ES2269423T3 - Polimeros de estireno que contienen caucho con resistencia al choque mejorada. - Google Patents
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Abstract
Materiales termoplásticos de moldeo que contienen, con respecto al material de moldeo, A) del 5 al 80% en peso de al menos una fase de caucho compuesta de un polímero elástico como el caucho con una temperatura de transición vítrea Tg de 0°C o inferior, y B) del 20 al 95% en peso de al menos una fase dura no producida en presencia de A), compuesta de un homopolímero de estireno o copolímeros de estireno a partir de estireno y/o a- metilestireno con metacrilato de metilo, N-fenilmaleimida, anhídrido maleico, o acrilonitrilo o mezclas de los monómeros mencionados con una polidispersividad baja expresada a través del índice de polidispersividad (PDI)
Description
Polímeros de estireno que contienen caucho con
resistencia al choque mejorada.
\global\parskip0.990000\baselineskip
La presente invención se refiere a materiales
termoplásticos de moldeo que contienen, con respecto al material de
moldeo,
A) del 5 al 80% en peso de al menos una fase de
caucho compuesta de un polímero elástico como el caucho con una
temperatura de transición vítrea Tg de 0ºC o inferior, y
B) del 20 al 95% en peso de al menos una fase
dura compuesta de un homopolímero de estireno o copolímero de
estireno a partir de estireno y/o
\alpha-metilestireno con metacrilato de metilo,
N-fenilmaleimida, anhídrido maleico, o
acrilo-
nitrilo o mezclas de los monómeros mencionados con una polidispersividad baja y un índice de polidispersividad (PDI)
nitrilo o mezclas de los monómeros mencionados con una polidispersividad baja y un índice de polidispersividad (PDI)
PDI =
\frac{peso \ molecular \ promedio \ en \ peso \ \upbar{M}_{w}}{peso
\ molecular \ promedio \ en \ número \ \upbar{M}_{n}} \leq
2,3.
Además la invención se refiere al uso de estos
materiales de moldeo para la producción de cuerpos moldeados,
láminas, fibras y espumas, así como cuerpos moldeados, láminas,
fibras y espumas compuestos de estos materiales de moldeo. Además
la invención se refiere a un procedimiento para el aumento de la
resistencia al choque de polímeros de estireno que contienen
caucho, y al uso de homopolímeros de estireno o copolímeros de
estireno con polidispersividad baja para el aumento de la
resistencia al choque de polímeros de estireno que contienen
caucho.
Los polímeros de estireno que contienen caucho
compuestos de una fase de caucho y una fase dura tal como por
ejemplo ABS
(acrilonitrilo-butadieno-estireno),
ASA (acrilonitrilo-estireno-éster acrílico) y AES
(acrilonitrilo-(etileno-propileno-dieno-caucho)-estireno)
tienen numerosos campos de aplicaciones debido a sus propiedades
ventajosas y se conocen.
Así por ejemplo se conocen polímeros de estireno
a partir de las publicaciones para información de solicitud de
patentes EP-A 1002812 y 726280 así como de la
memoria de la patente de los EE.UU. número 5.212.240, que presentan
resistencia al choque y fluidez mejoradas. Los polímeros de estireno
presentan, tal como se deduce de los ejemplos, un índice de
polidispersividad en el intervalo de desde aproximadamente 1,6 hasta
2,6. A este respecto la polimerización del estireno para dar
polímeros de estireno tiene lugar en presencia de caucho
respectivamente. En el caso de contenidos en caucho más elevados
surge el problema de que el caucho ya no puede disolverse bien
debido a la inversión de fase. Esto a su vez repercute en el perfil
de calidad de las piezas moldeadas producidas a partir de estos
materiales plásticos.
Los materiales de moldeo ABS, que pueden
obtenerse por ejemplo mediante el mezclado del caucho con un
copolímero de estireno, que presentan una resistencia mejorada sin
pérdida del nivel de calidad así como la procesabilidad, están
publicados (documentos US 5.674.940, DE-A 19853107).
Los copolímeros de estireno presentan una polidispersividad de
\leq 3 (expresada a través de la no uniformidad de M_{n}/M_{w}
- 1 \leq 2).
La resistencia al choque de los polímeros de
estireno que contienen caucho es mejorable para algunas aplicaciones
con muchas pretensiones. Por resistencia al choque debe entenderse
aquí la resistencia al choque en el cuerpo a_{n} de prueba no
entallado, y la resistencia al choque con probeta entallada en el
cuerpo a_{K} de prueba entallado, así como de la misma manera las
resistencias al choque según los métodos de Charpy, Izod, Impact
Falling Dart (Impacto de caída de dardo) entre otros.
Si bien puede aumentarse la resistencia al
choque de polímeros de estireno que contienen caucho mediante
distintas medidas, por ejemplo mediante la adición de determinados
aditivos, ajuste de determinados tamaños de partícula y las
distribuciones de los tamaños de partícula de la fase de caucho o el
aumento del contenido en caucho, sin embargo se empeora mediante
estas medidas en muchos de los casos, otras propiedades de los
materiales de moldeo. Por ejemplo los aditivos a menudo reducen la
resistencia al envejecimiento térmico de los materiales de moldeo.
Alteraciones del tamaño de partícula del caucho y su distribución
influyen en muchos casos a la procesabilidad (por ejemplo la
fluidez) del material de moldeo o empeoran la colorabilidad con
colorantes (se necesitan cantidades de colorantes más altas, por
tanto costes más elevado). Un contenido en caucho más elevado
encarece los materiales de moldeo.
Existía el objetivo de remediar las desventajas
descritas. Especialmente debían proporcionarse materiales de moldeo
compuestos de polímeros de estireno que contienen caucho, cuya
resistencia al choque y concretamente de manera independiente al
tipo de esfuerzo se mejora (se aumenta), no debiéndose conseguir
esta mejora a costa de otras propiedades de los materiales de
moldeo, especialmente la fluidez. Es decir, la resistencia al
choque debe mejorarse con respecto a los materiales de moldeo
conocidos y las otras propiedades deben mantenerse al nivel de los
materiales de moldeo conocidos. Especialmente la mejora de la
resistencia al choque debe conseguirse con una buena fluidez del
material de moldeo como siempre.
Según esto se encontraron los materiales de
moldeo definidos al principio. Además se encontraron los usos de
estos materiales de moldeo para la producción de cuerpos moldeados,
láminas, fibras y espumas, así como cuerpos moldeados, láminas,
fibras y espumas compuestas de estos materiales de moldeo.
\global\parskip0.990000\baselineskip
Como componente A) contienen los materiales de
moldeo según la invención del 5 al 80, preferiblemente del 10 al 70
y especialmente preferible del 15 al 60% en peso de al menos una
fase A) de caucho compuesta de un polímero elástico como el caucho
con una temperatura de transición vítrea Tg de 0ºC o inferior (Tg
determinada por medio de calorimetría diferencial de barrido (DSC)
según la norma DIN 53765).
Como fase A) de caucho principalmente son
adecuados todos los polímeros elásticos como el caucho con Tg \leq
0ºC, especialmente aquellos que contienen como caucho
- un caucho diénico a base de dienos, tales como
por ejemplo butadieno o isopreno, o mezclas de estos monómeros,
- un caucho alquilacrílico a base de ésteres
alquílicos del ácido acrílico, tal como acrilato de
n-butilo o acrilato de 2-etilhexilo
o mezclas de estos monómeros,
- un caucho EPDM a base de etileno, propileno y
un dieno o mezclas de distintos dienos,
- un caucho se silicona a base de
poliorganosiloxanos,
o mezclas de estos
cauchos.
Se prefiere la fase A) de caucho, un polímero
por injertos compuesto de una base y una base de injerto.
Los polímeros A por injertos preferidos
contienen con respecto a A),
a1) del 30 al 95, preferiblemente del 40 al 90 y
especialmente preferible del 40 al 85% en peso de una base elástica
como el caucho compuesta, con respecto a a1)
a11) del 50 al 100, preferiblemente del 60 al
100 y especialmente preferible del 70 al 100% en peso de un éster
de alquilo (C_{1}-C_{10}) del ácido
acrílico,
a12) del 0 al 10, preferiblemente del 0 al 5 y
especialmente preferible del 0 al 2% en peso de un monómero
reticulante polifuncional,
a13) del 0 al 40, preferiblemente del 0 al 30 y
especialmente preferible del 0 al 20% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados adicionales
o
compuesta
a11*) del 50 al 100, preferiblemente del 60 al
100 y especialmente preferible del 65 al 100% en peso de un dieno
con dobles enlaces conjugados,
a12*) del 0 al 50, preferiblemente del 0 al 40 y
especialmente del 0 al 35% en peso de uno o varios monómeros
monoetilénicamente insaturados,
o
compuesta
a11**) del 50 al 100, preferiblemente del 60 al
100 y especialmente preferible del 65 al 100% en peso de una mezcla
de etileno, propileno y un dieno,
a12**) del 0 al 50, preferiblemente del 0 al 40
y especialmente preferible del 0 al 35% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados adicionales, y
a2) del 5 al 70, preferiblemente del 10 al 60 y
especialmente preferible del 15 al 60% en peso de una base de
injerto compuesta, con respecto a a2),
a21) del 50 al 100, preferiblemente del 60 al
100 y especialmente preferible del 65 al 100% en peso de un
compuesto de estireno de fórmula general I
con R^{1}, R^{2}:
independientes el uno del otro H o alquilo
C_{1}-C_{8} n: 0, 1, 2 o
3,
a22) del 0 al 40, preferiblemente del 0 al 38 y
especialmente preferible del 0 al 35% en peso de acrilonitrilo o
metacrilonitrilo o sus mezclas,
a23) del 0 al 40, preferiblemente del 0 al 30 y
especialmente preferible del 0 al 20% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados adicionales.
Como éster de alquilo
(C_{1}-C_{10}) del ácido acrílico, componente
a11), son adecuados sobre todo el acrilato de etilo, acrilato de
2-etilhexilo y acrilato de n-butilo.
Se prefieren el acrilato de 2-etilhexilo y el
acrilato de n-butilo, muy especialmente se prefiere
el acrilato de n-butilo. También pueden usarse
mezclas de distintos acrilatos de alquilo, que se diferencian en su
resto alquilo.
Los monómeros a12) reticulantes son comonómeros
bi o polifuncionales con al menos dos dobles enlaces olefínicos,
por ejemplo butadieno e isopreno, éster divinílico de ácidos
dicarboxílicos tales como ácido succínico y ácido adípico, dialil y
diviniléteres de alcoholes bifuncionales tales como del etilenglicol
y del butano-1,4-diol, diésteres
del ácido acrílico y ácido metacrílico con los alcoholes
bifuncionales mencionados, 1,4-divinilbenceno y
cianurato de trialilo. Se prefieren especialmente el éster del ácido
acrílico del alcohol triciclodecenílico (véase el documento
DE-OS 12 60 135), que se conoce bajo el nombre de
acrilato de dihidrodiciclopentadienilo, así como los ésteres
alílicos del ácido acrílico y del ácido metacrílico.
Los monómeros a12) reticulantes pueden estar
contenidos o no en los materiales de moldeo según el tipo de cada
uno de los materiales de moldeo que se producen, especialmente según
cada una de las propiedades que se desean de los materiales de
moldeo.
En caso de que estén contenidos monómeros a12)
reticulantes en los materiales de moldeo, las cantidades ascienden
entonces a del 0,01 al 10, preferiblemente del 0,3 al 8 y
especialmente preferible del 1 al 5% en peso, con respecto a
a1).
En el caso de los monómeros a13)
monoetilénicamente insaturados adicionales, que pueden contenerse a
costa de los monómeros a11) y a12) en el núcleo a1) del injerto, se
trata de por ejemplo de:
monómeros vinilaromáticos tales como estireno,
derivados de estireno de formula I general indicada
anteriormente;
acrilonitrilo, metacrilonitrilo;
ésteres de alquilo C_{1} a C_{4} del ácido
metacrílico tal como metacrilato de metilo, además también el éster
de glicidilo, acrilato de glicidilo y metacrilato de glicidilo;
maleimidas N-sustituidas tales
como N-metil-, N-fenil- y
N-ciclohexilmaleimida;
ácido acrílico, ácido metacrílico, además ácidos
dicarboxílicos tales como ácido maleico, ácido fumárico y ácido
itacónico así como sus anhídridos tales como el anhídrido
maleico;
monómeros funcionales con nitrógeno tales como
acrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de dietilaminoetilo,
vinilimidazol, vinilpirrolidona, vinilcaprolactama, vinilcarbazol,
vinilanilina, acrilamida y metacrilamida;
ésteres aromáticos y aralifáticos del ácido
acrílico y ácido metacrílico tales como acrilato de fenilo,
metacrilato de fenilo, acrilato de bencilo, metacrilato de bencilo,
acrilato de 2-feniletilo metacrilato de
2-feniletilo, acrilato de
2-fenoxietilo y metacrilato de
2-fenoxietilo;
éteres insaturados tales como vinilmetil
éter,
así como las mezclas de estos monómeros.
Preferiblemente los monómeros a13) son estireno,
acrilonitrilo, metacrilato de metilo, acrilato y metacrilato de
glicidilo, acrilamida y metacrilamida.
En lugar de los monómeros de base de a11) a a13)
también puede estar compuesta la base a1) por los monómeros a11*) y
a12*).
Como dienos con dobles enlaces conjugados,
a11*), se consideran butadieno, isopreno, norborneno y sus derivados
halógenosustituidos, por ejemplo cloropreno. Se prefieren butadieno
e isopreno, especialmente butadieno.
Como monómeros a12*) monoetilénicamente
insaturados adicionales pueden utilizarse simultáneamente los
monómeros tal como los que se han mencionado ya para los monómeros
a13).
Monómeros a12*) preferidos son estireno,
acrilonitrilo, metacrilato de metilo, acrilato y metacrilato de
glicidilo, acrilamida y metacrilamida.
El núcleo a1) del injerto también puede estar
compuesto de una mezcla de los monómeros de a11) a a13), y de a11*)
a a12*).
En lugar de los monómeros de a11) a a13) o a11*)
y a12*) de la base también puede estar compuesta la base a1) de los
monómeros a11**) y a12**). Como dieno en la mezcla a11**) de
monómeros, que se usa en mezcla con etileno y propileno, son
especialmente adecuados etilidennorboneno y diciclopentadieno.
Como monómeros a12**) monoetilénicamente
insaturados adicionales pueden utilizarse simultáneamente los
monómeros mencionados para a13).
También el núcleo de injerto puede estar
compuesto de una mezcla de los monómeros de a11) a a13) y de a11**)
a a12**), o de una mezcla de los monómeros de a11*) a a12*) y de
a11**) a a12**), o de una mezcla de los monómeros de a11) a a13),
de a11*) a a12*) y de a11**) a a12**).
Si el núcleo de injerto contiene los monómeros
de a11) a a13), entonces se producen tras el mezclado con una fase
B) dura de estireno y acrilonitrilo (SAN), los denominados
materiales de moldeo ASA
(acrilonitrilo-estireno-éster acrílico). Si el
núcleo de injerto contiene los monómeros de a11*) a a12*), entonces
se producen tras la mezcla con una fase B) dura de estireno y
acrilonitrilo (SAN) materiales de moldeo del tipo ABS
(acrilonitrilo-butadieno-estireno).
Si el núcleo del injerto contiene los monómeros de a11**) a a12**),
entonces se producen tras el mezclado con una fase B) dura de
estireno y acrilonitrilo (SAN) materiales de moldeo del tipo AES
(acrilonitrilo-EPDM-estireno). Por
consiguiente en una forma de realización preferida en el caso de los
polímeros A se trata de polímeros por injertos ASA o de polímeros
por injertos ABS o de polímeros por injertos AES, o de tipos de
mezcla de polímeros por injertos de ASA, ABS y AES.
Respecto a los monómeros a21) o a23) se remite a
las realizaciones para dar los componentes b1) o b3) de a
continuación. Según esto puede contener la cápsula a2) del injerto a
costa del monómero a21) monómeros adicionales a22), o a23), o sus
mezclas. Preferiblemente la cápsula a2) del injerto está compuesta
de polímeros tales como los que se mencionan a continuación como
formas de realización preferidas B/1 a B/4 del componente B).
La producción de la base a2) de injerto puede
tener lugar en las mismas condiciones que la producción de la base
a1), pudiendo producir la base a2) de injerto en una o varias etapas
del procedimiento. A este respecto pueden añadirse los monómeros
a21), a22) y a23) por separado o mezclados entre sí. La razón de
monómeros de la mezcla puede ser constante en el tiempo o un
gradiente. También son posibles combinaciones de este modo de
procedimien-
to.
to.
Por ejemplo puede polimerizarse en primer lugar
estireno solo, y luego una mezcla de estireno y acrilonitrilo sobre
la base a1).
La composición bruta permanece intacta por las
configuraciones del procedimiento mencionadas.
Además también son adecuados polímeros por
injertos con varias bases "blandas" y "duras", por ejemplo
de la composición
a1)-a2)-a1)-a2) o
a2)-a1)-a2), sobre todo en el caso
de partículas más grandes.
En cuanto que en el caso de la polimerización
por injertos no se produzcan polímeros injertados a partir de los
monómeros a2), se asignan a la masa del componente A estas
cantidades que por regla general se encuentran por debajo del 10%
en peso de a2).
Según una de las formas de realización
preferidas se consideran los copolímeros A por injertos cuyo
porcentaje en estireno-acrilonitrilo presenta una
polidispersividad amplia, que por ejemplo se encuentra en el
intervalo de desde > 2,3 hasta 5.
La producción de los polímeros A por injertos
puede realizarse de maneras distintas, especialmente en emulsión,
en microemulsión, en miniemulsión, en suspensión, en
microsuspensión, en minisuspensión, como polimerización por
precipitación, en masa o en solución, de manera continua o
discontinua.
En el caso de la polimerización en emulsión y
sus variantes (microemulsión, miniemulsión) se emulsionan los
monómeros en agua, para lo que se utilizan simultáneamente
emulgentes. Los emulgentes adecuados para la estabilización de la
emulsión son adyuvantes jabonosos, que cubren las gotas de monómeros
y los protegen de esta manera de la confluencia.
Como emulgentes son adecuados los emulgentes
neutros (no iónicos), catiónicos y aniónicos conocidos por el
experto. Son emulgentes aniónicos por ejemplo sales de metal
alcalino de ácidos grasos de alto peso molecular con de 10 a 30
átomos de C tales como ácido palmítico, ácido esteárico y ácido
oleico, sales de metal alcalino de ácidos sulfónicos con por
ejemplo de 10 a 16 átomos de C, especialmente sales de sodio de
ácidos alquil- o alquilarilsulfónicos, sales de metal alcalino de
semiésteres del ácido ftálico, y sales de metales alcalinos de
ácidos resínicos tales como el ácido abiótico. Son emulgentes
catiónicos por ejemplo sales de aminas de cadena larga
especialmente insaturadas con de 12-18 átomos de C,
o compuestos de amonio cuaternario con restos de olefinas o
parafinas de cadena más larga (también sales de aminas grasas
cuaternizadas). Son emulgentes neutrales por ejemplo alcoholes
grasos etoxilados, ácidos grasos etoxilados o fenoles etoxilados y
ésteres de ácidos grasos de alcoholes multivalentes tales como
pentaeritritol o sorbitol.
Preferiblemente para la polimerización en
emulsión se usan iniciadores que se disuelven mal en los monómeros
mientras que en agua se disuelven bien. Por tanto preferiblemente se
usan peroxosulfatos tales como peroxodisulfato de potasio, de sodio
o de amonio, o también sistemas redox, especialmente aquellos a base
de hidroperóxidos tales como hidroperóxido de cumeno, peróxido de
dicumilo, peróxido de benzoílo o peróxido de lauroilo.
En el caso del uso de sistemas redox se utilizan
simultáneamente compuestos metálicos solubles en agua, cuyos
cationes metálicos pueden cambiar ligeramente la base de oxidación
por ejemplo sulfato de hierro hidratado. De manera habitual también
se utilizan simultáneamente formadores de complejos tales como
pirofosfato de sodio o ácido etilendiaminotetraacético, que evitan
una precipitación de los compuestos metálicos poco solubles durante
la polimerización. Como sustancia de reducción en los sistemas redox
se usan por regla general compuestos orgánicos tal como dextrosa,
glucosa y/o sulfoxilatos.
Como aditivos adicionales pueden usarse en la
polimerización sustancias tampón tales como
Na_{2}HPO_{4}/NaH_{2}PO_{4} o citrato de Na/ácido cítrico,
para justar un valor de pH que se mantiene básicamente constante.
Además pueden usarse reguladores del peso molecular, por ejemplo
mercaptanos tales como t-dodecilmercaptano, o
tioglicolato de etilhexilo. Estos aditivos adicionales pueden
añadirse, al igual que los emulgentes y los iniciadores o los
sistemas redox, de manera continua o discontinua en el inicio y/o
durante la producción de la emulsión y/o durante la
polimerización.
Preferiblemente las condiciones de
polimerización exactas, especialmente el tipo, la cantidad y
dosificación del emulgente y de los otros adyuvantes de la
polimerización se seleccionan de tal modo que el látex obtenido del
polímero por injertos presenta un tamaño de partícula medio,
definido mediante el valor de d_{50} de la distribución de
tamaños de partícula, de desde 50 hasta 1.000, preferiblemente de
100 a 600 y especialmente preferible de 150 a 450 nm.
La distribución de tamaños de partícula puede
ser por ejemplo monomodal o bimodal. Preferiblemente se consigue
una distribución de tamaños de partícula bimodal mediante una
aglomeración (de manera parcial) de las partículas de polímero.
Para esto puede procederse por ejemplo tal como sigue: se
polimerizan los monómeros a1), que forman el núcleo, hasta una
conversión habitualmente de al menos el 90, preferiblemente superior
al 95%, con respecto a los monómeros utilizados. El látex de caucho
obtenido tiene por regla general un tamaño de partícula d_{50}
medio de cómo máximo 200 nm y una distribución de tamaños de
partícula estrecha (sistema casi monodisperso).
En la segunda etapa se aglomera el látex de
caucho. Esto acontece por regla general mediante la adición de una
dispersión de un polímero de éster acrílico (véase el documento
DE-A 2427960). Preferiblemente se utilizan
dispersiones de copolímeros de ésteres de alquilo
(C_{1}-C_{4}) del ácido acrílico,
preferiblemente de acrilato de etilo, con del 0,1 al 20% en peso de
monómeros polares que forman polímeros, tales como por ejemplo
ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilamida o metacrilamida,
N-metilolmetacrilamida o
N-vinilpirrolidona. Especialmente preferible es un
copolímero compuesto del 96% de acrilato de etilo y del 4% de
metacrilamida. La concentración de los polímeros del éster acrílico
en la dispersión usada para la aglomeración debe encontrase en
general entre el 3 y el 40, preferiblemente del 5 al 20% en
peso.
En las condiciones mencionadas se aglomera
solamente una parte de las partículas de caucho, de tal modo que se
produce una distribución bimodal. A este respecto en general se
encuentra según una primera forma de realización tras la
aglomeración más del 50, preferiblemente entre el 75 y el 95% de las
partículas (distribución numérica) en el estado no aglomerado.
Según una segunda forma de realización se
realiza la aglomeración de tal manera que, tras la aglomeración,
las partículas del polímero presentan una distribución de tamaños de
partícula polimodal, en la que se encuentra en cada intervalo de
tamaños de partícula de 50 nm de anchura, menos del 40% en peso,
preferiblemente menos del 37,5% en peso, preferiblemente menos del
35% en peso, especialmente preferible menos del 32,5% en peso,
especialmente menos del 30% en peso de las partículas. A este
respecto el diámetro de partícula medio se refiere, si no se dice
lo contrario, al peso. Especialmente se trata del valor d_{50} de
la distribución de masa integral, que se determina con ayuda de una
ultracentrifugadora. Preferiblemente la distribución de tamaños de
partícula se determina igualmente con ayuda de una
ultracentrifugadora, tal como se explica con más detalle a
continuación. Por regla general en la determinación de la
distribución de tamaños de partícula se aplica la integral con
respecto a la masa o al peso en dependencia del tamaño de partícula.
Si se selecciona ahora un intervalo cualquiera de tamaños de
partícula con una anchura de 50 nm, entonces según esta forma de
realización asciende el aumento de la masa o del peso en la
integral a menos del 40% en peso, preferiblemente menos del 37,5%,
más preferiblemente menos del 35% en peso, especialmente preferible
menos del 32,5%, especialmente menos del 30% en peso. Normalmente
los tamaños de partícula se encuentran en un látex aglomerado en el
intervalo de hasta 1.000 nm. Por tanto por regla general el
intervalo de 50 nm se encuentra dentro de este intervalo de tamaños
de partícula de hasta 1.000 nm. Para una ventana de tamaños de
partícula posicionada de cualquier manera de 50 nm de anchura se
satisfacen la condición mencionada anteriormente según esta segunda
forma de realización.
Preferiblemente en esta forma de realización en
el polímero en emulsión en forma partículas es la razón
D_{w}/D_{n} del promedio en peso d_{50} con respecto al
promedio en número d_{50} del tamaño de partícula <5,
especialmente preferible <4, especialmente <3.
Preferiblemente es la integral del peso, aplicada con respecto al
tamaño de partícula, una función creciente monótona. Esto significa
que en el transcurso de la función no se encuentra de desde el 0
hasta el 100% ninguna meseta, sino curva siempre creciente.
Preferiblemente en esta segunda forma de
realización el tamaño de partícula del látex del polímero del éster
acrílico que se aglomera se encuentra aproximadamente en el
intervalo del tamaño de partícula del látex que se va a aglomerar.
La razón del tamaño de partícula medio del látex del éster acrílico
con respecto al tamaño de partícula medio del látex del sustrato
asciende en esta segunda forma de realización a preferiblemente de
0,2 a 2, especialmente preferible de 0,5 a 1,5.
Preferiblemente la aglomeración se realiza en
esta segunda forma de realización a una temperatura de desde 20
hasta 120ºC, especialmente preferible de 30 a 100ºC. Preferiblemente
la adición del látex de aglomerado tiene lugar de tal manera que se
introduce por minuto de 1 a 1/100 e la cantidad total del látex de
aglomerado que va a añadirse. El tiempo de aglomeración asciende
preferiblemente a de 1 minuto a 2 horas, especialmente preferible
de 10 a 60 minutos.
La cantidad de látex de aglomeración, con
respecto al látex que va a aglomerarse, asciende en esta segunda
forma de realización preferiblemente a del 0,1 al 20,
preferiblemente del 0,5 al 10, especialmente del 1 al 5% en peso,
con respecto a las sustancias sólidas.
Por regla general se lleva a cabo la reacción de
polimerización en emulsión con agitación moderada o lenta.
La polimerización en microemulsión se diferencia
de la polimerización en emulsión normal sobre todo porque se
prepara una emulsión a partir de los monómeros, agua y los
emulgentes, dejando actuar una fuerza de cizallamiento elevada.
Para esto se usan homogeneizadores que son conocidos por el experto,
por ejemplo Labordissolver Dispermat, empresa
VMA-Getzmann, Reichschof, DE,
Ultra-Turrax, empresa Janke und Kunkel, Staufen, DE,
aparatos con un sistema rotor-estator, por ejemplo
Dispax, empresa Janke und Kunkel, Staufen, DE. Normalmente se
accionan estos aparatos en velocidades de rotación de desde 1.000
hasta 25.000 min^{-1}, preferiblemente de 2.000 a 25.000
min^{-1}.
La polimerización en miniemulsión se diferencia
de la polimerización en emulsión normal y de la polimerización en
microemulsión sobre todo porque por regla general el tamaño de
partícula asciende a entre 30-500 nm (es decir se
encuentra entre los tamaños de partícula habituales de la
polimerización en emulsión y de la polimerización en
microemulsión), y las partículas se estabilizan habitualmente
mediante una combinación de emulgentes iónicos y emulgentes
conjuntos contra la confluencia. En el caso de la miniemulsión se
somete la mezcla compuesta de monómeros, agua, emulgentes y
emulgentes conjuntos a fuerzas de cizallamiento elevadas, mediante
lo cual se mezclan los componentes profundamente. A continuación se
polimeriza. Las fuerzas de cizallamiento elevadas pueden generarse
por ejemplo mediante ultrasonido o mediante un aparato
Microfluidizer. Como emulgentes conjuntos se seleccionan aquellos
compuestos que provocan que las gotas, que se forman antes del
comienzo de la polimerización, sean muy pequeñas pero no estables
termodinámicamente (véase Gilbert, "Emulsion Polymerisation, A
Mechanistic Approach", Academic Press, London San Diego 1995,
páginas 12-14). Como emulgentes conjuntos se
utilizan habitualmente alcanos de cadena larga tales como
hexadecano o alcoholes de cadena larga tales como hexadecanol
(alcohol cetílico) o dodecanol.
En el caso de la polimerización en suspensión y
sus variantes (microsuspensión y minisuspensión) se suspenden los
monómeros en agua, para lo que se utilizan simultáneamente coloides
protectores. Como coloides protectores son adecuados derivados de
celulosa tales como carboximetilcelulosa e hidroximetilcelulosa,
poli-N-vinilpirrolidona,
poli(alcohol vinílico) y poli(óxido de etileno), polímeros
aniónicos tales como ácido poliacrílico y sus copolímeros y
catiónicos tales como
poli-N-vinilimidazol. La cantidad de
estos coloides protectores asciende preferiblemente a del 0,1 al 5%
en peso, con respecto a la masa total de la emulsión.
Preferiblemente se usan uno o varios poli(alcoholes
vinílicos) como coloide protector, especialmente aquellos con un
grado de hidrólisis inferior al 96% en moles.
Puede utilizarse simultáneamente además de los
coloides protectores ácido silícico coloidal en concentración por
regla general de desde el 0,2 hasta el 5% en peso con respecto a la
cantidad de la dispersión.
Para la polimerización en suspensión se
prefieren iniciadores con una vida media de una hora, si la
temperatura se encuentra en de 40 a 150ºC, y que se disuelven
sensiblemente en los monómeros, por el contrario son poco solubles
en agua. Por tanto se usan como iniciadores RI peróxidos orgánicos,
hidroperóxidos orgánicos, azocompuestos y/o compuestos con enlaces
simples C-C. Del mismo modo se usan monómeros como
iniciadores de polimerización de radicales, que en caso de
temperatura elevada se polimerizan de manera espontánea. También
pueden usarse mezclas de los iniciadores RI mencionados. En el caso
de los peróxidos se prefieren los de propiedades hidrófobas. Muy
especialmente se prefieren el peróxido de dilauroilo y peróxido de
dibenzoílo. Como azocompuestos se prefieren
2,2'azobis(2-metilbutironitrilo) y
2,2'-azobis(iso-butironitrilo).
Como compuestos con enlaces C-C inestables se usan
preferiblemente
3,4-dimetil-3,4-difenilhexano
y
2,3-dimetil-2,3-difenilbutano.
Por regla general se lleva a cabo la reacción de
polimerización con agitación moderada o lenta.
La polimerización en microsuspensión se
diferencia de la polimerización en suspensión normal sobre todo
porque se prepara una suspensión finamente divida mediante la
acción de fuerzas de cizallamiento elevadas. Los detalles ya se han
descrito en el caso de polimerización en microemulsión.
La polimerización en minisuspensión se
diferencia de la polimerización en suspensión normal y de la
polimerización en microsuspensión sobre todo porque por lo general
los tamaños de partícula se encuentran entre los de la
polimerización en suspensión y los de la polimerización en
microsuspensión.
En el caso de la polimerización por
precipitación los monómeros utilizados en la fase continua (por
ejemplo disolventes o mezclas de disolventes) son solubles, sin
embargo los polímeros que se producen no son solubles o solamente
de manera limitada y precipitan por tanto durante la polimerización.
También son posibles polimerizaciones en sustancia en las que el
polímero que se produce es insoluble en el monómero y por tanto
precipita. Según cada medio de reacción son posibles iniciadores
que se han descrito en el caso de la polimerización en emulsión o
suspensión. También puede iniciarse térmicamente.
En la polimerización en masa se polimerizan los
monómeros sin la adición de un medio de reacción con el uso de los
iniciadores solubles en monómeros mencionados, es decir los
monómeros son el medio de reacción. También puede iniciarse
térmicamente.
La polimerización en solución se diferencia de
la polimerización en masa sobre todo porque se utiliza
simultáneamente un disolvente orgánico tal como ciclohexano,
etilbenceno o dimetilsulfóxido para la dilución de los monómeros.
También pueden utilizarse los iniciadores mencionados o puede
iniciarse térmicamente.
El procedimiento para la producción de los
polímeros por injertos también puede realizarse como procedimiento
combinado, en el que al menos se combinan entre sí dos de los
procedimientos de polimerización descritos anteriormente. Deben
mencionarse especialmente aquí masa/solución,
solución/precipitación, masa/suspensión y masa/emulsión, comenzando
por el mencionado en primer lugar y terminando por el mencionado en
último lugar.
Como componente B) que se produce por separado
del componente A, es decir no en presencia de A, los materiales de
moldeo según la invención contienen del 20 al 95, preferiblemente
del 30 al 90 y especialmente preferible del 40 al 85% en peso de al
menos una fase dura compuesta de homopolímeros de estireno o
copolímeros de estireno a partir de estireno y/o
\alpha-metilestireno con metacrilato de metilo,
N-fenilmaleimida, anhídrido maleico o acrilonitrilo
o mezclas de los monómeros mencionados con baja dispersividad,
expresada como índice de polidispersividad PDI = peso molecular
promedio en peso \upbar{M}_{w}/peso molecular promedio en número
\upbar{M}_{n}, que según la invención es 2,3 o inferior. Esto
corresponde a una no uniformidad de 1,3 o inferior.
Los pesos moleculares \upbar{M}_{w} y
\upbar{M}_{n} pueden determinarse por ejemplo mediante
cromatografía de permeación en gel (CPG), calibrándose
habitualmente frente a los patrones de poliestireno. Como eluyente
se usa con frecuencia tetrahidrofurano, o una mezcla de
tetrahidrofurano y ácidos tales como ácido acético. Los detalles de
la CPG los encuentra el experto en M. Lechner et al.,
Makromolekulare Chemie, 2ª edición, editorial Birkhäuser, Basilea
1996, páginas 295-299. \upbar{M}_{w} y
\upbar{M}_{n} también pueden determinarse mediante
ultracentrífuga o dispersión de luz de manera conocida.
Preferiblemente se determinan los pesos moleculares por medio de
CPG frente a un patrón de poliestireno (intervalo de pesos
moleculares de 500.000 a 1.000.000, columna de gel de
estireno-divinilbenceno y tetrahidrofurano como
eluyente.
Preferiblemente la fase B) dura tiene una
temperatura de transición vítrea Tg (determinada tal como se ha
descrito para la fase A) de caucho) de 50ºC o superior. Según esto
B) es un polímero duro. Preferiblemente B) está libre de
caucho.
Las fases B) duras preferidas son copolímeros de
estireno y/o \alpha-metilestireno con metacrilato
de metilo y/o acrilonitrilo.
Como ejemplos de fases B) duras preferidas se
nombran:
- B/1: Poliestireno
- B/2: Copolímeros de estireno y acrilonitrilo,
- B/3: Copolímeros de \alpha-metilestireno y acrilonitrilo,
- B/4: Copolímeros de estireno y metacrilato de metilo.
Según una de las formas de realización
preferidas los materiales de moldeo según la invención contienen
componentes A, cuya razón de compuesto de estireno con respecto a
los comonómeros se diferencia de la razón de compuesto de estireno
con respecto al comonómero en el componente B.
De manera especialmente preferible el porcentaje
en estireno o \alpha-metilestireno, o el
porcentaje de la suma de estireno y
\alpha-metilestireno asciende a al menos el 40% en
peso, con respecto al componente B). Se prefiere especialmente la
fase dura B/2 indicada anteriormente.
Si la fase B) dura contiene preferiblemente
estireno y acrilonitrilo, entonces se producen los copolímeros SAN
habituales en el comercio conocidos. Por regla general tienen un
índice de viscosidad IV (determinado según la norma DIN 53 726 a
25ºC, el 0,5% en peso en dimetilformamida) de desde 40 hasta 160
ml/g, correspondiente a un peso molecular promedio de desde
aproximadamente 40.000 hasta 2.000.000 (promedio en peso).
La fase B) dura puede obtenerse de manera en sí
conocida, por ejemplo mediante polimerización en sustancia, en
solución, en suspensión, en precipitación o en emulsión. Los
detalles de estos procedimientos ya se han descrito anteriormente
para la producción de la fase A) de caucho, y además se describen
por ejemplo en el Kunststoffhandbuch, Hrg. Vieweg und Daumiller,
editorial Carl-Hanser München, volumen 1 (1973),
páginas 37 a 42 y volumen 5 (1969), páginas 118 a 130, así como en
Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4ª edición, Editorial
Chemie Weinheim, volumen 19, páginas 107 a 158
"Polymerisationstechnik".
Habitualmente se usan para el inicio de la
polimerización iniciadores de polimerización radicales, tal como ya
se han mencionados anteriormente en el caso del componente A) para
la polimerización en emulsión y en suspensión. Sin embargo también
es posible comenzar la polimerización de los monómeros que forman la
fase B) dura, térmicamente. Esta iniciación térmica de la
polimerización de homo o copolímeros de estireno se conoce.
En el caso de la polimerización de los monómeros
para dar la fase B) dura, se ajustan las condiciones de
polimerización de manera en sí conocida de tal modo que el índice
de polidispersividad PDI de la fase B) dura es \leq 2,3
(corresponde a una no uniformidad de 1,3 o inferior).
En una forma de realización preferida el PDI de
la fase B) dura es 2,0 o inferior, lo que corresponde a una no
uniformidad de 1,0 o inferior.
En otra forma de realización preferida se
produce la fase B) dura según el procedimiento de la polimerización
radical controlada (KRP/Kontrollierte Radikalische Polymerisation).
La KRP posibilita entre otros la producción de polímeros con
polidispersividad especialmente reducida, es decir un PDI
especialmente pequeño. Especialmente la KRP hace posible producir
una fase B) dura con un PDI \leq 2,0. Sin embargo pueden
producirse aquellas fases B) duras estrechamente distribuidas con
PDI \leq 2,0 también con los otros procedimientos de
polimerización mencionados, siempre que se regulen las condiciones
de polimerización de manera en sí conocidas
correspondientemente.
La KRP se describe más claramente a
continuación. El estado de la técnica siguiente no se considera como
el más cercano. Sólo pretende explicar con más detalle la KRP.
En el caso de la KRP se polimerizan los
monómeros en presencia de un sistema de polimerización radical
controlada.
A partir de TRIPS Vol. 4, Nº 6, junio de 1996,
páginas 183 y siguientes, los documentos US-A
5.322.912, WO 96/24620,
US-A-4.581.429, US-A
5.412.047, EP-A 135 280 así como
DE-A 19602539 se conoce que la realización de la
polimerización iniciada por radicales a temperaturas que se
encuentran por encima de 100ºC posibilita un cierto control de la
polimerización iniciada por radicales en presencia de un radical
N-oxilo estable (que básicamente no actúa en la
iniciación).
El mecanismo de acción subyacente se encuentra
supuestamente fundamentado en que los radicales
N-oxilo estables no finalizan irreversiblemente los
extremos radicalmente reactivos de una cadena de polímero que crece
a temperaturas elevadas, sino que solamente los bloquean de manera
temporal. De ello resulta una disminución de la concentración
estacionaria de los extremos de la cadena de polímero de radicales
libres que crecen, lo que reduce la posibilidad de una suspensión
irreversible del crecimiento en cadena mediante la combinación de
dos extremos de cadena de polímero crecientes. Esto conduce en el
medio a cadenas de polímero que crecen con la reacción de
polimerización (en el caso ideal lineal). Esto último condiciona un
peso molecular medio que crece con la reacción de polimerización
(en el caso ideal lineal) del polímero que se forma con
distribuciones de pesos moleculares comparativamente estrechas.
Según el documento US-A
5.322.912, columna 10, líneas 65 y siguientes se considera también
una emulsión para una polimerización iniciada por radicales
controlada como medio de reacción. Lo mismo vale para el documento
DE-A 19602539. El documento US-A
5.412.047 recomienda en la columna 18, líneas 54 y siguientes usar
en el caso de que tenga lugar la polimerización iniciada por
radicales en un sistema de múltiples fases, tal como es el caso de
la polimerización en emulsión acuosa iniciada por radicales,
radicales N-oxilo estables que presentan una
solubilidad especialmente reducida en agua.
El documento US-A 4.581.429 da a
conocer la producción de homo y copolímeros de cadena corta
(oligómeros) con menos de 200 unidades de monómeros mediante
polimerización radical controlada. Se describen algunos oligómeros
con estructura de bloques cuyos pesos moleculares \upbar{M}_{n}
se encuentran sin embargo por debajo de 11.000 [g/mol].
En el documento WO 94/11412 se describe un
procedimiento de polimerización para la producción de una resina
termoplástica, calentándose una mezcla de un iniciador de radical,
un radical libre estable y al menos un monómero que puede
polimerizarse. Se obtienen polímeros con polidispersividad estrecha.
Como radical libre estable se proponen TEMPO
(2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi)
y PROXY
(2,2,5,5-tetrametil-1-pirrolidiniloxi)
y sus derivados.
Procedimientos adicionales para la
polimerización radical controlada, es decir para la polimerización
radical en presencia de radicales libres estables, se describen en
los documentos EP-A-0 735 052,
US-A-5.322.912,
US-A-5.412.047 y GB 1,124,009.
En el documento DE-A 197 38 081
se describe un procedimiento para la producción de polímeros en
forma de partículas mediante polimerización radical controlada. El
documento DE-A 198 03 098 da a conocer un
procedimiento para la producción de partículas de polímero con
diámetro grande mediante polimerización radical controlada. La
solicitud más antigua no publicada anteriormente
DE-Az. 10016651.2 es una legislación antigua según
el artículo 54(3) EPÜ (Convenio sobre la Patente Europea) y
da a conocer un procedimiento para la producción de polímeros con
una estrecha distribución del peso molecular, en el que se utilizan
simultáneamente un compuesto que contiene grupos tiol.
Por "sistema del polimerización radical
controlada" que se utiliza simultáneamente en la polimerización
de los monómeros en esta forma de realización preferida, debe
entenderse un compuesto químico o varios compuestos químicos que
hacen que la polimerización transcurra según el principio de la
polimerización radical controlada. "Sistema" significa aquí
por tanto un compuesto por separado o la totalidad de compuestos que
actúan en conjun-
to.
to.
La KRP puede realizarse con métodos distintos.
Para cada método se usa un sistema distinto de polimerización
radical controlada. Los métodos más importantes y sus sistemas
son:
A este respecto se usa el cambio de la etapa de
oxidación de un metal tal como por ejemplo cobre, níquel o rutenio
para ajustar un equilibrio entre el extremo de la cadena de polímero
que crece radicalmente y una especie que se mantiene no reactiva.
Se describen ejemplos en
- -
- J.S. Wang et al., Macromolecules 28, 7901 (1995)
- -
- J.S. Wang et al., J. Am. Chem. Soc. 117, 5614 (1995)
- -
- M. Kato et al., Macromolecules 28, 1721 (1995)
- -
- V. Percec et al., Macromolecules 28, 7970 (1995)
- -
- B.B. Wayland et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 7943 (1994)
- -
- C. Granel et al., Macromolecules 29, 8576 (1996)
En el método ATRP tiene lugar una homólisis
reversible de una especie covalente inactiva, seguida de una
inserción de monómero y una recombinación reversible posterior. De
manera alternativa también puede utilizarse el procedimiento
descrito en el documento WO-A 97/47661, que hace
posible igualmente la producción de polímeros con una estrecha
distribución de pesos moleculares (PDI pequeño).
Este método se describe por ejemplo en M.
Steenbock et al., Macromolecules 31, 5223 (1998).
A este respecto se utiliza un complejo metálico,
por ejemplo un complejo de cobalto, en cantidades reducidas con una
constante de transmisión elevada, para ajustar pesos moleculares
definidos. Este método se describe por ejemplo en M.D. Eason et
al., ACS Polymer Preprints 39(2), 455 (1998).
A este respecto tiene lugar una polimerización
radical controlada de monómeros en presencia de compuestos de
fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
Los detalles se describen en J. Chiefari et
al., Macromolecules 31, 5559 (1998), así como en el documento
WO-A 97/13792. Un procedimiento relacionado se
describe en el documento WO-A 98/58974 y en el
documento WO-A 99/35177 e también pueden
utilizarse.
A este respecto se usan compuestos que actúan
como iniciadores de cadena, como agentes de transmisión (agentes de
transferencia) y como terminadores de cadena. El método se describe
en T. Otsu et al., en Macromolekular Design: Concept and
Practice, Hrg. M.K. Mishra, pág. 481, Polymer Frontiers Int., Nueva
York 1994, y en T. Otsu et al., Advances in Polymer Science
136, 75-137 (1997).
A este respecto se polimeriza en presencia de
radicales estables y se aprovecha el equilibrio entre el extremo de
la cadena de polímero que crece y las especies inactivas para el
control de la reacción de polimerización.
El método SFRP y el método RAFT se prefieren
especialmente.
Como radicales estables para el método SFRP se
usan especialmente radicales N-oxilo estables.
Como radicales N-oxilo estables
adecuados para la forma de realización especialmente preferida
mencionada en primer lugar, es decir la KRP por el método SFRP se
consideran todos los que se mencionan en los documentos
EP-A 135 280, DE-A 19651307,
US-A 5.322.912, US-A 4.581.429, WO
96/24620, US-A 5.412.047 así como
DE-A 19602539.
Tales radicales N-oxilo estables
adecuados que se derivan de una amina secundaria son por ejemplo
aquellos de fórmula Ia general
con
R^{1}, R^{2}, R^{5} y R^{6} =, grupos
cicloalquilo, grupos aralquilo, grupos arilo o grupos alquilo
iguales o distintos, lineales o ramificados, dado el caso
sustituidos y
R^{3} y R^{4} = grupos alquilo iguales o
distintos, lineales o ramificados, dado el caso sustituidos o
R^{3}CNCR^{4} = un parte de una estructura
cíclica dado el caso con otro anillo saturado o aromático
condensados a él, estando sustituida dado el caso la estructura
cíclica o el anillo aromático.
Como compuestos Ia se consideran especialmente
aquellos que se mencionan en los documentos EP-A 135
280, DE-A 19651307, US-A 5.322.912,
US-A 5.412.047, US-A 4.581.429,
DE-A 16 18 141, CN-A 1052847,
US-A 4.670.131, US-A 5.322.960 así
como DE-A 19602539.
Ejemplos de esto son aquellos radicales
N-oxilo de fórmula Ia general, en la que R^{1},
R^{2}, R^{5} y R^{6} representan (iguales o distintos) grupos
metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
iso-butilo, terc-butilo, pentilo
lineales o ramificados, fenilo o sustituidos de los mismos y R^{3}
y R^{4} representan (iguales o distintos) grupos metilo, etilo,
n-propilo, iso-propilo,
n-butilo, iso-butilo,
terc-butilo, pentilo lineales o ramificados,
sustituidos de los mismos o la estructura cíclica (siempre que
R^{3}CNCR^{4} forme una parte de una estructura cíclica)
con n igual a un número entero de
desde 1 hasta 10 (frecuentemente de 1 a 6), incluyendo grupos
cíclicos de este modo sustituidos. Como representantes a modo de
ejemplo se mencionan
2,2,6,6-tetrametil-1-oxi-piperidina,
2,2,5,5-tetrametil-1-oxi-pirrolidina
y
4-oxo-2,2,6,6-tetrametil-1-oxi-piperidina.
Los radicales N-oxilo estables
pueden producirse a partir de las aminas secundarias
correspondientes mediante oxidación, por ejemplo con peróxido de
hidrógeno. Por regla general pueden estar representados como
sustancia pura.
A los radicales N-oxilo estables
pertenecen especialmente los piperidin o
pirrolidin-N-oxilo y
di-N-oxilo de fórmulas II a X
generales siguientes, así como los radicales de fórmulas XI a XIII
generales.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
el compuesto (4) en la página 9 del
documento WO-A 96/24620 como el radical
(XIII),
con
m = de 2 a 10,
R^{1} a R^{6} = tal como ya se definió
anteriormente,
R^{7}, R^{8}, R^{9} = independientes el
uno del otro -H,
M^{+}= hidrógeno o un ión de metal alcalino
(especialmente K^{+} o Na^{+}),
q = un número entero de desde 1 hasta 100,
R^{1'}, R^{2'}, R^{5'}, R^{6'} =
independientes entre sí e independientes de R^{1}, R^{2},
R^{5}, R^{6}, los mismos grupos que R^{1},
R^{10} = -H, alquilo de C_{1} a C_{4},
-CH=CH_{2}, -C\equivCH, -CN,
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- NH_{2},
- -COO^{-}M^{+}, -COOCH_{3} o -COOC_{2}H_{5},
R^{11} = un resto orgánico, que presenta al
menos un grupo amino primario, secundario (por ejemplo –NR^{1}) o
terciario (por ejemplo –NR^{1}R^{2}) o al menos presenta un
grupo amonio -N^{+}R^{13}R^{14}R^{15}X^{-}, con X^{-} =
F^{-}, Cl^{-}, Br^{-}, HSO_{4}^{-}, SO_{4}^{2}^{-},
H_{2}PO^{4}^{-}, HPO_{4}^{2}^{-} o PO_{4}^{3}^{-}
y R^{13}, R^{14}, R^{15} restos orgánicos independientemente
entre sí (por ejemplo independientemente entre sí, los mismos grupos
que R^{1}),
R^{12} = independiente de R^{11}, los mismos
grupos que R^{11} o -H, -OH, alquilo C_{1} a
C_{4},-COO^{-}M^{+}, -C\equivCH,
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- NH_{2}, ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O --- CH_{3}, ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O --- C_{2}H_{5}
- o alquilo C_{1} a C_{4} hidroxisustituido (por ejemplo hidroxietilo o hidroxipropilo) y
R^{13} = -H, -CH_{3} o
--- CH_{2}
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O^{\varominus} M^{\varoplus},
R^{14}, R^{15} = independientemente el uno
del otro grupos cicloalquilos o grupos alquilo iguales o distintos,
lineales o ramificados, dado el caso sustituidos, o dado el caso
grupos arilo C_{1}-C_{20} sustituidos, y
R^{16}, R^{17}, R^{18}, R^{19} =
independientemente entre sí, hidrógeno o los mismos grupos que
R^{14}, R^{15}.
Preferiblemente es R^{1} = R^{2} = R^{5} =
R^{6} = R^{1'} = R^{2'} = R^{5'} = R^{6'} = -CH_{3}.
Como representantes a modo de ejemplo se
mencionan radicales N-oxilo estables adecuados:
- 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina,
- 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ol,
- 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ona,
- acetato de 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo,
- 2-etilhexanoato de 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo,
- estearato de 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo,
- benzoato de 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo,
- (4-terc-butil)benzoato de 1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo,
- succinato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- adipato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- sebacato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- n-butilmalonato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- ftalato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- isoftalato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- tereftalato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- hexahidrotereftalato de bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-ilo),
- N,N'-bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-il)-adipinamida,
- N-(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-il)-caprolactama,
- N-(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-il)-dodecilsuccinimida,
- N,N'-bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-4-il)-N,N'-bis-formil-1,6-diaminohexano,
- 4,4'-etilen-bis(1-oxi-2,2,6,6-tetrametilpiperazin-3-ona),
- tris-(2,2,6,6-tetrametil-1-oxi-piperidin-4-il)fosfito,
- 4-hidroxi-2,6-difenil-2,6-dimetil-1-oxi-piperidina,
- 4-carboxi-2,2,6,6-tetrametil-1-oxi-piperidina,
- 4-carboxi-2,6-difenil-2,6-dimetil-1-oxi-piperidina,
- 3-carboxi-2,2,5,5-tetrametil-1-oxi-pirrolidina,
- 3-carboxi-2,5-difenil-2,5-dimetil-1-oxi-pirrolidina,
la sal de sodio, de amonio o de potasio del
semiéster del ácido sulfúrico de
- 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-1-oxi-piperidina,
- 5,5-dimetil-3-espiro-ciclopentil-morfol-2-on-4-oxilo,
- 5,5-dimetil-3-espiro-ciclohexil-morfol-2-on-4-oxilo,
- 5,5-dimetil-3-espiro-ciclopentil-morfolin-4-oxilo,
- 5,5-dimetil-3-espiro-ciclohexil-morfolin-4-oxilo,
- di-terc-butil-nitroxilo,
- N-terc-butil-1-dietilfosfono-2,2-dimetilpropil-nitroxilo y
- N-terc-butil-1-fenil-2-metilpropil-nitroxilo.
Los compuestos (VI) y (VII) pueden obtenerse
según el documento US-A 4665185 (por ejemplo el
ejemplo 7) así como el documento DE-A 19510184.
De manera especialmente preferible se utilizan
radicales N-oxilo, que con respecto a TEMPO o
4-oxo-TEMPO presenta una entalpía
de disociación de enlace baja para el extremo de la cadena que crece
radicalmente. Estos son por ejemplo los compuestos de fórmulas (X),
(X), (XI), (XII) y (XIII) ya mencionadas.
Representantes adecuados a modo de ejemplo
adicionales son:
Lógicamente también pueden emplearse mezclas de
los radicales N-oxilo estables.
El radical N-oxilo estable puede
añadirse según su comportamiento de solubilidad o bien como tal, o
bien disuelto en disolventes orgánicos tales como alcoholes, por
ejemplo metanol y/o etanol, pero también acetato de etilo,
ciclohexano, tolueno y/o dimetilformamida. También pueden disolverse
en los mismos monómeros.
También los radicales N-oxilo
estables pueden liberarse en la mezcla de reacción a la temperatura
de reacción in situ, es decir la mezcla de reacción contiene
compuestos con grupos alcoxiamino, que liberan el radical
N-oxilo a temperaturas elevadas. Alcoxiaminas
adecuadas se describen en el documento
EP-A-135280 y en J. Am. Chem. Soc.
121, 3904-3920 (1999). También los radicales
N-oxilo pueden liberarse a partir de compuestos de
oligómeros o polímeros adecuados.
La razón molar entre los radicales
N-oxilo estables y el iniciador de la polimerización
(en el caso de que se use uno de estos, es decir no se inicia
térmicamente) asciende normalmente a de 0,5:1 a 5:1, preferiblemente
de 0,8:1 a 4:1.
Mediante la adición a la mezcla de
polimerización de ácidos orgánicos tales como ácido canforsulfónico
o ácido p-toluensulfónico (documento
US-A 5.322.912), mediante la adición de
dimetilsulfóxido (documento US-A 5.412.047) o de
p-toluensulfonato de
2-flúor-1-metilpiridinio
(Macromolecules 28, 8453 y siguientes 1995)) o ácido indenilacético,
o mediante la adición de compuestos con al menos un grupo tiol
libre tal como se describen en la solicitud DE-Az.
10016651.2, puede aumentarse por regla general la velocidad de la
polimerización del KRP por medio de SFRP.
La KRP habitualmente se realiza normalmente en
una presión absoluta en el intervalo de desde presión normal hasta
60 bar, preferiblemente de 2 a 45 bar, y a una temperatura de desde
60 hasta 200ºC, preferiblemente de 70 a 180ºC, especialmente de 80
a 150ºC.
Preferiblemente se selecciona el tiempo de
polimerización de tal modo que se consiga el peso molecular deseado.
Habitualmente el tiempo asciende a de 1 hora a 6 días.
Los materiales termoplásticos de moldeo según la
invención pueden usarse como tales o pueden mezclarse con otros
polímeros y/o aditivos.
Aquellos otros polímeros son especialmente
polímeros termoplásticos. A tales polímeros pertenecen poliésteres
tales como poli(tereftalato de etileno) y
poli(tereftalato de butileno), policarbonatos, poliamidas,
polixoimetileno, poliestireno, poliolefinas tales como polietileno
y polipropileno, poli(cloruro de vinilo) y copolímeros de
estireno tales como poliestirenoacrilonitrilo.
La cantidad de los otros polímeros asciende
habitualmente a del 0 al 99% en peso, preferiblemente del 0 al 90%
en peso, con respecto a la suma de los copolímeros de bloque y otros
polímeros.
Como aditivos se consideran habitualmente
aditivos, tales como por ejemplo lubricantes o agentes de desmoldeo,
colorantes, materiales ignífugos, antioxidantes, estabilizadores
frente a la agresión de la luz, agentes reforzantes o de relleno en
forma de polvo o fibras o antiestáticos, así como otros aditivos o
sus mezclas.
Lubricantes o agentes de desmoldeo adecuados son
por ejemplo ácidos grasos tales como por ejemplo ácidos esteáricos,
alcohol estearílico, ésteres de ácidos grasos con de
6-20 átomos de carbono tales como por ejemplo éster
del ácido esteárico, sales metálicas de los ácidos grasos tales
como por ejemplo estearato de Mg, de Ca, de Al, de Zn, amidas de
ácidos grasos tales como amidas del ácido esteárico, así como
aceites de silicona, ceras montanas y aquellas a base de
polietileno y polipropileno, además aceites de hidrocarburos,
parafinas y ésteres de ácidos carboxílicos a partir de ácidos
carboxílicos de cadena larga y etanol, alcoholes grasos, glicerina,
etanodiol, pentaeritritol u otros alcoholes.
Los colorantes son especialmente pigmentos y
sustancias colorantes. Pigmentos son por ejemplo dióxido de titanio,
ftalocianinas, azul ultramarino, óxido de hierro u hollín, así como
la clase de los pigmentos orgánicos. Por sustancias colorantes se
entienden todas las sustancias colorantes que pueden usarse para la
tinción no transparente, semitransparente o transparente de
polímeros, especialmente aquellos que son adecuados para la tinción
de los copolímeros de estireno. Las sustancias colorantes de este
tipo son conocidas por el experto.
Como materiales ignífugos pueden usarse por
ejemplo los compuestos que contienen halógeno o fósforo, hidróxido
de magnesio, así como otros compuestos útiles, o sus mezclas
conocidos por el experto.
Antioxidantes adecuados (estabilizadores
térmicos) son por ejemplo fenoles estéricamente impedidos,
hidroquinonas, representantes de este grupo sustituidos de manera
diferente, así como sus mezclas. Estos pueden obtenerse en el
comercio por ejemplo como Topanol® o Irganox®.
Estabilizadores adecuados frente a la agresión
de la luz son por ejemplo resorcinas sustituidas de manera
diferente, salicilatos, benzotriazoles, compuestos del ácido
cinámico, fosfitas orgánicas y fosfonitas, benzofenonas, HALS
(estabilizadores frente a la luz de aminas impedidas (Hindered Amine
Light Stabilizers)), así como por ejemplo los que pueden obtenerse
comercialmente como Tinuvin®.
Como estabilizadores pueden utilizarse
igualmente ésteres y/o amidas del ácido
\beta-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilpropiónico
y/o benzotriazoles. A modo de ejemplo se prefieren los
antioxidantes que se mencionan en los documentos
EP-A 698637 y EP-A 669367.
Especialmente pueden usarse como antioxidantes fenólicos el
2,6-di-terc-butil-4-metilfenol,
propionato de
pentaeritritiltetrakis-[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilo)
y
N,N'-di-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil-propionil)-hexametilendiamina.
Los estabilizadores mencionados pueden usarse
por separado o en mezcla.
Como ejemplos para los agentes de relleno en
forma de polvo o forma de fibra se nombran fibras de carbono o de
vidrio en forma de tejidos de vidrio, esteras de vidrio o rovings de
seda de vidrio, vidrio cortado, bolas de vidrio así como
wolastonita, especialmente preferible fibras de vidrio. En el uso de
fibras de vidrio éstas pueden estar equipadas con los componentes
de obturación con un encolante y un agente de acoplo para la
compatibilidad mejorada. La adición de fibras de vidrio puede tener
lugar tanto en forma de fibras de vidrio cortas como también en
forma de hebras sinfín (Rovings).
Como sustancias de relleno en forma de
partículas son adecuadas hollín, ácido silícico amorfo, carbonato de
magnesio, creta, cuarzo pulverizado, biotita, mica, bentonitas,
talco, feldespato o especialmente silicato de calcio así como
wolastonita o caolín.
Antiestáticos adecuados son por ejemplo
derivados de aminas tales como
N,N-bis(hidroxialquil)alquilaminas o
alquilenaminas, éster de polietilenglicol y mono y diestearatos de
glicerina, así como sus mezclas.
Los aditivos por separado se usan en cantidades
habituales respectivamente. Habitualmente se usan los aditivos en
una cantidad de desde el 0 hasta el 50% en peso, con respecto a la
suma de A) y B) y aditivos.
El mezclado de los materiales termoplásticos de
moldeo con los otros polímeros y/o los aditivos tiene lugar de
manera continua o discontinua según un procedimiento de mezcla
conocido, por ejemplo con la fusión en una prensa extrusora,
mezcladora Banbury, amasadora, molino de cilindros o calandria. Sin
embargo los componentes pueden también mezclarse en "frío" y
en primer lugar la mezcla se funde y se homogeneiza en el
tratamiento. Habitualmente el mezclado tiene lugar a temperaturas
de desde 130 hasta 350ºC, preferiblemente de 160 a 280ºC,
especialmente de 190 a 240ºC. Se prefiere el uso de dispositivos de
desgasificación.
Preferiblemente el mezclado tiene lugar en una
extrusora habitual, pudiéndose introducir los componentes mezclados
o por separado por ejemplo íntegros a través de un embudo en la
prensa extrusora o también pudiéndose introducir proporcionalmente
en una parte ulterior de la prensa extrusora al producto sólido o
fundido que se encuentra en la prensa extrusora.
Las mezclas que se obtienen pueden por ejemplo
peletizarse o granularse o pueden tratarse según procedimientos
conocidos en general, por ejemplo mediante extrusión, fundición
inyectada, espumado con agente de expansión, o calandrado.
A partir de los materiales de moldeo pueden
producirse cuerpos moldeados (también productos semiterminados,
láminas, películas y espumas) de todo tipo. Los materiales de moldeo
se caracterizan por una resistencia al choque claramente mejorada,
que se consigue no a costa de otras propiedades ventajosas.
Especialmente se mantiene la buena fluidez de los materiales de
moldeo.
Según esto se encontró un procedimiento para
aumentar la resistencia al choque de copolímeros de estireno que
contienen caucho, porque se usa como fase dura un homo o copolímero
de estireno producido por separado del caucho con una
polidispersividad baja expresada por un índice de polidispersividad
(PDI)
PDI =
\frac{peso \ molecular \ promedio \ en \ peso \ \upbar{M}_{w}}{peso
\ molecular \ promedio \ en \ número \ \upbar{M}_{n}} \leq
2,3.
El procedimiento según la invención tiene la
ventaja de que la distribución de tamaños de partícula de la fase A
de caucho puede controlarse muy bien. Además puede ajustarse en una
etapa de tratamiento cada contenido en caucho deseado en el
intervalo según la invención. Se evita la inversión de fases y el
procedimiento es flexible. Además, siempre que el componente A sea
un caucho por injertos, en el que un compuesto de estireno,
preferiblemente estireno y monómeros adicionales, preferiblemente
acrilonitrilo, que son monómeros por injertos que se diferencian el
tipo y la razón de estireno con respecto a los comonómeros en el
componente A del tipo y de la razón de estireno con respecto a los
comonómeros en la matriz B de resina. Según una forma de realización
preferida se diferencia la razón del compuesto de estireno con
respecto a los comonómeros en A de la razón del compuesto de
estireno con respecto a los comonómeros en B.
Finalmente se encontró el uso de un homo o
copolímero de estireno que se producen por separado del caucho con
una baja polidispersividad expresada mediante un índice de
polidispersividad PDI
PDI =
\frac{peso \ molecular \ promedio \ en \ peso \ \upbar{M}_{w}}{peso
\ molecular \ promedio \ en \ número \ \upbar{M}_{n}} \leq
2,3.
para aumentar la resistencia al
choque de copolímeros de estireno que contienen
caucho.
A los tamaños de partícula mencionados se añaden
las siguientes aclaraciones:
En el caso del dato del tamaño de partícula
promedio en peso d del componente A se trata del promedio en peso
del tamaño de partícula, tal como se determinaron por medio de una
ultracentrigudora analítica correspondiente al método de W.
Scholtan und H. Lange, Kolloid-Z. y Z.-Polymere 250
(1972) páginas 782 a 796. La medición de la ultracentrifugadora
proporciona la distribución de masa integral del diámetro de
partículas de una muestra. De ello puede tomarse
qué porcentaje en peso de las partículas tienen un diámetro igual a o más pequeño que un tamaño determinado.
qué porcentaje en peso de las partículas tienen un diámetro igual a o más pequeño que un tamaño determinado.
El valor d_{10} da aquel diámetro de
partícula, en el que el 10% en peso de todas las partículas tienen
un diámetro menor y el 90% en peso tienen un diámetro mayor. Por el
contrario se considera para el valor d_{90} que el 90% en peso de
todas las partículas tienen un diámetro menor y el 10% en peso
tienen un diámetro mayor que aquel diámetro que corresponde al
valor de d_{90}. El diámetro de partícula promedio en peso
d_{50} o el diámetro de partícula promedio en volumen da aquellos
diámetros de partícula en los que el 50% en peso o % en volumen de
todas las partículas presentan un diámetro de partícula mayor y el
50% en peso o % en volumen presenta un diámetro de partícula menor.
Los valores d_{10}, d_{50} y d_{90} caracterizan la amplitud
Q de la distribución de tamaños de partícula, siendo Q =
(d_{90}-d_{10})/d_{50}. Cuanto más pequeña
sea Q, más estrecha es la distribución.
Se utilizaron los siguientes componentes:
Componente
A)
- A1:
- Polvo de caucho por injertos-polibutadieno compuesto de un caucho por injertos, producido mediante polimerización en emulsión y precipitación del caucho por injertos con ácido sulfúrico, etapa base del 100% en peso de butadieno y etapa de injerto del 70% en peso de estireno y el 30% en peso de acrilonitrilo, razón en peso etapa base/etapa de injerto 40:60, tamaño de partícula d_{50} del caucho por injertos 270 nm.
- A2:
- Polvo de caucho por injertos-polibutadieno compuesto de un caucho por injertos, producido mediante polimerización en emulsión y precipitación del caucho por injertos con sulfato de magnesio, etapa base del 100% en peso de butadieno y etapa de injerto del 73% en peso de estireno y el 27% en peso de acrilonitrilo, razón en peso etapa base/etapa de injerto 40:60, tamaño de partícula d_{50} del caucho por injertos 270 nm.
- A3:
- Polvo de caucho por injertos-polibutadieno, compuesto de un caucho por injertos, producido mediante polimerización en emulsión y precipitación del caucho por injertos con sulfato de magnesio, etapa base del 100% en peso de butadieno y etapa por injerto del 79% en peso de estireno y el 21% en peso de acrilonitrilo, razón en peso etapa base/etapa de injerto 62/38, tamaño de partícula d_{50} del caucho por injertos 150 nm.
Componente
B)
Se utilizaron distintos copolímeros de estireno
y acrilonitrilo, que se diferencian en sus pesos moleculares, su
contenido en acrilonitrilo y su procedimiento de producción. La
tabla 1 a continuación contiene estos detalles.
El peso molecular promedio en peso
\upbar{M}_{w} y el peso molecular promedio en número
\upbar{M}_{n} se determinaron mediante cromatografía de
permeación en gel. Para las muestras B_{1} a B_{8} se utilizó
en cada caso una solución al 0,2% de una mezcla del 95% en peso de
tetrahidrofurano y el 5% en peso de ácido acético, filtrada a
través de un filtro de Teflón de 0,2 mm, como eluyente, con una
velocidad de flujo de 1 ml/min, de una columna cromatográfica,
columna de gel de estireno-divinilbenceno, Tipo
Ultra Styragel de la empresa Waters a 25ºC, y poliestireno
(intervalo de pesos moleculares de 500.000 a 1.000.000) como patrón
de calibración. La detección tuvo lugar a través del índice de
refracción. La determinación de las muestras B_{9} a B_{11} se
diferenció de la de las muestras B_{1} a B_{8} en que se utilizó
como eluyente tetrahidrofurano, la velocidad de flujo ascendía a
1,2 ml/min y se utilizó una columna de gel de
estireno-divinilbenceno de la empresa
M2-Analysetechnik a 35ºC.
Los componentes B_{1}, B_{4} y B_{8}
tienen (según la invención) un PDI \leq 2,3. Los componentes
B_{2}, B_{3}, B_{5}, B_{6} y B_{7} se utilizaron en
comparación y tienen (no según la invención) un PDI > 2,3.
Producción de los materiales de moldeo y
propiedades
Se mezclaron profundamente los componentes A) y
B) en una mezcladora-prensa extrusora ZSK 30 de
Werner y Pfleiderer a 250ºC y un caudal de 10 kg/h, se descargaron
y se granularon. A partir del producto granulado se produjeron
cuerpos de muestra en una moldeadora por inyección (250ºC de
temperatura de fusión, 60ºC de temperatura superficial de la
herramienta).
Se determinaron las propiedades siguientes:
- Charpy:
- a) {}\hskip0.2cm Se determinó la resistencia al choque según Charpy en probetas de pequeño tamaño según la norma (50 x 6 x 4 mm) mediante ensayo de resistencia al choque según la norma ISO 179/2C (1982, entalla en U, altura bajo la entalla: 27 + 0,2 mm) a 23ºC.
- \quad
- b) {}\hskip0.2cm Se determinó la resistencia al choque según Charpy en probetas de ensayo (80 x 10 x 4 mm) mediante ensayo de resistencia al choque según la norma ISO 179-2/IeA(F) a 23ºC o. 40ºC.
- Izod:
- Se determinó la resistencia al choque según Izod en probetas de 63,5 x 6,4 x 12,7 mm mediante ensayo de resistencia al choque según la norma ISO 180/3A (1982, entalla en V, altura bajo la entalla: 10 + 0,2 mm) a 23ºC.
- Impact Falling Dart:
- Se determinó la resistencia al choque según el método de caída de dardo en una caja abierta en la parte inferior con impacto sobre la parte superior de la caja según la norma ASTM D3029-82a a 23ºC (LEGO Standard RM 2.02, Versión 1, 1993).
- MVR:
- Se determinó la velocidad de flujo volumétrico del fundido MVR en el producto granulado según la norma ISO 1133 a 220ºC de temperatura de fusión y una carga de 10 kg.
La tabla 2 resume la composición de los
materiales de moldeo y los resultados.
Los ejemplos pueden dividirse en cinco
grupos:
1) En los ejemplos 1, 2V y 3V la masa molar
promedio en número \upbar{M}_{n} del componente B) asciende a
aproximadamente 50.000 (46.000-52.000) y la masa
molar promedio en peso \upbar{M}_{w} a aproximadamente 115.000
(110.000-120.000), y el porcentaje del componente B)
al 50% en peso.
2) En los ejemplos 4, 5V y 6V \upbar{M}_{n}
asciende a aproximadamente 83.000 (77.000-93.000) y
\upbar{M}_{w} a 188.000-370.000, y el
porcentaje de B) al 50% en peso.
3) En los ejemplos 7V, 8 y 9 \upbar{M}_{n}
asciende a aproximadamente 50.000 (44.000-53.000) y
\upbar{M}_{w} a aproximadamente 110.000
(100.000-110.000), y el porcentaje de B) al 52,5% en
peso.
4) En los ejemplos 10V, 11 y 12
\upbar{M}_{n} asciende a aproximadamente 50.000
(44.000-53.000) y \upbar{M}_{w} a
aproximadamente 110.000 (100.000-110.000), y el
porcentaje de B) al 55% en peso.
5) En los ejemplos 13V, 14 y 15
\upbar{M}_{n} asciende a aproximadamente 40.000
(38.000-45.000) y \upbar{M}_{w} a
aproximadamente 80.000 (75.000-88.000), y el
porcentaje de B) al 70% en peso.
Para cada uno de estos cinco grupos de ejemplo,
la tabla muestra que la resistencia al choque de los materiales de
moldeo según la invención, que contienen B) con un PDI \leq 2,3,
es superior que en el caso de los materiales de moldeo no según la
invención, que contienen B) con un PDI > 2,3.
Además, la tabla muestra que la mejora de la
resistencia al choque no se consigue a costa de la fluidez de los
materiales de moldeo: la MVR de los materiales de moldeo según la
invención y no según la invención están al mismo nivel en
cualquiera de los cuatro grupos.
Claims (7)
1. Materiales termoplásticos de moldeo que
contienen, con respecto al material de moldeo,
A) del 5 al 80% en peso de al menos una fase de
caucho compuesta de un polímero elástico como el caucho con una
temperatura de transición vítrea Tg de 0ºC o inferior, y
B) del 20 al 95% en peso de al menos una fase
dura no producida en presencia de A), compuesta de un homopolímero
de estireno o copolímeros de estireno a partir de estireno y/o
\alpha-metilestireno con metacrilato de metilo,
N-fenilmaleimida, anhídrido maleico, o acrilonitrilo
o mezclas de los monómeros mencionados con una polidispersividad
baja expresada a través del índice de polidispersividad (PDI)
PDI =
\frac{peso \ molecular \ promedio \ en \ peso \ \upbar{M}_{w}}{peso
\ molecular \ promedio \ en \ número \ \upbar{M}_{n}} \leq
2,3.
2. Materiales termoplásticos de moldeo según la
reivindicación 1, siendo la fase A) de caucho un polímero por
injertos, que contienen, con respecto a A),
a1) del 30 al 95% en peso de una base elástica
como el caucho compuesta, con respecto a a1)
a11) del 50 al 100% en peso de un éster de
alquilo (C_{1}-C_{10}) del ácido acrílico,
a12) del 0 al 10% en peso de un monómero
reticulante polifuncional,
a13) del 0 al 40% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados adicionales
o a partir
de
a11*) del 50 al 100% en peso de un dieno con
dobles enlaces conjugados,
a12*) del 0 al 50% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados,
o a partir
de
a11**) del 50 al 100% en peso de una mezcla de
etileno, propileno y un dieno,
a12**) del 0 al 50% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados adicionales, y
a2) del 5 al 70% en peso de una base de injerto
compuesto, con respecto a a2),
a21) del 50 al 100% en peso de un compuesto de
estireno de fórmula general I
con R^{1}, R^{2}:
independientes el uno del otro H o alquilo
C_{1}-C_{8} n: 0, 1, 2 o
3,
a22) del 0 al 40% en peso de acrilonitrilo o
metacrilonitrilo o sus mezclas,
a23) del 0 al 40% en peso de uno o varios
monómeros monoetilénicamente insaturados adicionales.
3. Materiales termoplásticos de moldeo según las
reivindicaciones 1 y 2, siendo la fase B) dura poliestireno, un
copolímero de estireno y acrilonitrilo, un compuesto copolimerizado
compuesto de \alpha-metilestireno y
acrilonitrilo o un compuesto copolimerizado compuesto de estireno y
metacrilato de metilo.
4. Materiales termoplásticos de moldeo según las
reivindicaciones 1 a 3, siendo la fase B) dura un compuesto
copolimerizado compuesto de estireno y acrilonitrilo.
5. Materiales termoplásticos de moldeo según las
reivindicaciones 1 a 4, siendo el PDI de la fase B) dura 2,0 o
inferior.
6. Uso de materiales termoplásticos de moldeo
según las reivindicaciones 1 a 5 para la producción de cuerpos
moldeados, láminas, fibras y espumas.
7. Cuerpos moldeados, láminas, fibras y espumas
obtenibles a partir de los materiales termoplásticos de moldeo
según las reivindicaciones 1 a 5.
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