ES2248854T3 - Compuestos de resina de policarbonato. - Google Patents

Compuestos de resina de policarbonato.

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ES2248854T3 ES97940372T ES97940372T ES2248854T3 ES 2248854 T3 ES2248854 T3 ES 2248854T3 ES 97940372 T ES97940372 T ES 97940372T ES 97940372 T ES97940372 T ES 97940372T ES 2248854 T3 ES2248854 T3 ES 2248854T3
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Abstract

SE REVELA UNA COMPOSICION DE RESINA DE POLICARBONATO QUE COMPRENDE (A) DE 5 A 95 PARTES EN PESO DE UNA RESINA DE POLICARBONATO QUE COMPRENDE UNA SERIE DE CADENAS PRINCIPALES DE POLICARBONATOS AROMATICOS, CARACTERIZADOS PORQUE LAS CADENAS PRINCIPALES DE POLICARBONATO AROMATICO CONTIENEN COLECTIVAMENTE HETEROUNIDADES ESPECIFICAS, EN CANTIDAD ESPECIFICA, EN LAS CADENAS PRINCIPALES DE POLICARBONATO, Y (B) DE 5 A 95 PARTES EN PESO DE UNA RESINA TERMOPLASTICA REFORZADA CON CAUCHO QUE COMPRENDE UN COPOLIMERO INJERTADO QUE SE OBTIENE POR UN PROCEDIMIENTO QUE COMPRENDE INJERTAR, EN UN POLIMERO DE CAUCHO, AL MENOS UN COMPUESTO DE VINILO. LA COMPOSICION DE RESINA DE LA PRESENTE INVENCION TIENE ELEVADA RESISTENCIA AL IMPACTO Y UNA ELEVADA MOLDEABILIDAD. CUANDO SE HACE USO DE UNA RESINA TERMOPLASTICA REFORZADA CON CAUCHO (B) QUE COMPRENDE UN COPOLIMERO INJERTADO PRODUCIDO POR POLIMERIZACION DE INJERTO EN EMULSION, EN PRESENCIA DE UN EMULSIONADOR RADICALMENTE POLIMERIZABLE, QUE TIENE UN DOBLE ENLACE EN SU MOLECULA, LA COMPOSICION RESULTANTE DE RESINA DE POLICARBONATO ES TAMBIEN VENTAJOSA POR EL HECHO DE QUE, INCLUSO CUANDO TIENE QUE PERMANECER ALGUN TIEMPO A TEMPERATURAS ELEVADAS, NO SOLO CARECE DE UNA DISMINUCION DE SU RESISTENCIA AL IMPACTO, SINO TAMBIEN DE DECOLORACION. CUANDO LA COMPOSICION DE RESINA COMPRENDE ADEMAS UN AGENTE PIRORRETARDANTE Y UN AGENTE ANTIGOTEO, COMO COMPONENTES OPTATIVOS, LA COMPOSICION DE RESINA TIENE UNA PROPIEDAD SUMAMENTE ELEVADA DE PREVENCION DEL GOTEO, EN COMPARACION CON UNA COMPOSICION CONVENCIONAL DE RESINA DE POLICARBONATO QUE CONTIENE UN PIRORRETARDANTE Y UN AGENTE ANTIGOTEO. LA COMPOSICION DE RESINA DE LA PRESENTE INVENCION PUEDE UTILIZARSE VENTAJOSAMENTE EN UNA GRAN VARIEDAD DE APLICACIONES, TALES COMO PIEZAS PARA AUTOMOVILES Y PIEZAS ELECTRICAS Y ELECTRONICAS.

Description

Compuestos de resina de policarbonato.
Antecedentes de la invención Sector técnico que pertenece a la invención
La presente invención se refiere a un compuesto de resina de policarbonato. Más particularmente, la presente invención se refiere a un compuesto de resina de policarbonato que comprende una resina de policarbonato específica dotada de una serie de cadenas principales de policarbonato aromático, en la que las cadenas principales de policarbonato aromático contienen colectivamente heterounidades específicas en una cantidad específica en cadena principales de policarbonato, y una resina de termoplástico reforzada con goma. El compuesto de resina de policarbonato de la presente invención tiene una elevada resistencia al impacto y elevada capacidad de moldeo.
Anterioridades
Los policarbonatos han sido utilizados ampliamente en diferentes sectores como plásticos técnicos que tienen excelente resistencia al calor, resistencia al impacto y transparencia. La producción de policarbonatos ha sido llevada a cabo de manera conveniente por utilización de proceso de fosgeno. No obstante, los policarbonatos producidos utilizando el proceso de fosgeno tienen los problemas de que su fabricación requiere la utilización de fosgeno, que es venenoso, y que contienen cloruro de metileno residual (disolvente) que no solamente afecta de manera adversa la estabilidad térmica de los policarbonatos si no que provoca asimismo corrosión del molde utilizado para el moldeo de dichos policarbonatos. Por lo tanto, se ha dedicado atención recientemente a los policarbonatos producidos utilizando el proceso de transesterificación, que se encuentran libres de los problemas de los policarbonatos producidos por el proceso de fosgeno.
Con respecto a los policarbonatos de transesterificación, se conoce lo siguiente:
Se pueden obtener policarbonatos de transesterificación transparentes, casi incoloros, a escala de laboratorio; no obstante, cuando la producción de policarbonatos de transesterificación se lleva a cabo a escala comercial, solamente se pueden obtener los que tienen un color ligeramente amarillento (ver "Purasuchikku Zairyo Koza (5), Porikaboneto Jushi (conferencia sobre materiales plásticos (5), Resinas de policarbonato"), página 66, publicado en 1981 por The Nikkan Kogyo Shimbun Ltd., Japón), y
que los policarbonatos de transesterificación tienen desventajas por el hecho de que tienen muchas estructuras ramificadas, de forma que tienen poca resistencia (peligro elevado de rotura por fracción) en comparación con los policarbonatos por el proceso de fosgeno (ver "Kobunshi (Polymer)", vol. 27, p. 521, Junio 1978)).
A efectos de reducir estos problemas de los policarbonatos de transesterificación, se han realizado diferentes estudios sobre la estructura y proceso de producción de los policarbonatos de transesterificación. Con respecto a las estructuras ramificadas de los policarbonatos de transesterificación, es sabido que dichas estructuras ramificadas están constituidas del modo que se indica a continuación. Durante el avance de la reacción de polimerización en presencia de un agente alcalino en el sistema de reacción, la cadena de policarbonato formada sufre una reacción lateral representada por la formula de reacción que se describe a continuación, que es similar a la reacción de Kolbe-Schmitt:
1
Tal como es evidente de la estructura anteriormente mostrada formada en la cadena principal por la reacción secundaria, una cadena ramificada se desarrolla y se extiende con intermedio de uniones éster. En algunos casos, esta cadena ramificada forma una estructura reticulada en el policarbonato final (ver "Purasuchikku Zairyo Koza (5), Porikaboneto Jushi (Conferencia sobre materiales plásticos (5), Resinas de policarbonato)", página 64, publicada en 1981 por The Nikkan Kogyo Shimbun Ltd., Japón; y "Porikaboneto Jushi Hando Bukku (Manual de resinas de policarbonato)", página 49, publicado en 1992 por The Nikkan Kogyo Shimbun Ltd., Japón).
Con respecto a la estructura del policarbonato de transesterificación, se ha intentado reducir la cantidad de estructura ramificada en el policarbonato. Por ejemplo, la memoria de solicitud de Patente Japonesa a Inspección Pública, no examinada, Nº 5-105751 y la solicitud de Patente Japonesa a Inspección Pública, no examinada, Nº 5-202180 (correspondiente a la Patente U.S.A. 5.468.836) dan a conocer una técnica para obtener un policarbonato de transesterificación que no tiene o casi no tiene estructuras ramificadas. De manera específica, en estos documentos de la técnica anterior, la reacción de transesterificación es llevada a cabo utilizando una combinación específica de catalizadores, para obtener de esta manera un policarbonato incoloro que no tiene o casi no tiene estructura ramificada que es formada por la reacción secundaria durante la polimerización. La solicitud de Patente Japonesa a Inspección Pública, no examinada Nº 7-18069 (correspondiente a la Patente USA Nº 5.418.316) propone un método para la producción de un policarbonato, en el que, mediante la utilización de un catalizador específico, se suprime la formación de la estructura ramificada por la reacción secundaria de manera similar a la reacción de Kolbe-Schmitt hasta un nivel reducido del orden de 300 ppm o menos. Los policarbonatos que se dan a conocer en estos documentos de la técnica anterior tienen un elevado carácter incoloro; no obstante, estos policarbonatos tienen problemas por el hecho de que las propiedades de flujo no newtonianas que son características de un policarbonato de transesterificación disminuyen, de manera que los policarbonatos muestran de manera desventajosa baja fluidez en fusión para el moldeo.
Para solucionar los problemas anteriores, por ejemplo, la solicitud de Patente Japonesa a Inspección Pública, no examinada Nº 5-271400 y 5-295101 (que corresponden a la Patente USA Nº 5.468.836) da a conocer una técnica de transesterificación en la que la formación de una estructura ramificada desventajosa tal como se ha mencionado anteriormente, como resultado de la reacción secundaria de la fórmula de reacción anterior, se reduce por la utilización de un catalizador específico para conseguir de esta manera una mejora en el carácter incoloro del policarbonato formado, mientras que las características de flujo no Newtonianas del policarbonato se incrementan al introducir de manera intencionada otra estructura ramificada específica en el policarbonato por la utilización de un compuesto multifuncional, de manera que el policarbonato puede ser utilizado ventajosamente para moldeo por soplado. Además, en la Patente USA 4.562.242, se ha intentado mejorar la fluidez en fusión para el moldeo del policarbonato mediante la utilización de un ácido 5-(dimetil-p-hidroxibenzil) salicílico como agente ramificante. No obstante, la utilización del compuesto multifuncional mencionado anteriormente presenta problemas por el hecho de que el compuesto multifuncional ayuda a una reacción de reticulación durante la polimerización, de manera que el policarbonato final contiene probablemente un gel.
Por lo tanto, se ha deseado desarrollar una técnica de transesterificación en la que la ramificación de la estructura de policarbonato se puede controlar sin utilizar un compuesto multifuncional que pueda provocar gelificación del policarbonato resultante, a efectos de producir un policarbonato que no solamente tiene un elevado carácter incoloro así como elevada resistencia mecánica, sino que muestra asimismo elevadas características de flujo no Newtonianas, de manera que el policarbonato puede mostrar elevada fluidez en fusión para el moldeo, en comparación con los policarbonatos del proceso de fosgeno.
Además, con respecto al proceso para la producción de un policarbonato por transesterificación, se han propuesto varias mejoras. Por ejemplo, con respecto a un proceso en el que se utiliza una serie de polimerizadores conectados en serie, se ha propuesto utilizar un tipo especial de polimerizador como polimerizador de etapa final, tal como un polimerizador de tipo de agitación horizontal de tipo especial (ver la solicitud de Patente Japonesa publicada, a inspección pública, no examinada Nº 2-153923) o un extrusionador con ventilación de doble husillo (ver la solicitud de Patente Japonesa examinada Nº 52-36159 y solicitud de Patente Japonesa a Inspección Pública no examinada Nº 63-23926). No obstante, las técnicas de los documentos antes indicados de la técnica anterior están destinadas solamente a colaborar en la eliminación del fenol del sistema de reacción de polimerización. Por lo tanto, mediante estas técnicas, se puede
obtener fácilmente un policarbonato que tiene elevado peso molecular; no obstante, el policarbonato obtenido no es satisfactorio con respecto a sus características, tales como características mecánicas y fluidez de fusión para el moldeo.
Los policarbonatos tienen desventajas por el hecho de que su fluidez en fusión para el moldeo es reducida y su resistencia al impacto está muy influenciada por el grosor del producto moldeado obtenido a partir de los mismos. Por el contrario, con respecto a compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina de termoplástico reforzada con una goma, especialmente aleaciones policarbonato/ABS, la fluidez en fusión para el moldeo se mejora y, de manera ventajosa, la influencia del grosor del producto moldeado en su resistencia al impacto se reduce. Debido a esta ventaja, en la actualidad, se utilizan compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina de termoplástico reforzada con una goma en una amplia variedad de aplicaciones. Además, en estos últimos años, se están utilizando de manera creciente compuestos de resinas que comprenden un policarbonato y una resina termoplástica reforzada con una goma que se utilizan en el sector de la fabricación de cuerpos envolventes para ordenadores personales de tipo portátil, teléfonos móviles y similares. No obstante, los compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina termoplástica reforzada con una goma tienen el problema de que presentan estabilidad térmica reducida y, por lo tanto, tienen probabilidades de sufrir decoloración notable cuando se someten a moldeo, de manera que varía de manera desventajosa el color de los productos moldeados. Los compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina de termoplástico reforzada por una goma tienen otro problema por el hecho de que, cuando se efectúa el moldeo continuo de estos compuestos de resina durante un largo periodo de tiempo, se presenta corrosión en la superficie de la pared interna del molde alrededor del orificio de salida de gases del mismo, provocando que los productos moldeados tengan menor brillo o diferentes dimensiones unos de otros.
Para solucionar los problemas antes mencionados que acompañan a los compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina de termoplástico reforzada con una goma, se han realizado muchos intentos para mejorar la estabilidad térmica de estos compuestos de resina, especialmente aleaciones de policarbonato/ABS. Por ejemplo, se ha propuesto un método en el que se incorporan diferentes antioxidantes en compuestos de resina comprendiendo un policarbonato y una resina termoplástica reforzada con una goma cuando los compuestos de resina son sometidos a extrusión o moldeo, reduciendo de esta manera la decoloración provocada por la degradación térmica (ver la solicitud de Patente Japonesa a Inspección Pública no examinada Nº 61-23640). No obstante, estos intentos convencionales no han sido capaces de mejorar de manera satisfactoria la estabilidad térmica de los compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina termoplástica reforzada con una goma, de manera que los problemas antes mencionados debidos a la reducida estabilidad térmica de estos compuestos de resina no se han resuelto. Además, estas técnicas convencionales son poco satisfactorias para impedir la reducción de la resistencia al impacto y la decoloración del compuesto de resina que se presentan probablemente cuando el compuesto de resina experimenta un tiempo de permanencia a elevada temperatura.
Por otra parte, han habido intentos de mejorar las características de un policarbonato a mezclar con una resina termoplástica reforzada con una goma. No obstante, la mayoría de estos intentos están destinados simplemente a mejorar las características mecánicas de un compuesto de resina que comprende un policarbonato y una resina termoplástica reforzada con una goma mediante, por ejemplo, un método en el que se utiliza un compuesto multifuncional como agente ramificante en la producción de policarbonatos. Casi no se han hecho intentos de solucionar los problemas de estabilidad térmica anteriormente mencionados que acompañan a los compuestos de resinas que comprenden un policarbonato y una resina termoplástica reforzada con goma. La solicitud de Patente a Inspección Pública, no examinada Nº 4-239545 (correspondiente a EP 496258), la solicitud de Patente Japonesa publicada previa al examen (kohyo) Nº 4-504137 (correspondiente a WO90/10675), Patente USA Nº 4.677.162 y DE 3149812 dan a conocer compuestos de resinas que comprenden un policarbonato ramificado y una resina reforzada con goma tal como ABS. No obstante, los policarbonatos ramificados que se dan a conocer en estos documentos anteriores son los que se obtienen utilizando un compuesto multifuncional como agente ramificante. Por lo tanto, tal como se ha descrito anteriormente en relación con la técnica anterior referente a policarbonatos, un policarbonato obtenido utilizando un compuesto multifuncional presenta el problema de que tiene probabilidades de contener un gel. Además, los compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina de termoplástico reforzada con goma presentan todavía características de moldeabilidad poco satisfactorias.
Para mejorar la estabilidad térmica de una aleación de un policarbonato de transesterificación y una resina reforzada con goma, por ejemplo, la solicitud de Patente Japonesa no examinada a Inspección Pública Nº 5-239331 da a conocer un método en el que una resina de ABS es incorporada en un policarbonato de transesterificación acabado de fabricar que se encuentra todavía en estado fundido. Este método está destinado a impedir la degradación térmica de un policarbonato al reducir el número de veces en que el policarbonato experimenta historia térmica y el número de veces en el que el policarbonato sufre calor generado por cizalladura cuando un policarbonato sólido es fundido y amasado. No obstante, este método no puede mejorar satisfactoriamente la estabilidad térmica de dicho compuesto de resina de policarbonato.
Los compuestos de resina que comprenden un policarbonato y una resina de termoplástico reforzada con goma se utilizan ampliamente para producir cuerpos envolventes de objetos, por ejemplo, para electrodomésticos y diferentes máquinas para la automatización de oficinas tales como ordenadores y procesadores de textos. Para garantizar la seguridad, frecuentemente se requiere que los materiales destinados a la fabricación de estos cuerpos envolventes tengan carácter retardante de la llama. Además, de acuerdo con adelantos notables y recientes en las máquinas de automatización de oficinas, la reducción de dimensiones y la miniaturización de estas máquinas van avanzando también a efectos de hacerlas más fácilmente portátiles. Junto con esta disminución de dimensiones y miniaturización, el grosor de los cuerpos envolventes es necesario frecuentemente que disminuya a efectos de disminuir su peso. La disminución del grosor del cuerpo envolvente requiere, a su vez, que la resina de policarbonato utilizada para su moldeo tenga características mejoradas con respecto tanto al carácter retardante de la llama como a la moldeabilidad. No obstante, los compuestos de resinas de policarbonatos de la técnica anterior no pueden cumplir con esta necesidad de carácter retardante de la llama y elevada moldeabilidad.
Por otra parte, en una aplicación práctica (tal como cuerpos envolventes CRT y una máquina copiadora) en las que se debe evitar el polvo, son importantes las propiedades antiestáticas. Para impartir propiedades antiestáticas a un producto moldeado de un compuesto de resina de policarbonato, en general, se utiliza un método en el que un compuesto absorbente del agua, tal como un óxido de polialquileno, o similar es incorporado en un compuesto de resina a moldear, o bien un método en el que un tensoactivo o similar es aplicado como recubrimiento sobre un producto moldeado. No obstante, la incorporación de un compuesto absorbente del agua reduce las características mecánicas, la resistencia al calor y similares de un compuesto de resina. El recubrimiento de un tensoactivo o similar sobre un producto moldeado es desventajoso por el hecho de que las características antiestáticas impartidas no se pueden mantener de manera satisfactoria.
Un objetivo principal de la presente invención consiste en dar a conocer un compuesto de resina de policarbonato, que tiene tanto una elevada resistencia al impacto como una elevada moldeabilidad, conteniendo un policarbonato de transesterificación específico que es ventajoso en que no solamente tiene una elevada transparencia y carácter incoloro así como una elevada resistencia mecánica, sino que asimismo muestra elevadas características de flujo no Newtoniano, de manera que puedan mostrar elevada moldeabilidad por la fluidez en fusión. Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un compuesto de resina de policarbonato que tiene no solamente elevada resistencia al impacto y elevada moldeabilidad sino que tiene asimismo las siguientes características adicionales ventajosas: capacidad de impedir el goteo de partículas de resina fundida afectada por la llama en su quemado; ausencia de reducción de la resistencia al impacto al experimentar permanencia a elevadas temperaturas durante el proceso; elevada resistencia a la decoloración; y elevadas características antiestáticas.
Características de la invención
En esta situación, los presentes inventores han realizado previamente extensos y profundos estudios con vistas a solucionar los problemas antes mencionados de la técnica anteriormente conocida. Como resultado, han conseguido el desarrollo de un policarbonato específico que comprende una serie de cadenas principales de policarbonato aromático, de manera que dichas cadenas principales de policarbonato aromático contienen colectivamente heterounidades específicas en cantidades determinadas en las cadenas del policarbonato. El policarbonato específico que se ha desarrollado se encuentra libre de los problemas antes mencionados que acompañan a los policarbonatos convencionales, y es ventajoso por el hecho de que no solamente tiene elevada transparencia y carácter incoloro así como elevada resistencia mecánica, sino que muestra también elevadas características de flujo no Newtoniano, de manera que puede mostrar elevada fluidez de moldeo en fusión.
Los inventores han hecho además otros estudios. Como resultado de ello, han descubierto que un compuesto de resina de policarbonato que comprende el policarbonato específico antes mencionado y una resina termoplástica reforzada con goma que comprende un copolímero por injerto obtenido por el injerto sobre un polímero de goma, como mínimo, de un compuesto vinílico copolimerizable por injerto con el polímero de goma, tiene simultáneamente elevada resistencia al impacto y elevada moldeabilidad. Basándose en estos nuevos descubrimientos, se ha conseguido la presente invención.
Además, los presentes inventores han descubierto también que cuando se utiliza una resina de termoplástico reforzada con goma que comprende un copolímero de injerto que es producido por polimerización por injerto en emulsión en presencia de un emulsionador polimerizable radicalmente que tiene un doble enlace en su molécula, el compuesto de resina de policarbonato resultante es también ventajoso en el hecho de que, aunque esté sometido a elevadas temperaturas durante el proceso, se encuentra libre no solamente de reducciones de la resistencia al impacto, sino también de decoloración.
Los inventores han descubierto además que, cuando el compuesto de resina de policarbonato contiene un retardante de la llama, el compuesto de resina tiene elevado carácter retardante de la llama, además de la elevada resistencia al impacto y elevada moldeabilidad. Los inventores han descubierto además que, cuando el compuesto de resina de policarbonato contiene un retardante de la llama y un agente para impedir el goteo de partículas de resina fundida en llama (agente antigoteo), tal como politetrafluoretileno (PTFE), el compuesto de resina de policarbonato muestra unas características extremadamente elevadas de prevención del goteo, en comparación con las composiciones de resina de policarbonato convencionales que contienen retardante de la llama y agente antigoteo.
Además, los presentes inventores han descubierto que, cuando el compuesto de resina de policarbonato contiene un polímero antiestático seleccionado entre una poliéteramida, un polieteréster, una polieteresterdamida y un elastómero de poliamidimida, el compuesto de resina tiene elevadas características antiestáticas, además de elevada resistencia al impacto y elevada moldeabilidad. Los presentes inventores han descubierto además que, cuando el compuesto de resina de policarbonato contiene tanto un polímero antiestático como un electrólito orgánico o inorgánico, las características antiestáticas del compuesto de resina de policarbonato resultan elevadas.
De acuerdo con lo anterior, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un compuesto de resina de policarbonato que tiene tanto una elevada resistencia de impacto como elevada moldeabilidad.
Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un compuesto de resina de policarbonato que no solamente tiene una elevada resistencia al impacto y elevada moldeabilidad sino que también es ventajoso en el hecho que, aunque esté sometido a permanencia a elevada temperatura durante el proceso, se encuentra libre no solamente de reducción de resistencia al impacto sino también de decoloración.
Todavía otro objeto de la presente invención consiste en dar a conocer un compuesto de resina de policarbonato que no solamente tiene elevada resistencia al impacto y elevada moldeabilidad sino que es ventajoso también por el hecho de que tiene alto carácter retardante a la llama, especialmente características preventivas de goteo.
Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un compuesto de resina de policarbonato que no solamente tiene elevada resistencia de impacto y elevada moldeabilidad, sino que además es ventajoso por el hecho de que tiene elevadas características antiestáticas.
Los anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la presente invención quedarán evidentes en la siguiente descripción detallada y de las reivindicaciones adjuntas, en relación con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
En el dibujo:
la figura 1 es un diagrama que muestra el sistema utilizado para la producción de un policarbonato según los ejemplos.
Descripción de los numerales de referencia Figura 1
-1A - 6A- : Numerales asignados en relación con un primer tipo de recipiente de polimerización de agitación de tipo vertical (A)
-1B - 6B- : Numerales asignados en relación con un primer recipiente polimerización de tipo de agitación vertical (B)
-1C - 7C- : Numerales asignados en relación con un segundo recipiente de polimerización de tipo de agitación vertical (C)
-1D - 7D- : Numerales asignados en relación con un tercer recipiente de polimerización de tipo de agitación vertical (D)
-101A - 109A- : Numerales asignados en relación con un polimerizador de degradación ("fall polymerizer")de humectación de hilos
-101B - 109B- : Numerales asignados en relación con un segundo polimerizador de degradación humectante de hilos
-1A, 1B- : Entrada para un material polimerizable inicial
-1C, 1D- : Entrada para un prepolímero
-2A, 2B, 2C, 2D- : Ventilación
-3A, 3B- : Primeros recipientes (A) y (B) de polimerizadores de tipo de agitación vertical
-3C- : Segundo recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical (C)
-3D- : Tercer recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical (D)
-4A, 4B, 4C, 4D- : Prepolímero fundido
-5A, 5B, 5C, 5D- : Salida
-6A, 6B, 6C, 6D- : Agitador
-7C, 7D, 8- : Bomba de transferencia
-101A, 101B- : Entrada para un prepolímero
-102A, 102B- : Placa perforada
-103A, 103B- : Hilo
-104A, 104B- : Abertura de alimentación de gas
-105A, 105B- : Ventilación
-106A- : Bomba de transferencia
-106B- : Bomba de descarga
-107A, 107B- : Salida
-108A, 108B- : Cuerpo principal del polimerizador de degradación humectante de hilo
-109A- : Prepolímero fundido
-109B- : Polímero fundido
\newpage
Descripción detallada de la invención
De acuerdo con la presente invención, se da a conocer un compuesto de resina de policarbonato, que comprende:
(A) 5 a 95 partes en peso de una resina de policarbonato que comprende una serie de cadenas de policarbonato aromático principales, comprendiendo cada una de ellas unidades repetitivas representadas independientemente por la siguiente fórmula (1):
2
en la que Ar representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200},
en la que la serie de cadenas principales de policarbonato aromático contienen colectivamente como mínimo una heterounidad (I) y como mínimo una heterounidad (II) en las cadenas principales de policarbonato,
la heterounidad (I) está representada por una fórmula seleccionada del siguiente grupo (II) de fórmulas:
3
en la que Ar' representa un grupo aromático trivalente C_{5}-C_{200}, Ar'' representa un grupo aromático tetravalente C_{5}-C_{200}, y X representa una cadena de policarbonato que tiene unidades repetidas, cada una de las cuales está representada por la fórmula 4 en la que Ar es la que se ha definido anteriormente y que tiene un peso molecular por medio de un peso comprendido entre 214 y 100.000, y
en la que, cuando las cadenas principales de policarbonato contienen una serie de heterounidades (I), dichas heterounidades (I) son iguales o distintas,
estando representada la heterounidad (II) por una fórmula seleccionada del grupo siguiente (3) de fórmulas:
5
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en las que Ar, Ar' y X son los que se han definido anteriormente e Y representa una cadena de policarbonatos que tiene unidades repetidas, cada una de las cuales está representada por la fórmula 6 en la que Ar es el grupo anteriormente definido y que tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 214 y 100.000, y
en el que, cuando las cadenas principales de policarbonato contienen una serie de heterounidades (II), dichas heterounidades (II) son iguales o distintas,
siendo la suma de las cantidades de la heterounidad (I) y heterounidad (II) de 0,01 a 0,3 moles %, basadas en la cantidad molar de las unidades repetitivas (1),
de manera que cada uno de X e Y contiene finalmente como mínimo una heterounidad seleccionada entre el grupo que consiste en las heterounidades (I) y (II),
poseyendo el policarbonato un peso molecular promedio en peso de 5.000 a 300.000; y
(B) 5 a 95 partes en peso de una resina termoplástica reforzada con goma que comprende un copolímero de injerto que es obtenido por un método que comprende el injerto sobre un polímero de goma como mínimo un compuesto vinílico copolimerizable por injerto con el polímero de goma.
Para una fácil comprensión de la presente invención, se indicarán a continuación las características esenciales y diferentes realizaciones de la misma:
1. Un compuesto de resina de policarbonato, que comprende:
(A) 5 a 95 partes en peso de una resina de policarbonato que comprende una serie de cadenas principales de policarbonato aromático, cada una de las cuales comprende unidades repetidas, cada una de ellas es presentada por las siguiente fórmula (1):
7
en la que Ar representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200},
en la que la serie de cadenas principales de policarbonato aromático contienen colectivamente como mínimo una heterounidad (I) y como mínimo una heterounidad (II) en las cadenas principales de policarbonato,
estando representada la heterounidad (I) por una fórmula seleccionada entre el siguiente grupo (2) de fórmulas:
8
en la que Ar' representa un grupo aromático trivalente C_{5}-C_{200}, Ar'' representa un grupo aromático tetravalente C_{5}-C_{200}, y X representa una cadena de policarbonato con unidades repetitivas, cada una de ellas representada por la fórmula 9 en la que Ar es el que se ha definido anteriormente y que tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 214 y 100.000, y
en el que, cuando las cadenas principales de policarbonato contienen una serie de heterounidades (I), las heterounidades (I) son iguales o distintas,
estando representada la heterounidad (II) por una fórmula seleccionada del siguiente grupo (3) de fórmulas:
10
en las que Ar, Ar' y X son los definidos anteriormente e Y representa una cadena de policarbonato que tiene unidades repetitivas, cada una de ellas representada por la fórmula 11 en la que Ar es el grupo definido anteriormente, y poseyendo un peso molecular promedio en peso comprendido entre 214 y 100.000, y
en el que, cuando las cadenas principales de policarbonato contienen una serie de heteronunidades (II), las heterounidades (II) son iguales o distintas,
la suma de las cantidades de la heterounidad (I) y la heterounidad (II) está comprendida entre 0,01 y 0,3 moles %, basándose en la cantidad molar de las unidades repetitivas (1),
de manera que cada una de X e Y contiene opcionalmente como mínimo una heterounidad seleccionada entre el grupo que consiste en las heterounidades (I) y (II),
poseyendo el policarbonato un peso molecular promedio en peso comprendido entre 5.000 a 300.000; y
(B) 5 a 95 partes en peso de una resina de termoplástico reforzada con una goma comprendiendo un copolímero de injerto obtenido por un método que comprende injertar sobre un polímero de goma como mínimo un compuesto vinílico copolimerizable por injerto con el polímero de goma.
2. El compuesto de resina, según el anterior punto 1 en el que 85% o más de las unidades repetitivas (1) de la resina de policarbonato (A) están representadas, cada una de ellas por la siguiente fórmula (1'):
12
3. El compuesto de resina según el anterior punto 1, en el que:
las unidades repetitivas (1) están representadas cada una de ellas por la siguiente fórmula (1'):
13
\newpage
la heterounidad (I) está representada por una fórmula seleccionada por el siguiente grupo (2') de fórmulas:
14
en la que X es el cupo definido por la fórmula (2), y la heterounidad (II) está representada por una fórmula seleccionada del siguiente grupo (3') de fórmulas:
15
en el que X corresponde al grupo definido para la fórmula (2), e Y es el definido para la fórmula (3).
4. El compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 3, en el que la heterounidad (II) se encuentra presente en una cantidad de 0,1 a 30 moles %, basado en la cantidad molar de la heterounidad (I).
5. El compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 4, en el que la resina de policarbonato (A) es producida a partir de un compuesto dihidroxi aromático y un diéster carbónico por transesterificación.
6. Compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 5, en el que la resina de policarbonato (A) es producida por un método que comprende someter a una reacción de transesterificación por fases, en una serie de zonas de reacción, como mínimo un material polimerizable seleccionado entre el grupo que consiste en:
una mezcla fundida de monómeros de un compuesto dihidroxi aromático y un diéster carbónico, y
un prepolímero fundido obtenido por un proceso que comprende una reacción de un compuesto dihidroxi aromático con un diéster carbónico,
estando representado el compuesto dihidroxi aromático por la siguiente fórmula:
HO -- Ar -- OH
en la que Ar representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200},
estando representado el diéster carbónico por la siguiente fórmula:
Ar^{3} -- O
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
O -- Ar^{4}
en la que Ar^{3} y Ar^{4} son iguales o distintos y cada uno representa un grupo aromático monovalente C_{5}-C_{200},
en el que la reacción de transesterificación por etapas del material polimerizable se lleva a cabo en condiciones de reacción que satisfacen las siguiente fórmula (4):
(4)0,2 \leqq \sum\limits^{n}_{i=1} \ (ki \ x \ Ti \ x \ Hi) \leqq 1,2
en la que:
i representa el número de zona asignado en un orden arbitrario entre n zonas de reacción del sistema de reacción,
Ti representa la temperatura promedio (ºC) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
Hi representa el tiempo de permanencia promedio (hr) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
ki representa un coeficiente expresado por la siguiente fórmula (5):
(5)ki = 1/(a \ x \ Ti^{-b})
en la que Ti es el definido anteriormente, y a y b dependen de Ti, y de manera que:
cuando Ti satisface la fórmula:
Ti < 240ºC,
a es 1,60046 x 10^{5} y b es 0,472,
cuando Ti satisface la fórmula:
240ºC \leq Ti < 260ºC,
a es 4 x 10^{49} y b es 19,107, y
cuando Ti satisface la fórmula:
260ºC \leq Ti,
a es 1 x 10^{122} y b es 49,082.
7. El compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 6, en el que el copolímero de injerto es producido por polimerización por injerto en emulsión, en presencia como mínimo de un emulsionante radicalmente polimerizable que tiene un doble enlace en su molécula.
\newpage
8. El compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos de 1 a 7, que comprende además (C) de 0,1 a 30 partes en peso, con respecto a cien partes de un peso del total de componente (A) y componente (B), de un retardante de llama.
9. El compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 1 a 8, que comprende además (D) de 0,5 a 30 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del componente total (A) y componente (B) de, como mínimo, un polímero antiestático seleccionado ante el grupo que consiste en una polieteramida, un polieteréster, una polieteresteramida y un eslatómero de poliamidaimida.
10. Compuesto de resina, según el anterior punto 9, que comprende además (E) 0,01 a 10 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total del componente (A) y componente (B), de como mínimo un electrólito seleccionado del grupo que consiste en un electrólito orgánico y un electrólito inorgánico.
11. Compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 8 a 10, en el que el retardante de la llama es un retardante de la llama que contiene un halógeno.
12. Compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 8 a 10, en el que el retardante de la llama es un retardante de la llama de fosfato.
13. Compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos de 8 a 10, en el que el retardante de la llama es un retardante de la llama de fosfato oligómero.
14. Compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos 8, 11, 12 y 13, que comprende además de 0,01 a 3 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del compuesto de resina de un politetrafluoretileno.
15. Compuesto de resina, según cualquiera de los anteriores puntos de 1 a 14, que comprende además de 0,1 a 50 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del compuesto de resina, de una carga.
16. Artículo moldeado producido por moldeo y el compuesto de resina de cualquiera de los anteriores puntos 1 a 15.
La presente invención se describe a continuación de manera detallada.
La resina de policarbonato (A) de la presente invención comprende una serie de cadenas principales de policarbonato aromático, cada una de las cuales comprende unidades repetitivas cada una de ellas representada independiente por la anterior fórmula (1), de manera que las cadenas principales de policarbonato aromático contienen colectivamente como mínimo una heterounidad (I) y como mínimo una heterounidad (II). La heterounidad (I) está representada por una fórmula seleccionada entre las anteriores fórmulas mencionadas en el grupo (2). Cuando las cadenas principales de policarbonato aromático contienen una serie de las heterounidades (I), dichas heterounidades (I) pueden ser iguales o distintas. La heterounidad (II) está representada por una fórmula seleccionada entre las fórmulas anteriormente mencionadas del grupo (3). Cuando las cadenas principales de policarbonato aromático contienen una serie de heterounidades (II), dichas heterounidades (II) pueden ser iguales o distintas.
En la fórmula (1), las fórmulas de grupo (2) y las fórmulas de grupo (3), cada grupo Ar representa independientemente un grupo aromático bivalente de C_{5}-C_{200}, cada grupo Ar' representa independientemente un grupo trivalente aromático C_{5}-C_{200}, que tienen una estructura equivalente a un Ar monosustituido, y cada uno de Ar'' representa independientemente un grupo aromático tetravalente C_{5}-C_{200} que tiene una estructura equivalente a un Ar disustituido. Se incluyen entre los ejemplos de grupos aromáticos bivalentes Ar, fenileno, naftileno, bifenileno, piridileno y un grupo aromático bivalente representado por la fórmula: -Ar^{1}-Q-Ar^{2}, en la que cada uno de Ar^{1} y Ar^{2} representan independientemente un grupo bivalente C_{5}-C_{70} carbocíclico o heterocíclico aromático, y Q representa un grupo alcano bivalente C_{1}-C_{30}.
En los grupos aromáticos bivalentes Ar^{1} y Ar^{2}, como mínimo un átomo de hidrógeno puede ser sustituido por un sustituyente que no afecte de manera adversa la reacción, tal como un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo fenoxi, un grupo vinilo, un grupo ciano, un grupo éster, un grupo amida, un grupo nitro.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de grupos aromáticos heterocíclicos un grupo aromático que tiene en su esqueleto como mínimo un hétero átomo, tal como un átomo de nitrógeno, un átomo de oxígeno o un átomo de azufre.
Se incluyen entre los ejemplos de grupos aromáticos bivalentes Ar^{1} y Ar^{2} un grupo fenileno sustituido o no sustituido, un grupo bifenileno sustituido o no sustituido y un grupo piridileno sustituido o no sustituido. Se han descrito anteriormente substituyentes para Ar^{1} y Ar^{2}.
\newpage
Se incluyen entre los ejemplos de grupos alcano bivalentes Q, grupos orgánicos especialmente representados por las siguientes fórmulas:
16
en las que cada uno de R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} representa independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formadores de anillo, un grupo aromático carbocíclico que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formadores de anillo o un grupo aralquilo carbocíclico que tiene de 6 a 10 átomos de carbono formadores de anillo; K representa un entero de 3 a 11; cada uno de Z representa un átomo de carbono, y tiene R^{5} y R^{6} unidos al mismo; cada uno de R^{5} representa independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, y cada uno de R^{6} representa independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; y
en las que como mínimo un átomo de hidrógeno de cada uno de R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6} puede ser sustituido independientemente por un sustituyente que no afecta de manera adversa la reacción, tal como un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo fenoxi, un grupo vinilo, un grupo ciano, un grupo éster, un grupo amida o un grupo nitro.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de grupos aromáticos bivalentes Ar, grupos representados respectivamente por las siguientes fórmulas:
17
18
19
20
21
en las que cada uno de R^{7} y R^{8} representa independientemente un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formador de anillo, o un grupo fenilo; y cada uno de m y n representa independientemente un entero de 1 a 4, con la condición de que cuando m es un entero comprendido entre 2 y 4, los R^{7} son iguales o distintos, y cuando n es un entero con el valor comprendido entre 2 y 4, los R^{8} son iguales o distintos.
Se incluyen entre otros ejemplos de grupos aromáticos bivalentes Ar los representados por la siguiente formula:
-- Ar^{1} -- Z^{1} -- Ar^{2} --
en la que Ar^{1} y Ar^{2} son los definidos anteriormente; y Z' representa un enlace simple por un grupo bivalente, tal como -O-, -CO-, -S-, -SO_{2}-, -SO-, -COO-, o -CON(R^{1})-, y en los que R^{1} es el definido anteriormente.
Entre los ejemplos de dichos grupos aromáticos bivalentes Ar se incluyen grupos representados, respectivamente, por las fórmulas siguientes:
22
23
24
25
26
en las que R^{7}, R^{8}, m y n son los definidos anteriormente.
En la presente invención, estos grupos aromáticos Ar pueden ser utilizados individualmente o en combinación. Como ejemplo preferente de unidades recurrentes de fórmula (1) en la resina de policarbonato (A), se pueden mencionar una unidad representada por la siguiente fórmula (1'), que se deriva del bisfenol A.
27
Es preferible que 85 moles % o más de las unidades ocurrentes (1) sean las unidades de la fórmula (1').
Con respecto a la heterounidad (I), es preferible que dicha heterounidad (I) sea una unidad representada por una fórmula seleccionada entre las fórmulas del siguiente grupo (2'):
28
en las que X es el grupo definido para la fórmula (2).
En la resina de policarbonato (A) de la presente invención, es necesario que las cadenas principales de policarbonato aromático contengan colectivamente como mínimo una heterounidad (I).
Con respecto a la heterounidad (II), es preferible que dicha heterounidad (II) sea una unidad representada por una fórmula seleccionada entre el grupo de fórmulas (3'):
29
en las que X es el grupo definido para la fórmula (2), e Y es igual que el definido por la fórmula (3).
En la resina de policarbonato (A) de la presente invención, es necesario que las cadenas de policarbonato aromático contengan colectivamente como mínimo una heterounidad (II).
En la resina de policarbonato (A) de la presente invención, es necesario que la suma de las cantidades de la heterounidad (I) y la heterounidad (II) se encuentre comprendida entre 0,01 y 0,3 moles %, basado en la cantidad molar de las unidades repetitivas (1).
Cuando la suma de las cantidades en la heterounidad (I) y la heterounidad (II) es menor de 0,01 moles %, todas las características de flujo no Newtoniano de la resina de policarbonato disminuyen, de manera que la fluidez en fusión para moldeo (es decir, la fluidez de la resina y del policarbonato a un valor más elevado de cizalladura) disminuye de manera desfavorable. Cuando la suma de las cantidades de la heterounidad (I) y la heterounidad (II) es mayor de 0,3 moles %, las características mecánicas (tales como alargamiento a la tracción y resistencia al impacto Izod) de la resina de policarbonato disminuyen.
En la presente invención, la suma de la heterounidad (I) y la heterounidad (II) está comprendida preferentemente entre 0,02 y 0,25 moles %, más preferentemente entre 0,03 y 0,2 moles %, basado en la cantidad molar de las unidades repetitivas (1). En la presente invención, para conseguir un buen equilibrio de la fluidez en fusión para el moldeo y la resistencia mecánica, es preferible que la resina de policarbonato contenga la heterounidad (II) en una proporción de 0,1 a 30 moles %, más preferentemente de 0,1 a 10 moles %, basada en la cantidad molar de la heterounidad (I).
En la presente invención, la determinación de cada una de las unidades repetitivas (1), las heterounidades (I) y (II) puede ser llevado a cabo, por ejemplo, por un método en el que el policarbonato es completamente hidrolizado, y la mezcla de hidrólisis resultante es analizada por cromatografía líquida de fase inversa (el análisis por cromatografía líquida de fase inversa puede ser llevado a cabo en las condiciones escritas a continuación en los ejemplos). Con respecto a la hidrólisis del policarbonato, es preferible que la hidrólisis sea llevada a cabo a temperatura ambiente por el método descrito en Degradación y Estabilidad de Polímeros 45 (1994), 127-137. La hidrólisis por este método es ventajosa por el hecho de que se puede conseguir la hidrólisis completa de un policarbonato por operativa simple, encontrándose libre del peligro de aparición de reacciones secundarias durante la hidrólisis.
La resina de policarbonato (A) de la presente invención tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 5.000 y 300.000. Cuando el peso molecular promedio en peso es menor de 5.000, la resistencia mecánica del policarbonato se reduce, de modo desfavorable. Cuando el peso molecular promedio en peso es superior a 300.000, la fluidez en fusión para el moldeo del policarbonato se reduce de manera desfavorable. En la presente invención, el peso molecular promedio en peso del policarbonato es preferentemente de 7.000 a 100.000, más preferentemente de 10.000 a 80.000.
En la presente invención, la estructura terminal del policarbonato no está especialmente limitada. El grupo terminal del policarbonato puede ser como mínimo un grupo seleccionado entre un grupo hidróxilo, un grupo aril carbonato y un grupo alquil carbonato. El grupo hidróxilo terminal antes mencionado se deriva del compuesto dihidroxy aromático utilizado en el material polimerizable.
El grupo terminal aril carbonato está representado por la siguiente fórmula:
-- O --
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
-- O -- Ar^{3}
en la que Ar^{3} representa un grupo aromático C_{5}-C_{200} monovalente sustituido o no sustituido.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de grupos aril carbonato terminales, grupos representados respectivamente por las siguientes fórmulas:
30
31
32
33
\vskip1.000000\baselineskip
34
\vskip1.000000\baselineskip
El grupo alquil carbonato terminal está representado por la siguiente fórmula:
-- O --
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
-- O -- R^{7'}
en la que R^{7'} representa un grupo alquilo de cadena recta o ramificada que tiene de 1 a 20 átomos de carbono.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de grupos alquil carbonato terminales, grupos representados respectivamente por las siguientes fórmulas:
-- O --
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
-- O - C_{8}H_{17} ,
\hskip2cm
-- O --
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
-- O -- C_{12}H_{25} \hskip1cm y
-- O --
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
-- O -- C_{18}H_{37} \hskip6,5cm
Entre estos grupos terminales, son preferentes un grupo fenil carbonato, un grupo p-t-butilfenil carbonato y un grupo p-cumil-fenil carbonato. Con respecto a la proporción molar del grupo hidroxilo terminal con respecto a otros grupos terminales, no hay limitación específica. No obstante, la proporción molar es seleccionada de manera general es una gama de 0:100 a 100:0 dependiendo de la utilización. Desde el punto de vista de mejorar la resistencia al calor y resistencia al agua caliente, es preferible que la cantidad del grupo hidróxido terminal sea la menor posible.
A continuación, se explicará un método preferente para la producción de la resina de policarbonato (A) de la presente invención.
El método de producción preferente para la resina de policarbonato (A) utilizado en la presente invención comprende el someter a una reacción de transesterificación por etapas, en una serie de zonas de reacción, como mínimo un material polimerizable seleccionado a partir del grupo que consiste en:
una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxi aromático y un diéster carbónico, y
un prepolímero fundido obtenido por un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxi aromático con un diéster carbónico,
estando representado el compuesto dihidroxi aromático por la siguiente fórmula:
HO -- Ar -- OH
en la que Ar representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200},
estando representado el grupo diéster carbónico por la siguiente fórmula:
Ar^{3} -- O
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
O -- Ar^{4}
en la que Ar_{3} y Ar_{4} son iguales o distintos y cada uno representa un grupo aromático monovalente C_{5}-C_{200},
\newpage
en la que la reacción de transesterificación por etapas del material polimerizable se lleva a cabo en condiciones de reacción que satisfacen la siguiente fórmula (4):
(4)0,2 \leqq \sum\limits^{n}_{i=1} \ (ki \ x \ Ti \ x \ Hi) \leqq 1,2
en la que:
i representa el número de zona asignado en orden arbitrario entre n zonas de reacción del sistema de reacción,
Ti representa la temperatura promedio (ºC) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i, Hi representa el tiempo de permanencia promedio (hr) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
ki representa un coeficiente representado por la siguiente fórmula (5):
(5)Ki = 1/(a x Ti^{-b})
en la que Ti es el definido anteriormente, y a y b dependen de Ti, y en la que:
cuando Ti satisface la fórmula:
Ti < 240ºC,
a es 1,60046 x 10^{5} y b es 0,472,
cuando
Ti satisface la fórmula:
240ºC \leq Ti < 260ºC,
a es 4 x 10^{49} y b es 19,107, y
cuando Ti satisface la fórmula:
260ºC \leq Ti,
a es 1 x 10^{122} y b es 49,082.
En la presente invención, el término "compuesto dihidroxi aromático" significa un compuesto representado por la fórmula: HO-Ar-OH en la que Ar representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200}. En la presente invención, el compuesto dihidroxi aromático puede ser un tipo único de compuesto dihidroxi aromático ó una combinación de dos o más tipos de compuestos dihidroxi aromáticos. Es preferible utilizar un compuesto dihidroxi aromático en el que el contenido de un átomo de cloro, un metal alcalino y un metal alcalino térreo como impurezas es reducido. Es más preferible utilizar un compuesto dihidroxi aromático sustancialmente libre de átomos de cloro, metales alcalinos o metales alcalinos térreos.
El diéster carbónico utilizado en la presente invención está representado por la siguiente fórmula:
Ar^{3} -- O
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
O -- Ar^{4}
en la que Ar^{3} y Ar^{4} son iguales o distintos y cada uno representa un grupo aromático monovalente C_{5}-C_{200}.
En cada uno de Ar^{3} y Ar^{4}, que representan independientemente un grupo aromático monovalente carbocíclico o heterocíclico, como mínimo un átomo de hidrógeno puede estar sustituido por un substituyente que no afecta adversamente la reacción, tal como un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo fenoxi, un grupo vinilo, un grupo ciano, un grupo éster, un grupo amida o un grupo nitro. Ar^{3} y Ar^{4} pueden ser iguales o distintos.
Se incluyen entre los ejemplos representativos de grupos aromáticos monovalentes Ar^{3} y Ar^{4} un grupo fenilo, un grupo naftilo, un grupo bifenilo y un grupo piridilo. Estos grupos pueden estar sustituidos o no por el sustituyente o sustituyentes antes mencionados.
\newpage
Se incluyen entre los ejemplos preferentes de grupos aromáticos monovalentes como Ar^{3} y Ar^{4}, aquellos representados respectivamente por las siguientes fórmulas:
35
36
Se incluyen entre los ejemplos representativos de diésteres carbónicos compuestos de difenlo de carbonato (no sustituidos o sustituidos) representados por la siguiente fórmula:
37
en la que cada uno de R^{9} y R^{10} representa independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formadores de anillo o un grupo fenilo; representando cada uno de p y q independientemente un entero comprendido entre 1 y 5, a condición de que cuando p es un entero de valor 2 o más, los R^{9} son iguales o distintos, y cuando q es el entero de valor 2 o más, los R^{10} son iguales o distintos.
De estos compuestos de difenil carbonato son preferentes los que tienen configuración simétrica, por ejemplo, difenil carbonato (no sustituido) y difenil carbonatos (sustituidos por alquilos inferiores), por ejemplo, ditolil carbonato y di-t-butilfenil carbonato. Es particularmente preferente el difenil carbonato que tiene la estructura más simple.
Estos diésteres carbónicos pueden ser utilizados indivildualmente o en combinación. Es preferible que estos diésteres carbónicos tengan un contenido bajo de átomos de cloro, metales alcalinos o metales alcalino térreos como impurezas. Es más preferible que estos diésteres carbónicos se encuentren sustancialmente libres de átomos de cloro, un metal alcalino y un metal alcalino térreo.
La proporción en la que el compuesto dihidroxi aromático y el diéster carbónico son utilizados (es decir, la proporción de carga) no está particularmente limitada y se puede variar dependiendo de los tipos del compuesto dihidroxi aromático y diéster carbónico utilizados, la temperatura de polimerización y otras condiciones de polimerización, así como el peso molecular deseado del policarbonato a obtener y las proporciones deseadas de los grupos terminales en el policarbonato. El diéster carbónico se utiliza en general en una cantidad de 0,9 a 2,5 moles, preferentemente de 0,95 a 2,0 moles, más preferentemente de 0,98 a 1,5 moles, por mol del compuesto dihidroxi aromático.
En la presente invención, la heterounidad (I) y la heterounidad (II) son formadas durante la reacción de polimerización, de manera que la resina de policarbonato final (A) contiene la heterounidad (I) y la heterounidad (II).
En la presente invención a efectos de introducir una estructura ramificada en la resina de policarbonato (A), se puede utilizar un compuesto aromático polihidroxi (tri o más) en una pequeña cantidad en la producción del policarbonato, siempre que la resina de policarbonato (A) que satisface las exigencias antes mencionadas de la presente invención pueda ser obtenida. Asimismo, se puede utilizar un compuesto monohidroxi aromático o un alcohol alifático para cambiar los grupos terminales, o ajustar el peso molecular del policarbonato.
En la presente invención, la producción de una resina de policarbonato es llevada a cabo por un proceso de transesterificación que es un proceso en el que se lleva a cabo la polimerización por condensación de un material polimerizable por transesterificación en estado fundido o en estado sólido, calentando simultáneamente en presencia o ausencia de un catalizador a presión reducida, con un caudal de gas inerte, o a presión reducida y caudal de gas inerte simultáneamente. La forma del proceso de transesterificación, el equipo de polimerización y similares no están específicamente limitados. Por ejemplo, cuando se utiliza transesterificación en estado fundido, se incluyen entre los ejemplos de reactores utilizables para llevar a cabo la reacción de transesterificación un recipiente reactor de tipo de agitación, un reactor de tipo de película arrastrada, un reactor de tipo evaporación de película arrastrada de forma centrífuga, un reactor de amasado de doble husillo del tipo de renovación superficial, un reactor del tipo de agitación horizontal de doble husillo, un reactor de caída con humectación de paredes, un polimerizador de caída libre que tiene una placa perforada, y un polimerizador de caída con humectación de hilos que tiene una parte perforada y como mínimo un hilo dispuesto en asociación con la placa perforada. Estos diferentes tipos de reactores y polimerizadores pueden ser utilizados individualmente o en combinación. Además, por ejemplo, la reacción de transesterficación puede ser también realizada por un método en el que se lleva a cabo, en primer lugar, una transesterificación en estado fundido para obtener un prepolímero, y el prepolímero obtenido es sometido a continuación a polimerización en estado sólido a presión reducida, bajo caudal de gas inerte o a presión reducida y caudal de gas inerte simultáneamente, utilizando un polimerizador de estado sólido.
Con respecto a los materiales de construcción de estos reactores y polimerizadores utilizados en la presente invención, no existe limitación específica. No obstante, se utiliza de manera general acero inoxidable, níquel o vidrio como material, como mínimo para las partes internas de la pared de los reactores y polimerizadores.
Con respecto a los diferentes tipos de reactores o polimerizadores que se han mencionado, especialmente un polimerizador de caída libre que tiene una placa perforada y un polimerizador de caída con humectación de hilo que tiene una placa perforada y como mínimo un hilo, se puede hacer referencia, por ejemplo, a la solicitud de patente EP-0 783 743 A1.
En el método de fabricación de la resina de policarbonato (A) de la presente invención, se puede utilizar cualquiera de las modalidades de reacción de transesterificación anteriormente mencionadas siempre que la transesterificación sea llevada a cabo en las condiciones de reacción que se han definido anteriormente.
La temperatura de reacción de la transesterificación para producir un policarbonato se encuentra en general en una gama de 50 a 350ºC, preferentemente de 100 a 300ºC. Es bien sabido que cuando la temperatura de reacción es más elevada que la gama de temperatura antes mencionada, el policarbonato producido sufrirá probablemente una grave decoloración y tenderá a poca estabilidad térmica, y que cuando la temperatura de reacción es inferior a la gama de temperaturas anteriormente mencionada, la polimerización tiene lugar tan lentamente que no se puede utilizar prácticamente una temperatura tan baja.
En el método de fabricación preferente para la resina de policarbonato (A) de la presente invención, tal como se ha mencionado anteriormente, se requiere que, en una reacción de transesterificación por etapas de un material polimerizable, la relación entre la temperatura del material polimerizable y el tiempo de permanencia del mismo en las zonas de reacción sea controlado para satisfacer la siguiente fórmula (4):
(4)0,2 \leqq \sum\limits^{n}_{i=1} \ (ki \ x \ Ti \ x \ Hi) \leqq 1,2
en la que:
i representa el número de zona asignado en un orden arbitrario entre n zonas de reacción del sistema de reacción,
Ti representa la temperatura de promedio (ºC) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
Hi representa el tiempo de permanencia promedio (hr) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
ki representa un coeficiente definido por la siguiente fórmula (5):
ki = 1/(a x Ti^{-b})
en la que Ti es el definido anteriormente, y a y b dependen de Ti, y en el que:
cuando Ti satisface la fórmula (5):
Ti < 240ºC,
a es 1,60046 x 10^{5} y b es 0,472,
cuando Ti satisface la fórmula:
240ºC \leq Ti < 260ºC,
a es 4 x 10^{49} y b es 19,107, y
cuando Ti satisface la fórmula:
260ºC \leq Ti,
a es 1 x 10^{122} y b es 49,082.
Cuando el valor de \sum\limits^{n}_{i=1} (ki x Ti x Hi) en la fórmula (4), que es determinado por la relación entre la temperatura antes mencionada y el tiempo de permanencia, es superior a 1,2, el policarbonato producido tiene la desventaja de que las características mecánicas del policarbonato, tal como alargamiento a la rotura y la resistencia al impacto Izod, son reducidas. Cuando el valor de \sum\limits^{n}_{i=1} (ki x Ti x Hi) es menor de 0,2, el policarbonato producido muestra la desventaja de que la fluidez en fusión para el moldeo del policarbonato es reducida. La gama preferente para el valor de \sum\limits^{n}_{i=1} (ki x Ti x Hi) es de 0,3 a 1,0.
De modo general, en un procedimiento para la producción continua de un policarbonato para la reacción de transesterificación, la reacción de transesterificación del material polimerizable se lleva a cabo por etapas en una serie de zonas de reacción, de manera que la temperatura de reacción, el tiempo de permanencia y la presión de reacción se cambian por etapas a lo largo de la serie de zonas de reacción involucradas en el proceso. El valor de \sum\limits^{n}_{i=1} (ki x Ti x Hi) de la fórmula (4) representa la suma de valores de (k x T x H) para todas las zonas de reacción. Por ejemplo, cuando se lleva a cabo polimerización continua utilizando un sistema en el que un recipiente para fusión y mezcla de un compuesto dihidroxi aromático y diéster carbónico, un recipiente reactor de tipo agitación, un reactor del tipo de evaporación laminar arrastrado de forma centrifuga y un reactor de amasado de doble husillo de renovación superficial están conectados en serie mediante conductos, \sum\limits^{n}_{i=1} (ki x Ti x Hi) es la suma de (k x T x H en el recipiente de fusión y de mezcla), (k x T x H en el conducto que conecta el recipiente de fusión y de mezcla al recipiente del reactor de tipo agitación), (k x T x H en el recipiente de reacción de tipo agitación), (k x T x H en el conducto que conecta el recipiente del reactor tipo agitación al reactor de tipo evaporación de película extendida centrífugamente), (k x T x H en el reactor tipo evaporación de película extendida centrífugamente), (k x T x H en el conducto que conecta el reactor de tipo evaporación de película extendida centrífugamente al reactor de amasado de doble husillo de tipo de renovación superficial), (k x T x H en el reactor de amasado de doble husillo de renovación superficial) y (k x T x H en el conducto que conecta el reactor de amasado de doble husillo de tipo de renovación superficial a la tobera de retirada del polímero producido), es decir, la suma de valores de (k x T x H) para la totalidad de zonas de reacción incluyendo los conductos. El término "zona de reacción de orden i" significa una zona de reacción que se encuentra en el número i que se determina por el sistema de numeración en el que todas las zonas de reacción que incluyen conductos, tal como, un recipiente de mezcla, un reactor o conducto que conecta estos aparatos, reciben la asignación de sus respectivos números en un orden arbitrario. Cuando se dispone un calentador en un conducto que conecta los reactores entre sí, el segmento del conducto entre uno de los reactores hasta el calentador, el calentador y el segmento de conducto entre el calentador y el otro reactor se consideran como zona de reacción. La temperatura promedio del material polimerizable significa la temperatura promedio del material polimerizable en la zona de reacción de orden i. Cuando el material polimerizable en la zona de reacción de orden i tiene una distribución de temperatura en la que diferentes partes tienen temperaturas claramente distintas, cada una de dichas partes puede ser considerada separadamente como una zona de reacción de orden i. Con respecto a la medición de la temperatura promedio, se pueden utilizar diferentes métodos. Por ejemplo, la temperatura promedio puede ser obtenida promediando una o varias temperaturas medidas por uno o varios termómetros dispuestos en un reactor o un conducto. Cuando no se disponen termómetros en un reactor o conducto, la temperatura de un medio de calentamiento en una envolvente o camisa de un calentador se puede utilizar como temperatura promedio. De manera alternativa, la temperatura promedio de la entrada y salida de una camisa de circulación para un medio de calentamiento, o la temperatura que ha sido ajustada para un calentador o un medio de calentamiento se puede utilizar como temperatura promedio del material polimerizable en la zona de reacción de orden i. El tiempo promedio de permanencia se calcula dividiendo el volumen del material polimerizable retenido en la zona de reacción de orden i por el volumen del material polimerizable que pasa por la zona de reacción de orden i o que es retirado de la misma por unidad de tiempo.
Se selecciona una presión de reacción adecuada dependiendo del peso molecular del policarbonato del sistema de reacción. Cuando el peso molecular promedio en número del policarbonato del sistema es menor de 1.000, se utiliza en general una presión de reacción en una gama comprendida entre 50 mmHg hasta la presión atmosférica. Cuando el peso molecular promedio en número del policarbonato del sistema de reacción se encuentra en una gama de valores de 1.000 a 2.000, se utiliza normalmente una presión de reacción comprendida entre 3 mmHg a 80 mmHg, de modo general. Cuando el peso molecular promedio en número del policarbonato en el sistema de reacción es superior a 2.000, se utiliza en general una presión de reacción de 10 mmHg o inferior, preferentemente 5 mmHg o inferior.
Se puede llevar a cabo una reacción de transesterificación en ausencia de un catalizador. No obstante, si se desea acelerar la polimerización, ésta puede ser efectuada en presencia de un catalizador. Los catalizadores de polimerización que se utilizan habitualmente en esta técnica se pueden utilizar sin limitación específica. Se incluyen entre los ejemplos de estos catalizadores, los hidróxidos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tal como hidróxido de litio, hidróxido sódico, hidróxido potásico e hidróxido cálcico; sales de metales alcalinos, de metales alcalinotérreos y sales de amonio cuaternario de hidruro de boro y de hidruro de aluminio, tal como hidruro de aluminio y litio, hidruro de boro y sodio e hidruro de boro y tetrametil amonio; hidruros de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tal como, hidruro de litio, hidruro sódico e hidruro cálcico; alcóxidos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tal como, metóxido de litio, etóxido sódico y metóxido de cálcico; arilóxidos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tal como fenóxido de litio, fenóxido de sódico, fenóxido de magnesio, Lio-Ar'''-Oli en el que Ar''' representa un grupo arileno, y NaOAr'''-ONA en el que Ar''' es el anteriormente definido; sales ácidas orgánicas de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tal como, acetato de litio, acetato cálcico y benzato sódico; compuestos de zinc, tales como óxido de zinc, acetato de zinc y fenóxido de zinc; compuestos de boro, tales como ácido de boro, ácido bórico, borato sódico, trimetil borato, tributil borato, trifenil borato, boratos amónicos representados por la fórmula:
(R^{1} R^{2} R^{3} R^{4})NB (R^{1} R^{2} R^{3} R^{4}), y boratos de fosfonio representados por la fórmula:
(R^{1} R^{2} R^{3} R^{4})PB (R^{1} R^{2} R^{3} R^{4}), en la que R^{1} R^{2} R^{3} y R^{4} se definen tal como se ha hecho anteriormente; compuestos de silicio, tales como óxido de silicio, silicato sódico, tetraalquilsilicio, tetraarilsilicio y difenil-etil-etoxisilicio; compuestos de germanio, tales como óxido de germanio, tetracloruro de germanio, etóxido de germanio y fenóxido de germanio; compuestos de estaño, tales como, óxido de estaño, óxido de dialquil estaño, carboxilato de dialquil estaño, acetato de estaño, compuestos de estaño que tienen un grupo alcoxi o un grupo ariloxi unido al estaño, tal como tributóxido de etil estaño, y compuestos de órgano estaño; compuestos de plomo, tales como, óxido de plomo, acetato de plomo, carbonato de plomo, carbonato básico de plomo y alcóxido y arilóxidos de plomo o, de órgano plomo; compuestos onio, tales como, sal de amonio cuaternario, sal de fosfonio cuaternario y sal de arsonio cuaternario; compuestos de antimonio, tales como, óxido de antimonio y acetato de antimonio; compuestos de manganeso, tales como acetato de manganeso, carbonato de manganeso y borato de manganeso; compuestos de titanio, tales como óxido de titanio y alcóxidos de titanio y arilóxido de titanio; y compuestos de circonio, tales como acetato de circonio, óxido de circonio, alcóxido de circonio, arilóxido de circonio y acetilacetona de circonio.
Los catalizadores pueden ser utilizados individualmente o en combinación. La cantidad de los catalizadores utilizados se encuentran en general en una gama de 10^{-8} a 1% en peso, preferentemente de 10^{-7} a 10^{-1}% en peso, basado en el peso del compuesto de dihidroxi aromático.
Dada la presencia de una serie de heterounidades específicas en una cantidad específica, la resina de policarbonato (A) del compuesto de resina de policarbonato de la presente invención es ventajosa por el hecho de que no solamente tiene una elevada transferencia y carácter incoloro, así como elevada resistencia mecánica, sino que muestra asimismo elevadas características de flujo no Newtoniano, de manera que muestra elevada fluidez en fusión para el moldeo. Por lo tanto, la resina de policarbonato (A) de la presente invención puede ser utilizada de manera ventajosa en diferentes sectores de aplicación. De modo específico, la resina de policarbonato (A) puede ser combinada de manera adecuada con la resina de termoplástico reforzada con goma (B) para obtener el compuesto de resina de la presente invención.
Un método por la producción de la resina de termoplástico (B) reforzada con goma que se utiliza en la presente invención se describe a continuación. En la presente invención, la resina (B) de termoplástico reforzada con una goma comprende un copolímero de injerto que se obtiene por un método que comprende el injerto en un polímero de goma como mínimo de un compuesto de vinilo copolimerizable por injerto con el copolímero de goma. La resina termoplástica reforzada con goma (B) puede contener un polímero de vinilo no injertado que es formado por la polimerización sin injerto de un compuesto de vinilo que tiene lugar simultáneamente con la polimerización con injerto del copolímero de vinilo para formar el copolímero de injerto. Además, en la presente invención, la resina de termoplástico (B) reforzada con una goma puede también contener un polímero de vinilo que ha sido producido separadamente del copolímero de injerto y que se ha incorporado en dicho copolímero de injerto. En la presente invención, es preferible que como mínimo 1% en peso del polímero de vinilo presente en la resina de termoplástico (B) reforzada con una goma sea injertada en el polímero de goma.
Se incluyen entre los ejemplos de polímeros de goma utilizados en la presente invención las gomas de dieno conjugado, tales como polibutadieno, poliisopreno, policloropreno, un copolímero de butadieno-estireno, un copolímero de butadieno-acrilonitrilo; gomas de etileno-propileno; y gomas acrílicas, tales como un polímero de etil-acrilato y un polímero de butilacrilato. De estos, son preferentes el polibutadieno, un copolímero de butadieno estileno y un copolímero de butadieno acrilonitrilo, que son gomas de dieno conjugadas. Estos polímeros de goma pueden ser utilizados en combinación.
El contenido del polímero de goma de la resina termoplástica (B) reforzada con una goma es de 5 a 60% en peso, preferentemente de 10 a 50% en peso. Cuando el contenido del polímero de goma en la resina termoplástica (B) reforzada con goma es menor de 5% en peso, el compuesto de resina de policarbonato que contiene dicha resina termoplástica (B) reforzada con una goma no puede mostrar una resistencia al impacto satisfactoria. Por otra parte, cuando el contenido del polímero de goma en la resina termoplástica (B) reforzada con goma es superior a 60% en peso, el compuesto de resina de policarbonato que contiene dicha resina termoplástica (B) reforzada con goma tiene desventajas por el hecho de que no solamente su fluidez en fusión para el moldeo es reducida, sino que igualmente un artículo moldeado producido a partir de aquélla tiene un brillo reducido.
\newpage
Con respecto al diámetro de partículas del polímero de goma en la resina termoplástica (B) reforzada con goma, no existe limitación específica. El diámetro de partículas preferente del polímero de goma varía dependiendo del tipo de polímero de vinilo, que constituye la parte designada como "mar" de las resina de termoplástico reforzado con goma (B) que tiene una estructura de "mar/islas". Por ejemplo, cuando la resina termoplástica reforzada con goma (B) es una resina ABS, es preferible que el diámetro de partículas del polímero de goma sea de el 0,15 a 0,6 \mum, más preferentemente de 0,2 a 0,5 \mum, y de modo más preferente todavía de 0,25 a 0,45 \mum, medido antes de la copolimerización por injerto de un compuesto de vinilo. Cuando el diámetro de partículas de un polímero de goma es inferior a 0,15 \mum, el compuesto de resina de policarbonato no puede mostrar resistencia al impacto satisfactoria. Además, cuando el diámetro de partículas del polímero de goma es superior a 0,6 \mum, el compuesto de resina de policarbonato tiene la desventaja de que el artículo moldeado producido a partir de la misma tiene un brillo
reducido.
Se incluyen dentro de los ejemplos de compuestos vinílicos copolimerizables por injerto con un polímero de goma utilizada en la presente invención, compuestos vinílicos, tales como estireno, \alpha-metilestireno y para-metilestireno; alquil metacrilatos, tales como metil metracrilato, metil acrilato, butil acrilato y etil acrilato; ácidos (meta)acrílicos, tales como ácido acrílico y ácido metacrílico; compuestos de vinilcianuro, tales como acrilonitilo y metacrilonitrilo; ácidos carboxílicos \alpha, \beta insaturados, tales como anhídrido maleico; compuestos de maleimida, tales como N-fenilmaleimida, N-metilmaleimida y N-ciclohexilmaleimida; y compuestos que contienen el grupo glicidilo, tales como glicidil metracrilato. Como compuesto vinílico copolimerizable por injerto con partículas de polímero de goma son preferentes los compuestos vinílicos aromáticos, alkil (meta)acrilatos, compuestos de vinil cianuro y compuestos de maleimida. Son más preferibles, estireno, acrilonitrilo, N-fenilmaleimida y butil acrilato.
Estos compuestos de vinilo pueden ser utilizados individualmente o en combinación.
Se incluyen entre los ejemplos de polímeros de vinilo que pueden estar contenidos en la resina termoplástica (B) reforzada con goma, los polímeros de compuestos vinil aromáticos, tales como estireno, \alpha-metilestireno y para-metilestireno; polímeros de alquil(meta)acrilato, tales como meti metacrilato, metil acrilato, butil acrilato y etil acrilato; polímeros de ácidos (meta)acrílicos, tales como ácido acrílico y ácido metacrílico; polímeros de compuestos de vinilcianuro, tales como acrilonitrilo y metacrilonitrilo; polímeros de ácidos carboxílicos \alpha, \beta insaturados, tales como anhídrido maleico; polímeros de compuestos de maleimida, tales como N-fenilmaleimida, N-metilmaleimida y N-ciclohexilmaleimida; polímeros de compuestos que contienen grupo glicidil, tales como glicidil metacrilato; y copolímeros de los compuestos de vinilo antes mencionados. De estos polímeros de vinilo, son preferentes un polímero de un compuesto de vinilo aromático, un polímero de un alquil (meta)acrilato, un polímero de un compuesto de vinil cianuro, un polímero de un compuesto de maleimida y un copolímero de estos compuestos de vinilo. Son más preferibles un polímero de estireno, un polímero de acrilonitrilo, un polímero de N-fenilmaleimida, un polímero de butil acrilato, y un copolímero de estos compuestos de vinilo.
Los polímeros y copolímeros antes mencionados de compuestos de vinilo pueden ser utilizados individualmente o en combinación. Con respecto al método para la producción de la resina termoplástica (B) reforzada con una goma, utilizado en la presente invención, no hay limitación específica. No obstante, como ejemplos de métodos para la producción de la resina termoplástica (B) reforzada con una goma, se puede mencionar la polimerización por injerto en emulsión que comprende el injerto del compuesto de vinilo sobre un látex polímero de goma producido por polimerización en emulsión, y una polimerización de dos etapas que comprende la producción de una mezcla de reacción que contiene un copolímero de injerto producido por la polimerización de injerto por emulsión antes mencionada; añadiendo a continuación un compuesto de vinilo a la mezcla de reacción; y llevando a cabo otra polimerización por injerto del compuesto de vinilo por polimerización en solución o polimerización en suspensión. Cada uno de dichos métodos de polimerización se puede llevar a cabo de cualquier manera continua, en forma de lotes y en forma de semi lotes. Además, como otro ejemplo de los métodos para la producción de la resina termoplática (B) reforzada con una goma, se puede mencionar un método en el cual: se produce un copolímero de injerto con elevado contenido de una goma por cualquiera de los métodos de polimerización antes mencionados; una resina termoplástica diluyente es producida separadamente por polimerización en masa, polimerización por emulsión o polimerización por suspensión, utilizando una materia primera formada principalmente por el mismo compuesto vinílico que el injertado en el polímero de goma; y la resina termoplástica diluyente obtenida es incorporada en el copolímero de injerto de alto contenido de goma mencionado anteriormente, a efectos de ajustar el contenido de goma del copolímero de injerto al valor
deseado.
No obstante, en la presente invención, como método para la fabricación de la resina termoplástica (B) reforzada por goma, es preferible utilizar una polimerización por injerto en emulsión que comprende la obtención de una mezcla de reacción que contiene un polímero de goma producido por polimerización por emulsión y, a continuación, añadir de manera continuada un compuesto de vinilo a la mezcla de reacción que contiene el polímero de goma producido, junto con un iniciador, un modificador de peso molecular y similar, injertando de este modo el compuesto vinílico en el polímero de goma.
Con respecto al valor de pH del sistema de reacción para la copolimerización por injerto, no hay limitación específica. No obstante, desde el punto de vista de facilitar la polimerización por injerto, es preferible que el pH del sistema de reacción para la copolimerización por injerto esté comprendido dentro de una gama de valores neutros, es decir, en una gama de 7 a 9.
Cuando se utiliza polimerización por injerto en emulsión para producir la resina termoplástica (B) con refuerzo de goma, es preferible utilizar un emulsionante polimerizable radicalmente que tiene un doble enlace en la molécula (al que se hará referencia a continuación simplemente como "emulsionante polimerizable"). El emulsionante polimerizable utilizado preferentemente en la presente invención es seleccionado entre compuestos que satisfacen las siguientes exigencias: tienen un grupo hidrofílico y un grupo hidrofóbico en su molécula; tienen la capacidad de reducir la tensión interfacial gas-líquido, la tensión interfacial líquido-líquido y la tensión interfacial sólido-líquido; tienen como mínimo un doble enlace en su molécula; y son radicalmente copolimerizables con una goma de dieno conjugado, un compuesto vinil aromático, un compuesto de cianuro de vinilo y/o un éster (meta)acrílico. El grupo hidrofílico contenido en el emulsionante polimerizable que se puede utilizar en la presente invención puede ser aniónico, no iónico o catiónico. No obstante, es preferible que el grupo hidrofílico del emulsionante polimerizable sea aniónico. Es más preferible que el emulsionante polimerizable tenga tanto un grupo hidrofílico no iónico como un grupo hidrofílico aniónico.
En la polimerización por injerto en emulsión, se puede utilizar un emulsionante no polimerizable junto con un emulsionante polimerizable. Cuando se utiliza un emulsionante no polimerizable en la polimerización por injerto en emulsión, la cantidad total del emulsionante no polimerizable utilizado en la polimerización por injerto en emulsión y el emulsionante no polimerizable utilizado en la producción del polímero de goma debe ser de 4 partes en peso o menos, con respecto a 100 partes en peso de la goma de dieno conjugado contenida en la resina termoplástica (B) reforzada con goma. Cuando la cantidad total antes mencionada de emulsionantes no polimerizables es superior a 4 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de la goma de dieno conjugado contenida en la resina termoplástica (B) reforzada con goma, es probable que aparezcan problemas de manera tal que la resistencia al impacto y la rigidez del compuesto de resina de policarbonato son bajos, de manera que, cuando el compuesto de resina de policarbonato es sometido a moldeo a altas temperaturas, el artículo moldeado obtenido tiene menos brillo, y que, cuando se somete a moldeo, el compuesto de resina de policarbonato provoca depósitos de moho y muestra decoloración. El término "emulsificante no polimerizable" utilizado en la presente invención significa un emulsionante ordinario que es utilizado en general en la polimerización en emulsión. Se incluyen entre los ejemplos de dichos emulsionantes los emulsionantes aniónicos, tales como un rosinato (trementinato), sal de ácido graso de cadena larga, sal de alquilsulfato, sal de ácido alquilbencensulfónico, sal de ácido alquildifenileterdisulfónico, sal de un ácido polioxietilén alquilfeniletersulfúrico y una sal de ácido dialquilsulfosuccínico, así como emulsionantes no iónicos, tales como polioxietilén alquiléter y polioxietilén alquilfeniléter.
Como ejemplos de emulsionantes polimerizables utilizables preferentemente en la presente invención, se pueden mencionar los emulsionantes representados respectivamente por las fórmulas (6) a (9), (27), (30) y (32) que se indican a continuación. No obstante, los emulsionantes polimerizables utilizables en la presente invención no quedan limitados a dichos emulsionantes.
Tal como se ha mencionado anteriormente, se incluyen entre los ejemplos de emulsionantes polimerizables los emulsionantes representados por la siguientes fórmula (6):
\vskip1.000000\baselineskip
38
\vskip1.000000\baselineskip
en la que:
X^{6} representa un grupo (meta)alilo, un grupo (meta)acriloilo o un grupo 1-propenilo;
Y^{6} representa un átomo de hidrógeno, un grupo formador de sal de éster sulfato representado por -SO_{3}M^{6}
en la que M^{6} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
una sal de ácido carboxílico representada por -CH_{2}COOM^{6}
en la que M^{6} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
\newpage
o un grupo formador de sal monoéster fosfórico representado por la siguiente fórmula (6'):
(6')---
\melm{\delm{\para}{OM ^{6'} }}{P}{\uelm{\dpara}{O}}
--- OM^{6'}
en la que cada uno de M^{6'} representa independientemente un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio;
R^{6'} representa un grupo C_{1}-C_{18} alquilo, un grupo alquenilo o un grupo aralquilo;
R^{6''} representa un átomo de hidrógeno, un grupo C_{1}-C_{18} alquilo, un grupo alquenilo o un grupo aralquilo;
R^{6'''} representa un átomo de hidrógeno o un grupo propenilo;
A^{6} representa un grupo C_{2}-C_{4} sustituido o no sustituido; y
m representa un entero comprendido entre 1 y 200.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de emulsionantes polimerizables representados por la anterior fórmula (6) los emulsionantes representados, respectivamente, por las siguientes fórmulas (10) a (13):
39
en la que M^{10} representa un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio, y n representa un entero comprendido entre 1 y 100;
40
en la que M^{11} representa un metal alcalino o un metal alcalino térreo, y n representa un entero comprendido entre 1 y 100;
41
en la que n representa un entero comprendido entre 10 y 200; y
42
en la que M^{13} representa un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio, y n representa un entero comprendido entre 1 y 100.
Tal como se ha mencionado anteriormente, como otros ejemplos de emulsionantes polimerizables utilizados preferentemente en la presente invención, se pueden mencionar los derivados de (meta)alilgliceriléter y (meta)acrilgliceriléster, ambos representados por la siguiente fórmula (7):
(7)
\melm{\delm{\para}{CH _{2} O(A ^{7} O) _{n} 
-- Z ^{7} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} O --
X ^{7} }}
HO(A^{7}O)_{m} -- Y^{7} \hskip2cm o \hskip2cm
\melm{\delm{\para}{CH _{2} O(A ^{7} O) _{n}  --
Y ^{7} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} O --
X ^{7} }}
HO(A^{7}O)_{m} -- Z^{7}
en la que:
X^{7} representa un grupo (meta)alilo o un grupo (meta)acriloilo;
Y^{7}representa un átomo de hidrógeno, un grupo formador de sal de sulfato éster representado por -SO_{3}M^{7}
en la que M^{7} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
una sal de ácido carboxílico representada por -CH_{2}COOM^{7'}
en la que M^{7'} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino o un metal alcalino térreo,
un grupo formador de sal fosfórico monoéster representado por la anterior fórmula (6'), o un grupo representado por la fórmula (6''):
100
en las que M^{6''} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio, un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio o un grupo C_{8}-C_{30} alquilo que opcionalmente tiene una unidad de óxido de C_{2}-C_{4} alquileno; y M^{6'''} alquileno representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio;
Z^{7} representa un grupo C_{8}-C_{30} alquilo sustituido o no sustituido, un grupo alquenilo sustituido o no sustituido, un grupo alquilarilo sustituido o no sustituido, un grupo aralquilarilo sustituido o no sustituido, o un grupo acilo sustituido o no sustituido;
A^{7} representa un grupo C_{2}-C_{4} alquileno sustituido o no sustituido;
m representa un entero comprendido entre 0 y 100; y
n representa un entero comprendido entre 0 y 50.
Se incluyen como ejemplos de emulsionantes polimerizables representados por la anterior fórmula (7) los emulsionantes representados, respectivamente, por las siguientes fórmulas (14) a (20):
(14)
\melm{\delm{\para}{CH _{2} O
-- Z ^{14} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} O -- CH _{2} CH =
CH _{2} }}
HO(CH_{2}CH_{2}O)_{m}M^{14}
en la que M^{14} representa un átomo de hidrógeno o un grupo formador de sal sulfato éster representado por -SO_{3}M^{14}'
en la que M^{14}' representa un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio;
Z^{14} representa un grupo C_{8}-C_{30} alquilo o un grupo alquilarilo; y m representa un entero comprendido entre 0 y 100,
(15)
\melm{\delm{\para}{CH _{2} O
-- Z ^{15} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} O -- CH _{2} CH =
CH _{2} }}
HO(CH_{2}CH_{2}O)_{m}CH_{2}COOM^{15}
en la que M^{15} representa un metal alcalino o un metal alcalino térreo; Z^{15} representa un grupo C_{8}-C_{30} alquilo o un grupo alquilarilo; y m representa un entero comprendido entre 0 y 100,
(16)
\melm{\delm{\para}{CH _{2} O
-- Y ^{16} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} O -- CH _{2} CH =
CH _{2} }}
HOH
en la que Y^{16} representa la siguiente fórmula (16'):
\vskip1.000000\baselineskip
101
\vskip1.000000\baselineskip
en la que M^{16'} representa un grupo C_{8}-C_{30} alquilo que opcionalmente tiene una unidad de óxido de C_{2}-C_{4} alquileno; y M^{16''} representa un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
102
en la que R^{17} representa un grupo alquilo C_{4}-C_{30} sustituido o no sustituido; y M_{17} representa un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
\vskip1.000000\baselineskip
46
\vskip1.000000\baselineskip
Entre los emulsionantes polimerizables representados por la anterior fórmula (7), los que tienen estructuras preferentes son los emulsionantes polimerizables representados por las fórmulas anteriores (14) y (16). Otros ejemplos preferentes de emulsionantes polimerizables representados por la fórmula (16) comprenden emulsionantes representados por las siguientes fórmulas (40) y (41):
108
Tal como se ha mencionado anteriormente, como ejemplos adicionales de emulsionantes polimerizables preferentemente utilizados en la presente invención, se pueden mencionar los derivados de ácido succínico representados por las siguientes fórmulas (8):
103
en las que:
X^{8} representa un grupo (meta)alilo o un grupo (meta)acriloilo;
cada uno B^{8} y B^{8}' representa el siguiente grupo Y^{8} o Z^{8} de manera que Y^{8} representa M^{8} o un grupo formador de sal de sulfato éster representado por -SO_{3}M^{8}
en la que M^{8} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1-}C_{4} hidroxialquil amonio, y
Z^{8} representa un grupo C_{8}-C_{30} alquilo o un grupo alquenilo, a condición de que B^{8} y B^{8'} sean distintos entre sí;
A^{8} representa un grupo C_{2}-C_{4} alquileno sustituido o no sustituido; y
cada uno de m y n representa independientemente un entero comprendido entre 0 y 50.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de emulsionantes representados por la anterior fórmula (8) los emulsionantes respectivamente representados por las siguientes fórmulas (21) a (24):
104
105
Tal como se ha mencionado anteriormente, como otros ejemplos adicionales de emulsionantes polimerizables utilizados preferentemente en la presente invención se pueden mencionar los emulsionantes representados por la siguiente fórmula (9):
47
en la que:
X^{9} representa un grupo (meta)alilo o un grupo (meta)acriloilo;
Y^{9} representa un átomo de hidrógeno, un grupo formador de sal de sulfato éster representado por -SO_{3}M^{9}
en la que M^{9} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
o una sal de ácido carboxílico representada por -CH_{2}COOM^{9}
en la que M^{9} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio;
cada uno de R^{9} representa independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo C_{1}-C_{25} alquilo;
cada uno de R^{9'} representa independientemente un grupo C_{1}-C_{25} alquilo, un grupo de bencilo o un grupo estirilo;
p representa un entero comprendido entre 0 y 2;
A^{9} representa un grupo C_{2}-C_{4} alquileno sustituido o no sustituido; y
cada uno de m y n representa independientemente un entero de 0 a 50.
Se incluyen entre los ejemplos específicos de emulsionantes representados por la anterior fórmula (9) emulsionantes representados respectivamente por las siguientes fórmulas (25) y (26):
48
en la que M^{25} representa un átomo de hidrógeno o un metal alcalino; A^{25}, R^{25} y R^{25'} son respectivamente los mismos que A^{9}, R^{9}y R^{9'} de la fórmula anterior (9); y m representa un entero comprendido entre 1 y 200, y
49
en la que M^{26} representa un átomo de hidrógeno o un metal alcalino; A^{26}, R^{26} y R^{26'} son respectivamente iguales que A^{9}, R^{9} y R^{9'} de la fórmula anterior (9); y m representa un entero comprendido entre 1 y 200.
Entre los ejemplos preferentes de los emulsionantes polimerizables representados por la anterior fórmula (9) se incluyen emulsionantes representados por las siguientes fórmulas (36) a (39):
50
51
52
Tal como se ha mencionado anteriormente, como otros ejemplos adicionales de emulsionantes polimerizables preferentemente utilizados en la presente invención, se pueden mencionar derivados de (meta)alilo éter y derivados del éster (meta)acrílico, ambos representados por la siguiente fórmula (27):
(27)
\melm{\delm{\para}{Z ^{27} }}{C}{\uelm{\para}{CH _{2} 
--- O(A ^{27} O) _{m}  --- X ^{27} }}
H --- O(A^{27}O)_{n} --- Y^{27}
\hskip3cm
\melm{\delm{\para}{CH --- O(A ^{27} O) _{n}  ---
Y ^{27} }}{C}{\uelm{\para}{Z ^{27} }}
H_{2} --- O(A^{27}O)_{m} --- X^{27}
en la que:
X^{27} representa un grupo (meta)alilo o un grupo (meta)acriloilo;
Y^{27} representa un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, un grupo formador de sal de éster sulfato representando por -SO_{3}M^{27}
en el que M^{27} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
una sal de ácido carboxílico representada por -CH_{2}COOM^{27}
de la que M^{27} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino o un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
o bien un grupo formador de sal fosfórico monoéster representado por la anterior fórmula (6');
Z^{27} representa un grupo C_{8}-C_{30} alquilo;
A^{27} representa un grupo C_{2}-C_{4} alquileno sustituido o no sustituido;
m representa un entero comprendido entre 0 y 20; y
n representa un entero comprendido entre 0 y 50.
Se incluyen en todos los ejemplos específicos de emulsionantes representados por la anterior fórmula (27) emulsionantes respectivamente representados por las siguientes fórmulas (28) y (29):
1055
Tal como se ha mencionado anteriormente, como otros ejemplos adicionales de emulsionantes polimerizables utilizados preferentemente en la presente invención, se pueden mencionar los compuestos de diol representados por la siguiente fórmula (30):
106
en la que A^{30} representa un grupo C_{2}-C_{4} alquileno; R^{30} representa un grupo C_{8}-C_{24} hidrocarburo; R^{30'} representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; cada uno de m y n representa independientemente un entero de 0 a 100, a condición de que la suma de m y n está comprendida entre 0 y 100; y M^{30} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio.
Entre los ejemplos específicos de compuestos diol representados por la anterior fórmula (30) se incluyen compuestos representados por la siguiente fórmula (31):
107
en la que M^{31} es igual que M^{30} en la fórmula anterior (30).
Tal como se ha mencionado anteriormente, como otros ejemplos adicionales de emulsionantes polimerizables preferentemente utilizados en la presente invención, se pueden mencionar compuestos representados por la siguiente fórmula (32):
(32)X^{32} --- Z^{32} --- Y^{32} \hskip0,5cm o \hskip0,5cm X^{32} --- Z^{32} --- O(A^{32}O)_{n} --- Y^{32}
en la que:
X^{32} representa un grupo (meta)alilo, un grupo (meta)aliloxi,
un grupo (meta)acriloilo, un grupo (meta)acriloiloxi o un grupo representado por la fórmula siguiente (32'):
(32')---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{32'} }}
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
---
\uelm{C}{\uelm{\para}{R ^{32''} }}
\biequal
CH_{2}
en la que cada uno de R^{32'} y R^{32''} representa independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo metilo;
Y^{32} representa un átomo de hidrógeno, un grupo formador de sal de sulfato éster representado por -SO_{3}M^{32}
en la que M^{32} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
una sal de ácido carboxílico representada por -CH_{2}COOM^{32}
en la que M^{32} representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino y un metal alcalino térreo, un grupo amonio o un grupo C_{1}-C_{4} hidroxialquil amonio,
un grupo formador de sal monoéster fosfórico representado por la anterior fórmula (6'), o un grupo formador de sal de monoéster de ácido sulfosuccínico representado por la anterior fórmula (6'');
Z^{32} representa un grupo C_{6}-C_{30} alquileno sustituido o no sustituido;
A^{32} representa un grupo C_{2}-C_{4} alquileno sustituido o no sustituido; y
cada uno de m y n representa independientemente un entero comprendido entre 0 y 50.
Los ejemplos específicos de compuestos representados por la anterior fórmula (32) comprenden compuestos respectivamente representados por las fórmulas (33) a (35):
(33)CH_{2} = CHCH_{2} --- C_{12}H_{24} --- O(CH_{2}CH_{2}O)_{10} --- CH_{2}COONa
\vskip1.000000\baselineskip
(34)CH_{2} =
\uelm{C}{\uelm{\para}{ \hskip-0,4cm H _{3} C}}
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
O --- C_{12}H_{24} --- O(CH_{2}CH_{2}O)_{10} --- CH_{2}COONa
(35)CH_{2} =
\uelm{C}{\uelm{\para}{ \hskip-0,4cm H _{3} C}}
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--- NH --- C_{12}H_{24} --- O(CH_{2}CH_{2}O)_{20}H
Entre los emulsionantes polimerizables anteriormente mencionados son preferentes los emulsionantes polimerizables representados por las fórmulas (6) a (9). Los emulsionantes polimerizables representados por la fórmula anterior (6) son especialmente preferentes.
Se incluyen entre los ejemplos especialmente preferentes de emulsionantes polimerizables representados por la fórmula anterior (6) los emulsionantes representados por las siguientes fórmulas (42) a (46):
53
54
55
56
57
Cuando se utiliza polimerización en emulsión para producir la resina termoplástica (B) reforzada por una goma, la resina termoplástica (B) deseada se obtiene en forma de un látex polímero. En general, para recoger dicho látex polímero, el látex polímero es sometido a un tratamiento de coagulación por adición de un agente de salificación inorgánico y, a continuación, es sometido a eliminación del agua. No hay limitación específica con respecto al tipo de agente de salificación utilizado para coagulación. Se incluyen entre los ejemplos de agentes de salificación utilizados en la presente invención las soluciones acuosas de sulfato de aluminio, sulfato de magnesio, cloruro cálcico y ácido sulfúrico. Es preferible que la cantidad del agente de salificación residual en la resina termoplástica reforzada con goma obtenida sea lo menor posible.
Por incorporación de un retardante de la llama (C) en el compuesto de resina de policarbonato de la presente invención que comprende los componentes anteriormente mencionados (A) y (B), el compuesto de resina de policarbonato puede mostrar no solamente una alta resistencia al impacto y elevada moldeabilidad sino también elevado carácter retardante de la llama.
\newpage
En la presente invención, se pueden utilizar como retardante de la llama (C) retardantes de la llama de tipo convencional. Se incluyen entre los ejemplos de retardante de la llama los compuestos que contienen fósforo; compuestos orgánicos que contienen halógeno; compuestos orgánicos que contienen nitrógeno tal como una melamina; compuestos inorgánicos tales como hidróxido magnésico e hidróxido de aluminio; óxidos de antimonio; y óxidos de bismuto. Como otros ejemplos de retardantes de la llama, se pueden mencionar óxidos metálicos tales como óxido de zinc y óxido de estaño; fósforo rojo; compuestos de fósforo inorgánicos tales como fosfino, ácido hipofosforoso, ácido fosforoso, ácido metafosfórico, ácido pirofosfórico y anhídrido fosfórico; fibras tales como fibras de carbono y fibras de vidrio; grafito expandido; sílice; y vidrio de sílice fundido. De estos, son precedentes los compuestos que contienen fósforo, compuestos orgánicos que contienen halógenos y una combinación de un compuesto orgánico que contiene un halógeno y óxido de antimonio.
Como compuesto orgánico que contiene un halógeno, se puede utilizar cualquier compuesto seleccionado entre retardantes de la llama que contienen halógenos de tipo convencional y fosfatos que contienen halógenos. Se incluyen entre los ejemplos de compuestos orgánicos que contienen halógeno el hexacloropentadieno, hexabromodifenilo, óxido de octabromofenilo, tribromofenoximetano, decabromodifenilo, óxido de decabromodifenilo, óxido de octabromodifenilo, tetrabromo bisfenol A, tetrabromooftalimida, hexabromobuteno y hexabromociclododecano. De estos, es preferible un compuesto orgánico que contiene un halógeno representado por la siguiente fórmula (47):
58
en la que n representa cero o un número natural, cada uno de X^{47} representa independientemente un átomo de cloro o un átomo de bromo, cada uno de i, j, k, y l representa independientemente un entero de 1 a 4, cada uno de R^{47} y R^{47'} representa independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, un grupo de epoxipropilo representado por la fórmula (49):
\vskip1.000000\baselineskip
59
un grupo fenilo o un grupo representado por la siguiente fórmula (50):
60
en la que m representa 0, 1, 2 ó 3.
Un compuesto orgánico que contiene un halógeno, especialmente preferente está representado por la siguiente fórmula (48):
en la que n representa cero o un número natural, cada uno de R^{48} y R^{48'} representa independientemente un grupo epoxipropilo representado por la fórmula anterior (49), un grupo fenilo o un grupo representado por la siguiente fórmula (51):
61
en la que m representa 0, 1, 2 ó 3.
Por otra parte, se pueden citar como ejemplos de fosfatos que contienen halógenos, utilizables como retardantes de la llama en la presente invención:
tris(cloroetilfosfato), tris(dicloropropilfosfato), tris-(\beta-cloropropilfosfato), tris(tribromofenil)fosfato, tris(dibromo-fenil)fosfato, tris(tribromoneopentilfosfato) y fosfatos oligómeros derivados de aquéllos. De estos, son precedentes los tris (tribromoneopentilfosfato), tris(tribromofenil)fosfato y tris (dibromofenil) fosfato. Estos compuestos orgánicos que contienen halógenos pueden ser utilizados individualmente o en combinación.
Se incluyen entre los fosfatos retardantes de la llama fosfatos tales como trimetilfosfato, trietilfosfato, tripropilfosfato, tributilfosfato, tripentilfosfato, trihexilfosfato, tricicloexilfosfato, trifenilfosfato, tricresilfosfato, trixilenilfosfato, dimetiletilfosfato, metildibutilfosfato, etildipropilfosfato e hidroxifenildifenilfosfato; y compuestos obtenidos modificando los fosfatos anteriormente mencionados con varios sustituyentes.
Los fosfatos oligómeros utilizables en el compuesto de resina de policarbonato de la presente invención están representados por la siguiente fórmula (52):
62
en la que n representa un entero comprendido entre 1 y 10; cada uno de Ar^{5}, Ar^{6}, Ar^{7} y Ar^{8} representa independientemente un grupo fenilo, un grupo tolilo, un grupo xililo, a condición de que, cuando n es 2 o más, en la serie de Ar^{8} estos pueden ser iguales o distintos; y R^{52} representa un grupo seleccionado entre las siguientes fórmulas A1 a A4:
63
64
65
66
Entre los fosfatos oligómeros representados por la anterior fórmula (52) son preferentes los representados por las fórmulas (53) a (56):
67
68
69
70
en la que cada uno de Ar^{5'}, Ar^{6'} y Ar^{81} representa independientemente un grupo fenilo, un grupo tolilo o un grupo xililo distinto del grupo 2,6-xililo; y R' es un grupo representado por la anterior fórmula A4.
Estos fosfatos son especialmente efectivos para impartir elevado carácter retardante a la llama y elevada resistencia térmica al compuesto de resina de policarbonato de la presente invención.
Los retardantes de la llama antes mencionados pueden ser utilizados individualmente o en combinación.
La cantidad de retardante de la llama en el compuesto de resina de la presente invención se selecciona de acuerdo con el nivel de carácter de retraso de la llama requerido del compuesto de resina. No obstante, es preferible que la magnitud de retardante de la llama en el compuesto de resina de la presente invención quede comprendido entre 0,1 y 30 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total de componentes (A) y (B). Cuando la cantidad de un retardante de la llama es menor de 0,1 partes en peso, el efecto del retardante de la llama no es satisfactorio. Cuando la cantidad de un retardante de la llama es superior a 30 partes en peso, la resistencia mecánica del compuesto de resina disminuye. La cantidad de retardante de la llama es más preferentemente de 1 a 25 partes en peso, más preferentemente de 3 a 22 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de los componentes totales (A) y (B). Cuando se utiliza un compuesto que contiene un halógeno como el retardante de la llama, el compuesto de resina de la presente invención puede contraer también un retardante de la llama auxiliar para aumentar el efecto del retardante de la llama. Un compuesto preferentemente utilizable como retardante de la llama auxiliar es un compuesto que contiene un elemento que pertenece al grupo VB de la tabla periódica. De manera específica, un compuesto que contiene nitrógeno, un compuesto que contiene fósforo, un óxido de antimonio y un óxido de bismuto pueden ser mencionados como ejemplos preferentes de retardantes de la llama auxiliares. También son eficaces como retardantes de la llama auxiliares los óxidos metálicos tales como óxido de hierro, óxido de zinc o bien óxido de estaño. De estos compuestos, es el más preferente un óxido de antimonio tal como trióxido de diantimonio o pentóxido de diantimonio. Estos retardantes de la llama auxiliares pueden ser sometidos a un tratamiento superficial para mejorar las características de dispersión de los mismos en el compuesto de resina y/o mejorar la estabilidad térmica del compuesto de resina que contiene este retardante de la llama auxiliar.
La cantidad de retardante de la llama auxiliar en el compuesto de resina está comprendido preferentemente entre 0,5 y 20 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del componente total (A) y componente (B). Cuando la cantidad de retardante auxiliar de la llama es menor de 0,5 partes en peso, el efecto del retardante de la llama auxiliar es poco satisfactorio. Cuando la cantidad de retardante de la llama auxiliar es superior a 20 partes en peso, la resistencia mecánica del compuesto de la resina disminuye y la moldeabilidad del compuesto de la resina se hace reducida. La magnitud del retardante de la llama auxiliar es más preferentemente de 1 a 15 partes en peso, más preferentemente de 1 a 10 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del componente total (A) y componente (B).
En la presente invención, para impartir características de mejora de la prevención del goteo en el compuesto de resina de la presente invención, además de mejoras en el retraso de la llama, es preferible que el compuesto de resina de la presente invención comprenda además un agente antigoteo.
Como agente antigoteo se puede mencionar un polímero que tenga una estructura de perfluoralcano, tal como politetrafluoretileno (PTFE), una goma de silicona y una goma de tipo acrílico/silicona. De éstas, es especialmente preferente PTFE.
Como PTFE utilizable en el compuesto de resina de la presente invención se pueden mencionar, por ejemplo, las que se describen en las Patentes U.S.A N1 2.393.967, 3.671.487 y 3.723.373.
Es preferible que la cantidad de PTFE en el compuesto de resina de la presente invención esté comprendida entre 0,01 y 5 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de los componentes totales (A) y (B). Cuando la cantidad de PTFE como agente antigoteo es menor de 0,01 partes en peso, las características de prevención del goteo del compuesto de resina son poco satisfactorias. Cuando la cantidad de PTFE es superior a 5 partes en peso, la resistencia mecánica del compuesto de resina disminuye y la moldeabilidad del compuesto de resina se reduce.
A continuación, se realizará la explicación de un compuesto polímero antiestático opcionalmente utilizables (D) seleccionado del grupo que comprende una polieteramina, un polieteréster, una polieteresteramida y un elastómero de poliamidaimida.
Por la incorporación del polímero antiestático (D) en el compuesto de resina de la presente invención, se puede impartir una resistividad superficial baja y estable al compuesto de resina manteniendo simultáneamente una resistencia mecánica satisfactoria y resistencia al calor, de manera que la composición de resina puede mostrar características antiestáticas duraderas.
Se incluyen entre las polieteramidas, polieterésteres y polieteresteramidas los copolímeros bloque y copolímeros de injerto, obtenidos ambos por la reacción entre un compuesto formador de poliamida y/o un compuesto formador de poliéster, así como un compuesto que contiene una unidad de óxido de polialquileno. Como compuesto formador de poliamida, se pueden mencionar ácido aminocarboxílico tal como ácido \omega-aminocaproico, ácido \omega-aminoenántico, ácido \omega-aminocaprílico, ácido \omega-aminoperlagónico, ácido \omega-aminocáprico, ácido 11-aminoundecanoico y ácido 12-aminododecanoico; lactamas, tales como \varepsilon-caprolactama y enantalactama; una sal de una diamina con un ácido dicarboxílico tal como adipato de hexametilendiamina, sebacato de hexametilendiamina, e isoftalato de hexametilendiamina; así como una mezcla de estos compuestos que forman poliamida. Es preferente que el compuesto formador de poliamida sea una caprolactama, ácido 12-aminododecanoico o una combinación de hexametilendiamina y
adipato.
Como compuesto formador de poliéster se puede mencionar, por ejemplo, una combinación de un ácido dicarboxílico (o una mezcla de dos o más ácidos dicarboxílicos) con un diol alifático (o una mezcla de dos o más dioles alifáticos). Se incluye entre los ejemplos de ácidos dicarboxílicos los ácidos dicarboxílicos aromáticos, tales como ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido naftalén -2,6-dicarboxílico, ácido naftalén -2,7-dicarboxílico, ácido difenil -4,4'-dicarboxílico, ácido difenoxietandicarboxílico y 3-sulfoi-softalato sódico; ácidos alicíclicos dicarboxílicos, tales como ácido 1,3-ciclopentanodicarboxílico, ácido 1,4-ciclohexandicarboxílico, ácido 1,2-ciclohexandicarboxílico y 1,3-dicarboximetilciclohexano; así como ácidos alifáticos dicarboxílicos, tales como ácido succínico, ácido oxálico, ácido adípico, ácido sebácico y ácido decanodicarboxílico. Estos ácidos dicarboxílicos pueden ser utilizados individualmente o en combinación. Se incluyen entre los ejemplos de dioles alifáticos el etilén glicol, 1,2-propilén glicol, 1,3-propilén glicol, 1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, neopentil glicol y hexanodiol. Estos dioles alifáticos pueden ser utilizados individualmente o en combinación. Son ácidos dicarboxílicos preferentes el ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido 1,4-ciclohexandicarboxílico, ácido sebácico y ácido decandicarboxílico. Son dioles preferentes etilén glicol, 1,2-propilén glicol, 1,3-propilén glicol y 1,4-butanodiol.
Como ejemplo de compuestos que contienen una unidad de óxido de polialquileno, se pueden mencionar dioles tales como polietilén glicol, polipropilén glicol, politetrametilén glicol, así como un copolímero bloque o copolímero al azar de óxido de etileno y óxido de tetrametileno; diaminas obtenidas por su sustitución de los grupos hidróxilo terminales de estos dioles por grupos amino; y ácidos dicarboxílicos obtenidos sustituyendo el grupo hidróxilo terminal de estos dioles por grupos de ácido carboxílico. Estos compuestos que contienen una unidad de óxido de polialquileno se pueden utilizar individualmente o en combinación. De estos compuestos, es preferente el polietilén glicol.
Para sintetizar una polieteramida, un polieteréster o una polieteresteramida, se puede utilizar un método en el que un compuesto formador de poliamida y/o un compuesto formador de poliéster se hacen reaccionar con compuestos que contienen una unidad de óxido de polialquileno, de manera que, dependiendo del tipo de grupos terminales del compuesto que contiene una unidad de óxido de polialquileno, la reacción es una reacción de esterificación o una reacción de amidación. Además, dependiendo del tipo de la reacción se puede utilizar también en la reacción un ácido dicarboxílico o una diamina.
Se incluyen entre los ejemplos de ácidos dicarboxílicos los ácidos dicarboxílicos aromáticos, tales como ácido tereftálico, ácido isoftálico y ácido ftálico, ácidos dicarboxílicos alicíclicos tales como ácido 1,4-ciclohexan dicarboxílico y ácido 1,2-ciclohexan dicarboxílico, así como ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido succínico, ácido oxálico, ácido adípico, ácido sebácico y ácido decan dicarboxílico. Estos ácidos dicarboxílicos pueden ser utilizados individualmente o en combinación. Entre ellos, son preferentes el ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido 1,4-ciclohexan dicarboxílico, ácido adípico, ácido sebácico y ácido decan dicarboxílico.
Como elastómero de poliamidaimida, se utiliza un copolímero multibloque que es producido a partir de la mezcla de (a) caprolactama, (b) un ácido policarboxílico trivalente o tetravalente y (c) polioxietilén glicol o un polioxialquilén glicol formado principalmente por polioxietilén glicol, y en el que las unidades de poliamidaimida, que constituyen el segmento duro derivado de los materiales antes mencionados (a) y (b), están enlazados con intermedio de un enlace éster a las unidades de polioxialquilén glicol, que constituyen el segmento blando derivado del material antes mencionado (c).
El material (b) utilizado en la producción del elastómero de poliamidaimida es un ácido policarboxílico trivalente o tetravalente aromático capaz de reaccionar con un grupo amino para formar como mínimo un anillo ímido, o es el ácido policarboxílico en forma anhidra.
Se incluyen entre los ejemplos de ácidos tricarboxílicos utilizables como el material antes mencionado (b), ácido 1,2,4-trimelítico, ácido 1,2,5-naftalén tricarboxílico, ácido 2,6,7-naftalén tricarboxcílico, ácido 3,3',4-difenil tricarboxílico, ácido benzofenona-3,3,4-tricarboxílico, ácido difenilsulfona-3, 3',4-tricarboxílico y ácido difeniléter-3,3',4-tricarboxílico.
Se incluyen entre los ejemplos de ácidos tetracarboxílicos utilizables como el material (b) antes mencionado el ácido piromelítico, el ácido difenil-2,2',3,3'-tetracarboxílico, ácido benzofenona 2,2',3,3'-tetracarboxílico, ácido difenilsulfona-2,2',3,3'-tetracarboxílico y ácido difeniléter-2,2',3,3'-tetracarboxcílico.
El ácido policarboxílico (b) es utilizado en una cantidad tal que los grupos de ácido carboxílico del mismo se encuentran presentes en una cantidad sustancialmente equimolar, con respecto a la cantidad molar de los grupos hidróxilo del glicol (c), a saber, en una proporción molar de 0,9 a 1,1 veces la cantidad molar de los grupos hidróxilo del glicol (c).
En el elastómero de poliamidaimida, la polaimidaimida como segmento duro contribuye a no solamente a la resistencia al calor, resistencia mecánica y dureza del elastómero de poliamidaimida sino también a la compatibilidad del elastómero de poliamidaimida con la resina de policarbonato (A) y la resina termoplástica reforzada con goma (B). Es preferible que el contenido de poliamidaimida del elastómero de poliamidaimida sea 15 a 70% en peso. Cuando el contenido de poliamidaimida del elastómero de poliamidaimida es menor de 15% en peso, la resistencia del elastómero de poliamidaimida se hace reducida, de manera que la resistencia al impacto del compuesto de resina de poliamida final resulta reducida. Cuando el contenido de poliamidaimida del elastómero de poliamidaimida es superior a 70% en peso, no solamente se reduce la compatibilidad del elastómero de poliamidaimida con la resina de policarbonato (A) y la resina de termoplástico reforzado con goma (B) sino que, asimismo, las características antiestáticas del elastómero de poliamidaimida se hacen pobres.
Es preferible que el peso molecular de la polaimidaimida se encuentre en una gama de 1, 2 a 3, más preferentemente de 1,2 a 2,5 en términos de la viscosidad relativa medida por un método en el que 0,5 gramos del polímero se disuelven en metacresol de manera que el volumen de la solución resultante pasa a ser de 100 ml, y la solución se somete a medición de viscosidad relativa a 30ºC por medio de un viscosímetro capilar. Cuando el peso molecular de la poliamidaimida en términos de la viscosidad relativa antes definida es menor de 1,2, la estabilidad térmica del elastómero de poliamidaimida es reducida. Cuando el peso molecular de la poliamidaimida en términos de la viscosidad relativa antes definida es superior a 3, la compatibilidad del elastómero de poliamidaimida con la resina de policarbonato (A) y la resina termoplástica reforzado con goma (B) se reduce.
La estabilidad del elastómero de poliamidaimida se puede mejorar introduciendo un anillo de imida. Se puede introducir un anillo de imida utilizando una diamina (d). Cuando se utiliza la diamina (d) para introducir un anillo de imida, se utiliza ácido policarboxílico (b) en una proporción molar de 0,9 a 1,1 veces la cantidad molar total de los grupos hidróxilo del glicol (c) y los grupos amino de la diamina (d).
Se incluyen entre los ejemplos de diaminas (d) la etilendiamina, tetrametilendiamina, hexametilendiamina y fenilendiamina. Cuando se utiliza la diamina (d) es preferible que la cantidad de la misma sea tal que la cantidad molar de los grupos amino de la diamina (d) sea igual o inferior a la cantidad molar de los grupos hidróxilo del glicol (c). Cuando la cantidad de la diamina (d) es superior al valor antes mencionado, se hace difícil obtener un elastómero uniforme, de manera que la compatibilidad del elastómero de poliamidaimida con la resina de policarbonato (A) y la resina de termoplástico reforzada con gomas (B) resulta pobre.
\newpage
Se incluyen entre los ejemplos de glicoles (c) utilizados en la producción del elastómero de poliamidaimida, el polietilén glicol o una mezcla de polietilén glicol y un polialquilén glicol distinto al polietilén glicol.
El peso molecular promedio en número de un polietilén glicol (c) no está particularmente limitado, pero es preferible que el peso molecular promedio en número se encuentre en una gama de valores de 500 a 5.000 (determinado por cálculo del valor OH del polietilén glicol). Cuando el peso molecular promedio en número es menor de 500, la temperatura de fusión del elastómero de poliamidaimida tiende a reducirse, de manera que la resistencia al calor del elastómero tiende a resultar reducida, si bien la temperatura de fusión del elastómero de poliamidaimida está influenciada también por las otras características del elastómero. Cuando el peso molecular promedio en número es superior a 5.000, se hace difícil obtener un elastómero que tenga elevada rigidez de manera que, cuando el elastómero obtenido es mezclado con el policarbonato (A) y la resina termoplástica reforzada con goma (B), el compuesto de resina resultante tiende desventajosamente a tener reducida resistencia al impacto y reducida rigidez.
Se puede utilizar un polialquilén glicol distinto del polietilén glicol en una cantidad menor al 50% en peso basado en el peso del glicol (c). Como polialquilén glicol que se puede utilizar en combinación con polietilén glicol se pueden mencionar politetrametilén glicol que tiene un peso molecular promedio en número de 500 a 5.000, un politetrametilén glicol modificado que tiene un peso molecular promedio en número de 500 a 5.000 y polipropilén glicol con un peso molecular promedio en número de 500 a 5.000.
Como politetrametilén glicol modificado se puede utilizar un politetrametilén glicol que tiene una estructura obtenida sustituyendo una parte de los enlaces -(CH_{2})_{4}-O- del politetrametilén glicol por un enlace -R-O- en el que R es un grupo C_{2}-C_{10} alquileno. Este grupo R alquileno del polialquilén glicol modificado representa, por ejemplo, un grupo etileno, un grupo 1,2-propileno, un grupo 1,3-propileno, un grupo 2-metil-1,3-propileno, un grupo 2,2-dimetil-1,3-propileno, un grupo pentametileno o un grupo hexametileno. El grado de modificación del politetrametilén glicol modificado no está particularmente limitado, sino que se selecciona generalmente en una gama de valores de 3 a 50% en peso en términos del contenido del enlace -R-O- en el politetrametilén glicol modificado. El grado de modificación y el tipo del grupo alquileno representado por R se seleccionan de manera apropiada de acuerdo con las características requeridas para el compuesto de resina de policarbonato, tal como resistencia al impacto de baja temperatura, características antiestáticas y resistencia al calor.
El politetrametilén glicol modificado puede ser producido, por ejemplo, por copolimerización de tetrahidrofurano con un dial en presencia de un heteropoliácido como catalizador o por la copolimerización de butanodiol con un diol o un éter cíclico que es un producto de una reacción de condensación de un diol.
Con respecto al método para la preparación de un elastómero de poliamidaimida, no hay limitación específica siempre que se produzca un elastómero de poliamidaimida homogéneo. Por ejemplo, se puede utilizar el siguiente procedimiento.
Se mezclan caprolactama (a), un ácido policarboxílico aromático (b) y glicol (c) en una proporción tal que los materiales (b) y (c) se encuentran presentes en cantidades sustancialmente equimolares entre sí y se lleva a cabo una reacción de polimerización de los materiales a una temperatura comprendida entre 150 y 300ºC, preferentemente de 180 a 280ºC, manteniendo el contenido de agua del sistema de reacción dentro de una gama de 0,1 a 1% en peso. En este método la temperatura de reacción puede ser elevada gradualmente durante el proceso de condensación por deshidratación.
En la reacción antes mencionada, una parte de la caprolactama permanece sin reaccionar, y la caprolactama sin reaccionar es separada por destilación de la mezcla de reacción a presión reducida. Después de la eliminación de la caprolactama no reaccionada, en caso deseado, la mezcla de reacción puede ser sometida a una post-polimerización a una temperatura comprendida entre 200 y 300ºC, preferentemente entre 230 y 280ºC a una presión reducida.
En el método antes mencionado se impide una macro separación en la fase llevando a cabo una esterificación y amidación simultáneamente durante el proceso de condensación por deshidratación, obteniendo de esta manera un elastómero homogéneo y transparente. Dadas estas excelentes características del elastómero de poliamidaimida, dicho elastómero de poliamidaimida muestra excelente compatibilidad con la resina de policarbonato (A) y la resina (B) de termoplástico reforzada con goma, de manera que la resina de policarbonato que contiene el elastómero de poliamidaimida puede mostrar excelentes características, tales como características antiestáticas elevadas, elevadas características mecánicas, buen brillo y otras.
Para producir un elastómero homogéneo y transparente por el método de reacción en el que la reacción de esterificación y la reacción de polimerización de la caprolactama se llevan a cabo simultáneamente controlando las velocidades de reacción de ambas reacciones, es preferible que el contenido de agua del sistema de reacción se mantenga dentro de una gama de 0,1 a 1% en peso al eliminar del sistema de reacción el agua generada por las reacciones. Cuando el contenido de agua del sistema de reacción es superior a 1% en peso, la polimerización de la caprolactama domina sobre la reacción de esterificación, resultando ello en la aparición de una macroseparación en la fase. Por otra parte, cuando el contenido de agua del sistema de reacción es menor de 0,1% en peso, la reacción de esterificación domina e inhibe la reacción de polimerización de la caprolactama, de manera que no se puede obtener un elastómero que tenga la estructura molecular deseada. El contenido de agua del sistema de reacción es seleccionado dentro de la gama antes mencionada de acuerdo con las características mecánicas deseadas del elastómero.
En el método de reacción antes mencionado, en el caso deseado, el contenido de agua del sistema de reacción se puede disminuir gradualmente en el curso de las reacciones. El contenido de agua del sistema de reacción se puede controlar cambiando las condiciones de reacción, tales como temperatura de reacción, cantidad de gas inerte introducido en el sistema de reacción, y grado de reducción de presión o cambiando la estructura del reactor.
El grado de polimerización del elastómero de poliamidaimida se puede controlar en el grado deseado, pero es preferible que el grado de polimerización se encuentre a un nivel tal que la viscosidad relativa del elastómero de poliamidaimida sea de 1,5 o más, medido por el método en el que se disuelven 0,5 gramos del elastómero de poliamidaimida en metacresol de manera que el volumen de la solución resultante pasa a ser de 100 ml, y la solución es sometida a medición de viscosidad relativa a 30ºC por medio de un viscosímetro capilar. Cuando la viscosidad relativa es menor de 1,5, el elastómero no puede mostrar características mecánicas satisfactorias de manera que, cuando este elastómero es amasado con la resina de policarbonato (A) y la resina de termoplástico reforzado con goma (B), es posible que las características mecánicas de la resina obtenida resulten insatisfactorias. Es más preferible que la viscosidad relativa medida por el método anteriormente indicado sea de 1,6 o superior.
Cuando se utiliza un diamina (d) para producir el elastómero de poliamidaimida, se puede utilizar o bien un método de reacción de etapa única o un método de reacción de dos etapas. En el método de reacción de etapa única la totalidad de la caprolactama (a), ácido policarboxílico (b), glicol (c) y diamina (d) se cargan en el reactor en una sola vez y se hacen reaccionar. En el método de reacción de dos etapas, en primer lugar, se hace reaccionar ácido policarboxílico (b) y una diamina (d) entre sí para obtener el método de reacción y, a continuación, se añaden caprolactama (a) y glicol (c) a la mezcla de reacción y la mezcla resultante es sometida a reacción adicional.
En la producción del elastómero de poliamidaimida se puede utilizar un catalizador de esterificación como acelerador de la polimerización.
Se incluyen entre los ejemplos de aceleradores de polimerización compuestos de fósforo, tales como ácido fosfórico, ácido polifosfórico y ácido metafosfórico; tetralquilortotitanatos, tal como tetrabutilortotitanato; catalizadores de estaño, tales como laurato de dibutilestaño; catalizadores de manganeso, tales como acetato de manganeso; catalizadores de antimonio, tales como trióxido de diantimonio; y catalizadores de plomo, tales como acetato de plomo. El catalizador se puede añadir al sistema de reacción en la etapa inicial o intermedia de la reacción de polimeriza-
ción.
Para mejorar la estabilidad térmica del elastómero de poliamidaimida, se pueden utilizar diferentes estabilizantes, tales como agentes térmicos de prevención del envejecimiento y un antioxidante. Estos estabilizantes se pueden añadir a la mezcla de reacción en la etapa inicial, media o final de la reacción de la polimerización.
Se incluyen entre estos estabilizantes los fenoles impedidos, tales como N,N'-hexametilén-bis(3,5-di-t-butil-4-hidroxicinamamida), 4,4'-bis(2,6-di-t-butilfenol) y 2,2'-metilen- bis(4-etil-6-t-butilfenol); aminas aromáticas tales como N,N'-bis(\beta-naftil)-p-fenilendiamina,N,N'-difenil-p-fenilendiamina y poli(2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina); sales de cobre, tales como cloruro de cobre y yoduro de cobre; compuestos que contienen azufre, tales como dilauril tiodipropionato; y compuestos de fósforo.
Al incorporar el componente (E), es decir, un electrólito orgánico y/o un electrólito inorgánico, en el compuesto de resina de policarbonato de la presente invención además del polímero antiestático antes mencionado (D) como componente opcional, se pueden mejorar notablemente las características antiestáticas del compuesto de resina.
Se incluyen entre los ejemplos de estos electrólitos orgánicos los compuestos orgánicos que tienen un grupo ácido y sales metálicas de los mismos, sales de amonio orgánico y sales de fosfonio orgánico. Se incluyen entre los ejemplos de compuestos orgánicos que tienen un grupo ácido y sales de metales de los mismos, los ácidos aromáticos sulfónicos, tales como ácido dodecilbenzenosulfónico, ácido p-toluensulfónico, ácido dodecilfenileterdisulfónico, ácido naftalensulfónico, un condensado de ácido naftalensulfónico y formalina y un ácido poliestirensulfónico; ácidos alquilsulfónicos, tales como ácido laurilsulfónico; ácidos orgánicos carboxílicos, tales como ácido esteárico, ácido láurico y un ácido poliacrílico; ácidos fosfóricos orgánicos, tales como difenil fosfito y difenil fosfato; y sales de metales alcalinos y de metales alcalinos térreos.
Los compuestos orgánicos antes mencionados que tienen un grupo ácido pueden mostrar efectos satisfactorios como componente (D) incluso en forma de ácido libre. No obstante, es preferible que estos compuestos orgánicos que tienen un grupo ácido adopten cada uno de ellos la forma de una sal de metal alcalino o de una sal de metal alcalino térreo de aquéllos, tal como una sal sódica, una sal de litio, una sal de potasio, una sal de magnesio, una sal cálcica y similares.
Se incluyen entre los ejemplos de sales de amonio orgánico las sales de amonio cuaternario, tal como bromuro de trimetiloctilamonio, cloruro de trimetiloctilamonio, bromuro de cetiltrimetilamonio, cloruro de cetiltrimetilamonio y bromuro de trioctilmetilamonio. Se incluyen entre los ejemplos de sales de fosfonio orgánico las sales de fosfonio cuaternario, tales como bromuro de amiltrifenilfosfonio y bromuro de tetrabutilfosfonio.
Se incluyen entre los ejemplos de electrólitos inorgánicos AgNO_{3}, BeSO_{4}, CaCl_{2}, Ca(NO_{3})_{2}, CdCl_{2}, Cd(NO_{3})_{2}, CoCl_{2}, CrCl_{2}, CsCl, CuCl_{2}, Cu(NO_{3})_{2}, CuSo_{4}, FeCl_{2}, KBr, KH_{2}PO_{4}, KSCN, KNO_{3}, LiCl, LiOH, LiNO_{3}, MgCl_{2}, Mg(NO_{3})_{2}, MgSO_{4}, MnCl_{2}, MnSO_{4}, NH_{4}Cl, NH_{4}NO_{3}, (NH_{4})_{2}SO_{4}, NaBr, Na_{2}CO_{3}, NaH_{2}PO_{4}, NaNO_{3}, NiSO_{4}, Pb(NO_{3})_{2},
PrCl_{3}, RbCl, RbNO_{3}, Zn(NO_{3})_{2} y ZnSO_{4}.
Las proporciones de la resina de policarbonato (A) y de la resina de termoplástico (B) reforzada con goma contenida en el compuesto de resina de la presente invención se seleccionan de acuerdo con la resistencia mecánica, rigidez, moldeabilidad y resistencia térmica que se requieren en la utilización del compuesto de resina. No obstante, es necesario que el compuesto de resina comprenda de 5 a 95 partes en peso del componente (A) y de 5 a 95 partes en peso del componente (B). Es preferente que el compuesto de resina comprenda de 20 a 85 partes en peso del componente (A) y de 15 a 80 partes en peso del componente (B), más preferentemente de 25 a 80 partes en peso del componente (A) y de 20 a 75 partes en peso del componente (B).
Cuando el compuesto de resina de policarbonato de la presente invención contiene como mínimo un polímero antiestático (D) seleccionado entre el grupo que consiste en un poliéteramida, un polieteréster, un polieterésteramida y un elástomero de poliamidaimida, la cantidad de polímero antiestático (D) es de 0,5 a 30 partes en peso, preferentemente de 3 a 20 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del componente total (A) y componente (B). Cuando la cantidad de componente (D) en el compuesto de resina es menor de 0,5 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del componente total (A) y componente total (B), el compuesto de resina no puede mostrar características antiestáticas satisfactorias. Por otra parte, cuando la cantidad de componente (D) en el compuesto de resina es superior a 30 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del componente total (A) y componente (B), el compuesto de resina se ablanda, por lo que se presenta una reducción de la resistencia mecánica del compuesto de resina.
Cuando el compuesto de resina de policarbonato de la presente invención comprende además, como mínimo, un electrólito (E) seleccionado entre el grupo que consiste en un electrólito orgánico y un electrólito inorgánico, la cantidad del electrólito (E) es de 0,01 a 10 partes en peso, preferentemente de 0,1 a 5 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total del componente (A) y componente (B). Cuando la cantidad de componente (E) en el compuesto de resina es menor de 0,01 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total del componente (A) y componente (B), el compuesto de resina no puede mostrar características antiestáticas satisfactorias. Por otra parte, cuando la cantidad del componente (E) en el compuesto de resina es superior a 10 partes en peso, se presentan problemas, tales como reducción de la resistencia mecánica, corrosión del molde, aparición de depósitos en el molde y similares.
Con respecto al método de producción del compuesto de resina de policarbonato de la presente invención mezclando los componentes para el compuesto de resina entre sí, no hay limitación, y se pueden utilizar métodos convencionales para la mezcla de los componentes entre sí para un compuesto de resina de policarbonato. Se incluyen entre los ejemplos de métodos para la mezcla de los componentes de un compuesto de resina de policarbonato según la presente invención, un método en el que los componentes para el compuesto de resina son mezclados, en primer lugar, entre sí, utilizando un mezclador Henschel, un supermezclador, un mezclador de volteo, un mezclador de cintas ("ribbon blender") o similar, y la mezcla resultante es sometida a amasado en fusión utilizando un extrusionador de husillo único, un extrusionador de husillo doble, un mezclador Banbury o similar; y un método en el que un policarbonato de proceso de fusión obtenido en estado fundido es dispuesto como resina de policarbonato (A), y el policarbonato (A) en estado de fusión es mezclado con los otros componentes, utilizando un depósito de mezcla, un mezclador estático, un extrusionador de husillo simple, de husillo doble o de husillos múltiples o similares. En la producción del compuesto de resina, siempre que se puedan conseguir los efectos de la presente invención, se pueden utilizar aditivos convencionales, tales como un estabilizante, un antioxidante, un absorbente de luz UV, un lubrificante, un agente desmoldeante, un agente antiestático y un colorante. Entre los ejemplos especialmente preferentes de aditivos se incluyen un estabilizante de fósforo.
En caso deseado, se pueden utilizar materiales de carga. Se incluyen dentro de los ejemplos de materiales de carga utilizables en el compuesto de resina de la presente invención fibra de vidrio, copos de vidrio, fibras de carbono, talco y mica. Los tipos de materiales de carga utilizados en la presente invención se pueden seleccionar de acuerdo con la resistencia mecánica, rigidez, moldeabilidad y resistencia al calor que se requieren en la utilización del compuesto de resina. La cantidad de carga en el compuesto de resina se selecciona en una gama de 1 a 50 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total de componente (A) y componente (B).
No hay limitación específica con respecto al método de moldeo de compuesto de resina de policarbonato objeto de la presente invención. Se incluyen entre los ejemplos de métodos para el moldeo del compuesto de resina, el moldeo por extrusión, moldeo por compresión, moldeo por inyección y moldeo por inyección ayudado mediante gas. Se incluyen entre los ejemplos de artículos moldeados que pueden ser fabricados a partir del compuesto de resina, los tapacubos de automóvil, deflectores de aire para automóviles ("spoilers"), paneles de instrumentos para automóviles, y cuerpos envolventes para ordenadores portátiles, teléfonos móviles y similares.
Forma preferente de llevar a cabo la invención
La presente invención se explicará a continuación de manera más detallada haciendo referencia a los ejemplos y ejemplos comparativos.
En los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos, diferentes características han sido medidas y evaluadas del modo que se indica a continuación.
Características de una resina de policarbonato (1) Medición del peso molecular promedio en peso de una resina de policarbonato
El peso molecular promedio en peso de una resina de policarbonato fue medido por cromatografía de permeación de gel (GPC)
Aparato: HLC-8020 (fabricado y comercializado por Tosoh Corp., Japón).
Eluyente: THF (tetrahidrofurano).
Columna: TSK gel (T5000HXL + T4000HXL) (fabricada y comercializada por Tosoh Corp., Japón).
(2) Determinación de la unidad recurrente (1), heterounidad (I) y heterounidad (II) en una resina de policarbonato
Se disolvieron 55 mg de un policarbonato en 2 ml de tetrahidrofurano. A la solución resultante, se añadieron 0,5 ml de una solución 5 N de hidróxido potásico en metanol, y la solución fue agitada a temperatura ambiente durante 2 horas para la hidrólisis completa del policarbonato. La mezcla obtenida fue mezclada con 0,3 ml de ácido clorhídrico concentrado y, a continuación, fue sometida a cromatografía líquida de fase inversa.
La cromatografía líquida de fase inversa fue llevada a cabo utilizando un detector 991L UV (fabricado y comercializado por Waters Corporation, U.S.A.) y una columna Inertsil ODS-3 (marca registrada, fabricada y comercializada por GL Science Inc., Japón) a 25ºC. Se utilizó como eluyente una mezcla de metanol y 0,1% en peso de una solución acuosa de ácido fosfórico, y se llevó a cabo la medición por la técnica de elución de gradiente a un gradiente tal que la proporción de volumen (metanol/0,1% en peso de solución acuosa de ácido fosfórico) se cambió de 20/80 al inicio a 100/0.
Se midió la absorbancia a 300 nm utilizando el detector UV. Se obtuvieron los coeficientes de absorbancia para determinar la unidad recurrente (1), heterounidad (I) y heterounidad (II) utilizando compuestos estándar [que son compuestos hidroxi que tienen respectivamente estructuras formadas por hidrólisis de la unidad repetitiva (1'), heterounidad (2') y heterounidad (3')].
Métodos para la medición de las características de un compuesto de resina de policarbonato (3) Medición de la resistencia al impacto Izod de un compuesto de resina de policarbonato
La resistencia al impacto Izod (entallado) de un compuesto de resina de policarbonato fue medida de acuerdo con la norma ASTM-D256, utilizando una muestra de pruebas con entalladura con unas dimensiones de 1/2 pulgada x 1/8 de pulgada x 5/2 pulgadas que fue obtenida por moldeo de gránulos del compuesto de resina de policarbonato en condiciones en las que la temperatura de moldeo era de 260ºC y la temperatura del molde era de 65ºC (unidad: kg \cdot cm/cm).
(4) Medición de la resistividad superficial
La resistividad superficial de una resina de policarbonato fue medida, utilizando una placa plana con un grosor de 1/8 de pulgada, en una atmósfera de 23ºC y una humedad relativa (RH) de 50%. La medición de la resistividad superficial fue llevada a cabo por medio de un aparato de pruebas de aislamiento Modelo SM-10E (fabricado y comercializado por Toa Electrics Ltd., Japón) (unidad: \Omega).
(5) Dilución de flujo en fusión (MFR)
La dilución de flujo en fusión, que es un criterio de fluidez en fusión, se midió de acuerdo con la norma ASTM-D1238. Es decir, la velocidad de flujo en fusión se determinó a partir de la velocidad de extrusión (g/10 min) de un compuesto de resina medido a una temperatura de fusión de 220ºC durante 10 minutos bajo una carga de 10 kg (unidad: g/10 min).
(6) Medición de la resistencia de impacto Izod después de permanencia
La resistencia al impacto Izod (entallado) después de permanencia de un compuesto de resina de policarbonato fue medida de acuerdo con la norma ASTM-D256, utilizando una muestra de pruebas con entalladura con dimensiones de 1/2 pulgadas x 1/8 pulgadas x 5/2 pulgadas que fue obtenida por un método en el que los gránulos del compuesto de resina fueron cargados en una máquina de moldeo ajustada a 260ºC y a continuación, la resina fundida resultante se dejó permanecer a 260ºC durante 40 minutos y se sometió a moldeo a una temperatura de moldeo de 65ºC (unidad: kg \cdot cm/cm).
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(7) Evaluación de la decoloración después de permanencia
Se sometieron gránulos de un compuesto de resina de policarbonato a moldeo en condiciones en las que la temperatura de moldeo era de 260ºC y la temperatura del molde era de 65ºC, para obtener de este modo una muestra de control. Separadamente, se cargaron gránulos de un compuesto de resina de policarbonato en una máquina de moldeo ajustada a 240ºC y a continuación, la resina fundida resultante se dejó permanecer a 240ºC durante 30 minutos y se sometió a moldeo por inyección en las mismas condiciones de moldeo que en la preparación de la muestra de control, para obtener de esta manera una muestra de pruebas. Cada una de las muestras de control y la muestra de pruebas tenían una longitud de 216 mm, una anchura de 12,6 mm y un grosor de 3,2 mm. La decoloración después de permanencia del compuesto de resina de policarbonato fue medida, utilizando un ordenador de color SM Modelo SM-5 (fabricado y comercializado por Suga Test Instruments Co. Ltd., Japón), de acuerdo con la norma ASTM-D1925. De manera, la evaluación fue realizada determinando la diferencia (\DeltaYI) en el índice de amarilleo entre la muestra de control y la muestra de pruebas [\DeltaYI = (índice de amarilleo de la muestra de pruebas) - (índice de amarilleo de la muestra de control)]. La medición de cada una de las muestras se realizó en su parte media.
(8) Carácter retardante de la llama
El carácter retardante de la llama de una muestra con un grosor de 1/16 de pulgada fue evaluado de acuerdo con la prueba de quemado vertical de 20MM que se describe en UL-Subject 94. En esta prueba, los resultados de la prueba que se evalúan con el código "V-0" o "V-1" no incluyen la aparición de goteo de una partícula en combustión, y los resultados de la prueba que son evaluados con el código "V-2" incluyen la aparición de goteo de una partícula en combustión.
A continuación, se realizará la explicación con respecto a diferentes ingredientes utilizados para la producción de compuestos de resina de policarbonato en los ejemplos y ejemplos comparativos.
Producción de una resina de policarbonato
Producción de PC-1
Se produjo un policarbonato por transesterificación por fusión de acuerdo con el sistema mostrado en la figura 1. El sistema de la figura 1 comprende una primera etapa, una segunda etapa y una tercera etapa de polimerizaciones con agitación, y una primera etapa, y segunda etapa de polimerizaciones por caída con humectación de hilos.
La primera etapa de polimerización por agitación en los primeros recipientes polimerizadores de tipo agitación (3A) y (3B) (cada uno de los cuales tiene una capacidad de 100 litros y está dotado de un agitador que tiene paletas agitadoras de tipo ancla) se realizó por lotes, mientras que la segunda y tercera etapas de polimerizaciones por agitación en un segundo y en un tercer recipientes polimerizadores de tipo agitación (3C) y (3D) (cada uno de los cuales tenía una capacidad de 50 litros y estaba dotado de un agitador con paletas de agitación de tipo ancla) se llevaron a cabo de manera continuada.
La primera y segunda etapas de polimerizaciones por caída con humectación de hilo en los primero y segundo polimerizadores de caída con humectación de hilo (108A) y (108B) se llevaron a cabo de manera continua. Cada uno de dichos primero y segundo polimerizadores de caída con humectación de hilo está dotado de una placa perforada que tiene 50 orificios que tienen un diámetro de 7,5 mm y dispuestos en configuración de zigzag. En cada uno del primer y segundo polimerizadores de caída con humectación de hilo, se suspenden verticalmente 50 hilos de 1 mm \varnothing SUS 316 L de los respectivos orificios de la placa perforada hasta una parte de recipiente en el fondo del polimerizador de caída con humectación de hilo (108), de manera que el material polimerizable no cae libremente (no existe caída libre) sino que cae a lo largo y en contacto con los hilos (caída con humectación de hilos). De modo ilustrativo, cada hilo o varilla (103) está fijado en el extremo superior del mismo a una barra de soporte (no mostrada) dispuesta por encima de la placa perforada (102) y se extiende hacia abajo a través de un orificio (no mostrado) de la placa perforada (102). En cada uno de dichos primer y segundo polimerizadores de caída con humectación de hilo, la distancia de caída con humectación de hilo es de 8 m.
Las condiciones de reacción de polimerización en ambos primeros recipientes polimerizadores de tipo agitación (3A) y (3B) eran las siguientes: temperatura de reacción de 180ºC, presión de reacción atmosférica y caudal de nitrógeno de 1 litro/hora.
En funcionamiento, se cargaron 80 kilos de materiales polimerizables [es decir, bisfenol A como compuesto dihidróxido aromático y difenil carbonato como diéster carbónico (proporción molar de difenil carbonato a bisfenol A = 1,04)] junto con una sal disódica de bisfenol A como catalizador (la cantidad de sal disódica de bisfenol A en términos de cantidad de átomos de sodio: 25 ppb en peso basado en el peso del bisfenol A como material polimerizable) en el primer recipiente polimerizador de tipo agitación (3A). La mezcla de monómeros en el polimerizador (3A) fue polimerizada en estado fundido durante 4 horas con agitación, para obtener el prepolímero (4A). La salida (5A) fue abierta y se alimentó el prepolímero (4A) al segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C), que tenía una capacidad de 50 litros, con un caudal de 5 kilos/hora.
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Mientras se efectuaba la alimentación del prepolímero (4A) obtenido en el primer recipiente polimerizador de tipo agitación (3A) al segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C), el primer recipiente polimerizador del tipo agitación (3B) fue accionado para la polimerización de la mezcla de monómeros de bisfenol A y difenil carbonato de la misma manera que en la polimerización con agitación en el primer recipiente polimerizador de tipo agitación (3A) para obtener el prepolímero (4B).
Cuando se vació el primer recipiente polimerizador de tipo agitación (3A), se cerró la salida (5A) del polimerizador (3A) y en vez de ello, se abrió la salida (5B) del polimerizador (3B), de manera que el prepolímero (4B) fue alimentado desde el primer recipiente polimerizador tipo agitación (3B) al segundo recipiente polimerizador del tipo agitación (3C) con un caudal de 5 kilos/hora. En este caso se cargaron en el polimerizador (3A) los mismos materiales polimerizables y catalizador anteriormente mencionados. Mientras se efectuaba la alimentación del prepolímero (4B) obtenido en el primer recipiente (3B) polimerizador de tipo agitación al segundo recipiente (3C) polimerizador de tipo agitación, el recipiente polimerizador (3A) se encontraba en funcionamiento, de manera que la mezcla de monómeros cargada en el mismo se polimerizó de la misma manera mencionada anteriormente.
Con respecto a la polimerización por lotes en los primeros recipientes polimerizadores de tipo agitación (3A) y (3B) y las alimentaciones alternativas de prepolímeros (4A) y (4B) desde los polimerizadores (3A) y (3B) al segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C), se repitió la misma operación mencionada anteriormente, de manera que el prepolímero (prepolímero (4A) o prepolímero (4B) de manera alternativa) fue alimentado de manera continua a un segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C).
En el segundo recipiente polimerizador de tipo agitación del tipo agitación (3C) se llevó a cabo de manera continua una polimerización con agitación adicional de los prepolímeros (4A) y (4B), alimentándose de manera alternada desde los primeros recipientes de polimerización de tipo agitación (3A) y (3B), en condiciones de reacción de polimerización en las que la temperatura de reacción era de 230ºC, la presión de reacción era de 100 mmHg y el caudal de gas nitrógeno era de 2 litros/hora, obteniendo de esta manera el prepolímero (4C).
Cuando el volumen del prepolímero (4C) en el segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C) alcanzó 20 litros, una parte del prepolímero (4C) fue alimentado de manera continua a un tercer recipiente polimerizador de tipo agitación (3D) de manera que el volumen del prepolímero (4C) en el segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C) fue mantenido de manera constante en 20 litros.
En el tercer recipiente (3D) polimerizador de tipo agitación se llevó a cabo de manera continua otra polimerización por agitación de prepolímero (4C) alimentado desde un segundo recipiente polimerizador de tipo agitación (3C) en condiciones de reacción de polimerización, de manera que la temperatura de reacción era de 240ºC, la presión de reacción era de 10 mmHg y el caudal de nitrógeno era de 2 litros/hora, obteniendo de esta manera el prepolímero (4D).
Cuando el volumen de prepolímero (4D) en el tercer recipiente polimerizador de tipo agitación (3D) alcanzó 20 litros, una parte del prepolímero (4D) fue alimentado de manera continua al polimerizador de caída con humectación de hilo (108A), de manera que el volumen del prepolímero (4D) en el tercer polimerizador de tipo agitación (3D) se mantuvo de manera constante en 20 litros. La alimentación del prepolímero (4D) al primer polimerizador de caída con humectación de hilo (108A) se llevó a cabo mediante la entrada (101A).
En el primer polimerizador de caída con humectación de hilo (108A)se llevó a cabo de manera continuada la polimerización por caída con humectación de hilo del prepolímero (4D) en condiciones de reacción de polimerización de manera que la temperatura de reacción era de 245ºC, y la presión de reacción de 1,5 mmHg y el caudal de gas nitrógeno de 4 litros/hora, obteniendo de esta manera el prepolímero (109A).
Cuando el volumen del prepolímero (109A) en el fondo del primer polimerizador de caída con humectación de hilo (108A) alcanzó 10 litros, una parte del prepolímero (109A) fue alimentado de manera continua al segundo polimerizador (108B), de caída con humectación de hilo, de manera que el volumen del prepolímero (109A) en el primer polimerizador (108A) de caída con humectación de hilo se mantuvo de manera constante en 10 litros.
En el segundo polimerizador de caída con humectación de hilo (108B), se llevó a cabo de manera continua una reacción de polimerización con caída con humectación de hilo en condiciones de reacción de polimerización de manera que la temperatura de reacción fue de 245ºC, y la presión de reacción era 0,3 mmHg y el caudal de nitrógeno era de 2 litros/hora, obteniendo de esta manera el policarbonato (109B).
Cuando el volumen del policarbonato (109B) en el fondo del segundo polimerizador de caída con humectación de hilo (108B) alcanzó 10 litros, se retiró de manera continuada policarbonato (109B) en forma de hilo del segundo polimerizador de caída con humectación de hilo (108B) a través de la salida (107B) por medio de la bomba de descarga (106B) de forma que el volumen de policarbonato (109B) en el segundo polimerizador de caída con humectación de hilo (108B) se mantuvo de manera constante en 10 litros. El hilo obtenido fue cortado en gránulos por medio de un dispositivo cortador del hilo.
La temperatura, el tiempo de permanencia y el valor de (Ki x Ti x Hi) de cada uno de los recipientes polimerizadores de tipo agitación, de cada uno de los polimerizadores de caída con humectación de hilo y en cada uno de los conductos se muestran en la tabla 1, junto con el valor de \sum\limits^{n}_{i=1} (Ki x Ti x Hi). Con respecto a los gránulos de policarbonato obtenidos, se evaluaron diferentes características de acuerdo con los métodos antes mencionados. El peso molecular promedio en peso del policarbonato obtenido fue de 26.800.
Además, como resultado de la medición por cromatografía líquida de fase inversa se observó que el policarbonato obtenido contenía unidades con fórmula (2')-(a) como heterounidad (A) y unidades con fórmula (3')-(d) como hetereounidad (B), de manera que las unidades de fórmula (3')-(d) se encontraban presentes en una cantidad de 0,50 moles %, basado en la cantidad molar de las unidades de fórmula (2')-(a), y de manera que la suma de las cantidades de las unidades de fórmula (2')-(a) y de las unidades de fórmula (3')-(d) fue de 0,09 moles % basado en la cantidad molar de las unidades repetitivas (1).
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 1
71
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  \begin{minipage}[t]{160mm} Nota: En la Tabla 1, cada uno de
los ``conductos'' entre los polimerizadores muestra las condiciones
de reacción en un conducto situado entre un polimerizador mencionado
antes del ``conducto'' y un polimerizador mencionado debajo del
``conducto'' y el ``conducto'' de la última línea muestra las
condiciones de reacción en un conducto entre el último polimerizador
(para un producto final) y una tobera de
extracción.\end{minipage} \cr}
(PC-2)
Policarbonato de proceso de fosgeno comercial que tiene un peso molecular promedio en peso de 26.800 que se utilizó como PC-2.
Resina termoplástica reforzada con goma
(B-1)
Como B-1, se utilizó una resina ABS (resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno) con la siguiente composición:
Segmento de acrilonitrilo 24% en peso
Segmento de butadieno 10% en peso.
Segmento de etireno 66% en peso.
\newpage
(B-2)
Como B-2, se utilizó una resina AAS (resina de crilonitrilo-butil crilato-estireno) con la siguiente composición:
Segmento de acrilonitrilo 24% es peso.
Goma de butilacrilato 20% en peso.
Segmento de estireno 56% en peso.
(B-3)
Como B-3 se utilizó una resina de termoplástico reforzada con goma con la siguiente composición.
Segmento de acrilonitrilo 18% en peso
Segmento de butadieno 20% en peso
Segmento de estireno 50% en peso
Segmento de N-fenilmaleimida 12% en peso
Producción de una goma de dieno conjugado Látex de goma S-1
0,2 parte en peso de t-dodecilmercaptano, 0,7 parte de peso de rosinato potásico, 0,3 parte en peso de un jabón de sebo de vaca, 0,25 parte en peso de persurfato sódico, 0,1 parte en peso de hidróxido sódico y 0,35 parte en peso de bicarbonato sódico se disolvieron en 60 partes en peso de agua sometida a intercambio iónico. La solución resultante, 97,0 partes en peso de 1,3-butadieno y 3,0 partes en peso de acrilonitrilo se cargaron en un autoclave de 50 litros sometido a vacío y se llevó a cabo reacción de polimerización a 65ºC.
Mientras continuaba la reacción de polimerización, una solución acuosa preparada disolviendo 0,3 parte en peso de rosinato potásico, 0,1 parte en peso de jabón de sebo de vaca, 0,1 parte en peso de persulfato sódico, 0,05 partes en peso de hidróxido sódico y 0,15 parte en peso de bicarbonato sódico en 50,0 partes en peso de agua sometida a intercambio iónico se añadió de manera gradual y continuada al sistema de reacción a lo largo de diez horas entre los dos puntos de tiempo de 10 horas y 20 horas después del inicio de la reacción. La cantidad total de cada uno de los compuestos antes mencionados en forma de materia prima se indican en la columna S-1 de la siguiente tabla 2.
Después de terminar la adición continua antes mencionada de la solución, la temperatura de polimerización se aumentó a 80ºC y se llevó a cabo otra reacción. 26 horas después del inicio de la reacción de polimerización, dicha reacción de polimerización fue terminada por enfriamiento del sistema de reacción. Los monómeros sin reaccionar fueron retirados por insuflado de vapor en la mezcla de reacción resultante, obteniendo de esta manera un látex de goma. El diámetro de las partículas promedio en peso del látex de goma obtenido se determinó a partir de una fotografía tomada mediante un microscopio electrónico de transmisión (TEM) y se encontró el valor de 0,28 Fm. El pH del látex de goma era de 10,1.
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TABLA 2
S-1
1,3 butadieno 97
acrilonitrilo 3
Persulfato sódico 0,35
Rosinato potásico 1,0
Jabón de sebo de vaca 0,4
agente de control pH NaOH/NaHCO_{3}
Tiempo de polimerización (hora) 26
pH después de polimerización 10,1
Diámetro del peso promedio (\mum) 0,28
\newpage
Producción de un copolímero por injerto
Producción de R-1
Una solución acuosa obtenida disolviendo 0,3 partes en peso de rosinato potásico en 100 partes en peso de agua sometida a intercambio iónico y 40 partes en peso (en términos de contenido de no volátiles) del látex de goma S-1 preparado anteriormente fueron cargados en un reactor de polimerización de 10 litros para obtener una solución inicial. Después del purgado de la fase gaseosa en el reactor con gas nitrógeno, la solución inicial fue calentada a 70ºC. A continuación se añadieron de manera continuada al reactor de polimerización a lo largo de un periodo de cinco horas dos soluciones y una mezcla de monómeros que se describen en la siguiente Tabla 3, es decir, la solución acuosa (i), la solución acuosa (ii) que contiene un emulsionante polimerizable representado por la fórmula (42), y la mezcla de monómeros (iii). Después de completar la adición antes mencionada se mantuvo la temperatura de la mezcla de reacción en 70ºC durante una hora para completar la reacción, obteniendo de esta manera un látex de copolímero injertado.
Las abreviaturas utilizadas en la Tabla 3 representan los siguientes compuestos:
SFS: formaldehído sulfoxilato sódico; EDTA: etilendiaminatetraacetato disódico; t-DM: t-dodecilmercaptán; y CHP hidroperóxido de cumeno.
Después de añadir un antioxidante al látex del copolímero de injerto obtenido, se añadió sulfato de aluminio al mismo para coagular el copolímero de injerto. El polímero coagulado fue lavado, deshidratado y secado, para obtener de esta manera un material en polvo de un copolímero de injerto (al que se hará referencia frecuentemente a continuación como "GRC").
Producción de R-2
Se repitió sustancialmente el mismo procedimiento que en la producción de R-1, excepto que se utilizó un emulsionante polimerizable indicado en la Tabla 3. A continuación, el látex de copolímero de injerto obtenido fue tratado sustancialmente de la misma manera que en la producción de R-1, para obtener de esta manera un GRC (copolímero de injerto en polvo).
Producción de R-3
Se cargó una solución de partida indicada en la Tabla 3 en un reactor de polimerización de 10 litros. Después de purgado de la fase gaseosa en el reactor con gas nitrógeno, la solución inicial fue calentada a 70ºC. A continuación, la solución acuosa (i), la solución acuosa (ii) y la mezcla de monómeros (iii) que se indican en la Tabla 3 que se adjunta a continuación, se añadieron de manera continuada al reactor de polimerización a lo largo de un periodo de 5 horas. Después de completar la adición antes mencionada, se mantuvo la temperatura de la mezcla de reacción a 70ºC durante 1 hora para completar la reacción, obteniendo a continuación un látex de copolímero de injerto. A continuación, el látex del copolímero de injerto obtenido fue tratado sustancialmente de la misma manera que en la producción de R-1, obteniendo de esta manera un GRC.
TABLA 3
R-1 R-2 R-3
Solución de Tipo de polímero de goma S-1 S-1 S-1
partida Cantidad de polímero de goma 40 40 40
Rosinato potásico 0,3 0,3 0,3
Agua con intercambio de iones 100 100 100
Solución Sulfato de hierro (II) 0,005 0,005 0,005
acuosa (i) SFS 0,1 0,1 0,1
EDTA 0,04 0,04 0,04
Agua con intercambio de iones 50 50 50
Solución Tipo de emulsionante (nº de fórmula descrita (42) (45) (Ver nota 1)
acuosa (ii) en la presente descripción)
Cantidad de emulsionante 1,0 1,0 2,0
Agua de intercambio de iones 20 20 20
Mezcla de Acrilonitrilo 24 24 24
monómeros Estireno 36 36 36
(iiii) t-DM 0,6 0,6 0,6
CHP 0,1 0,1 0,1
Cantidad de emulsionante polimerizable (ver Nota 2) 1,0 1,0 1,0
Nota 1: Rosinato potásico
Nota 2: \begin{minipage}[t]{145mm}Cantidad de emulsionante polimerizable significa la cantidad del emulsionante polimerizable contenida en el sistema de reacción de polimerización por injerto en emulsión (incluyendo la cantidad de emulsionante polimerizable contenida en el polímero de goma).\end{minipage}
Producción de un polímero de vinilo
(T-1)
Se preparó una solución consistiendo en 30 partes en peso de tolueno (como disolvente), 36 partes en peso de estireno, 34 partes en peso de acrilonitrilo y 0,05 partes en peso de t-butil peroxiisopropil monocarbonato (como iniciador de polimerización). La solución fue alimentada de forma continua a un recipiente de reacción de 10 litros para llevar a cabo de esta manera una polimerización en solución continua a 120ºC manteniendo simultáneamente un tiempo de permanencia promedio de 1,1 horas. Se retiró una mezcla de reacción del recipiente de reacción y se cargó en un aparato para eliminación de volátiles, en el que se mantuvieron a una temperatura de 250ºC y una presión reducida de 10 mmHg. De esta manera, los monómeros no reaccionados y el disolvente orgánico fueron recogidos por evaporación, y se obtuvo un copolímero (T-1) en forma de gránulos. La composición del copolímero obtenido fue determinada por espectrofotometría IR. Como resultado, se descubrió que el copolímero contenía acrilonitrilo en una cantidad de 40% en peso y estireno en una cantidad de 60% en peso. La viscosidad reducida del copolímero T-1 fue 0,41 (medida a 30ºC con respecto a un 0,617% en peso de solución del copolímero T-1).
Retardante de la llama
(FR-1)
Como FR-1, se utilizó un retardante de la llama, con una temperatura de reblandecimiento de 105ºC, que es un compuesto representado por la anterior fórmula (48) en el que n es 0 o un número natural y cada uno de R^{48} y R^{48}' representa un grupo de acuerdo con la fórmula (51).
(FR-2)
Como FR-2, se utilizó trifenil fosfato.
(FR-3)
Como FR-3, se utilizó un retardante de la llama que es un compuesto representado por la anterior fórmula (52), en la que R^{52} es A4, el valor promedio de n es 1,5, y cada uno de Ar^{5} a Ar^{8} representa un grupo fenilo.
(FR-4)
Como FR-4, se utilizó un retardante de la llama fosfato oligómero compuesto principalmente de un compuesto representado por la anterior fórmula (53). El FR-4 fue sintetizado según el método siguiente.
114 g (0,5 mol) de Bisfenol A, 154 g (1,0 mol) de oxicloruro de fósforo y 1,4 g (0,015 mol) de cloruro de magnesio anhidro se cargaron en un recipiente de cuatro cuellos de 500 ml dotado de agitador y tubo de reflujo, y se hizo reaccionar con un caudal de nitrógeno a una temperatura comprendida entre 70 y 140ºC durante 4 horas. Después de completar la reacción, manteniendo la temperatura interna del recipiente a la temperatura de reacción, se redujo la presión interna a 200 mmHg o menos utilizando una bomba de vacío, y el oxicloruro fosforoso sin reaccionar evaporado fue recuperado mediante un dispositivo retenedor. A continuación, el recipiente fue enfriado a temperatura ambiente, y se añadieron al recipiente enfriado 61 g (0,5 mol) de 2,6-xilenol y 2,0 g (0,015 mol) de cloruro de aluminio anhidro. A continuación, el recipiente fue calentado a una temperatura comprendida entre 100 y 150ºC, y la temperatura fue mantenida dentro de esta gama durante 4 horas, llevando a cabo de esta manera una reacción adicional durante 4 horas. A continuación, el recipiente fue enfriado a temperatura ambiente, y se añadieron 141 g (1,5 mol) de fenol al recipiente enfriado. A continuación, el recipiente fue calentado a una temperatura comprendida en una gama de 100 a 150ºC, y la temperatura se mantuvo dentro de estos valores durante 4 horas para completar la reacción. La presión interna del recipiente se redujo a 1 mmHg manteniendo simultáneamente la temperatura interna del recipiente a la temperatura de reacción para eliminar el fenol sin reaccionar, obteniendo de esta manera un fosfato.
Durante la reacción antes descrita, el cloruro de hidrógeno generado por la reacción fue recogido y absorbido por una solución de hidróxido sódico acuosa, y la cantidad de cloruro de hidrógeno gaseoso generado fue medida por titulación de neutralización, y el valor medio fue utilizado para controlar el avance de la reacción.
El fosfato obtenido fue lavado con agua destilada y sometido a filtrado utilizando papel de filtro (# 131, fabricado y comercializado por Advantech Toyo Kabushiki Kaisha, Japón) para eliminar los sólidos y obtener un filtrado. El filtrado fue secado en vacío obteniendo un fosfato purificado. El fosfato purificado obtenido era transparente y amarillo pálido.
El fosfato purificado fue analizado por GPC [LC-10A, fabricado y comercializado por Shimadzu Corporation, Japón; Columna: TSK gel ODS-80T, fabricado y comercializado por Tosoh Corporation, Japón; Eluyente: un mezcla de metanol y agua (metanol/agua: 90/10)]. Como resultado se observó que el contenido del compuesto representado por la fórmula (53) en el fosfato purificado era de 63% en peso.
Polímero antiestático
Se utilizó una poliéteresteramida comercial (nombre comercial: Pelestat 6321, fabricado y comercializado por Sanyo Chemical Industries, Ltd., Japón).
Electrólito
Se utilizó un alquilbencensulfonato sódico comercial [dodecilbencensulfonato sódico (tipo duro), fabricado y comercializado por Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., Japón]
Agente Antigoteo
Se utilizó PTFE (Politetrafluoroetileno) con un tamaño promedio de partículas de 500 \mum medido de acuerdo con la norma ASTM-D1457, y una temperatura de fusión de 327ºC medida de acuerdo con la norma JIS-K6891.
Fibra de vidrio
Se utilizó una fibra de vidrio con un diámetro de fibras de 13 \mum que había sido tratada con un agente de acoplamiento de silano.
Ejemplos 1 a 20 y ejemplos comparativos 1 a 13
Se mezclaron resinas de policarbonato y otros ingredientes de acuerdo con las formulaciones (unidad: partes en peso) indicadas en las Tablas 4 a 6, y las mezclas resultantes se amasaron en fusión individualmente, utilizando un extrusionador de doble husillo (ZSK-25), fabricado y comercializado por Werner Pfleiderer GmbH, Alemania) con una temperatura del cilindro de 240ºC, obteniendo de esta manera gránulos de compuestos de resina de policarbonato. La evaluación de las diferentes características se realizó con respecto a los gránulos de acuerdo con los métodos antes mencionados.
Ejemplos 21 a 24
Se mezclaron resinas de policarbonato y otros ingredientes según las formulaciones (unidad: parte en peso) indicadas en la Tabla 5, y las mezclas resultantes fueron amasadas en fusión individualmente utilizando un extrusionador de doble husillo (ZSK-25, fabricado y comercializado por Werner Pfleiderer GmbH, Alemania) con una temperatura de cilindro de 240ºC, obteniendo de esta manera gránulos de compuestos de resina de policarbonato. Durante el amasado en fusión, se alimentaron fibras de vidrio a la resina fundida, siendo sometidas a amasado en fusión, a través de una abertura de alimentación lateral del extrusionador que está dispuesta cerca de la salida del extrusionador. Se realizó la evaluación de diferentes características con respecto a los gránulos de acuerdo con los métodos antes mencionados.
Los resultados de los ejemplos 1 a 24 y de los ejemplos comparativos 1 a 13 se muestran en las Tablas 4 a 6.
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Ejemplos 25 a 38, 45 y 46, y ejemplos comparativos 14 a 21
Se mezclaron resinas de policarbonato y otros ingredientes de acuerdo con las formulaciones (unidad: partes en peso) indicadas en las Tablas 7 a 9, y las mezclas resultantes fueron amasadas en fusión individualmente utilizando un extrusionador de doble husillo (ZSK-25, fabricado y comercializado por Werner Pfleiderer GmbH, Alemania) con una temperatura del cilindro de 240ºC, obteniendo de esta manera gránulos de compuestos de resina de policarbonato. La evaluación de diferentes características se llevó a cabo con respecto a los gránulos de acuerdo con los métodos antes mencionados.
Ejemplos 39 a 44
Se mezclaron resinas de policarbonato y otros ingredientes de acuerdo con las formulaciones (unidad: partes en peso) indicadas en la Tabla 8, y las mezclas resultantes fueron amasadas en fusión individualmente utilizando un extrusionador de doble husillo (ZSK-25, fabricado y comercializado por Werner Pfleiderer GmbH, Alemania) con una temperatura del cilindro de 240ºC, obteniendo de esta manera gránulos de compuestos de resina de policarbonato. Durante el amasado en fusión, se alimentaron fibras de vidrio en la resina fundida sometida a amasado en fusión, a través de la abertura de alimentación lateral del extrusionador que está dispuesta cerca de la salida del mismo. La evaluación de diferentes características fue llevada a cabo con respecto a los gránulos de acuerdo con los métodos antes mencionados.
Los resultados de los ejemplos 25 a 46 y ejemplos comparativos 14 a 21 se muestran en las Tablas 7 a 9.
Tal como es evidente por la comparación de los resultados de los ejemplos 1 a 6 con los de los ejemplos comparativos 1 a 6, el compuesto de resina de la presente invención muestra un elevado valor de MFR (es decir, excelente capacidad de flujo en fusión) y, por lo tanto, excelente moldeabilidad, en comparación con un compuesto de resina que no contiene resina de policarbonato que tiene la heterounidad. El compuesto de resina de la presente invención tiene también excelente resistencia Izod al impacto.
Además, tal como es evidente por la comparación de los resultados de los ejemplos 7 a 14 con los de los ejemplos comparativos 7 a 10, cuando el compuesto de resina de la presente invención contiene un retardante de la llama y un agente antigoteo, el compuesto de resina no solamente muestra elevada resistencia Izod al impacto y excelente moldeabilidad, sino que alcanza el nivel "V-0" en la evaluación del carácter retardante de la llama de acuerdo con UL-Subjetct 94, en comparación con un compuesto de resina que no contiene una resina de policarbonato que tiene la heterounidad y que muestra de manera desventajosa el nivel "V-2" en una evaluación del carácter retardante de la llama de acuerdo con UL-Subject 94. Esto indica que las características de prevención de goteo del compuesto de resina de la presente invención que contienen un retardante de la llama y un agente antigoteo son exce-
lentes.
Además, tal como es evidente de los resultados del ejemplo 15, el compuesto de resina de la presente invención que contiene un polímero antiestático y un alquilbenzensulfonato sódico, muestra baja resistividad superficial, indicando que el compuesto de resina tiene excelentes características antiestáticas.
Además, tal como es evidente de la comparación de los resultados de los Ejemplos 25 a 44, 45 y 46 con los Ejemplos Comparativos 14 a 21, cuando se utiliza una resina de termoplástico reforzada con goma (B) que comprende un copolímero de injerto producido por polimerización por injerto en emulsión, en presencia de un emulsionante polimerizable radicalmente que tiene un doble enlace en su molécula, el compuesto de resina resultante de la presente invención es ventajoso no solamente por el hecho de que tiene las excelentes propiedades antes mencionadas, sino también por el hecho de que, incluso cuando experimenta un tiempo de permanencia a alta temperatura, muestra elevada resistencia al impacto Izod y \DeltaYI reducido, indicando que, incluso cuando experimenta permanencia a alta temperatura, se encuentra libre no solamente de disminución de resistencia al impacto, sino también de
decoloración.
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Aplicabilidad industrial
Por la presencia de una serie de heterounidades específicas en una cantidad específica en la resina de policarbonato (A), el compuesto de resina de policarbonato de la presente invención que comprende el componente (A) y la resina termoplástica (B) reforzada con goma es ventajoso por el hecho de que no solamente tiene elevada resistencia al impacto, sino que muestra asimismo excelente moldeabilidad. Cuando se utiliza una resina de termoplástico reforzada con goma (B) que comprende un copolímero por injerto que es producido por polimerización por injerto en emulsión en presencia de un emulsionante polimerizable, el compuesto de resina de policarbonato resultante es también ventajoso por el hecho de que, incluso cuando experimenta tiempos de permanencia a elevadas temperaturas durante el proceso, se encuentra libre no solamente de reducción de resistencia al impacto, sino también de decoloración. Además, cuando el compuesto de resina de policarbonato comprende además un retardante de la llama (C) y un agente antigoteo, el compuesto de resina tiene características de prevención de goteo estremadamente elevadas en comparación con un compuesto de resina de policarbonato convencional que contiene un retardante de la llama y un agente antigoteo. El compuesto de resina de policarbonato de la presente invención que tiene las excelentes características antes mencionadas se puede utilizar de manera ventajosa en una amplia variedad de aplicaciones, tales como producción de tapacubos, deflectores de aire para automóviles ("spoilers"), paneles de instrumentos para automóviles y cuerpos de ordenadores personales portátiles, teléfonos móviles y similares.

Claims (16)

1. Compuesto de resina de policarbonato que comprende:
(A) de 5 a 95 partes en peso de una resina de policarbonato que comprende una serie de cadenas principales de policarbonato aromático, cada una de las cuales comprende unidades repetitivas representada cada una de ellas independientemente por la siguiente fórmula (1):
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en la que -Ar- representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200},
en el que dicha serie de cadenas principales de policarbonato aromático contiene colectivamente, como mínimo, una heterounidad (I) y como mínimo una heterounidad (II) en dichas cadenas principales de policarbonato,
estando representada dicha heterounidad (I) por una fórmula seleccionada entre el siguiente grupo de fórmulas (2):
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en las que Ar' representa un grupo aromático trivalente C_{5}-C_{200}, Ar'' representa un grupo aromático tetravalente C_{5}-C_{200}, y X representa una cadena de policarbonato que tiene unidades repetitivas cada una de ellas representadas por la fórmula 80 en la que Ar es el radical definido anteriormente y poseyendo un peso molecular promedio en peso comprendido entre 214 y 100.000, y
en la que, cuando dichas cadenas principales de policarbonato contienen una serie de heterounidades (I), las heterounidades (I) son iguales o distintas,
\newpage
estando representada dicha heterounidad (II) por una fórmula seleccionada entre el siguiente grupo de fórmulas (3):
81
en las que Ar, Ar' y X son los definidos anteriormente e Y representa una cadena de policarbonato que tiene unidades repetitivas cada una de ellas representadas por la fórmula 82 en al que, Ar es el grupo definido anteriormente y poseyendo un peso molecular promedio en peso comprendido entre 214 y 100.000,
en la que, cuando dichas cadenas principales de policarbonato contienen una serie de heterounidades (II), las heterounidades (II) son iguales o distintas,
la suma de las cantidades de dicha heterounidad (I) y dicha heterounidad (II) están comprendidas entre 0,01 y 0,3 moles %, basado en la cantidad molar de dichas unidades repetitivas (1),
de manera que cada uno de dichos X e Y contienen opcionalmente como mínimo una heterounidad seleccionada del grupo que consiste en las heterounidades (I) y (II),
poseyendo dicho policarbonato un peso molecular promedio comprendido entre 5.000 y 300.000; y
(B) de 5 a 95 partes en peso de una resina de termoplástico reforzada con goma que comprende un copolímero por injerto que se puede obtener por un método que comprende el injerto en un polímero de goma como mínimo de un compuesto vinílico copolimerizable por injerto con dicho polímero de goma.
2. Compuesto de resina, según la reivindicación 1, en el que el 85% o más de dichas unidades recurrentes (1) de dicha resina de policarbonato (A) están representadas cada una de ellas por la siguiente fórmula (1'):
83
\newpage
3. Compuesto de resina, según la reivindicación 1, en el que:
dichas unidades recurrentes (1) están representadas cada una de ellas por la siguiente fórmula (1'):
84
estando representada dicha heterounidad (I) por una fórmula seleccionada del siguiente grupo de fórmulas (2'):
85
en la que X es el definido para la fórmula (2), y
dicha heterounidad (II) está representada por una fórmula seleccionada por el siguiente grupo de fórmulas (3')
86
en las que X es el definido para la fórmula (2), e Y es el definido para la fórmula (3).
4. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha heterounidad (II) se encuentra presente en una cantidad de 0,1 a 30 moles %, basado en la cantidad molar de dicha heterounidad (I).
5. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha resina de policarbonato (A) es producida a partir de un compuesto dihidroxi aromático y un diéster carbónico por transesterificación.
6. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha resina de policarbonato (A) es producida por un método que comprende someter a una reacción de transesterificación por etapas, en una serie de zonas de reacción, como mínimo un material polimerizable seleccionado entre un grupo que consiste en:
una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxiaromático y un diéster carbónico, y
un prepolímero fundido obtenido por un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxi aromático con un diéster carbónico,
estando representado dicho compuesto dihidroxi aromático por la siguiente fórmula:
HO -- Ar -- OH
en la que Ar representa un grupo aromático bivalente C_{5}-C_{200},
estando representado dicho diéster carbónico por la siguiente fórmula:
Ar^{3} -- O
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
O -- Ar^{4}
en la que Ar^{3} y Ar^{4} son iguales o distintos y cada uno de ellos representa un grupo aromático monovalente C_{5}-C_{200},
en la que, dicha reacción de transesterificación por etapas del material polimerizable es llevada a cabo en condiciones de reacción que satisfacen la siguiente fórmula (4):
(4)0,2 \leqq \sum\limits^{n}_{i=1} \ (ki \ x \ Ti \ x \ Hi) \leqq 1,2
en la que:
i representa el número de zona asignado en un orden arbitrario entre las n zonas de reacción del sistema de reacción,
Ti representa la temperatura promedio (ºC) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
Hi representa el tiempo promedio de permanencia (horas) del material polimerizable en la zona de reacción de orden i,
Ki representa un coeficiente representado por la siguiente fórmula(5):
(5)ki = 1/(a \ x Ti^{-b})
en la que Ti es el definido anteriormente, y a y b dependen de Ti, y en la que cuando Ti satisface la fórmula:
cuando Ti satisface la fórmula:
Ti < 240ºC,
a es 1,60046 x 10^{5} y b es 0,472,
cuando Ti satisface la fórmula:
240ºC \leqq Ti < 260ºC,
a es 4 x 10^{49} y b es 19,107, y
cuando Ti satisface la fórmula:
260ºC \leqq Ti,
a es 1 x 10^{122} y b es 49,082.
7. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho copolímero por injerto es producido por polimerización por injerto en emulsión en presencia como mínimo de un emulsionante radicalmente polimerizable que tiene un doble enlace en su molécula.
8. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además (C) de 0,1 a 30 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del total del componente (A) y componente(B), de un retardante de la llama.
9. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además (D) de 0,5 a 30 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total del componente (A) y del componente (B), de como mínimo un polímero antiestático seleccionado del grupo que consiste en una polieteramida, un polieteréster, una polieteresteramida y un elastóremo de poliamidaimida.
10. Compuesto de resina, según la reivindicación 9, que comprende además (E) de 0,01 a 10 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso del total del componente (A) y del componente (B), de como mínimo un electrolito seleccionado entre el grupo que consiste en un electrolito orgánico y un electrolito inorgánico.
11. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho retardante de la llama es un retardante de la llama que contiene un halógeno.
12. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho retardante de la llama es un retardante de la llama de fosfato.
13. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho retardante de la llama es un retardante de la llama de fosfato oligómero.
14. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 8, 11, 12 y 13, que comprende además de 0,01 a 3 partes en peso, con respecto a 100 partes de en peso del compuesto de resina, de un politetrafluoroetileno.
15. Compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende además de 0,1 a 50 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de dicho compuesto de resina, de un material de carga.
16. Artículo moldeado que puede ser obtenido por moldeo del compuesto de resina, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
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