ES2222039T3 - Masas de moldeo termoplasticas no reforzadas. - Google Patents
Masas de moldeo termoplasticas no reforzadas.Info
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Abstract
Empleo de masas de moldeo termoplásticas, que contienen, referido a la suma de los componentes A hasta C y, en caso dado, D y E, que resulta un 100% en peso, a) de un 10 hasta un 98% en peso de al menos un poliéster aromático como componente A, b) de un 1 hasta un 50% en peso de al menos un copolímero de injerto en forma de partículas, con una temperatura de transición vítrea de la fase elástica por debajo de 0ºC y un tamaño de partículas medio de 50 hasta 1000 nm como componente B, c) de un 1 hasta un 50% en peso de un copolímero, formado por los monómeros c1) de un 50 hasta un 90% en peso de al menos un monómero vinilaromático como componente C1, y c2) de un 10 hasta un 25% en peso de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo como componente C2, como componente C, d) de un 0 hasta un 25% en peso de otros polímeros compatibles, miscibles con los componentes A y/o C o dispersables en estos, como componente D, e) de un 0 hasta un 10% en peso de aditivos escogidos de estabilizantes de UV, hollín, pigmentos, retardantes de la oxidación, lubricantes y agentes desmoldeantes como componente E. para la obtención de piezas moldeadas para el recinto interior de automóviles.
Description
Masas de moldeo termoplásticas no reforzadas.
La invención se refiere a masas de moldeo
termoplásticas no reforzadas, a piezas moldeadas de ellas, así como
al empleo de las masas de moldeo para la obtención de piezas
moldeadas.
Las piezas moldeadas, formadas por materias
primas polímeras, que se emplean en el espacio interno de
vehículos, tienen que cumplir con elevadas exigencias referente a
su resistencia a la deformación por calor, sus propiedades
mecánicas, sus propiedades superficiales, su comportamiento de
envejecimiento así como su comportamiento de olor. Para la obtención
de piezas moldeadas para finalidades internas de vehículos se
emplean actualmente diversas materias primas polímeras.
Otra materia prima es ABS. Esta materia prima
muestra una estabilidad a UV deficiente, una estabilidad al
envejecimiento por calor deficiente y una resistencia a la
deformación por calor deficiente (temperatura de reblandecimiento
Vicat B<110ºC).
Otro material empleada es ABS/PC (mezcla
polímero, constituida por copolímero de
acrilonitrilo/butadieno/estire-
no y policarbonato). Este material muestra, sin embargo, tan solo una estabilidad a UV insuficiente, un comportamiento al envejecimiento térmico deficiente (tenacidad y dilatación de rotura después del almacenaje en calor), propiedades superficiales desfavorables, una estabilidad al fisuramiento deficiente, por ejemplo, frente a plastificantes, así como propiedades de emisión particularmente deficientes y un comportamiento de olor deficiente. Por comportamiento de olor se entiende la tendencia de los materiales, de emitir después de un almacenaje térmico y climatológico de duración fijada, componentes volátiles, que muestren un olor apreciable.
no y policarbonato). Este material muestra, sin embargo, tan solo una estabilidad a UV insuficiente, un comportamiento al envejecimiento térmico deficiente (tenacidad y dilatación de rotura después del almacenaje en calor), propiedades superficiales desfavorables, una estabilidad al fisuramiento deficiente, por ejemplo, frente a plastificantes, así como propiedades de emisión particularmente deficientes y un comportamiento de olor deficiente. Por comportamiento de olor se entiende la tendencia de los materiales, de emitir después de un almacenaje térmico y climatológico de duración fijada, componentes volátiles, que muestren un olor apreciable.
Como de más material entra en consideración
ABS/PA (mezcla polímera, constituida por ABS y poliamida). También
la ABS/PA muestra una estabilidad a UV deficiente, una estabilidad a
la deformación por calor deficiente (temperatura de
reblandecimiento Vicat B < 105ºC), una estabilidad al
envejecimiento por calor deficiente, una absorción de la humedad
elevada, así como una fluibilidad deficiente.
Como de más material entra en consideración
PPE/HIPS (mezcla polímera, constituida por óxido de polifenileno y
poliestireno modificado resiliente). Inconvenientes en este
material son su fluibilidad deficiente, estabilidad a UV
deficiente, adherencia de espuma y estabilidad al envejecimiento por
calor, así como su comportamiento de olor deficiente.
Además se emplea PET/PC (mezcla polímera,
constituida por tereftalato de polietileno y policarbonato). Los
inconvenientes de esta materia prima son su estabilidad al
fisuramiento reducida, por ejemplo, frente a plastificantes, así
como su fluibilidad deficiente.
También PBT/PC muestra como de más material
empleado una fluibilidad y una estabilidad a la rotura
deficientes.
Los materiales anteriormente citados muestran
mayoritariamente una estabilidad a la deformación por calor solo
deficiente, que se expresa en una temperatura de reblandecimiento
Vicat-B tan solo reducida (Vicat B < 130ºC), así
como una estabilidad al envejecimiento por calor deficiente. Una
estabilidad a la deformación térmica y estabilidad a la alteración
térmica buena de los materiales empleados es, sin embargo,
esencial, ya que puede calentarse claramente el espacio interior
del vehículo, particularmente con influencia de la irradiación
solar.
Los inconvenientes anteriormente citados pudieron
resolverse con materiales polímeros a base de PBT/ASA/PSAN (mezclas
polímeras, constituidas por tereftalato de polibutileno, copolímero
de acrilonitrilo/estireno/éster del ácido acrílico y copolímero de
poliestireno/acrilonitrilo). Tales materiales se ofrecen
generalmente por la DE-A 39 11 828. Los ejemplos de
ejecución se refieren a las masas de moldeo con un porcentaje de
acrilonitrilo elevado del copolímero de PSAN. Las piezas moldeadas,
formadas por estas masas de moldeo muestran, sin embargo, como la
mayor parte de las materias primas anteriormente citadas, un
comportamiento de emisión y de olor deficiente. También tiene una
mala influencia el porcentaje fibroso de estas masas de moldeo sobre
las propiedades superficiales y la tenacidad de las piezas
moldeadas obtenidas a partir de ellas.
La EP-A 0 471 554 se refiere a
composiciones de poliéster, que contienen tereftalato de
polibutileno y determinados copoliésteres. No se ofrece el empleo
de estas composiciones para la obtención de piezas internas de
vehículos.
La US 5,501,898 se refiere a piezas internas de
vehículos, que contiene un laminado, formado por una primera,
segunda y tercera capa, formada por fibras de poliésteres.
La EP-A 0 643 104 ofrece masas de
moldeo termoplásticas, que contienen un tereftalato, un copolímero
de injerto de acrilato/estireno/acrilonitrilo con distribución de
tamaños de partículas bimodal y un copolímero de
estireno/acrilonitrilo. Como empleo para las masas de moldeo allí
descritas se cita la obtención de carcasas de aparatos para
aparatos electrónicos sensibles y costosos, así como de láminas
resistentes al fisuramiento.
La US 4,940,746 ofrece masas de moldeo
termoplásticas, que contienen un poliéster, un copolímero de injerto
de acrilato/estireno/acrilonitrilo, un copolímero de
estireno/acrilonitrilo y fibras de vidrio. No se indican los
empleos especiales para las piezas moldeadas obtenidas a partir de
las masas de moldeo.
El objeto de la presente invención es la puesta a
disposición de masas de moldeo adecuadas para la obtención de
piezas moldeadas, que se emplean en el espacio interior de
vehículos, que muestran un perfil de propiedades favorable en el
sentido de sus propiedades superficiales mecánicas y ópticas así
como particularmente una estabilidad a la deformación por calor,
estabilidad al envejecimiento por calor y un buen comportamiento de
emisión y/o un buen comportamiento de olor.
La tarea se resuelve mediante masas de moldeo
termoplásticas, que contienen, referente a la suma de los
componentes A hasta C y, en caso dado D y E, de la que resulta la
totalidad de un 100% en peso,
- a)
- de un 10 hasta un 98% en peso de al menos un poliéster aromático como componente A,
- b)
- de un 1 hasta un 50% en peso de al menos un copolímero de injerto en forma de partículas, con una temperatura de transición vítrea de la fase elástica por debajo de 0ºC y un tamaño de partículas medio de 50 hasta 1000 nm como componente B,
- c)
- de un 1 hasta un 50% en peso de un copolímero, formado por los monómeros
- c1)
- de un 50 hasta un 90% en peso de al menos un monómero vinilaromático como componente C1, y
- c2)
- de un 10 hasta un 25% en peso de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo como componente C2,
como componente C,
- d)
- de un 0 hasta un 25% en peso de otros polímeros compatibles, miscibles con los componentes A y/o C o dispersables en estos, como componente D,
- e)
- de un 0 hasta un 10% en peso de aditivos habituales como estabilizantes de UV, hollín, pigmentos, retardantes de la oxidación, lubricantes y agentes desmoldeantes como componente E.
Como componente A contiene la masa de moldeo
según la invención de un 10 hasta un 98% en peso, preferentemente
de un 20 hasta un 75% en peso, particularmente preferente de un 30
hasta un 60% en peso de al menos un poliéster aromático. Los
poliésteres contenidos en las masas de moldeo según la invención
son en sí conocidos.
La obtención de los poliésteres puede llevarse a
cabo mediante reacción del ácido tereftálico, sus ésteres u otros
derivados formadores de ésteres con 1,4-butanodiol,
1,3-propanodiol o bien 1,2-etanodiol
de manera en sí conocida.
Hasta un 20% en mol del ácido tereftálico pueden
reemplazarse por otros ácidos dicarboxílicos. Tan solo se citan en
este caso, por ejemplo, ácidos naftalindicarboxílicos, ácido
isoftálico, ácido adípico, ácido aceláico, ácido sebácico, ácido
dodecánico y ácidos ciclohexanodicarboxílicos, mezclas,
constituidas por estos ácidos carboxílicos y derivados formadores de
ésteres de los mismos.
También hasta un 20% en mol de los compuestos
dihidroxílicos, 1,4-butanodiol,
1,3-propanodiol o bien 1,2-etanodiol
pueden substituirse por otros compuestos dihidroxílicos, por
ejemplo, 1,6-hexanodiol,
1,4-hexanodiol,
1,4-ciclohexanodiol,
1,4-di(hidroximetil)ciclohexano,
bisfenol A, neopentilglicol, mezclas de estos dioles así como
derivados formadores de ésteres de los mismos.
Los poliésteres aromáticos preferentes son
polietilentereftalato (PET),
politrimetilenter-eftalato (PTT) y particularmente
polibutilentereftalato (PBT), que se forman exclusivamente a partir
de ácido tereftálico y los correspondientes dioles
1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol y
1,4-butanodiol. Los poliésteres aromáticos pueden
emplearse también total o parcialmente en forma de reciclados de
poliésteres, como molienda de PET de material de botellas o de
deshechos de la obtención de botellas.
En una forma de ejecución particularmente
preferente consiste el componente A en
- a1)
- un 60 hasta un 100% en peso, particularmente de un 80 hasta un 95% en peso de polibutilentereftalato, y
- a2)
- un 0 hasta un 40% en peso, particularmente de un 5 hasta un 20% en peso de polibutilentereftalato.
La masa de moldeo según la invención contiene
como componente B de un 1 hasta un 50% en peso, preferentemente de
un 1 hasta un 25% en peso, particularmente preferente de un 2 hasta
un 15% en peso, particularmente de un 2 hasta un 10% en peso de al
menos un polímero de injerto en forma de partículas con una
temperatura de transición vítrea de la fase elástica por debajo de
los 0ºC y un tamaño de partículas medio de 50 hasta 1000 nm.
Preferentemente se trata el componente B de un
copolímero de injerto, formado por
- b1)
- un 50 hasta un 90% en peso de una base de injerto en forma de partículas B1 con una temperatura de transición vítrea por debajo de 0ºC, y
- b2)
- un 10 hasta un 50% en peso de una envoltura de injerto B2, formada por los monómeros
- b21)
- de un 50 hasta un 90% en peso de al menos un monómero vinilaromático como componente B21, y
- b22)
- de un 10 hasta un 49% en peso de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo como componente B22.
La base de injerto en forma de partículas B1
puede consistir en un 70 hasta un 100% en peso de un dieno
conjugado y en un 0 hasta un 30% en peso de un monómero difuncional
con dos enlaces dobles no conjugados y olefínicos. Tales bases de
injerto se emplean, por ejemplo, en polímeros de ABS o polímeros de
MBS como componente B.
Según una forma de ejecución preferente de la
invención consiste la base de injerto B1 en los monómeros
- b11)
- de un 75 hasta un 99,9% en peso de un éster alquílico con 1 a 10 átomos de carbono del ácido acrílico como componente B11,
- b12)
- de un 0,1 hasta un 10% en peso de al menos un monómero polifuncional con al menos dos enlaces dobles olefínicos no conjugados como componente B12, y
- b13)
- de un 0 hasta un 24,9% en peso de uno o más otros comonómeros copolimerizables como componente B13.
La base de injerto B1 se trata de un elastómero,
el cual muestra una temperatura de transición vítrea de
preferentemente menos de -20ºC, particularmente preferente menor de
-30ºC.
Para la obtención de los elastómeros se emplean
como monómeros principales B11 ésteres del ácido acrílico con 1 a
10 átomos de carbono, particularmente con 4 a 8 átomos de carbono
en el componente alcohol. Los monómeros particularmente preferentes
B11 son acrilato de iso- y n-butilo así como
acrilato de 2-etilhexilo, de los cuales los dos
citados en último lugar son particularmente preferentes.
Además de los ésteres del ácido acrílico se
emplean como monómero reticulado B12 de un 0,1 hasta un 10,
preferentemente de un 0,1 hasta un 5 particularmente preferente de
un 1 hasta un 4% en peso de un monómero polifuncional con al menos
dos enlaces dobles olefínicos no conjugados. Los ejemplos son
divinilbenceno, dialilfumarato, dialilftalato, trialilcianurato,
trialilisocianurato, acrilato de triciclodecenilo y acrilato de
dihidrodicliclopentadienilo, de los cuales los dos citados en último
lugar son particularmente preferentes.
Además de los monómeros B11 y B12 pueden
participar en la formación de la base de injerto B1 todavía hasta
un 24,9, preferentemente hasta un 20% en peso de otros monómeros
copolimerizables, preferentemente butadieno-1,3,
estireno, \alpha-metilestireno, acrilonitrilo,
metacrilonitrilo y ésteres alquílicos con 1 a 8 átomos de carbono
del ácido metacrílico o mezclas de estos monómeros. En una forma de
ejecución particularmente preferente no contiene la base de injerto
B1 ningúnbutadieno-1,3, particularmente consiste la
base de injerto B1 exclusivamente en los componentes B11 y B12.
Sobre la base de injerto B1 se injerta una
envoltura de injerto B2, formada por los monómeros
- b21)
- de un 50 hasta un 90% en peso, preferentemente de un 60 hasta un 90% en peso, particularmente preferente de un 65 hasta un 80% en peso de un monómero vinilaromático como componente B21, y
- b22)
- de un 10 hasta un 50% en peso, preferentemente de un 10 hasta un 40% en peso, particularmente preferente de un 20 hasta un 35% en peso de acrilonitrilo o metacrilonitrilo o sus mezclas como componente B22.
Los ejemplos para monómeros vinilaromáticos son
estireno insubstituido y estirenos substituidos, como
\alpha-metilestireno,
p-cloroestireno y
p-cloro-\alpha-metilestireno.
Son preferentes estireno insubstituido y
\alpha-metilestireno, particularmente preferente
es estireno insubstituido.
Según una forma de ejecución de la invención
asciende el tamaño de partículas medio del componente B de 50 hasta
200 nm, preferentemente de forma aproximada a 100 nm.
Según otra forma de ejecución de la invención
asciende el tamaño de partículas medio del componente B de 200
hasta 1000 nm, preferentemente de forma aproximada a 500 nm.
Según otra forma de ejecución de la invención es
la distribución de los tamaños de partículas del componente B
bimodal, consistiendo el componente B en un 10 hasta un 90% en
peso, preferentemente de un 30 hasta un 90% en peso,
particularmente preferente de un 50 hasta un 75% en peso de un
copolímero de injerto finamente dividido con un tamaño de
partículas desde 50 hasta 200 nm, preferentemente de forma
aproximada de 100 nm y de un 10 hasta un 90% en peso,
preferentemente de un 10 hasta un 70% en peso, particularmente
preferente de un 25 hasta un 50% en peso de un copolímero de
injerto gruesamente dividido con un tamaño de partículas medio de
250 hasta 1000 nm, preferentemente de forma aproximada de 500
nm.
Como tamaño de partículas medio o bien
distribución de tamaños de partículas se indican las magnitudes
determinadas a partir de la distribución de masas integral. Los
tamaños de partículas medios según la invención se tratan en todos
los casos de un promedio en peso de los tamaños de partículas, como
se determinaron mediante una ultracentrífuga analítica
correspondiente al método de W. Scholtan y H- Lange, Kolloid- Z.
und Z.-Polymere 250 (1972), páginas 782-796. La
medición ultracentrífuga proporciona la distribución de masas
integral del diámetro de partículas de una muestra. De ello puede
sacarse cuanto porcentaje en peso de las partículas tiene un
diámetro igual o menor de un determinado tamaño. El diámetro de
partículas medio, que se denomina también como valor de d_{50} de
la distribución de masas integral, se define en este caso, como el
diámetro de partículas en el cual un 50% en peso de las partículas
tienen un diámetro menor que el diámetro, que corresponde al valor
de d_{50}. Además tiene entonces un 50% en peso de las partículas
un diámetro mayor que el del valor de d_{50}. Para el
caracterizado de la anchura de la distribución de tamaños de
partículas de las partículas de caucho se emplea además del valor de
d_{50} (diámetro de partículas medio) los valores de d_{10} y
de d_{90} resultantes de la distribución de masas integral. El
valor de d_{10} o bien de d_{90} de la distribución de masas
integral se define, en este caso, correspondientemente al valor de
d_{50} con la diferencia que se refiere a un 10 hasta un 90% en
peso de las partículas. El cociente
(d_{90}-
d_{10})/d_{50}=Q
representa una medida para la
anchura de distribución de los tamaños de partículas. Como
componente A de polímeros de emulsión A empleables según la
invención muestran preferentemente valores de Q menores que 0,5,
particularmente menores que
0,35.
El copolímero de injerto B es generalmente uni- o
polifásico, es decir, un polímero formado por un núcleo y una o
varias envolturas. El polímero consiste en una etapa base (núcleo
de injerto) B1 y una o -preferentemente- varias etapas injertadas a
ella B2 (envoltura de injerto), las denominadas etapas de injerto o
envolturas de injerto.
Mediante injertado sencillo o injertado múltiple
pueden aplicarse una o varias envolturas de injerto sobre las
partículas de caucho, pudiendo tener cada envoltura de injerto otra
composición. Adicionalmente a los monómeros injertados pueden
injertarse concomitantemente monómeros, que contienen grupos
reticulados polifuncionales o reactivos (véase, por ejemplo,
EP-A 0 230 282, DE-A 36 01 419,
EP-A 0 269 861).
Según una forma de ejecución de la invención
sirven cono base de injerto B1 polímeros del ácido acrílico
reticulados con una temperatura de transición vítrea por debajo de
0ºC. Los polímeros del éster del ácido acrílico reticulados tienen
que mostrar preferentemente una temperatura de transición vítrea
menor que -20ºC, particularmente menor que -30ºC.
Principalmente es también posible una formación
de varias capas del polímero de injerto, debiendo mostrar al menos
una envoltura interna una temperatura de transición vítrea menor
que 0ºC y la envoltura externa una temperatura de transición vítrea
de más que 23ºC.
En una forma de ejecución preferente consiste la
envoltura de injerto B2 en al menos una envoltura de injerto,
teniendo la envoltura de injerto más externa de ellas una
temperatura de transición vítrea de más que 30ºC, mostrando un
polímero formado a partir de los monómeros de la envoltura de
injerto B2 una temperatura de transición vítrea de más que
80ºC.
Los procedimientos de obtención adecuados para
los copolímeros de injerto B son la polimerización en emulsión, en
solución, en masa o en suspensión. Preferentemente se obtienen los
copolímeros de injerto B mediante polimerización en emulsión por
medio de radicales, a temperaturas de 20ºC hasta 90ºC con empleo de
iniciadores hidrosolubles o solubles en aceite, como peroxodisulfato
o benzoilperóxido, o con ayuda de iniciadores Redox. Los
iniciadores Redox sirven también para la polimerización por debajo
de 20ºC.
Los procedimientos de polimerización en emulsión
adecuados se describen en las
DE-A-28 26 925, DE-A
31 49 358 y por la DE-C-12 60
135.
La formación de las envolturas de injerto se
lleva acabo preferentemente en el procedimiento de polimerización
en emulsión, como se describe en las
DE-A-32 27 555, 31 49 357, 31 49 358
y 34 14 118. El ajuste definido de los tamaños de partículas según
la invención de 50 hasta 1000 nm se lleva a cabo preferentemente
según los procedimientos, que se describen por la
DE-A-12 60 135 y
DE-A-28 26 925, o bien Applied
Polymer Science, tomo 9 (1965), página 2929. El empleo de polímeros
con tamaños de partículas diversos se conoce, por ejemplo, por las
DE-A-28 26 925 y US 5,196,480.
Como componente C contienen las masas de moldeo
según la invención de un 1 hasta un 50% en peso, preferentemente de
un 10 hasta un 25% en peso, particularmente preferente de un 12
hasta un 20% en peso de un copolímero, formado por los
monómeros
- c1)
- de un 75 hasta un 90% en peso, preferentemente de un 77 hasta un 90% en peso, particularmente preferente de un 81 hasta un 90% en peso de al menos un monómero vinilaromático como componente C1, y
- c2)
- de un 10 hasta un 25% en peso, preferentemente de un 10 hasta un 23% en peso, particularmente preferente de un 10 hasta un 19% en peso, particularmente de un 15 hasta un 19% en peso de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo como componente C2.
Como monómeros vinilaromáticos son adecuados los
monómeros anteriormente citados C1 y los monómeros vinilaromáticos
anteriormente citados como componente B21. Preferente es el
componente C un polímero amorfo, como se describe previamente como
envoltura de injerto B2. Según una forma de ejecución de la
invención se emplea como componente C un copolímero, formado por
estireno y/o \alpha-metilestireno con
acrilonitrilo. el contenido de acrilonitrilo en estos copolímeros
del componente C se sitúa, en este caso, no por encima de un 25% en
peso y asciende generalmente de un 10 hasta un 25% en peso,
preferentemente de un 10 hasta un 22% en peso, particularmente
preferente de un 10 hasta un 19% en peso y particularmente de un 15
hasta un 19% en peso. Se supone, que el reducido contenido de
acrilonitrilo del componente C tiene una mejorada compatibilidad
con el componente A, por lo que se condicionan propiedades
mecánicas mejores. Al componente C pertenecen también los
copolímeros de estireno-acrilonitrilo no injertados
libres formados en la copolimerización de injerto. En función de
las condiciones escogidas en la polimerización de injerto para la
obtención del copolímero de injerto B puede ser posible que se
formen en la polimerización de injerto ya un porcentaje suficiente
de componente C. Generalmente se necesita, sin embargo, que los
productos obtenidos en la copolimerización de injerto se mezclen
con el componente C obtenido por separado y adicional.
Este componente C obtenido por separado y
adicional puede tratarse preferentemente de un copolímero de
estireno/acrilonitrilo, un copolímero de
\alpha-metilestireno/acrilonitrilo o un
terpolímero de
\alpha-metilestireno/estireno/acrilonitri-
lo. Es esencial que el contenido de acrilonitrilo no sobrepase en los copolímeros C un 25% en peso, particularmente un 19% en peso. Los copolímeros pueden emplearse individualmente o también como mezcla para el componente C, de manera que pueda tratarse el componente C obtenido por separado y adicional de las masas de moldeo según la invención, por ejemplo, de una mezcla, constituida por un copolímero de estireno/acrilonitrilo (PSAN) y un copolímero de \alpha-metilestireno/acrilonitrilo. También el contenido de acrilonitrilo de los diversos copolímeros del componente C puede ser diferente. Preferentemente consiste el componente C, sin embargo, tan solo en uno o varios copolímeros de estireno/acrilonitrilo, pudiendo mostrar los copolímeros un contenido diferente de acrilonitrilo. En una forma de ejecución preferente consiste el componente C en un copolímero de estireno/acrilonitrilo.
lo. Es esencial que el contenido de acrilonitrilo no sobrepase en los copolímeros C un 25% en peso, particularmente un 19% en peso. Los copolímeros pueden emplearse individualmente o también como mezcla para el componente C, de manera que pueda tratarse el componente C obtenido por separado y adicional de las masas de moldeo según la invención, por ejemplo, de una mezcla, constituida por un copolímero de estireno/acrilonitrilo (PSAN) y un copolímero de \alpha-metilestireno/acrilonitrilo. También el contenido de acrilonitrilo de los diversos copolímeros del componente C puede ser diferente. Preferentemente consiste el componente C, sin embargo, tan solo en uno o varios copolímeros de estireno/acrilonitrilo, pudiendo mostrar los copolímeros un contenido diferente de acrilonitrilo. En una forma de ejecución preferente consiste el componente C en un copolímero de estireno/acrilonitrilo.
Como componente D pueden contener las masas de
moldeo según la invención de un 0 hasta un 25% en peso de otros
polímeros compatibles con los componentes A y/o C miscibles de
forma homogénea o dispersables en estos. Pueden emplearse, por
ejemplo, cauchos injertados habituales en el tema, como cauchos de
etileno-acetato de vinilo, cauchos de silicona,
cauchos de poliéter, cauchos de dieno hidratados, cauchos de
polialquileno, cauchos de acrilato, cauchos de
etileno-propileno, cauchos de
etileno-propileno-dieno y cauchos de
butilo, cauchos de metacrilato de
metilo-butadieno-estireno (MBS),
cauchos de metacrilato de metilo, acrilato de
butilo-estireno, en cuanto sean miscibles o bien
dispersables en la fase mixta formada a partir de los componentes
A, B y C. Preferentemente se emplean caucho de acrilato, caucho de
etileno-propileno (EP) y caucho de
etileno-propileno-dieno (EPDM).
Entran en consideración además polímeros o copolímeros compatibles
o miscibles con la fase mixta formada a partir de los componentes B
y C, como policarbonatos, polimetacrilatos, particularmente PMMA,
polifeniléter o poliestireno sindiotáctico.
Entran en consideración particularmente además
cauchos reactivos, que se enlazan a los poliéster (componente A)
mediante un enlace covalente, como con anhídridos de ácido,
anhídrido del ácido maleico o compuestos epóxi, como metacrilato de
glicidilo, cauchos de poliolefina injertados y/o cauchos de
acrilato particulares. También es también posible el empleo de uno o
varios polímeros o bien copolímeros, que forman en la fase
interfacial amorfa formada a partir de los componentes B y/o C y
fase cristalina o parcialmente cristalina formada a partir del
componente A y de modo que cuide de una mejor ligamiento de ambas
fases. Los ejemplos de tales polímeros son copolímeros de injerto,
formados por PBT y PSAN o copolímeros segmentarios, como copolímeros
bloque o copolímeros multibloque de al menos un segmento de PBT con
M_{w} > 1000 y al menos un segmento de PSAN o de un segmento
compatible/miscible con PSAN con M_{w}>1000.
Como componente E contienen las masas de moldeo
según la invención de un 0 hasta un 10% en peso de aditivos
habituales. Como tales aditivos se citan, por ejemplo,
estabilizantes de UV, retardantes de la oxidación, lubricantes y
agentes de desmoldeo, colorantes, pigmentos, germinantes, productos
antiestáticos, antioxidantes, estabilizantes para la mejora de la
termoestabilidad, para el aumento de la estabilidad a la luz, para
el aumento de la estabilidad a la hidrólisis y la estabilidad
contra los productos químicos, agentes contra la descomposición
térmica y particularmente lubricantes y deslizantes, que son
convenientes para la obtención de cuerpos moldeados o bien piezas
moldeadas. La incorporación por dosificación de estos otros aditivos
puede llevarse a cabo en cualquier estadio del proceso de
obtención, preferentemente, preferentemente sin embargo en un punto
de tiempo temprano, para aprovecharse tempranamente los efectos
estabilizantes (u otros efectos especiales) del aditivo. Los
estabilizantes térmicos o bien retardantes de la oxidación son
habitualmente halogenuros de metal (cloruros, bromuros, yoduros),
que se derivan de metales del grupo I del sistema periódico de los
elementos químicos (como Li, Na, K, Cu).
Los estabilizantes adecuados son los fenoles
habituales impedidos, pero también vitamina E o bien compuestos
formados de forma análoga. También son adecuados estabilizantes
HALS (Hindered Amine Light Stabilizers), benzofenonas, resorcinas,
salicilatos, benzotriazoles y otros compuestos (por ejemplo
Irganox®, Tinuvin®, como Tinuvin® 770 (absorbentes HALS,
bis-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebazato)
o Tinuvin®P (absorbente de
UV-(2H-benzotriazol-2-il)-4-metilfenol),
Topanol®). Estos se emplean habitualmente en cantidades de hasta un
2% en peso (referido a la totalidad del peso).
Los lubricantes y agentes de desmoldeo adecuados
son ácido esteárico, estearilalcohol, éster del ácido esteárico o
bien ácidos grasos generalmente superiores, sus derivados y las
mezclas de ácidos grasos correspondientes con 12 a 30 átomos de
carbono. Las cantidades de estos aditivos se sitúan en el intervalo
de un 0,05 hasta un 1% en peso.
También entren en consideración aceites de
silicona, isobuteno oligómero o productos similares como aditivos;
las cantidades habituales ascienden de un 0,05 hasta un 5% en peso.
Los pigmentos, colorantes, esclarecedores del color, como azul
ultramarino, ftalocianinas, dióxido de titanio, sulfuros de cadmio,
derivados del ácido perilentetracarboxílico son de igual modo
empleables. Como aditivo puede emplearse además hollín bien
unificado como también tanda principal.
Los agentes auxiliares de elaboración y
estabilizantes como estabilizantes de UV, lubricantes y productos
antiestáticos se emplean habitualmente en cantidades de un 0,01
hasta un 5% en peso, referido a la totalidad de la masa de
moldeo.
También los agentes de germinación, como talco,
fluoruro de calcio, fenilfosfinato sódico, óxido de aluminio o
politetraflúoretileno finamente dividido pueden aplicarse en
cantidades, por ejemplo, de hasta un 5% en peso referido a la
totalidad de la masa de moldeo. Los plastificantes, como éster
dioctílico del ácido ftálico, éster dibencílico del ácido ftálico,
éster butilbencílico del ácido ftálico, aceites hidrocarburos,
N-(n-butil)bencenosulfonamida, o- y
p-toluoletilsulfonamida se agregan convenientemente
en cantidades de hasta aproximadamente un 5% en peso, referido a la
masa de moldeo. Los agentes de coloración, como colorantes y
pigmentos pueden agregarse en cantidades de hasta aproximadamente
un 5% en peso referido a la masa moldeo.
La mezcla de los componentes A, B y C y, en caso
dado, D y E puede llevarse a cabo de cualquier manera según todos
los métodos conocidos. En la mezcla pueden emplearse los
componentes A hasta C y, en caso dado D y E como tal o también en
forma de mezclas de un componente con uno o varios de los otros
componentes. Por ejemplo puede mezclarse previamente el componente B
con una parte o la totalidad del componente C y, en caso dado, los
componentes D y E y a continuación mezclarse con los restantes
componentes. Cuando los componentes B y C, por ejemplo, se obtienen
mediante polimerización en emulsión, será posible, mezclar las
dispersiones polímeras obtenidas entre sí, por lo que se precipitan
los polímeros entre sí y se elabora la mezcla polímera.
Preferentemente se lleva a cabo, sin embargo, la mezcla de los
componentes B y C mediante extrusión conjunta, amasado o laminado
de los componentes, aislándose los componentes B y C, si fuese
necesario, antes de solución o dispersión acuosa obtenida en la
polimerización. Las masas de moldeo termoplásticas según la
invención pueden obtenerse, por ejemplo, de manera tal, que se
mezcle el componente A con respectivamente los componentes B y C o
con una mezcla, constituida por estos, y, en caso dado, con los
componentes D y E y se funde en una extrusora.
Las masas de moldeo según la invención pueden
elaborarse según procedimientos conocidos de la elaboración
termoplástica para dar piezas moldeadas. Particularmente puede
llevarse a cabo su obtención mediante moldeo térmico, extrusión,
moldeo por inyección, calandrado, soplado de cuerpos huecos,
prensado, sinterizado por prensado, embutición profunda o
sinterizado, preferentemente mediante moldeo por inyección. Las
piezas moldeadas obtenibles a partir de las masas de moldeo según
la invención son de igual modo el objeto de la presente
invención.
Las piezas moldeadas obtenidas a partir de las
masas de moldeo según la invención muestran tan solo emisiones
reducidas de componentes volátiles con un olor apreciable. El
comportamiento de olor de substancias polímeras se valora según DIN
50011/PV 3900 y vale para componentes del sector del automóvil. El
resultado del ensayo de olor según esta norma es en el caso de las
piezas moldeadas según la invención generalmente mejor que la nota
5, preferentemente mejor que la nota 4,5. La emisión de carbono de
las piezas moldeadas según PV 3341 es generalmente < 60
\mug/g, preferentemente < 90 \mug/g, particularmente
preferente < 40 \mug/g.
Las piezas moldeadas según la invención muestran
además una buena resistencia a la deformación por calor. La
temperatura de reblandecimiento Vicat B es generalmente > 120ºC,
preferentemente > 130ºC, particularmente preferente >
140ºC.
Las piezas moldeadas según la invención muestran
además un buen comportamiento frente al envejecimiento por
calor.
Las piezas moldeadas según la invención muestran
además buenas propiedades mecánicas. Así es su módulo de elasticidad
generalmente > 1800, preferentemente > 1000 MPa, su tensión
de estiramiento es generalmente > 40 MPa, preferentemente > 4
MPa, su tenacidad según ISO 179/1eU generalmente > 50 kJ por
m^{2}, preferentemente > 80 kJ por m^{2} y su resiliencia
sin almacenaje previo al calor según ISO 179/1eA generalmente >
10 kJ por m^{2} y su fluibilidad (MVR 260ºC/5 kp de fuerza de
apoyo) > 20, preferentemente > 25 g/cm^{3}.
Las piezas moldeadas según la invención muestran,
también después de 1000 horas de almacenaje al calor a 130ºC, en
-20ºC ningún comportamiento de astillado en el ensayo de
perforación (3 mm de diámetro de placas, según ISO 6603/2).
Las piezas moldeadas según la invención sirven
por su elevada estabilidad a la deformación por calor, su buena
resistencia al envejecimiento térmico, su estabilidad a los UV, sus
buenas propiedades mecánicas así como a sus buenas propiedades
superficiales para un gran número de aplicaciones. Solo
ejemplificativamente se citan: aplicaciones en el sector del hogar y
sanitario, como piezas de materia sintética en maquinillas de
afeitar, aplicaciones en el sector de deporte y del tiempo libre,
como útiles del jardín y aparatos del jardín así como para
aplicaciones en vehículos en el sector interno y externo.
Por sus propiedades, por ejemplo, por su buen
comportamiento de emisión y sus buenas propiedades mecánicas, son
adecuadas las piezas moldeadas según la invención particularmente
para aplicaciones en el espacio interno de vehículos. Las piezas
moldeadas según la invención son por ello particularmente
revestimientos, depósitos, piezas de tapas de instrumentos,
balaustradas de puertas, piezas para la consola de medios así como
sujeciones para radio y planta climatizadora, pantalla para la
consola de medios, pantallas para radio, planta climatológica y
ceniceros, prolongaciones de la consola de medios, revestimientos
para la puerta del conductor y del acompañante, revestimientos para
la consola de medios, componentes para el asiento del conductor y
del acompañante, como fundas para el asiento, canales
refrigerantes, carcasas de espejos internos, caperuzas de
instrumentos, portalámparas de instrumentos, capas superiores e
inferiores para la columna de dirección, canales de conducción del
aire, salidas del aire y piezas intermedias para la afluencia hacia
las personas y el canal refrigerante, revestimientos laterales de
puertas, revestimientos en la zona del codo, toberas de salida del
aire, aperturas de descongelador, interruptores y palancas
obtenidos a partir de las masas de moldeo según la invención. Estas
aplicaciones se citan tan solo de forma ejemplificativa para todas
las aplicaciones internas posibles de vehículos.
Por sus muy buenas propiedades superficiales no
tienen que barnizarse las piezas moldeadas según la invención.
También queda elevada su tenacidad en presencia de piezas moldeadas
reforzadas por fibras de vidrio.
El objeto de la invención es también el empleo de
las masas de moldeo según la invención para la obtención de las
piezas moldeadas citadas.
La invención se explicará a continuación mediante
los siguientes ejemplos:
Ejemplos 1 a
4
Ejemplos comparativos V1 y
V2
Correspondientemente a las indicaciones de la
siguiente tabla 1 se mezclan las cantidades indicadas de
tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polibutileno
normalizado o bien reciclado (PET), cauchos de injerto P1 y P2,
copolímeros PSAN 1, PSAN 2 y PSAN 3, cauchos reactivos y aditivos en
una extrusora de husillos a una temperatura de 250ºC hasta 270ºC. A
partir de las masas de moldeo formadas en este caso se moldean por
inyección las probetas correspondientes a las normas de DIN.
El modificante 1 es un caucho de acrilato de
etilo-metacrilato de
metilo-metacrilato de glicidilo de la firma Elf
Atochem (Lotader®).
El modificante 2 es un caucho de acrilato de
butilo-MMA-metacrilato de glicidilo
de la firma Rohm und Haas (Polaroid®).
El P1 en una caucho de injerto ASA finamente
dividido con un 25% en peso de acrilonitrilo en la envoltura de
injerto SAN con un tamaño de partículas medio de aproximadamente
100 nm.
El P2 en una caucho de injerto ASA finamente
dividido con un 25% en peso de acrilonitrilo en la envoltura de
injerto SAN con un diámetro de partículas medio de aproximadamente
500 nm.
El PSAN 1 es un copolímero de
estireno/acrilonitrilo con un 19% en peso de acrilonitrilo.
El PSAN 2 es un copolímero de
estireno/acrilonitrilo con un 35% en peso de acrilonitrilo.
La valoración del comportamiento de emisión se
llevó a cabo según DIN 3341.
La tabla 2 contiene los resultados del ensayo del
comportamiento de emisión así como los resultados de los ensayos
mecánicos también llevados a cabo.
Claims (7)
1. Empleo de masas de moldeo termoplásticas, que
contienen, referido a la suma de los componentes A hasta C y, en
caso dado, D y E, que resulta un 100% en peso,
- a)
- de un 10 hasta un 98% en peso de al menos un poliéster aromático como componente A,
- b)
- de un 1 hasta un 50% en peso de al menos un copolímero de injerto en forma de partículas, con una temperatura de transición vítrea de la fase elástica por debajo de 0ºC y un tamaño de partículas medio de 50 hasta 1000 nm como componente B,
- c)
- de un 1 hasta un 50% en peso de un copolímero, formado por los monómeros
- c1)
- de un 50 hasta un 90% en peso de al menos un monómero vinilaromático como componente C1, y
- c2)
- de un 10 hasta un 25% en peso de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo como componente C2,
como componente C,
- d)
- de un 0 hasta un 25% en peso de otros polímeros compatibles, miscibles con los componentes A y/o C o dispersables en estos, como componente D,
- e)
- de un 0 hasta un 10% en peso de aditivos escogidos de estabilizantes de UV, hollín, pigmentos, retardantes de la oxidación, lubricantes y agentes desmoldeantes como componente E.
para la obtención de piezas moldeadas para el
recinto interior de automóviles.
2. Empleo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el componente A consiste en
- a1)
- un 60 hasta un 100% en peso de tereftalato de polibutileno, y
- a2)
- un 0 hasta un 40% en peso de tereftalato de polietileno.
3. Empleo según una de las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado porque el componente B consiste en
- b1)
- un 50 hasta un 90% en peso de una base de injerto en forma de partículas B1 formada por los monómeros
- b11)
- de un 75 hasta un 99,9% en peso de un éster alquílico con 1 a 10 átomos de carbono del ácido acrílico como componente B11,
- b12)
- de un 0,1 hasta un 10% en peso de al menos un monómero polifuncional con al menos dos enlaces dobles olefínicos no conjugados como componente B12, y
- b13)
- de un 0 hasta un 24,9% en peso de uno o más otros comonómeros copolimerizable como componente B13, y
- b2)
- un 10 hasta un 50% en peso de una envoltura de injerto B2, formada por los monómeros
- b21)
- de un 50 hasta un 90% en peso de al menos un monómero vinilaromático como componente B21, y
- b22)
- de un 10 hasta un 50% en peso de acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo como componente B22.
4. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque los componentes B21 y/o C1 son
estireno substituido.
5. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque el componente B1 consiste en los
componentes B11 y B12.
6. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 5
para la obtención de piezas moldeadas para el espacio interior de
vehículos en forma de revestimientos, depósitos, piezas de tapas de
instrumentos, balaustradas de puertas, piezas para la consola de
medios así como sujeciones para radio y planta climatológica,
pantallas para la consola de medios, pantallas para radio, planta
climatológica y ceniceros, prolongaciones de la consola de medios,
revestimientos para la puerta del conductor y del acompañante,
revestimientos para la consola de medios, componentes para el
asiento del conductor y del acompañante, como fundas para el
asiento, canales refrigerantes, carcasas de espejos internos,
caperuzas de instrumentos, portalámparas de instrumentos, capas
superiores e inferiores para la columna de dirección, canales de
conducción del aire, salidas del aire y piezas intermedias para la
afluencia del aire para personas y el canal refrigerante,
revestimientos laterales de puertas, revestimientos en la zona del
codo, toberas de salida del aire, aperturas de descongelación,
interruptores y palancas.
7. Empleo se piezas moldeadas a partir de masas
de moldeo, como se define en las reivindicaciones 1 a 5, para el
espacio interno de vehículos.
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