ES2314181T3 - Composiciones de resina termoplastica. - Google Patents
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Abstract
Composiciones de resina termoplástica que comprenden: (A) de 20 a 95 partes en peso de una resina con contenido de estireno modificada con caucho que se compone de (a1) de un 10 a un 60% en peso de una resina de copolímero de injerto con contenido de estireno que contiene de un 10 a un 60% en peso de un caucho y de un 90 a un 40% en peso de un copolímero de estireno-acrilonitrilo, donde el copolímero de estireno-acrilonitrilo contiene de un 0,5 a un 7,0% en peso de acrilonitrilo, y (a 2) de un 90 a un 40% en peso de una resina de poliestireno que contiene de un 0 a un 20% en peso de un caucho; y (B) de 5 a 80 partes en peso de un éter de polifenileno.
Description
Composiciones de resina termoplástica.
La presente invención se refiere a una
composición de resina termoplástica. Más en particular, la presente
invención se refiere a una composición de resina termoplástica que
comprende una resina con contenido de estireno modificada con
caucho que contiene un 0,5-10% en peso de
acrilonitrilo y una resina de éter de polifenileno.
La resina de éter de polifenileno tiene buena
resistencia térmica, alta resistencia al choque y buena estabilidad
dimensional. Sin embargo, la resina de éter de polifenileno tiene
mala elaborabilidad debido a su resistencia térmica excesivamente
alta. Por consiguiente, la resina de éter de polifenileno es
mezclada con una resina de poliestireno que tiene buena
compatibilidad con la resina de éter de polifenileno para mejorar
la elaborabilidad para el uso de materiales de alojamiento en los
aparatos eléctricos. Sin embargo, ha podido observarse la
desventaja de que la mezcla de resina de éter de polifenileno y
poliestireno presenta una mala resistencia al choque. A fin de
superar el inconveniente, se usa en lugar de resina de poliestireno
una resina de poliestireno reforzada con caucho. Sin embargo, a
pesar de que mejora la resistencia al choque de la composición de
resina, la resina tiene una reducida aptitud para el moldeo y escaso
brillo superficial.
La Patente U.S. No. 3,383,435 da a conocer
mezclas de éter de polifenileno y una o varias resinas de estireno
que tienen una mejorada elaborabilidad y resistencia química.
Además, la Patente U.S. No. 4,360,618 da a conocer un éter de
polifenileno mezclado con polímeros de SAN (SAN =
estireno-acrilonitrilo) o ABS (ABS =
acrilonitrilo-butadieno-estireno)
que contienen un 2-8% en peso de acrilonitrilo. Sin
embargo, estas composiciones de resina presentan características
insuficientes en materia de aspecto, resistencia al choque y aptitud
para el moldeo.
El documento
EP-A-359 469 da a conocer un éter de
polifenileno pirorretardante y susceptible de revestimiento
anelectrolítico, en el cual el contenido de acrilonitrilo en la fase
de resina es de más de un 7% en peso. Al ser el contenido de menos
de un 7% en peso o de menos de un 30% en peso, la probeta de la
composición de resina desventajosamente presentaba exfoliación tras
la repetida plegadura de la probeta. Además, cuando el contenido de
acrilonitrilo del total de componentes de resina era de menos de un
1% en peso, la probeta de la composición presentaba escasa
susceptibilidad al revestimiento anelectrolítico.
En consecuencia, los presentes inventores han
desarrollado composiciones de resina termoplástica que tienen un
buen brillo superficial, una buena resistencia al choque y una buena
aptitud para el moldeo a base de añadir una resina con contenido de
estireno, modificada con caucho y que contiene un
0,5-7,0% en peso de acrilonitrilo a una resina de
éter de polifenileno.
Un objeto de la presente invención es aportar
composiciones de resina termoplástica con buen brillo superficial,
buena resistencia al choque y buena aptitud para el moldeo.
Quedarán claramente de manifiesto a la luz de la
siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas otros objetos
y ventajas de esta invención.
Las composiciones de resina termoplástica según
la presente invención comprenden (A) 20-95 partes en
peso de una resina con contenido de estireno modificada con caucho
que se compone de (a_{1}) un 10-60% en peso de
una resina de copolímero de injerto con contenido de estireno que
contiene un 10-60% en peso de un caucho y un
90-40% en peso de un copolímero de
estireno-acrilonitrilo, donde el copolímero de
estireno-acrilonitrilo contiene un
0,5-7,0% en peso de acrilonitrilo, y de (a_{2}) un
90-40% en peso de una resina de poliestireno que
contiene un 0-20% en peso de un caucho; y (B)
5-80 partes en peso de un éter de polifenileno.
La resina con contenido de estireno modificada
con caucho según la presente invención es un polímero en el que
polímeros que constituyen una fase de caucho están dispersados en
forma de partículas en una matriz obtenida polimerizando un
monómero de vinilo aromático y un monómero con contenido de grupos
vinilo, que puede ser polimerizado con el mismo, en presencia de un
polímero que constituye una fase de caucho. Tal resina con contenido
de estireno modificada con caucho se prepara por un método conocido
tal como el de polimerización en emulsión, polimerización en
suspensión o polimerización en masa, y es convencionalmente
producida mediante extrusión con una resina de copolímero de
injerto con contenido de estireno y una resina de copolímero con
contenido de estireno. En una polimerización en masa se preparan
juntamente en un proceso tanto una resina de copolímero de injerto
con contenido de estireno como una resina de copolímero con
contenido de estireno. En otras polimerizaciones pueden prepararse
por separado una resina de copolímero de injerto con contenido de
estireno y una resina de copolímero con contenido de estireno. En
cualquier caso, el contenido de caucho en una resina final con
contenido de estireno modificada con caucho referido al peso total
de la resina de base es preferiblemente de 5 a 30 partes en peso.
Son ejemplos de tales resinas la resina de copolímero de
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS), la resina de copolímero de
acrilonitrilo-caucho
acrílico-estireno (AAS), la resina de copolímero de
acrilonitrilo-caucho
etilenpropilénico-estireno (AES) y resinas
similares.
En esta invención, la resina con contenido de
estireno modificada con caucho (A) se prepara mezclando un
10-60% en peso de la resina de copolímero de injerto
con contenido de estireno (a_{1}) con un 90-40% en
peso de la resina de copolímero con contenido de estireno
(a_{2}).
\vskip1.000000\baselineskip
Son ejemplos de un caucho para resina de
copolímero de injerto con contenido de estireno cauchos diénicos
tales como polibutadieno,
poli(estireno-butadieno),
poli(acrilonitrilo-butadieno), etc.; un
caucho saturado en el cual se añade hidrógeno a dicho caucho con
contenido de dieno; caucho isopreno; un ácido polibutilacrílico; y
un terpolímero de
etileno-propileno-dieno (EPDM). Es
preferible usar un caucho con contenido de dieno, y más
preferiblemente, un caucho con contenido de butadieno. El contenido
de caucho en la resina de copolímero de injerto está
preferiblemente situado dentro de la gama de porcentajes que va
desde un 10 hasta un 60% en peso sobre la base del peso total de una
resina de copolímero de injerto.
Son ejemplos de monómeros con contenido de
vinilo aromático el estireno, el a-metilestireno, el
p-metilestireno, etc. En los ejemplos anteriores,
el estireno es el más preferible. Puede introducirse y aplicarse a
los monómeros de vinilo aromático al menos un monómero
copolimerizable. Se prefiere que el monómero copolimerizable sea un
compuesto de cianuro con contenido de vinilo tal como acrilonitrilo
o un compuesto insaturado con contenido de nitrilo tal como
metacrilonitrilo.
El copolímero de injerto de la presente
invención se prepara copolimerizando un 10-60% en
peso de caucho con un 90-40% en peso de la mezcla
de monómeros. La mezcla de monómeros contiene de un 90 a un 99,5% en
peso de monómero de vinilo aromático tal como estireno y de un 0,5
a un 7,0% en peso de monómero de nitrilo insaturado. Es preferible
que la mezcla de monómeros contenga de un 93 a un 99,5% en peso de
monómero de vinilo aromático y de un 0,5 a un 7% en peso de
monómero de nitrilo insaturado, y más preferiblemente, de un 95 a un
99% en peso de monómero de vinilo aromático y de un 1 a un 5% en
peso de monómero de nitrilo insaturado.
Por añadidura, a fin de impartir buenas
características en materia de elaborabilidad y resistencia térmica,
pueden añadirse en la polimerización por injerto monómeros tales
como ácido acrílico, ácido metacrílico, anhídrido maleico y
maleimida N-sustituida. Las cantidades de monómeros
están situadas dentro del rango de porcentajes que va desde un 0
hasta un 40% en peso, sobre la base de la resina de copolímero de
injerto con contenido de estireno.
Para adquirir una buena resistencia al choque y
un buen aspecto superficial, al preparar dicho copolímero de injerto
con contenido de estireno el tamaño medio de las partículas de
caucho está preferiblemente situado dentro del rango de tamaños que
va desde 0,1 hasta 0,5 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
La resina de poliestireno de la presente
invención se prepara mediante polimerización en emulsión,
polimerización en suspensión, polimerización en masa o una
combinación de las mismas. Por ejemplo, la resina con contenido de
poliestireno se prepara añadiendo un 80-100% en peso
de uno o varios monómeros seleccionados de entre los miembros del
grupo que consta de compuestos de alquenilo aromático como p. ej.
estireno, monómero de éster alquílico de un ácido acrílico o un
ácido metacrílico a un 0-20% en peso de caucho
seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de un
caucho de butadieno, un caucho de isopreno, un copolímero de un
butadieno y un estireno y un caucho de acrilato de alquilo, y
efectuando polimerización en masa mediante el uso de uno o varios
iniciadores seleccionados de entre los miembros del grupo que consta
de peróxido de benzoilo, hidroperóxido de t-butilo,
peróxido de acetilo e hidroperóxido de cumeno.
En la presente invención puede usarse en
solitario o en combinación poliestireno que no contenga caucho o
poliestireno reforzado con caucho.
En esta invención, la resina con contenido de
estireno modificada con caucho (A) se compone de un
10-60% en peso de la resina de copolímero de injerto
con contenido de estireno (a_{1}) y un 90-40% en
peso de la resina de copolímero con contenido de estireno
(a_{2}).
\vskip1.000000\baselineskip
La resina de éter de polifenileno se emplea como
resina de base para mejorar la pirorretardancia, la resistencia
térmica y la rigidez de la composición de resina según la presente
invención. Como ejemplos de la resina de éter de polifenileno,
pueden usarse éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno),
éter de
poli(2,6-dietil-1,4-fenileno),
éter de
poli(2,6-dipropil-1,4-fenileno),
éter de
poli(2-metil-6-etil-1,4-fenileno),
éter de
poli(2-metil-6-propil-1,4-fenilo),
éter de
poli(2-etil-6-propil-1,4-fenileno),
éter de
poli(2,6-difenil-1,4-fenileno),
copolímero de éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno)
y éter de
poli(2,3,6-trimetil-1,4-fenileno),
y copolímero de éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno)
y éter de
poli(2,3,5-trietil-1,4-fenileno).
Preferiblemente se usan con preferencia
copolímero de éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno)
y éter de
poli(2,3,6-trimetil-1,4-fenileno),
y éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno),
y más preferiblemente se usa éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno).
No está limitado específicamente el grado de
polimerización del éter de polifenileno, pero considerando la
termoestabilidad o elaborabilidad de la composición de resina es
preferible que la viscosidad intrínseca del éter de polifenileno
esté situada dentro de la gama de valores que va desde 0,2 hasta 0,8
según medición efectuada en un disolvente de cloroformo a 25ºC.
El contenido de resina con contenido de estireno
modificada con caucho (A) que se usa en la presente invención es de
20-95 partes en peso, y más preferiblemente, de
40-95 partes en peso. El contenido de resina de éter
de polifenileno (B) es de 5-80 partes en peso, y más
preferiblemente, de 5-60 partes en peso.
Pueden usarse otros aditivos en las
composiciones de resina termoplástica de la presente invención. Los
aditivos incluyen un pirorretardante, un agente antigoteo, un
modificador de la resistencia al choque, un plastificante, una
carga inorgánica, un termoestabilizador, un antioxidante, un
compatibilizador, un fotoestabilizador y un pigmento y/o un
colorante. La carga inorgánica es asbesto, fibra de vidrio, talco,
cerámica y sulfato. Los aditivos se emplean en una cantidad de 0 a
50 partes en peso sobre la base de 100 partes en peso de la resina
de base.
Podrá comprenderse mejor la invención haciendo
referencia a los ejemplos siguientes, que tienen fines ilustrativos
y no deberán ser interpretados como ejemplos que limiten en modo
alguno el alcance de la presente invención según se la define en las
reivindicaciones acompañantes.
\vskip1.000000\baselineskip
Los componentes que se usaron para preparar las
composiciones de resina termoplástica de los Ejemplos
1-3 y los Ejemplos Comparativos 1-5
son los siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
Fueron mezcladas 50 partes de látex de caucho de
butadieno en polvo, 50 partes de estireno y 150 partes de agua
desionizada. Fueron añadidas a la mezcla 1,0 partes de oleato
potásico, 0,4 partes de hidroperóxido de cumeno, 0,2 partes de
agente de transferencia de cadena con contenido de mercaptano, 0,4
partes de glucosa, 0,01 partes de hidrato de sulfato ferroso y 0,3
partes de pirofosfato sódico. La mezcla fue mantenida a 75ºC por
espacio de 5 horas para así obtener látex de injerto. Fueron
añadidas al látex de injerto 0,4 partes de ácido sulfúrico, y se
efectuó coagulación y secado para así obtener resina de copolímero
de injerto con contenido de estireno que contenía un 0% de
acrilonitrilo (a_{11}) en forma de polvo.
\vskip1.000000\baselineskip
Fueron mezcladas 50 partes de látex de caucho de
butadieno en polvo, 47,5 partes de estireno, 2,5 partes de
acrilonitrilo y 150 partes de agua desionizada. Fueron añadidas a la
mezcla 1,0 partes de oleato potásico, 0,4 partes de hidroperóxido
de cumeno, 0,2 partes de agente de transferencia de cadena con
contenido de mercaptano, 0,4 partes de glucosa, 0,01 partes de
hidrato de sulfato ferroso y 0,3 partes de pirofosfato sódico. La
mezcla fue mantenida a 75ºC por espacio de 5 horas para así obtener
látex de injerto. Fueron añadidas al látex de injerto 0,4 partes de
ácido sulfúrico, y se efectuó coagulación y secado para así obtener
resina de copolímero de injerto con contenido de estireno que
contenía un 5% de acrilonitrilo (a_{12}) en forma de polvo.
\vskip1.000000\baselineskip
Fueron mezcladas 50 partes de látex de caucho de
butadieno en polvo, 42,5 partes de estireno, 7,5 partes de
acrilonitrilo y 150 partes de agua desionizada. Fueron añadidas a la
mezcla 1,0 partes de oleato potásico, 0,4 partes de hidroperóxido
de cumeno, 0,2 partes de agente de transferencia de cadena con
contenido de mercaptano, 0,4 partes de glucosa, 0,01 partes de
hidrato de sulfato ferroso y 0,3 partes de pirofosfato sódico. La
mezcla fue mantenida a 75ºC por espacio de 5 horas para así obtener
látex de injerto. Fueron añadidas al látex de injerto 0,4 partes de
ácido sulfúrico, y se efectuó coagulación y secado para así obtener
resina de copolímero de injerto con contenido de estireno que
contenía un 15% de acrilonitrilo (a_{13}) en forma de polvo.
\vskip1.000000\baselineskip
Fueron mezcladas 50 partes de látex de caucho de
butadieno en polvo, 38 partes de estireno, 12 partes de
acrilonitrilo y 150 partes de agua desionizada. Fueron añadidas a la
mezcla 1,0 partes de oleato potásico, 0,4 partes de hidroperóxido
de cumeno, 0,2 partes de agente de transferencia de cadena con
contenido de mercaptano, 0,4 partes de glucosa, 0,01 partes de
hidrato de sulfato ferroso y 0,3 partes de pirofosfato sódico. La
mezcla fue mantenida a 75ºC por espacio de 5 horas para así obtener
látex de injerto. Fueron añadidas al látex de injerto 0,4 partes de
ácido sulfúrico, y se efectuó coagulación y secado para así obtener
resina de copolímero de injerto con contenido de estireno que
contenía un 24% de acrilonitrilo (a_{14}) en forma de polvo.
\vskip1.000000\baselineskip
Fue usado GPPS de la Cheil Industries Inc. de
Corea (nombre del producto: HF-2680) con un peso
molecular medio en peso de 210.000.
\vskip1.000000\baselineskip
Fue usada resina con contenido de estireno
reforzada con caucho de la Cheil Industries Inc. de Corea (nombre
del producto: HG-1760S) que contenía un 7% en peso
de caucho de butadieno con un tamaño de partículas de 0,4
\mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Fue usado
poli(2,6-dimetil-feniléter)
de la Asahi Kasei Co. del Japón (nombre del producto:
P-402).
\vskip1.000000\baselineskip
Fue usado como pirorretardante trifenilfosfato
(TPP) con un punto de fusión de 48ºC.
Los componentes (A), (B) y (C) según se indica
en la Tabla 1 fueron mezclados y extrusionados en forma de gránulos
con una extrusionadora convencional de doble husillo a
200-280ºC. Los gránulos fueron secados a 80ºC por
espacio de 3 horas y extrusionados en forma de probetas en una
extrusionadora de 6 onzas a una temperatura de moldeo de
180-280ºC y una temperatura del cilindro de
40-80ºC, y los gránulos de resina fueron moldeados
en forma de probetas. La resistencia al choque de las probetas de
los Ejemplos y los Ejemplos Comparativos fue medida según el método
de medición de la resistencia al choque en la prueba Izod según la
norma ASTM D-256 (entalla de 1/8''). El índice de
fusión (g/10 min) fue medido según la norma ASTM
D-1238 (220ºC, 10 kg). El brillo fue medido según
la norma ASTM D-523 con un ángulo de visión de 60
grados. Los resultados de los ensayos están indicados en la Tabla
1.
Como se muestra en los Ejemplos
1-3, la composición de resina de la presente
invención tiene buena resistencia al choque y buen brillo
superficial debido a la resina de copolímero de injerto con
contenido de estireno que contiene un 5% de acrilonitrilo
(a_{12}). Como se muestra en los Ejemplos Comparativos
4-5, las composiciones de resina que no contienen
resina de copolímero de injerto con contenido de estireno (a_{1})
presentan buen brillo pero mala resistencia al choque. El Ejemplo
Comparativo 1, en el que se empleó resina de copolímero de injerto
con contenido de estireno que contenía un 0% de acrilonitrilo
(a_{11}), presentaba un bajo índice de fusión. Los Ejemplos
Comparativos 2-3, en los que se empleó resina de
copolímero de injerto con contenido de estireno que contenía más de
un 15% en peso de acrilonitrilo, presentaron una mala resistencia
al choque. Como se ha descrito anteriormente, añadiendo resina de
copolímero de injerto con contenido de estireno que contenga un
0,5-10% de acrilonitrilo pueden obtenerse buenas
propiedades mecánicas y un buen brillo superficial en la composición
de resina de la presente invención.
La presente invención puede ser fácilmente
realizada por un experto en la materia. Pueden considerarse muchos
cambios y modificaciones dentro del alcance de la presente invención
tal como se la define en las reivindicaciones siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias que cita el
solicitante se aporta solamente en calidad de información para el
lector y no forma parte del documento de patente europea. A pesar de
que se ha procedido con gran esmero al compilar las referencias, no
puede excluirse la posibilidad de que se hayan producido errores u
omisiones, y la OEP se exime de toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet US 3383435 [0003]
- \bullet US 4360618 [0003]
\bullet
EP-A-359469 [0004]
Claims (7)
1. Composiciones de resina termoplástica que
comprenden:
(A) de 20 a 95 partes en peso de una resina con
contenido de estireno modificada con caucho que se compone de
(a_{1}) de un 10 a un 60% en peso de una resina de copolímero de
injerto con contenido de estireno que contiene de un 10 a un 60% en
peso de un caucho y de un 90 a un 40% en peso de un copolímero de
estireno-acrilonitrilo, donde el copolímero de
estireno-acrilonitrilo contiene de un 0,5 a un 7,0%
en peso de acrilonitrilo, y (a_{2}) de un 90 a un 40% en peso de
una resina de poliestireno que contiene de un 0 a un 20% en peso de
un caucho; y
(B) de 5 a 80 partes en peso de un éter de
polifenileno.
2. Composiciones de resina termoplástica como
las reivindicadas en la reivindicación 1, donde dicha resina de
copolímero de injerto con contenido de estireno (a_{1}) contiene
de un 1 a un 5% en peso de acrilonitrilo.
3. Composiciones de resina termoplástica como
las reivindicadas en la reivindicación 1, donde dicha resina de
poliestireno (a_{2}) es seleccionada de entre los miembros del
grupo que consta de una resina de poliestireno que no contiene
caucho, un poliestireno reforzado con caucho y una mezcla de los
mismos.
4. Composiciones de resina termoplástica como
las reivindicadas en la reivindicación 1, donde dicha resina de
poliestireno (a_{2}) es seleccionada de entre los miembros del
grupo que consta de un poliestireno, un poliestireno reforzado con
caucho y una mezcla de los mismos.
5. Composiciones de resina termoplástica como
las reivindicadas en la reivindicación 1, donde dicha resina de éter
de polifenileno (B) es éter de
poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno).
6. Composiciones de resina termoplástica como
las reivindicadas en la reivindicación 1, donde dichas composiciones
de resina comprenden de 40 a 95 partes en peso de resina con
contenido de estireno modificada con caucho (A) y de 5 a 60 partes
en peso de éter de polifenileno (B).
7. Composiciones de resina termoplástica como
las reivindicadas en la reivindicación 1, donde dicha composición de
resina comprende adicionalmente un pirorretardante, un agente
antigoteo, un modificador de la resistencia al choque, un
plastificante, una carga inorgánica, un termoestabilizador, un
antioxidante, un fotoestabilizador, un pigmento y/o un
colorante.
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