para equipamentos sani- tários e de banheiro, grades para cobertura de aberturas de ventilação, ou uma caixa para ferramentas de jardinagem.
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