ES2215058T3 - Composiciones de poliamida aromatica para moldeo. - Google Patents
Composiciones de poliamida aromatica para moldeo.Info
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Abstract
Composición de poliamida aromática para moldeo que comprende: A) 100 partes en peso de poliamida semiaromática que tiene un componente monomérico aromático en una cantidad de más de un 20% molar, teniendo dicha poliamida un punto de fusión de más de 280ºC; y B) de 5 a 170 partes en peso de wollastonita que tiene una longitud media de aproximadamente 5 m a 180 m y un diámetro medio de 0, 1 m a 15, 00 m, siendo la relación de forma de promedio de la misma de más de 3:1.
Description
Composiciones de poliamida aromática para
moldeo.
Esta invención se refiere a una composición de
poliamida para moldeo que contiene wollastonita en forma de fibras,
y en mayor detalle se refiere a una composición de poliamida para
moldeo que presenta superiores características en materia de
rigidez, resistencia, tenacidad, estabilidad dimensional y
resistencia a las sustancias químicas y del aspecto superficial
externo y del deslizamiento en ambientes en los que existe un alto
grado de humedad y reinan altas temperaturas, tiene un bajo
coeficiente de dilatación lineal y es de bajo alabeo a pesar del
hecho de que hay en la misma un tipo de material de carga en forma
de fibras. La invención se refiere además a una composición de
poliamida cuyas excelentes propiedades son mantenidas en los objetos
reciclados que son producidos usando bebederos o mazarotas que
provienen de la inyección de la composición de poliamida, pero que
hacen que resulte más fácil controlar su color.
Es perfectamente sabido que con los polímeros
termoplásticos para moldeo son mezclados materiales reforzadores y/o
materiales de carga según las propiedades que requieran los usos a
los que estén destinados los productos moldeados.
En general, cuando son usados en solitario o en
combinación materiales inorgánicos de carga, de los cuales son
representativos las fibras de vidrio, las fibras de carbón, la
sílice, la arcilla, el talco y la mica, puede lograrse un
mejoramiento de algunas de las requeridas propiedades de los
materiales moldeados, tales como la rigidez, la tenacidad, el
aspecto superficial externo, la resistencia, el bajo alabeo, la
estabilidad dimensional y las características de deslizamiento y del
coeficiente de dilatación lineal de la composición de resina. Por
otro lado, hay una tendencia a que sean ejercidos efectos
perjudiciales en otras propiedades. Naturalmente, esta tendencia
deviene marcada al ser incrementado el contenido de material
inorgánico de carga en la composición de resina para moldeo que es
finalmente obtenida. Al mismo tiempo, hay también el problema de que
aumenta el coste de la composición de resina. Por otro lado, en los
últimos años han llegado a ser muy usadas poliamidas semiaromáticas
que contienen componentes monoméricos aromáticos en una parte de sus
elementos estructurales debido a su superior rigidez a altas
temperaturas, a su superior resistencia al calor, a su superior
resistencia a las sustancias químicas y a su superior capacidad de
absorción de agua. Se han hecho también intentos de aplicar como
polímeros termoplásticos estas mismas poliamidas y poliamidas
alifáticas, de las cuales son representativo el nilón 6 y el nilón
66, a varios tipos de productos moldeados para obtener productos
moldeados de superiores características en materia de resistencia
mecánica, rigidez y resistencia al calor. Son además perfectamente
conocidas composiciones en las cuales son incorporados a la mezcla
materiales inorgánicos de carga a efectos de mejorar adicionalmente
la rigidez y la tenacidad.
Sin embargo, no se han hecho en gran medida
intentos de mejorar la tenacidad y la resistencia al choque sin
perjudicar las superiores propiedades de las poliamidas
semiaromáticas a base de combinar materiales inorgánicos de carga
con poliamidas semiaromáticas.
En estas circunstancias, como ejemplo de combinar
varios materiales inorgánicos de carga con poliamidas semiaromáticas
hay la composición que está descrita, por ejemplo, en la Anterior
Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Nº
3-210359 [1991]. Fue efectuado un estudio para
mejorar la resistencia al calor mediante un incremento de la
cristalinidad y mejorar el aspecto superficial externo a base de
combinar wollastonita u otras varias cargas que tienen partículas
aciculares y están presentes en la roca metamórfica natural que
consta esencialmente de metasilicato cálcico con las composiciones
de poliamida semiaromática como se describe en esa solicitud.
Los objetos moldeados pueden ser coloreados para
varios usos, y se desean como composiciones de moldeo por inyección
composiciones de poliamida en las que sean menores los efectos
ejercidos por el hecho de estar contenidos en las mismas tales
colorantes en las propiedades mecánicas y en la tenacidad, y se
desea que los bebederos y las mazarotas que provienen del moldeo por
inyección para la producción de objetos moldeados puedan ser
reciclados para dar respuesta a la demanda que ha venido siendo
formulada por la sociedad en los últimos años en el sentido de que
los procesos productivos contribuyan a la reducción de los
desperdicios industriales.
Sin embargo, nada se ha descrito con respecto a
la longitud, al diámetro y a la relación de forma de la
wollastonita, y no han sido aportadas composiciones de poliamida
aromática que presenten superiores características en materia de
rigidez, resistencia, tenacidad, estabilidad dimensional y
resistencia a las sustancias químicas y del aspecto superficial
externo y superiores características de deslizamiento y superiores
características de alabeo en ambientes en los que exista un alto
grado de humedad y reinen altas temperaturas y que tengan bajos
coeficientes de dilatación
lineal.
lineal.
Es un objetivo de esta invención aportar una
composición de poliamida para moldeo que presente superiores
características en materia de rigidez, resistencia, tenacidad y
estabilidad dimensional y de la resistencia a las sustancias
químicas y del aspecto superficial externo y superiores
características de deslizamiento en ambientes en los que exista un
alto grado de humedad y reinen altas temperaturas, teniendo la
composición de resina de dicha composición de poliamida un bajo
coeficiente de dilatación lineal y siendo dicha composición de
poliamida de bajo alabeo a pesar del hecho de que haya en la misma
un tipo de material de carga en forma de fibras.
Otro objetivo de esta invención es el de aportar
una composición de poliamida cuyas excelentes propiedades se
mantengan en los objetos reciclados producidos usando bebederos o
mazarotas que provengan de la inyección de la composición de
poliamida y en los objetos moldeados aunque los mismos sean
coloreados a base de inyectar una composición de moldeo
coloreada.
Hemos descubierto que los objetivos anteriormente
mencionados son alcanzados mediante una composición de poliamida que
contiene wollastonita que presenta un diámetro, una longitud y una
relación de forma especificados. La composición de poliamida para
moldeo según la presente invención presenta superiores
características en materia de rigidez, resistencia, tenacidad y
estabilidad dimensional y de la resistencia a las sustancias
químicas y del aspecto superficial externo y superiores
características de deslizamiento en ambientes en los que existe un
alto grado de humedad y reinan altas temperaturas, teniendo dicha
composición de poliamida para moldeo según la presente invención un
bajo coeficiente de dilatación lineal y siendo dicha composición de
poliamida para moldeo según la presente invención de bajo alabeo.
Además, la composición de poliamida para moldeo según la presente
invención aporta las ventajas de que las excelentes propiedades de
la composición de poliamida para moldeo según la invención se
mantienen en los objetos reciclados que son producidos usando
bebederos o mazarotas que provienen de la inyección de la
composición de poliamida y en los objetos moldeados aunque los
mismos sean coloreados mediante colorante que esté contenido en la
composición de poliamida para moldeo.
Una composición de poliamida aromática para
moldeo que comprende: A) 100 partes en peso de una poliamida
semiaromática que tiene un componente monomérico aromático en una
cantidad de más de un 20% molar, teniendo dicha poliamida un punto
de fusión de más de 280ºC; y B) de 5 a 170 partes en peso de
wollastonita que tiene una longitud media de aproximadamente 5
\mum a aproximadamente 180 \mum y un diámetro medio de
aproximadamente 0,1 \mum a 15,00 \mum, siendo la relación de
forma de promedio de la misma de más de 3:1.
Otra forma de esta invención está dirigida a una
composición de poliamida que comprende: A) 100 partes en peso de una
poliamida semiaromática en la cual (a) la cantidad de monómero
aromático en el componente monomérico que forma la poliamida es de
más de un 20% molar, teniendo dicha poliamida (b) un componente de
ácido dicarboxílico seleccionado de entre los miembros del grupo que
consta de ácido tereftálico, una mezcla de ácido tereftálico y ácido
isoftálico en la cual la cantidad de ácido tereftálico en el
componente de ácido dicarboxílico es de más de un 40% molar, una
mezcla de ácido tereftálico y ácido adípico y una mezcla de ácido
tereftálico, ácido isoftálico y ácido adípico en la cual la cantidad
de ácido tereftálico en el componente de ácido dicarboxílico es de
más de un 40% molar, y (c) un componente diamínico seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de hexametilenodiamina y una
mezcla de hexametilenodiamina y
2-metilpentametilenodiamina, y (d) un punto de
fusión de más de 280ºC; y B) de 5 a 170 partes en peso de
wollastonita que tiene una longitud media de aproximadamente 5
\mum a aproximadamente 180 \mum y un diámetro medio de
aproximadamente 0,1 \mum a 15,00 \mum, siendo la relación de
forma de promedio de la misma de más de 3:1.
En las poliamidas semiaromáticas que son usadas
en esta invención, la cantidad de monómeros aromáticos en los
monómeros que constituyen la poliamida es de un 20% molar o más y su
punto de fusión es de más de 280ºC. El contenido de monómero
aromático deberá ser preferiblemente de más de un 25% molar, y será
preferiblemente de un 25% molar a un 60% molar. Cuando el contenido
de monómero aromático es de menos de un 20% molar, disminuye la
rigidez a altas temperaturas y empeoran las propiedades mecánicas al
tener lugar absorción de agua. Esto no es deseable.
Los ejemplos específicos de monómeros aromáticos
incluyen diaminas aromáticas, ácidos carboxílicos aromáticos y
ácidos aminocarboxílicos aromáticos. Las diaminas aromáticas pueden
incluir, por ejemplo, compuestos tales como
p-fenilenodiamina,
o-fenilenodiamina,
m-fenilenodiamina, p-xilenodiamina y
m-xilenodiamina. Los ácidos dicarboxílicos
aromáticos pueden incluir, por ejemplo, compuestos tales como ácido
tereftálico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido
2-metiltereftálico y ácido naftalenodicarboxílico.
Los ácidos aminocarboxílicos aromáticos pueden incluir, por ejemplo,
compuestos tales como el ácido p-aminobenzoico.
Estos monómeros aromáticos pueden ser usados individualmente, o bien
los mismos pueden ser usados en combinaciones de dos o más.
De estos monómeros aromáticos, pueden usarse
preferiblemente ácido tereftálico o mezclas de ácido tereftálico y
ácido isoftálico.
Otros componentes estructurales de los polímeros
semiaromáticos son ácidos dicarboxílicos alifáticos,
alquilenodiaminas alifáticas, alquilenodiaminas alicíclicas y ácidos
aminocarboxílicos alifáticos.
El componente de ácido dicarboxílico alifático
puede ser ácido adípico, ácido sebácico, ácido azelaico y ácido
dodecanoico. Dichos ácidos pueden ser usados individualmente o en
combinaciones de dos o más. Es preferible el uso de ácido
adípico.
El componente de alquilenodiamina alifática puede
ser de cadena recta o de cadena ramificada. Específicamente, dicho
componente puede ser etilenodiamina, trimetiletilenodiamina,
tetrametiletilenodiamina, pentametiletilenodiamina,
hexametiletilenodiamina, 1,7-diaminoheptano,
1,8-diaminooctano,
1,9-diaminononano,
1,10-diaminodecano,
2-metilpentametiletilenodiamina y
2-etiltetrametiletilenodiamina. Dichos compuestos
pueden ser usados individualmente y en combinaciones de dos o
más.
El componente de alquilenodiamina alicíclica
puede ser 1,3-diaminociclohexano,
1,4-diaminociclohexano,
1,3-bis(aminometil)ciclohexano,
bis(aminometil)ciclohexano,
bis(4-aminociclohexil)metano,
4,4'-diamino-3,3'-dimetildiciclohexilmetano,
isoforonadiamina y piperazina. Dichos compuestos pueden ser usados
individualmente o en combinaciones de dos o más.
El componente de ácido aminocarboxílico
alicíclico puede ser ácido 6-aminocaproico, ácido
11-aminoundecanoico y ácido
12-aminododecanoico. Pueden ser también usadas
lactamas cíclicas que corresponden a estas materias primas. Dichos
materiales pueden ser usados individualmente o en combinaciones de
dos o más.
Las poliamidas semiaromáticas que son usadas en
esta invención pueden ser preparadas a base de polimerizar los
componentes monoméricos anteriormente mencionados. Dichas poliamidas
semiaromáticas pueden ser también preparadas a base de mezclar dos o
más poliamidas semiaromáticas.
Los componentes estructurales específicos y las
proporciones entre componentes de la poliamida semiaromática en la
cual la cantidad de monómeros aromáticos en el componente monomérico
que constituye la poliamida es de más de un 20% molar son
determinados convenientemente según las propiedades que deba reunir
el producto que deba ser moldeado a base de la composición de
poliamida de esta invención y de forma tal que el punto de fusión de
la poliamida semiaromática sea de más de 280ºC. Cuando el punto de
fusión es de menos de 280ºC, la resistencia al calor no es
suficiente, lo cual no es deseable. Cuando dicho punto de fusión es
de más de 350ºC, son generados gases de descomposición de la
composición. Preferiblemente, dicho punto de fusión deberá ser de
280ºC a 350ºC. Más preferiblemente, dicho punto de fusión deberá ser
de 295ºC a 330ºC.
El componente de ácido dicarboxílico (b) puede
ser una mezcla de ácido tereftálico y ácido isoftálico, o cuando se
use una mezcla de ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido
adípico, la cantidad de ácido tereftálico en el componente de ácido
dicarboxílico puede ser de más de un 50% molar.
La wollastonita que es usada en esta invención es
un mineral blanco que consta esencialmente de metasilicato cálcico y
es usado comúnmente como material inorgánico de carga en polímeros
termoplásticos para moldeo.
La wollastonita está en forma de fibras y su
longitud media deberá estar situada dentro de la gama de longitudes
que va de 5 a 180 \mu, y preferiblemente de 20 a 100 \mum, su
diámetro medio deberá estar situado dentro de la gama de diámetros
que va de 0,1 a 15,0 \mum, y preferiblemente de 2,0 a 7,0 \mum,
y su relación de forma de promedio (relación de la longitud a la
anchura) deberá ser de más de 3 : 1, y deberá estar preferiblemente
situada dentro de la gama de relaciones de forma que va de 3 : 1 a
50 : 1, y más preferiblemente, de 5 : 1 a 30 : 1. Cuando la longitud
media, el diámetro medio y la relación de forma de promedio de la
wollastonita no están situados dentro de las gamas de valores
especificadas de esta invención, no puede ser realizada una
composición de poliamida aromática para moldeo que presente
superiores características en materia de rigidez, resistencia,
tenacidad y estabilidad dimensional y de la resistencia a las
sustancias químicas y del aspecto superficial externo y que presente
superiores características de deslizamiento en ambientes en los que
exista un alto grado de humedad y reinen altas temperaturas y que
tenga un bajo coeficiente de dilatación lineal y sea de bajo
alabeo.
La wollastonita de esta clase es incorporada a la
mezcla en una cantidad de 5 a 170 partes en peso, y preferiblemente
de 10 a 100 partes en peso, por cada 100 partes en peso del
componente de resina en la composición de esta invención.
Cuando son mezcladas en alto contenido con
poliamidas fibras de vidrio, que son perfectamente conocidas como
materiales inorgánicos de carga en forma de fibras, deviene un
problema el alabeo del producto moldeado. Sin embargo, en esta
invención pueden lograrse productos moldeados de bajo alabeo a pesar
del hecho de ser usado en alto contenido un material de carga en
forma de fibras.
Se prefiere que la wollastonita en forma de
fibras que es usada en esta invención sea tratada con un agente de
acoplamiento de circonato, silano o titanato o con otros agentes de
acoplamiento o agentes de tratamiento superficial. Es también
preferible que las fibras de wollastonita sean tratadas con agentes
de tratamiento superficial de silano usando aminosilano
(\gamma-aminopropiltrietoxisilano) o epoxisilano
(\gamma-glicidoxipropilmetoxisilano). La cantidad
de los agentes de tratamiento superficial anteriormente mencionados
es de aproximadamente un 0,2 -2,0% en peso por cada cien partes en
peso de la wollastonita, y más preferiblemente de un 0,5 - 1,0% en
peso. En un proceso de tratamiento preferido, los agentes de
tratamiento son añadidos a las fibras de wollastonita siendo a
continuación efectuado un calentamiento y secado, o bien las fibras
de wollastonita no tratadas son mezcladas con una mezcla de resinas
poliamídicas y de los agentes de tratamiento en las cantidades
predeterminadas en una mezcla conjunta en preparación de la
composición de poliamida según la presente invención.
La composición de poliamida de esta invención
puede también contener un estabilizador térmico. El estabilizador
térmico puede ser un compuesto que contenga cobre, en el cual el
contenido de cobre sea de 10 a 1000 ppm. Es particularmente deseable
un halogenuro de cobre tal como yoduro de cobre o bromuro de cobre.
Es añadido de ordinario como estabilizador térmico auxiliar un
compuesto de halógeno alquílico.
Puede ser además también añadido a la composición
de poliamida de esta invención un antioxidante fenólico, y pueden
ser usados en combinación un antioxidante y un estabilizador
térmico.
El antioxidante fenólico puede ser
trietilenglicol-bis[3-(3-t-butil-5-metil-4-hidroxifenil)
propionato],
1,6-hexanodiol-bis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)
propionato],
pentaeritritil-tetraquis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)
propionato],
octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)
propionato,
octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)
propionato, éster
3,5-di-t-butil-4-hidroxibencilfosfonatodietílico,
N,N'-hexametilenobis(3,5-di-t-butil-4
hidroxihidrocinamida),
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris-(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)
benceno y
3,9-bis[2-(3-(3-t-butil-4
hidroxi-5-metilfenil) propi-
niloxi)-1,1-dimetiletil]-2,4,8,1-tetraoxaspiro[5,5] undecano. De éstos, son preferibles el pentaeritritil-tetraquis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato] y la N,N'-hexametilenobis(3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamida).
niloxi)-1,1-dimetiletil]-2,4,8,1-tetraoxaspiro[5,5] undecano. De éstos, son preferibles el pentaeritritil-tetraquis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato] y la N,N'-hexametilenobis(3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamida).
Puede ser añadido junto con el agente oxidante
fenólico un antioxidante auxiliar fosforado o sulfurado. El
antioxidante auxiliar fosforado puede ser
tris(2,4-di-t-butilfenil)
fosfito,
2-[[2,4,8,10-tetraquis(1,1-dimetiletil)
dibenzo [d,f][1,3,2] dioxafosfebin
6-il]oxi]-N,N-bis[2-[[2,4,8,10-tetraquis(1,1
dimetiletil) dibenzo [d,f][1,3,2]dioxafosfebin
6-il]oxi]-etil] etanamina y
bis(2,6-di-t-butil-4-metil-fenil]pentaeritritol
difosfito. De éstos, es preferible la
2-[[2,4,8,10-tetraquis(1,1-dimetiletil)
dibenzo [d,f][1,3,2] dioxafosfebin
6-il]oxi]-N,N'-bis[2-[[2,4,8,10-tetraquis(1,1
dimetiletil) dibenzo [d,f][1,3,2]dioxafosfebin
6-il]oxi]-etil]
etanamina.
El antioxidante auxiliar sulfurado puede ser
2,2-tiodietilenobis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato]
y
tetraquis[metileno-3-(dodeciltio)propionato]metano.
La composición de poliamida de esta invención
puede también contener un agente de desmoldeo. El agente de
desmoldeo puede ser un ácido graso, un éster graso, una sal metálica
de un ácido graso y mezclas de los mismos, éteres de ácido graso,
ceras de polietileno y derivados de los mismos y varios tipos de
monoamidas, bisamidas y bisurea.
La composición de poliamida aromática para moldeo
de esta invención puede ser añadida a los componentes anteriormente
mencionados en un grado que no perjudique sus características, y
pueden ser mezclados con la poliamida aditivos de los que son usados
comúnmente tales como estabilizadores aptos para impartir
resistencia a la intemperie, agentes pirorretardantes,
plastificantes y agentes de nucleación.
La composición de poliamida aromática para moldeo
de esta invención puede ser preparada a base de fusionar y mezclar
la poliamida aromática A anteriormente mencionada, la wollastonita B
y además los necesarios aditivos y/u otras resinas según se desee.
No hay limitaciones particulares con respecto al método de
preparación. Por ejemplo, dicha composición de poliamida aromática
para moldeo de esta invención puede ser preparada por un método tal
como el de mezclar y amasar los aditivos y/o las otras resinas que
se deseen mientras la poliamida aromática A anteriormente mencionada
y la wollastonita B son fusionadas usando un dispositivo amasador
tal como una máquina extrusionadora de husillo biaxial.
Un producto moldeado con la forma deseada puede
ser fabricado a base de la composición de poliamida aromática para
moldeo de esta invención usando métodos de moldeo por fusión de los
que son utilizados comúnmente, como es por ejemplo el moldeo por
inyección, el moldeo por compresión o el moldeo por extrusión.
Se comprenderá mejor la invención haciendo
referencia a los ejemplos siguientes.
Se describe a continuación esta invención a base
de ejemplos. Sin embargo, esta invención no queda exclusivamente
limitada a estos ejemplos.
Ejemplos 1 a
3
Ejemplos Comparativos 1 a
5
La poliamida aromática y los materiales
inorgánicos de carga que se indican en la Tabla 1 fueron fusionados
y amasados en una máquina extrusionadora de husillo biaxial y fueron
enfriados con agua, después de lo cual fueron fabricados pellets.
Usando los pellets que fueron obtenidos fueron moldeadas a una
temperatura del molde de 150ºC probetas para los ensayos. Usando las
probetas que fueron moldeadas se procedió a determinar la
resistencia a la tracción, el alargamiento de rotura a la tracción,
la resistencia a la flexión, el módulo de flexión, la resistencia al
impacto según la prueba Izod y el coeficiente de dilatación lineal.
Las probetas de 75 mm x 125 mm x 3,2 mm fueron moldeadas a una
temperatura del molde de 150ºC usando los pellets que fueron
obtenidos, y usando las probetas fue determinado el porcentaje de
contracción de moldeo. Los resultados están indicados en la Tabla
1.
El nilón semiaromático y los materiales
inorgánicos de carga que fueron usados en los ejemplos y en los
ejemplos comparativos fueron los que se indican a continuación.
- A.
- Wollastonita en forma de fibras (nombre comercial: Bistal W101; fabricada por la Otsuka Chemicals (Ltd.)
- Longitud media: 20-35 \mum; diámetro medio: 2-5 \mum; relación de forma de promedio: 4:1 - 14:1
- B.
- Wollastonita en forma de fibras (nombre comercial: Nyad G; fabricada por la Nyco Company)
- Longitud media/diámetro medio: presenta una amplia gama de distribución que sobrepasa la gama que se especifica en esta invención
- Relación de forma de promedio: 15:1
- C.
- Arcilla sinterizada esferoidal (nombre comercial: Translink 445; fabricada por la Engelhard Company)
- Diámetro medio: 1,4 \mum
- D.
- Fibras de vidrio (nombre comercial: PPG3540; fabricadas por la PPG Company)
- Longitud media de las fibras: 3 mm; diámetro medio de las fibras: 10 \mum
- Relación de forma: 300:1
Poliamida semiaromática en la cual son
polimerizados en las proporciones de un 25% molar, un 25% molar y un
50% molar respectivamente
2-metilpentametilenodiamina, hexametilenodiamina y
ácido tereftálico (nombre comercial HTN501; fabricada por la Du Pont
Company; punto de fusión 305ºC; temperatura de transición
vítrea
125ºC)
125ºC)
Los métodos de determinación fueron los
siguientes:
(Resistencia a la tracción)
Determinada según ASTM D638.
(Alargamiento de rotura a la tracción)
Determinado según ASTM D638.
(Resistencia a la flexión)
Determinada según ASTM D790.
(Módulo de flexión)
Determinado según ASTM
D790-92.
(Resistencia al impacto según la prueba Izod)
Determinada según ASTM D256.
Los coeficientes de dilatación lineal dentro de
una gama de temperaturas de -40ºC a 180ºC fueron determinados usando
probetas para flexión según ASTM.
Las probetas obtenidas como se ha descrito
anteriormente fueron dejadas en reposo por espacio de 48 horas a
23ºC y en una humedad relativa de un 50%, después de lo cual fueron
efectuadas durante el moldeo determinaciones del porcentaje de
contracción F en la dirección del flujo de la resina y del
porcentaje de contracción V en dirección perpendicular al flujo de
la resina. Cuanto más se aproxima a 1 el valor de F/V, tanto menos
alabeo del producto moldeado hay.
El coeficiente de rozamiento dinámico de las
probetas para ensayo de tracción según ASTM fue medido a base de la
distancia real tras 1 hora de ensayo de deslizamiento alternativo
bajo las condiciones siguientes:
Carga: 2 kp
Distancia: 32,5 mm
Tiempo de ciclo: 1 seg.
Material probado: SMC45
La abrasión y el coeficiente de rozamiento
dinámico fueron medidos tras 24 horas de ensayo de deslizamiento
rotativo con una máquina de pruebas de materiales de tipo rotativo
para la determinación del rozamiento y de la abrasión bajo las
condiciones siguientes:
Carga: 20 kp
Distancia: 15 m/seg.
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Al comparar los Ejemplos 1 a 3 y los Ejemplos
Comparativos 2 a 5, puede verse que cuando se usa wollastonita en
forma de fibras pueden obtenerse productos moldeados de superiores
características en materia de rigidez, resistencia y tenacidad, y
pueden obtenerse composiciones de poliamida semiaromática que tienen
bajos coeficientes de dilatación lineal.
Al comparar el Ejemplo 2 y el Ejemplo Comparativo
1, puede verse que usando la wollastonita especificada por esta
invención pueden mejorarse adicionalmente la rigidez, la resistencia
y la tenacidad y puede obtenerse un valor extremadamente bajo para
el coeficiente de dilatación lineal.
Comparando los resultados de los Ejemplos 1 y 2
con los del Ejemplo Comparativo 5, puede verse que a pesar de que no
hubo marcadas diferencias en cuanto a la rigidez, había un menor
alabeo en los ejemplos en los cuales fue usada wollastonita en forma
de fibras.
Ejemplo Comparativo
6
A fin de confirmar los efectos de los agentes
colorantes en las composiciones de poliamida para moldeo de esta
invención, una mezcla madre de TiO_{2} preparada de forma tal que
el contenido de TiO_{2} en los productos moldeados fuese de un
0,08% en peso fue mezclada respectivamente con la misma composición
como en el Ejemplo 2 y en el Ejemplo Comparativo 5, y fueron
moldeadas probetas como en los Ejemplos anteriores. Fueron
determinadas las propiedades físicas de las probetas preparadas
mediante la composición que contenía TiO_{2}, y fue hallado el
porcentaje (%) de mantenimiento de las propiedades físicas para las
probetas obtenidas a partir de la composición que no contenía
TiO_{2}. Los resultados están indicados en la Tabla 2.
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Comparando los resultados del Ejemplo 4 con los
del Ejemplo Comparativo 6 puede verse que todas las propiedades
físicas se mantenían mejor en el Ejemplo 4. Esto evidencia que la
composición de poliamida aromática de esta invención podía mantener
unas superiores propiedades físicas incluso en los productos
moldeados colorea-
dos.
dos.
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Ejemplo Comparativo
7
A fin de confirmar los efectos de la adición de
composición de moldeo obtenida del reciclaje de artículos moldeados
hechos a base de la composición de poliamida según esta invención en
las propiedades de tales artículos reciclados, probetas del Ejemplo
2 y del Ejemplo Comparativo 5 fueron pulverizadas a prácticamente el
mismo tamaño como los pellets, y el material pulverizado fue
sometido a moldeo por inyección bajo las mismas condiciones como
para el moldeo de las probetas, siendo de tal manera recicladas las
probetas. Fueron determinadas las propiedades físicas de las
probetas recicladas, y fueron hallados los porcentajes de
mantenimiento para las distintas propiedades físicas para las
probetas obtenidas a partir de la composición antes de la
pulverización y para las probetas recicladas. Los resultados están
indicados en la Tabla 3.
Comparando estos resultados del Ejemplo 5 con los
del Ejemplo comparativo 7, puede verse que en el Ejemplo 5 se
mantiene un superior equilibrio de las distintas propiedades de la
composición de poliamida. Esto evidencia que pueden mantenerse
superiores propiedades incluso en los productos moldeados que se
usan para reciclaje.
La composición de poliamida aromática para moldeo
de esta invención puede proporcionar productos moldeados que tienen
bajos coeficientes de dilatación lineal, presentan superiores
características en materia de rigidez, resistencia, tenacidad,
estabilidad dimensional y resistencia a las sustancias químicas y
del aspecto superficial externo y de las características de
deslizamiento en ambientes en los que existe un alto grado de
humedad y reinan altas temperaturas, y son de bajo alabeo.
Además, la composición de poliamida aromática de
esta invención puede proporcionar artículos moldeados cuyas
excelentes propiedades se mantienen en los objetos reciclados
producidos usando bebederos o mazarotas que provienen de la
inyección de la composición de poliamida y en los objetos moldeados
incluso si los mismos son coloreados.
Claims (6)
1. Composición de poliamida aromática para moldeo
que comprende:
A) 100 partes en peso de poliamida semiaromática
que tiene un componente monomérico aromático en una cantidad de más
de un 20% molar, teniendo dicha poliamida un punto de fusión de más
de 280ºC; y
B) de 5 a 170 partes en peso de wollastonita que
tiene una longitud media de aproximadamente 5 \mum a 180 \mum y
un diámetro medio de 0,1 \mum a 15,00 \mum, siendo la relación
de forma de promedio de la misma de más de 3:1.
2. Composición de poliamida aromática para moldeo
que comprende:
A) 100 partes en peso de una poliamida
semiaromática en la cual (a) la cantidad de monómero aromático en el
componente monomérico que forma la poliamida es de más de un 20%
molar, teniendo dicha poliamida (b) un componente de ácido
dicarboxílico seleccionado de entre los miembros del grupo que
consta de ácido tereftálico, una mezcla de ácido tereftálico y ácido
isoftálico en la cual la cantidad de ácido tereftálico en el
componente de ácido dicarboxílico es de más de un 40% molar, una
mezcla de ácido tereftálico y ácido adípico y una mezcla de ácido
tereftálico, ácido isoftálico y ácido adípico en la cual la cantidad
de ácido tereftálico en el componente de ácido dicarboxílico es de
más de un 40% molar, y (c) un componente diamínico seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de hexametilenodiamina y una
mezcla de hexametilenodiamina y
2-metilpentametilenodiamina, y (d) un punto de
fusión de más de 280ºC; y
B) de 5 a 170 partes en peso de wollastonita que
tiene una longitud media de aproximadamente 5 \mum a
aproximadamente 180 \mum y un diámetro medio de aproximadamente
0,1 \mum a 15,00 \mum, siendo la relación de forma de promedio
de la misma de más de 3:1.
3. La composición de la reivindicación 1, que
comprende además un estabilizador térmico.
4. La composición de la reivindicación 3, que
comprende además un antioxidante fenólico.
5. La composición de la reivindicación 4, que
comprende además un antioxidante auxiliar seleccionado de entre los
miembros del grupo que consta de antioxidantes fosforados y
antioxidantes sulfurados.
6. La composición de la reivindicación 1, que
comprende además un agente de desmoldeo.
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