ES2295868T3 - Cuerpos de moldeo de policarbonato con una atraccion de polvo reducida. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de policarbonato con una atracción de polvo reducida, caracterizado porque la superficie de policarbonato de los cuerpos de moldeo se trata por flameado con la parte oxidante de una llama directa, por flameado con una mezcla ajustada con una proporción de aire ligeramente superior a la mezcla estequiométrica (mezcla ligeramente pobre), por flameado con una mezcla que presenta una relación de aire/metano (gas natural) = 8:1, por flameado con una mezcla que presenta una relación de aire/propano (MAP) = 25:1 o por flameado con una mezcla que presenta una relación de aire/butano = 32:1, o mediante un tratamiento corona o un tratamiento con plasma en una cámara de plasma a entre 0, 1 a 0, 001 kPa y una potencia de 200 a 4.000 W en presencia de un gas de proceso.

Description

Cuerpos de moldeo de policarbonato con una atracción de polvo reducida.
La solicitud se refiere a un procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de policarbonato con una atracción de polvo reducida.
La deposición de polvo, con la generación de figuras de polvo, es un problema ampliamente extendido de los cuerpos de moldeo plásticos. Véase a este respecto, por ejemplo, Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 26ª edición, Hanser Verlag, 1995, Munich, pág. 140 en adelante. Las deposiciones de polvo son especialmente molestas y limitan la función en el caso de cuerpos de moldeo transparentes. Estos cuerpos de moldeo se usan, por ejemplo, en el campo de los registros de datos ópticos, la electrotecnia, la construcción de automóviles, en el sector de la construcción, para recipientes de líquidos o para otras aplicaciones ópticas. La deposición de polvo no se desea en ninguna de estas aplicaciones y puede deteriorar la función.
Un procedimiento conocido para reducir la deposición de polvo sobre elementos plásticos consiste en el uso de agentes antiestáticos. En la bibliografía se describen agentes antiestáticos para termoplásticos (véase, por ejemplo, Gächter, Müller, Plastic Additives, Hanser Verlag, Munich, 1996, pág. 749 en adelante) que limitan la deposición de polvo. Estos agentes antiestáticos mejoran la conductividad eléctrica de las masas de moldeo plásticas y derivan así las cargas superficiales que se generan durante la fabricación y el uso. De este modo, las partículas de polvo son menos atraídas y, en consecuencia, se deposita menos polvo.
En el caso de los agentes antiestáticos se distingue generalmente entre agentes antiestáticos internos y externos. Un agente antiestático externo se aplica sobre el cuerpo de moldeo plástico después del procesamiento, mientras que un agente antiestático interno se añade a las masas de moldeo plásticas como aditivo. Por motivos económicos normalmente se desea el uso de agentes antiestáticos internos puesto que no requiere pasos de trabajo adicionales para la aplicación del agente antiestático después del procesamiento. En la bibliografía se han descrito hasta ahora pocos agentes antiestáticos internos que proporcionen también cuerpos de moldeo totalmente transparentes, en particular con policarbonato.
El documento JP-A 06-228420 describe sales amonio de ácidos sulfónicos alifáticos como agentes antiestáticos para el policarbonato. Estos compuestos, sin embargo, producen una disminución del peso molecular. El documento JP-A 62-230835 describe la adición de 4% de ácido nonilfenilsulfónico tetrabutilfosfonio al policarbonato.
Un inconveniente de los agentes antiestáticos internos conocidos reside en que deben usarse en concentraciones relativamente elevadas para lograr el efecto antiestático. Esto, sin embargo, altera de manera no deseada las propiedades del material de los plásticos.
Los agentes antiestáticos externos presentan el inconveniente de que con frecuencia se amarillean por la acción de la temperatura y la intensa irradiación de luz. Además se eliminan fácilmente por influencias externas tales como la limpieza o la generación de películas de agua.
Era objetivo de la invención, por lo tanto, proporcionar un procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de policarbonato con una atracción de polvo reducida que no influyera negativamente en las propiedades del material de plástico.
Ahora se ha descubierto sorprendentemente que este objetivo se alcanza mediante un procedimiento en el que un tratamiento superficial de los cuerpos de moldeo de policarbonato por flameado, tratamiento corona y/o activación por plasma modifica las características superficiales del material para que ya no atraiga polvo sin alterar las propiedades del material del cuerpo de moldeo.
El objeto de la invención es, por lo tanto, un procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de policarbonato con una atracción de polvo reducida, caracterizado porque comprende un tratamiento superficial de los cuerpos de moldeo de policarbonato por flameado, tratamiento corona y/o activación por plasma.
Se supone que el tratamiento superficial incrementa la tensión superficial, aumentando drásticamente en particular la proporción polar de la superficie. Se obtienen unos resultados especialmente buenos cuando la proporción polar de la superficie supera el 20%.
La determinación de la tensión superficial y de la proporción polar se lleva a cabo según procedimientos conocidos, que se describen, entre otras, en las siguientes referencias bibliográficas: "Einige Aspekte der Benetzungstheorie und ihre Anwendungen auf die Untersuchung der Veränderung der Oberflächeneigenschaften von Polymeren" en Farbe und Lack, tomo 77, nº 10, 1971, pág. 997 en adelante; "Determination of contact angles and solid surface tensions of poly(4-X-styrene) films" en Acta Polym. 1998, 49, págs. 417-426; "Wettability and microstructure of polymer surfaces: stereochemical and conformational aspects" en Apparent and Microscopic Contact Angles, págs. 111-128.
Según una primera forma de realización de la invención, el tratamiento superficial se lleva a cabo por flameado.
En el flameado, una llama directa, preferentemente su parte oxidante, actúa sobre la superficie del cuerpo de moldeo plástico. Generalmente basta con un tiempo de actuación de aproximadamente 0,2 s, dependiendo de la forma y la masa de la pieza moldeada que se ha de activar.
La experiencia demuestra que ajustando la mezcla con una proporción de aire ligeramente superior a la mezcla estequiométrica (mezcla ligeramente pobre) se obtiene generalmente el mayor éxito en el tratamiento. Para el efecto oxidante de la llama es importante tanto el oxígeno aprovechado del exterior para el proceso de combustión como, sobre todo, el oxígeno contenido en la mezcla de aire y gas alimentada.
La mezcla de aire y gas alimentada también tiene una gran influencia en las características de la llama, pues una llama que funciona con una mezcla "rica" (alta proporción de gas) es tan inestable como una que funciona con una mezcla "pobre" (baja proporción de gas).
Los valores predeterminados normales para el ajuste de la mezcla son las siguientes relaciones de aire/gas:
Aire/metano (gas natural)
\geq 8:1
Aire/propano (MAP)
\geq 25:1
Aire/butano
\geq 32:1
Además del ajuste de la mezcla son cruciales para un flameado eficaz el ajuste del quemador y la distancia al quemador. La potencia del quemador influye en todas las características de la llama (temperatura, distribución iónica, dimensiones de la zona activa). La modificación de la potencia del quemador modifica la longitud de la llama, y de ello resulta a su vez la distancia del quemador al producto.
La potencia del quemador, expresada normalmente en kW, es directamente proporcional a la cantidad de gas que fluye en el momento (litros por minuto). Una potencia demasiado baja debilita el tratamiento, es decir, que la energía superficial no se aumenta lo suficiente. Cuando la potencia es mayor también se ajusta una mayor concentración de iones, y el tratamiento se intensifica. Una potencia demasiado alta sube demasiado la temperatura del material y, por lo tanto, la superficie se funde. Esto se reconoce porque la superficie se vuelve brillante o mate después del flameado.
La velocidad de trabajo y, con ello, el tiempo de contacto posible los predetermina habitualmente el usuario, de modo que resultan ciertos requisitos para la potencia del quemador. La velocidad de trabajo y la potencia del quemador siempre deben adaptarse entre sí de manera óptima por medio de ensayos.
Ha resultado especialmente ventajoso realizar el flameado en una instalación de flameado continuo a una velocidad de paso de 1 a 20 m/min, en especial de 2 a 10 m/min.
Según una segunda forma de realización de la invención, el tratamiento superficial se realiza mediante un tratamiento corona.
En los sistemas corona convencionales (directos), la pieza que se ha de tratar se introduce directamente en la ranura de descarga de una descarga corona. En el caso del tratamiento de hojas la ranura se forma por el rodillo de tratamiento que guía la cinta y un electrodo de tratamiento que se encuentra aproximadamente 1,5 a 2,0 mm por encima del rodillo. Cuando las distancias al electrodo son mayores, debe aplicarse una mayor tensión eléctrica para encender la descarga, de manera que aumenta la energía interna de la descarga individual y se pueden generar cada vez más descargas en arco calientes, que deben evitarse para un tratamiento delicado del sustrato.
Las densidades de potencia típicas de estos electrodos convencionales ascienden a 1 W/mm para una sola varilla del electrodo.
En los sistemas corona indirectos, la descarga eléctrica se produce delante de la pieza de trabajo. Una corriente de aire desvía la chispa de descarga hacia la pieza de trabajo que se ha de tratar, de manera que sólo se produce un contacto indirecto con la descarga. El principio del tratamiento corona indirecto consiste en dejar arder la descarga entre dos electrodos de varilla metálicos. La limitación de corriente necesaria para la generación de una descarga corona se efectúa por vía electrónica. Las chispas de descarga se desvían con aire. En este caso se alcanzan distancias de tratamiento que se encuentran entre 5 y 20 mm. Debido a esta amplitud de descarga es absolutamente necesario minimizar la energía interna de las descargas individuales por medio de medidas constructivas.
La potencia de descarga se puede reducir a 100 W mediante altas frecuencias de trabajo de aproximadamente 50 kHz y una geometría de descarga y conducción de aire óptimas. Un sistema adecuado es, por ejemplo, la pistola corona CKG de la empresa Tigris. En este caso se usan electrodos individuales con una anchura de trabajo de aproximadamente 20 mm.
Por combinación de muchos electrodos también se pueden tratar cuerpos de moldeo de policarbonato con geometrías complicadas. La disposición se puede adaptar a piezas tridimensionales.
El tratamiento previo se realiza con descargas corona frías, de manera que no se produce un calentamiento importante de la pieza moldeada. Así, las superficies de los plásticos termosensibles no se alteran ópticamente y no aparecen daños como, por ejemplo, estrías y velos.
Para el tratamiento previo de productos tridimensionales se encuentran disponibles diferentes técnicas corona, tales como sistemas de baja frecuencia (BF), sistemas de alta frecuencia (AF) y generadores de haz concentrado, que se pueden usar en función del producto.
Los generadores de haz concentrado generan una descarga de alta tensión que se fuerza contra el sustrato con la ayuda de aire sin usar un contraelectrodo. Un generador de haz concentrado se puede incorporar fácilmente en las líneas de producción existentes, es sencillo de manejar y generalmente está equipado con las funciones de temporizador y alarma. El ancho del tratamiento previo es de 45 a 65 mm, de manera que se pueden tratar previamente múltiples productos. Un generador de haz concentrado también puede estar equipado con dos o más cabezales de descarga.
En la corona de alta frecuencia se genera una descarga de alta tensión con una frecuencia de 20 a 30 kHz que forma en aire un campo corona entre dos electrodos. Esta corona activa la superficie y proporciona así una mayor adherencia y humectabilidad. La activación corona de placas y geometrías tridimensionales simples es posible a altas veloci-
dades.
Para el tratamiento previo de piezas moldeadas complejas es adecuado un túnel corona (por ejemplo de la empresa Tantec) con el que se puede tratar previamente toda la superficie de un elemento en la línea de producción. Con esta construcción especial de los electrodos se obtiene una energía superficial absolutamente homogénea. También se pueden tratar paredes laterales verticales y ángulos de 90º. El túnel corona generalmente se construye específicamente para el producto y también se puede integrar en las instalaciones existentes. Permite, por ejemplo, realizar un tratamiento previo sin contacto de la cara superior completa de piezas de hasta 100 mm de altura y 2.000 mm de anchura.
El tratamiento corona se realiza preferentemente en una instalación corona continua a una velocidad de paso de 1 a 20 m/min, en especial de 2 a 10 m/min, y/o a una potencia de 500 a 4.000 W, en especial de 1.500 a 3.500 W.
Según una tercera forma de realización de la invención, el tratamiento superficial se lleva a cabo por activación con plasma. La activación con plasma se realiza preferentemente en una cámara a una presión de 0,1 a 0,001 kPa, en especial de 0,01 a 0,001 kPa, y a una potencia de 200 a 4.000 W, en especial de 1.500 a 3.500 W, con un generador de baja frecuencia y en presencia de un gas de proceso como, por ejemplo, oxígeno o, en especial, aire (por ejemplo BPA 2000 Standart System de la empresa Balzers).
En otra forma de realización de la invención ha resultado especialmente eficaz aplicar, además del flameado, capas oxidometálicas sobre el sustrato en la misma operación para hacer que las superficies del sustrato no atraigan polvo. Es especialmente adecuado añadir compuestos de aluminio, estaño, indio, silicio, titanio, circonio y/o cerio al gas de combustión/ mezcla de aire. La dosificación de los aditivos para fabricar la capa protectora que no atrae polvo trabaja según el principio del mezclado dosificado de un precursor orgánico o de un aerosol con la corriente de aire. La dosificación se lleva a cabo mediante una evaporación controlada por el proceso o una niebla meona. Los aparatos adecuados son, por ejemplo, el quemador SMB22 en combinación con los aparatos de mando de la serie FTS de la empresa Arcogas GmbH, Rotweg 24, Mönsheim, Alemania. Como precursores orgánicos se consideran compuestos organometálicos que se evaporan con facilidad, en especial alcoholatos o acetatos de los metales anteriores. Han resultado especialmente útiles los tetraalcóxidos de silicio.
Para la fabricación de aerosoles son adecuadas sobre todo las dispersiones acuosas de nanopartículas de óxido metálico que se introducen en la corriente de aire mediante una tobera y se depositan sobre el sustrato a través de la llama.
La aplicación de las capas oxidometálicas reivindicadas en la presente memoria es bastante más sencilla y económica que en el procedimiento de plasma descrito en el documento US 5,008,148.
El documento US 5,008,148 describe el revestimiento de artículos de policarbonato o de poli(sulfuro de fenileno) con capas oxidometálicas según un procedimiento de plasma de baja presión para la protección frente a UV. Los artículos fabricados según el documento US 5,008,148 siguen atrayendo el polvo.
Como plásticos transparentes se usan preferentemente termoplásticos transparentes, con especial preferencia los polímeros de monómeros etilénicamente insaturados y/o policondensados de compuestos reactivos bifuncionales.
Son plásticos especialmente adecuados los policarbonatos o copolicarbonatos basados en difenoles, los poli- o copoliacrilatos y poli- o copolimetacrilatos como, por ejemplo, poli- o copoli(metacrilato de metilo), también en forma de copolímeros con estireno como, por ejemplo, poliestirenoacrilonitrilo transparente (SAN), asimismo cicloolefinas transparentes, poli- o copolicondensados del ácido tereftálico, como, por ejemplo, poli- o copoli(tereftalato de etileno) (PET o CoPET) o PET modificado con glicol (PETG).
El experto logra unos resultados excelentes con policarbonatos o copolicarbonatos.
Los policarbonatos aromáticos termoplásticos en el sentido de la presente invención incluyen tanto homopolicarbonatos como copolicarbonatos; los policarbonatos pueden ser lineales o ramificados de manera conocida.
La fabricación de estos policarbonatos se lleva a cabo de manera conocida a partir de difenoles, derivados del ácido carbónico, dado el caso terminadores de cadena y dado el caso ramificadores.
Los detalles de la fabricación de policarbonatos se llevan depositando desde hace aproximadamente 40 años en muchos documentos de patente. A modo de ejemplo se remite únicamente a Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, volumen 9, Interscience Publishers, Nueva York, Londres, Sydney 1964, a D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, H. Nouvertne', BAYER AG, "Polycarbonates" en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volumen 11, segunda edición, 1988, páginas 648-718, y finalmente a Dres. U. Grigo, K. Kirchner y P.R. Müller "Polycarbonate" en Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, volumen 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Viena 1992, páginas 117-299.
Los difenoles adecuados para la fabricación de los policarbonatos son, por ejemplo, hidroquinona, resorcina, dihidroxidifenilos, bis-(hidroxifenil)-alcanos, bis(hidroxifenil)-cicloalcanos, sulfuros de bis-(hidroxifenilo), éteres bis-(hidroxifenílicos), bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas, bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, \alpha,\alpha'-bis-
(hidroxifenil)-diisopropilbencenos, así como sus compuestos alquilados en el núcleo y halogenados en el núcleo.
Los difenoles preferidos son 4,4'-dihidroxidifenilo, 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno, 2,2-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3-cloro-4-hidroxifenil)-propano, bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-metano, 2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano, bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-sulfona, 2,4-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano y 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Los difenoles especialmente preferidos son 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano, 1,1-bis-(4-hi-
droxifenil)-ciclohexano y 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetil-ciclohexano.
El experto conoce estos y otros difenoles adecuados, que se describen, por ejemplo, en la monografía "H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, Nueva York 1964".
En el caso de los homopolicarbonatos se usa sólo un difenol y en el caso de los copolicarbonatos se usan varios difenoles.
Los derivados adecuados del ácido carbónico son, por ejemplo, fosgeno o carbonato de difenilo.
Los terminadores de cadena adecuados son tanto los monofenoles como los ácidos monocarboxílicos. Los monofenoles adecuados son el fenol mismo, alquilfenoles tales como cresoles, p-terc.-butilfenol, p-n-octilfenol, p-iso-octilfenol, p-n-nonilfenol y p-iso-nonilfenol, fenoles halogenados tales como p-clorofenol, 2,4-diclorofenol, p-bromofenol y 2,4,6-tribromofenol, 2,4,6-triyodofenol, p-yodofenol, así como sus mezclas.
El terminador de cadena preferido es p-terc.-butilfenol.
Los ácidos monocarboxílicos adecuados son ácido benzoico, ácidos alquilbenzoicos y ácidos halobenzoicos.
Los terminadores de cadena preferidos son los fenoles de fórmula (I)
1
en la que
R
es hidrógeno, terc.-butilo o un resto alquilo C_{8} y/o C_{9} ramificado o no ramificado.
La cantidad del terminador de cadena que se ha de usar asciende a entre 0,1% en moles y 5% en moles por mol de los difenoles usados en cada caso. La adición de los terminadores de cadena se puede efectuar antes, durante o después de la fosgenación.
Los ramificadores adecuados son los compuestos tri- o más de trifuncionales conocidos en la química de policarbonatos, en particular los que presentan tres o más de tres grupos OH fenólicos.
Los ramificadores adecuados son, por ejemplo, floroglucina, 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hepteno-2, 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano, 1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benceno, 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano, tri-(4-hidroxifenil)-fenilmetano, 2,2-bis-[4,4-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexil]-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol, 2,6-bis-(2-hidroxi-5'-metilbencil)-4-metilfenol, 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano, éster del ácido
hexa-(4-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenil)-ortotereftálico, tetra-(4-hidroxifenil)-metano, tetra-(4-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenoxi)-metano y 1,4-bis-(4',4''-dihidroxitrifenil)-metil)-benceno, así como ácido 2,4-dihidroxibenzoico, ácido trimesínico, cloruro de cianuro y 3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol.
La cantidad de los ramificadores que se han de usar dado el caso asciende a entre 0,05% en moles y 2% en moles por mol de los difenoles usados en cada caso.
Los ramificadores se pueden disponer en la fase acuosa alcalina junto con los difenoles y los terminadores de cadena, o bien se pueden añadir antes de la fosgenación disueltos en un disolvente orgánico. En el caso del procedimiento de transesterificación se usan los ramificadores junto con los difenoles.
Todas estas medidas para la fabricación de los policarbonatos termoplásticos son usuales para el experto.
Para obtener composiciones mejoradas es posible incluir adicionalmente al menos un aditivo presente habitualmente en los plásticos termoplásticos, preferentemente en los poli- y copolicarbonatos, como, por ejemplo, agentes ignífugos, cargas, agentes espumantes, colorantes, pigmentos, blanqueadores ópticos, catalizadores de transesterificación y agentes de nucleación o similares, preferentemente en cantidades de hasta 5% en peso respectivamente, preferentemente de 0,01 a 5% en peso respecto a la mezcla total, con especial preferencia de 0,01% en peso a 1% en peso respecto a la cantidad de plástico.
Las composiciones poliméricas así obtenidas se pueden convertir en objetos moldeados como, por ejemplo, piezas de juguetes, pero también en fibras, hojas, cintas, placas, placas nervadas, recipientes, tubos y demás perfiles según los procedimientos habituales, por ejemplo por prensado en caliente, hilado, extrusión o moldeo por inyección. A partir de las composiciones poliméricas también se pueden elaborar hojas coladas. Por lo tanto, la invención también se refiere al uso de las composiciones poliméricas de acuerdo con la invención para la fabricación de un objeto moldeado. También resulta interesante el uso de sistemas multicapa.
En este caso, la composición polimérica de acuerdo con la invención se aplica en capa fina sobre un objeto moldeado formado por un polímero. La aplicación puede realizarse simultánea o inmediatamente después de moldear el elemento base, por ejemplo por coextrusión o moldeo por inyección de varios componentes. No obstante, la aplicación también se puede realizar sobre el elemento base ya moldeado, por ejemplo por laminación con una película o por revestimiento con una solución.
A partir de las masas de moldeo de policarbonato de acuerdo con la invención se pueden elaborar cuerpos de moldeo extruyendo, por ejemplo, los policarbonatos aislados de manera conocida para dar un granulado y procesando este granulado de manera conocida, dado el caso tras añadir los aditivos antes mencionados, mediante moldeo por inyección para dar diferentes artículos.
Los cuerpos de moldeo fabricados a partir de las masas de moldeo de policarbonato de acuerdo con la invención presentan un amplio espectro de aplicaciones, especialmente allí donde no se desea la deposición de polvo por los motivos indicados. Es especialmente adecuada la aplicación en soportes de datos ópticos, como, por ejemplo, discos compactos, componentes de automóviles, como, por ejemplo, elementos de acristalamiento, cristales de dispersión plásticos, asimismo la aplicación en placas extruidas, como, por ejemplo, placas macizas, placas de doble o múltiple nervado, opcionalmente también con una o varias capas coextruidas, así como la aplicación en piezas moldeadas por inyección, tales como recipientes para alimentos, componentes de aparatos eléctricos, en cristales para gafas u objetos decorativos.
Las masas de moldeo de policarbonato de acuerdo con la invención también se pueden mezclar con otros polímeros habituales. Son especialmente adecuados para ello los plásticos transparentes. Como plásticos transparentes se usan preferentemente termoplásticos transparentes, con especial preferencia los polímeros de monómeros etilénicamente insaturados y/o policondensados de compuestos reactivos bifuncionales.
Los plásticos especialmente adecuados para estas mezclas son poli- o copolicarbonatos y poli- o copolimetacrilatos, por ejemplo poli- o copoli(metacrilato de metilo), pero también especialmente copolímeros con estireno, por ejemplo poliestirenoacrilonitrilo transparente (SAN), además cicloolefinas transparentes, poli- o copolicondensados del ácido tereftálico, por ejemplo poli- o copoli(tereftalato de etileno) (PET o CoPET) o PET modificado con glicol
(PETG).
Ejemplos Fabricación de probetas
A partir de Makrolon 3103 y Makrolon AL 2647 se fabricaron placas con las dimensiones 100 x 150 x 3,2 mm según el procedimiento de moldeo por inyección en la máquina de moldeo por inyección FH160 de la empresa Klöckner. Antes del procesamiento, el granulado de policarbonato se secó durante 12 horas a 120ºC en un armario de secado de partículas en suspensión hasta una humedad residual inferior a 0,01%. La temperatura de la masa ascendió a 300ºC. El útil se acondicionó a 90ºC. La presión de cierre ascendió a 77 \muPa y la compresión, a 70 \muPa. La duración del ciclo completo del proceso de moldeo por inyección era de 48,5 segundos.
Makrolon 3103 es un policarbonato de bisfenol A estabilizado frente a UV, con un peso molecular medio M_{w} (media ponderada) de aproximadamente 31.000 g/mol. Makrolon AL 2647, igualmente un policarbonato de bisfenol A, contiene un paquete de aditivos compuesto por un estabilizador frente a UV, un agente de desmoldeo y un termoestabilizador. Su peso molecular medio M_{w} asciende a aproximadamente 26.500 g/mol.
Los cristales de dispersión plásticos usados para los ensayos se componían igualmente de Makrolon AL 2647. Los facilitó un fabricante de cristales de dispersión.
El flameado se realizó con el aparato FTS 401 de la empresa Arcotec, Mönsheim, Alemania. La velocidad de la cinta ascendió a 20 m/min, la cantidad de aire a 120 y la cantidad de gas a 5,5 l/min. Para la silicatización se usó la combinación de aparatos FTS 210D / 9900017.
Ensayo de polvo
Para analizar la deposición de polvo en un ensayo de laboratorio las placas moldeadas por inyección o sometidas adicionalmente a un tratamiento superficial se exponen a una atmósfera con polvo levantado. Para ello se llena un vaso de precipitados de 2 l con una barra de agitación magnética de 80 mm de largo y una sección transversal triangular con polvo (polvo de carbón/20 g de carbón activado, Riedel-de-Haen, Seelze, Alemania, artículo nº 18003) hasta una altura de aproximadamente 1 cm. Con la ayuda del agitador magnético se levanta el polvo. Tras detener el agitador se expone la probeta durante 7 s a esta atmósfera de polvo. Dependiendo de la probeta usada se deposita más o menos polvo sobre las probetas.
La valoración de las deposiciones de polvo (figuras de polvo) se realiza visualmente. Las placas que presentaban figuras de polvo se evaluaron negativamente (-) y las placas prácticamente exentas de figuras de polvo con (+).
Tensión superficial
La determinación de la tensión superficial se llevó a cabo según la norma DIN EN 828 y la proporción polar de la tensión superficial, según la ecuación (8) de "Einige Aspekte der Benetzungstheorie und ihre Anwendungen auf die Untersuchung der Veränderung der Oberflächeneigenschaften von Polymeren" en Farbe und Lack, tomo 77, nº 10, 1971, pág. 997 en adelante.
Resultados del ensayo
2

Claims (8)

1. Procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de policarbonato con una atracción de polvo reducida, caracterizado porque la superficie de policarbonato de los cuerpos de moldeo se trata por flameado con la parte oxidante de una llama directa, por flameado con una mezcla ajustada con una proporción de aire ligeramente superior a la mezcla estequiométrica (mezcla ligeramente pobre), por flameado con una mezcla que presenta una relación de aire/metano (gas natural) \geq 8:1, por flameado con una mezcla que presenta una relación de aire/propano (MAP) \geq 25:1 o por flameado con una mezcla que presenta una relación de aire/butano \geq 32:1, o mediante un tratamiento corona o un tratamiento con plasma en una cámara de plasma a entre 0,1 a 0,001 kPa y una potencia de 200 a 4.000 W en presencia de un gas de proceso.
2. Procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de policarbonato según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de los cuerpos de moldeo de policarbonato presenta una proporción polar superior al 20 por ciento.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la superficie de los cuerpos de moldeo de policarbonato se genera por flameado y deposición de una capa formada esencialmente por un compuesto oxídico de silicio, aluminio, titanio, circonio, estaño, indio y/o cerio y/o por adición de compuestos que se evaporan con especial facilidad y/o de aerosoles de los elementos anteriores en la mezcla de gas de combustión/aire.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque para la generación de dicha capa se usa al menos un tetraalcoxisilano.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tratamiento superficial se realiza en una instalación de flameado continuo a una velocidad de paso de 1 a 40 m/min.
6. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tratamiento superficial se realiza en una instalación de corona continua a una velocidad de paso de 1 a 20 m/min y/o una potencia de 500 a 4.000 W.
7. Uso de los cuerpos de moldeo de policarbonato que se pueden obtener según un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 para aplicaciones ópticas.
8. Cristales de dispersión plásticos que contienen un cuerpo de moldeo de policarbonato que se puede obtener según un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6.
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