ES2325021T3 - Masas de moldeo de policarbonato con fluidez de la masa fundida y resistencia a productos quimicos mejorada. - Google Patents
Masas de moldeo de policarbonato con fluidez de la masa fundida y resistencia a productos quimicos mejorada. Download PDFInfo
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Abstract
Composición que contiene A) policarbonato o poliéstercarbonato aromático o mezclas de los mismos, B) (co)polímeros de vinilo modificados con caucho, C) (co)polímeros de vinilo que contienen una proporción de -metilestireno del 1,5 al 17% en peso y/o una proporción de acrilato superior al 0 e inferior al 20% en peso, referido al copolímero C), con un peso molecular promedio en peso MW de 1500 a 5000 g/mol y con una temperatura de transición vítrea de > 40ºC y dado el caso D) agentes ignífugos basados en fósforo y E) agentes antigoteo.
Description
Masas de moldeo de policarbonato con fluidez de
la masa fundida y resistencia a productos químicos mejorada.
La invención se refiere a resina vinílica
modificada con caucho que contiene especialmente composiciones de
policarbonato que contienen copolímeros de
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS) que contienen (co)polímeros de vinilo de bajo peso
molecular con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 1500 a
5000 g/mol y una T_{g} (temperatura de transición vítrea) de >
40ºC y destacan por una fluidez de la masa fundida mejorada con al
mismo tiempo resistencia a productos químicos mejorada.
Desde hace tiempo se conocen las mezclas de
polímeros de policarbonato y copolímero de
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS). Debido a su completo perfil de propiedades de alta
estabilidad dimensional al calor, buena resistencia (a bajas
temperaturas) y un comportamiento de procesamiento mejorado en
comparación con el policarbonato puro, las mezclas de PC+ABS son
especialmente adecuadas, por ejemplo, para aplicaciones en
interiores y exteriores en automóviles.
Estas mezclas pueden ignifugarse con agentes
ignífugos basados en halógeno, pero también especialmente con
agentes ignífugos sin halógenos. Las mezclas de PC+ABS ignifugadas,
especialmente aquellas basadas en ésteres de ácido fosfórico sin
halógenos como agentes ignífugos, se han establecido en los últimos
15 años en aplicaciones eléctricas y de la tecnología de la
información.
El documento EP 0 488 930 A da a conocer
composiciones que contienen policarbonato, copolímeros de vinilo
modificados con caucho y copolímeros de vinilo y copolímeros de
vinilo con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 1500 a 6000
g/mol.
Para el procesamiento, es decir, el moldeo de
las masas de moldeo, que para la mayoría de las aplicaciones
anteriormente mencionadas se realiza en el procedimiento de moldeo
por inyección, es de una importancia esencial una buena fluidez de
la masa fundida. Una fluidez de la masa fundida mejorada permite una
mayor libertad de diseño, la fabricación de piezas moldeadas más
grandes con menos marcas de bebedero (es decir, menos costuras de
unión, que generalmente representan un punto débil mecánico en las
piezas moldeadas) o una reducción de la temperatura de
procesamiento, por lo que el material se somete a menos tensiones en
el moldeo y, por tanto, en la pieza moldeada resultan generalmente
mejores propiedades mecánicas.
Por otro lado, de los artículos para uso que se
fabrican a partir de las masas de moldeo se espera robustez
mecánica y térmica, es decir, una alta resistencia y estabilidad
dimensional al calor, pero también especialmente una buena
resistencia a productos químicos, grasas y aceites y agentes de
limpieza domésticos.
Generalmente se excluye una mejora simultánea
del comportamiento de procesamiento y la resistencia a productos
químicos con mantenimiento de la estabilidad dimensional al calor.
Entonces, aunque es posible, por ejemplo, mejorar la fluidez de
mezclas de PC+ABS mediante la reducción del peso molecular medio del
policarbonato utilizado, sin embargo la resistencia a productos
químicos del material se ve fuertemente afectada por esto. Mediante
la utilización de componentes de ABS especiales puede aumentarse
concretamente la resistencia a productos químicos, pero
generalmente la fluidez de la masa de moldeo se ve afectada por
esto. En mezclas de PC+ABS que están ignifugadas con ésteres de
ácido fosfórico, la fluidez puede mejorar mediante el aumento de la
cantidad de agente ignífugo, sin embargo especialmente la
estabilidad dimensional al calor se ve afectada por esto.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
era proporcionar composiciones de PC+ABS que destacaran por una
fluidez de la masa fundida mejorada y al mismo tiempo resistencia a
productos químicos mejorada con mantenimiento de la estabilidad
dimensional al calor.
Sorprendentemente se ha encontrado ahora que
mediante la adición de (co)polímeros de vinilo de bajo peso
molecular con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 1500 a
5000 g/mol y una T_{g} de > 40ºC a composiciones de PC+ABS,
que pueden estar ignifugadas con ésteres de ácido fosfórico, puede
lograrse una mejora simultánea de la fluidez de la masa fundida y
resistencia a productos químicos, sin que en este caso se reduzca la
estabilidad dimensional al calor en un grado digno de mención.
En consecuencia, el objeto de la presente
invención son composiciones que contienen
- A)
- policarbonato o poliéstercarbonato aromático o mezclas de éstos,
- B)
- (co)polímeros de vinilo modificados con caucho,
- C)
- (co)polímeros de vinilo que contienen una proporción de \alpha-metilestireno del 1,5 al 17% en peso y/o una proporción de acrilato superior al 0 e inferior al 20% en peso, referido al copolímero C), con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 1500 a 5000 g/mol y con una T_{g} de > 40ºC y dado el caso
- D)
- agentes ignífugos basados en fósforo,
- E)
- agentes antigoteo,
- F)
- aditivos poliméricos y/u otros componentes poliméricos.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta invención se refiere especialmente a
composiciones que contienen
- A)
- 20 a 98 partes en peso, preferiblemente 30 a 95 partes en peso, especialmente 40 a 90 partes en peso de policarbonato y/o poliéstercarbonato aromático,
- B)
- 1 a 80 partes en peso, preferiblemente 2 a 70 partes en peso, especialmente 3 a 50, de manera muy especialmente preferida 3 a 40 partes en peso, de (co)polímero de vinilo modificado con caucho,
- C)
- 0,1 a 20 partes en peso, preferiblemente 0,2 a 15 partes en peso, especialmente 0,5 a 10 partes en peso de (co)polímeros de vinilo que contienen una proporción de \alpha-metilestireno del 1,5 al 17% en peso y/o una proporción de acrilato superior al 0 e inferior al 20% en peso, referido al copolímero C), con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 1500 a 5000 g/mol y con una T_{g} de > 40ºC
- y dado el caso
- D)
- 1 a 30 partes en peso, preferiblemente 2 a 25 partes en peso, especialmente 2 a 20 partes en peso, de un compuesto de fósforo como agente ignífugo,
- E)
- 0 a 1 partes en peso, preferiblemente 0,1 a 0,5 partes en peso, especialmente 0,2 a 0,5 partes en peso, de un agente antigoteo, preferiblemente de una poliolefina fluorada y
- F)
- hasta 20 partes en peso, preferiblemente hasta 15 partes en peso, especialmente hasta 10 partes en peso de aditivos poliméricos u otros componentes poliméricos,
\vskip1.000000\baselineskip
estando las partes en peso de todos
los componentes normalizadas de forma que la suma de todas las
partes en peso da
100.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
A
Los policarbonatos aromáticos y/o
poliéstercarbonatos aromáticos adecuados según la invención según el
componente A son conocidos en la bibliografía o pueden prepararse
según procedimientos conocidos en la bibliografía (para la
preparación de policarbonatos aromáticos véase, por ejemplo,
Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates",
Interscience Publishers, 1964, así como los documentos
DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877,
DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544,
DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396; para
la preparación de poliéstercarbonatos aromáticos, por ejemplo, el
documento DE-A 3 077 934).
La preparación de policarbonatos aromáticos se
realiza, por ejemplo, mediante el procedimiento en masa fundida o
mediante la reacción de difenoles con halogenuros de ácido
carbónico, preferiblemente fosgeno, y/o con dihalogenuros de ácido
dicarboxílico aromático, preferiblemente dihalogenuros de ácido
bencenodicarboxílico, según el procedimiento de interfase, dado el
caso usando interruptores de cadena, por ejemplo monofenoles, y dado
el caso usando agentes de ramificación trifuncionales o más de
trifuncionales, por ejemplo trifenoles o tetrafenoles.
Los difenoles para la preparación de los
policarbonatos aromáticos y/o poliéstercarbonatos aromáticos son
preferiblemente aquellos de fórmula (I)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
- A
- significa un enlace sencillo, alquileno C_{1} a C_{5}, alquilideno C_{2} a C_{5}, cicloalquilideno C_{5} a C_{6}, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO_{2}-, arileno C_{6} a C_{12}, al que pueden estar condensados otros anillos aromáticos que dado el caso contienen heteroátomos,
- \quad
- o un resto de fórmula (II) o (III)
- B
- significa respectivamente alquilo C_{1} a C_{12}, preferiblemente metilo, halógeno, preferiblemente cloro y/o bromo,
- x
- significa respectivamente, independientemente entre sí, 0, 1 ó 2,
- p
- son 1 ó 0, y
R^{5} y R^{6} seleccionables
individualmente para cada X^{1} significan independientemente
entre sí, hidrógeno o alquilo C_{1} a C_{6}, preferiblemente
hidrógeno, metilo o
etilo,
- X^{1}
- significa carbono y
- m
- significa un número entero de 4 a 7, preferiblemente 4 ó 5, con la condición de que en al menos un átomo X^{1}, R^{5} y R^{6} sean al mismo tiempo alquilo.
Difenoles preferidos son hidroquinona,
resorcina, dihidroxidifenoles,
bis-(hidroxifenil)-alcanos
C_{1}-C_{5}, bis-(hidro-
xifenil)-cicloalcanos C_{5}-C_{6}, éteres bis-(hidroxifenílicos), bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas y \alpha,\alpha-bis-(hidroxifenil)-diisopropil-bencenos, así como sus derivados bromados en el núcleo y/o clorados en el núcleo.
xifenil)-cicloalcanos C_{5}-C_{6}, éteres bis-(hidroxifenílicos), bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas y \alpha,\alpha-bis-(hidroxifenil)-diisopropil-bencenos, así como sus derivados bromados en el núcleo y/o clorados en el núcleo.
Difenoles especialmente preferidos son
4,4'-dihidroxidifenilo, bisfenol A,
2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano,
4,4'-dihidroxidifenilsulfuro,
4,4'-dihidroxidifenil-sulfona, así
como sus derivados di y tetrabromados o clorados como, por ejemplo,
2,2-bis(3-cloro-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano
o
2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)propano.
Se prefiere especialmente
2,2-bis-(4-hidroxifenil)propano
(bisfenol-A).
Los difenoles pueden utilizarse por separado o
como mezclas discrecionales. Los difenoles son conocidos en la
bibliografía o pueden obtenerse según procedimientos conocidos en la
bibliografía.
Interruptores de cadena adecuados para la
preparación de los policarbonatos aromáticos termoplásticos son,
por ejemplo, fenol, p-clorofenol y
p-terc-butilfenol o
2,4,6-tribromofenol, pero también alquilfenoles de
cadena larga como
4-(1,3-tetrametilbutil)-fenol según
el documento DE-A 2 842 005 o monoalquilfenol o
dialquilfenoles con 8 a 20 átomos de C en total en los
sustituyentes alquilo, como
3,5-di-terc-butilfenol,
p-iso-octilfenol,
p-terc-octilfenol,
p-dodecilfenol y
2-(3,5-dimetilheptil)-fenol y
4-(3,5-dimetilheptil)-fenol. La
cantidad de interruptores de cadena que va a utilizarse asciende en
general a entre el 0,5% en moles y el 10% en moles, referido a la
suma de moles de los difenoles respectivamente utilizados.
Los policarbonatos aromáticos termoplásticos
pueden estar ramificados de manera conocida y concretamente
preferiblemente mediante la incorporación del 0,05 al 2,0% en
moles, referido a la suma de los difenoles utilizados, de compuestos
trifuncionales o más de trifuncionales, por ejemplo aquellos con
tres y más grupos fenólicos.
Son adecuados tanto homopolicarbonatos como
copolicarbonatos. Para la preparación de los copolicarbonatos según
la invención según el componente A también pueden utilizarse del 1
al 25% en peso, preferiblemente del 2,5 al 25% en peso (referido a
la cantidad total de difenoles que van a utilizarse), de
polidiorganosiloxanos con grupos terminales
hidroxi-ariloxi. Éstos son conocidos (por ejemplo,
el documento US 3 419 634) o pueden prepararse según procedimientos
conocidos en la bibliografía. La preparación de copolicarbonatos que
contienen polidiorganosiloxanos se describe, por ejemplo, en el
documento DE-A 3 334 782.
Policarbonatos preferidos son, además de los
homopolicarbonatos de bisfenol A, los copolicarbonatos de bisfenol
A con hasta el 15% en moles, referido a las sumas de moles de
difenoles, de difenoles distintos de los mencionados como
preferidos o especialmente preferidos.
Los dihalogenuros de ácido dicarboxílico
aromático para la preparación de poliéstercarbonatos aromáticos son
preferiblemente los dicloruros de diácido del ácido isoftálico,
ácido tereftálico, ácido
difeniléter-4,4'-dicarboxílico y
del ácido
naftalen-2,6-dicarboxílico.
Se prefieren especialmente mezclas de los
dicloruros de diácido del ácido isoftálico y del ácido tereftálico
en la relación entre 1:20 y 20:1.
En la preparación de poliéstercarbonatos se usan
conjuntamente adicionalmente un halogenuro de ácido carbónico,
preferiblemente fosgeno, como derivado de ácido bifuncional.
Además de los monofenoles ya mencionados, como
interruptores de cadena para la preparación de los
poliéstercarbonatos aromáticos también se consideran sus ésteres de
ácido clorocarbónico, así como los cloruros de ácido de ácidos
monocarboxílicos aromáticos que dado el caso pueden estar
sustituidos con grupos alquilo C_{1} a C_{22}, así como
cloruros de ácido monocarboxílico C_{2} a C_{22} alifático.
La cantidad de interruptores de cadena asciende
a respectivamente del 0,1 al 10% en moles, referido en el caso de
los interruptores de cadena fenólicos a moles de difenoles y en el
caso de interruptores de cadena de cloruro de ácido monocarboxílico
a moles de dicloruros de ácido dicarboxílico.
Los poliéstercarbonatos aromáticos también
pueden contener incorporados ácidos hidroxicarboxílicos
aromáticos.
Los poliéstercarbonatos aromáticos pueden ser
tanto lineales como ramificados de manera conocida (para esto
véanse también los documentos DE-A 2 940 024 y
DE-A 3 007 934).
Como agentes de ramificación pueden usarse, por
ejemplo, cloruros de ácido carboxílico tri o polifuncional, como
tricloruro de ácido trimesínico, tricloruro de ácido cianúrico,
tetracloruro del ácido
3,3',4,4'-benzofenontetracarboxílico, tetracloruro
de ácido 1,4,5,8-naftalentetracarboxílico o
tetracloruro de ácido piromelítico, en cantidades del 0,01 al 1,0%
en moles (referido a los dicloruros de ácido dicarboxílico
utilizados) o fenoles tri o polifuncionales como floroglucina,
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hepteno,
2,4,4-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-hidroxi-fenil)-ciclohexil]-propano,
2,4-bis(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol,
tetra-(4-hidroxifenil)-metano,
2,6-bis(2-hidroxi-5-metil-bencil)-4-metilfenol,
2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano,
tetra-(4-[4-hidroxifenil-isopropil]-fenoxi)-metano,
1,4-bis[4,4'-dihidroxitri-fenil)-metil]-benceno,
en cantidades del 0,01 al 1,0% en moles referido a los difenoles
utilizados. Los agentes de ramificación fenólicos pueden disponerse
con los difenoles, los agente de ramificación de cloruros de ácido
pueden introducirse junto con los dicloruros de ácido.
En los poliéstercarbonatos aromáticos
termoplásticos puede variarse discrecionalmente la proporción de
unidades estructurales de carbonato. La proporción de grupos
carbonato asciende preferiblemente hasta el 100% en moles,
especialmente hasta el 80% en moles, con especial preferencia hasta
el 50% en moles, referido a la suma de grupos éster y grupos
carbonato. La proporción tanto de éster como de carbonato de los
poliéstercarbonatos aromáticos puede presentarse en forma de
bloques o estadísticamente distribuida en el policondensado.
La viscosidad relativa en disolución
(\eta_{rel}) de los policarbonatos y poliéstercarbonatos
aromáticos está en el intervalo de 1,18 a 1,4, preferiblemente 1,20
a 1,32 (medida en disoluciones de 0,5 g de policarbonato o
poliéstercarbonato en 100 ml de disolución de cloruro de metileno a
25ºC).
Los policarbonatos y poliéstercarbonatos
aromáticos termoplásticos pueden utilizarse solos o en cualquier
mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
B
El componente B comprende polímeros de injerto
B1 de al menos un monómero de vinilo en al menos un caucho con una
temperatura de transición vítrea < 10ºC como base de injerto.
Los polímeros de injerto B1 preferidos son uno o
varios polímeros de injerto de
5 al 95% en peso, preferiblemente 10 al 90% en
peso, de monómeros de una mezcla de
- 1.
- 50 al 99% en peso, especialmente del 50 al 90, todavía más preferido del 55 al 85, de manera muy especialmente preferida del 60 al 80% en peso, de compuestos aromáticos de vinilo y/o compuestos aromáticos de vinilo sustituidos en el núcleo (como por ejemplo estireno, \alpha-metilestireno, p-metilestireno, p-cloroestireno) y/o ésteres alquílicos (C_{1}-C_{8}) de ácido metacrílico (como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo) y
- 2.
- 1 al 50% en peso, especialmente del 10 al 50, todavía más preferido del 15 al 45, de manera muy especialmente preferida del 20 al 40% en peso de cianuros de vinilo (nitrilos insaturados como acrilonitrilo y metacrilonitrilo) y/o ésteres alquílicos (C_{1}-C_{8}) de ácido (met)acrílico (como metacrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo) y/o derivados (como anhídridos e imidas) de ácidos carboxílicos insaturados (por ejemplo anhídrido de ácido maleico y N-fenilmaleinimida) en 95 al 5, preferiblemente del 80 al 10% en peso, de uno o varios cauchos con temperaturas de transición vítrea < 10ºC, preferiblemente < 0ºC, con especial preferencia < -20ºC como base de injerto.
\vskip1.000000\baselineskip
La base de injerto (base de caucho) tiene en
general un tamaño medio de partícula (valor d_{50}) de 0,05 a 10
\mum, preferiblemente 0,1 a 5 \mum, con especial preferencia 0,2
a 2 \mum.
El tamaño medio de partícula d_{50} es el
diámetro por encima y por debajo del cual están respectivamente el
50% en peso de las partículas. Puede determinarse mediante medición
en ultracentrífuga (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z.
Polymere 250 (1972), 782-1796).
Los monómeros del grupo 1 preferidos se
seleccionan de al menos uno de los monómeros estireno,
\alpha-metilestireno y metacrilato de metilo, los
monómeros del grupo 2 preferidos se seleccionan de al menos uno de
los monómeros acrilonitrilo, anhídrido de ácido maleico y
metacrilato de metilo.
Monómeros especialmente preferidos son estireno
del grupo 1 y acrilonitrilo del grupo 2.
Bases de injerto adecuadas para los polímeros de
injerto B1 son, por ejemplo, cauchos diénicos, cauchos
EP(D)M, también aquellos basados en etileno/propileno
y dado el caso dieno, cauchos acrílicos, de poliuretano, silicona,
cloropreno y etileno/acetato de vinilo, así como cauchos compuestos
constituidos por dos o más de los sistemas anteriormente
mencionados, por ejemplo cauchos de
silicona-acrilato.
Cauchos diénicos en el sentido de la presente
invención son aquellos, por ejemplo, basados en butadieno, isopreno,
etc. o mezclas de cauchos diénicos o copolímeros de cauchos
diénicos o sus mezclas con otros monómeros copolimerizables (por
ejemplo, según los grupos 1 y 2 anteriormente citados), como por
ejemplo copolímeros de butadieno/estireno, con la condición de que
la temperatura de transición vítrea de la base de injerto sea <
10ºC, preferiblemente < 0ºC, con especial preferencia <
-10ºC.
Se prefiere especialmente caucho de
polibutadieno puro.
Los polímeros de injerto B1 especialmente
preferidos son polímeros ABS (ABS en emulsión, masa y suspensión)
como se describen, por ejemplo, en el documento DE-A
2 035 390 (=US-PS 3 644 574) o en el documento
DE-A 2 248 242 (=GB-PS 1 409 275) o
en Ullmanns, Enzyklopädie der Technischen Chemie, tomo 19 (1980),
pág. 280 y siguientes. La proporción de gel de la base de injerto
asciende a al menos el 30% en peso, preferiblemente a al menos el
40% en peso.
El contenido de gel de la base de injerto se
determina a 25ºC en tolueno (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn,
Polymeranalytik I und II, editorial Georg Thieme, Stuttgart
1977).
Los polímeros de injerto B1 se preparan mediante
polimerización por radicales, por ejemplo, mediante polimerización
en emulsión, suspensión, disolución o en masa, preferiblemente
mediante polimerización en emulsión o en masa.
También son cauchos de injerto especialmente
adecuados aquellos polímeros ABS que se preparan mediante
iniciación redox con un sistema iniciador de hidroperóxido orgánico y ácido ascórbico según el documento
US-P 4 937 285.
iniciación redox con un sistema iniciador de hidroperóxido orgánico y ácido ascórbico según el documento
US-P 4 937 285.
Como en la reacción de injerto los monómeros de
injerto no se injertan necesariamente completamente en la base de
injerto, según la invención también se entiende por polímeros de
injerto aquellos productos que se obtienen mediante
(co)polimerización de los monómeros de injerto en presencia
de la base de injerto y que se producen concomitantemente en la
transformación.
Cauchos acrílicos adecuados como base de injerto
son preferiblemente polímeros de ésteres alquílicos de ácido
acrílico, dado el caso también copolímeros con hasta el 40% en peso,
referido a la base de polímero de otros monómeros etilénicamente
insaturados polimerizables. A los ésteres de ácido acrílico
polimerizables preferidos pertenecen ésteres alquílicos
C_{1}-C_{8}, por ejemplo éster metílico,
etílico, butílico, n-octílico y
2-etilhexílico; ésteres halogenoalquílicos,
preferiblemente ésteres halogenoalquílicos
C_{1}-C_{8} como acrilato de cloroetilo, así
como mezclas de estos monómeros.
Para la reticulación pueden copolimerizarse
monómeros con más de un doble enlace polimerizable. Ejemplos
preferidos de monómeros reticulantes son ésteres de ácidos
monocarboxílicos insaturados con 3 a 8 átomos de C y alcoholes
monohidroxílicos insaturados con 3 a 12 átomos de C, o polioles
saturados con 2 a 4 grupos OH y 2 a 20 átomos de C, como
dimetacrilato de etilenglicol, metacrilato de alilo; compuestos
heterocíclicos poliinsaturados, como cianurato de trivinilo y
trialilo; compuestos vinílicos polifuncionales como di y
trivinilbencenos; pero también fosfato de trialilo y ftalato de
dialilo.
Monómeros reticulantes preferidos son
metacrilato de alilo, dimetacrilato de etilenglicol, ftalato de
dialilo y compuestos heterocíclicos que presentan al menos tres
grupos etilénicamente insaturados.
Monómeros reticulantes especialmente preferidos
son los monómeros cíclicos cianurato de trialilo, isocianurato de
trialilo,
triacriloilhexahidro-s-triazina,
trialilbencenos. La cantidad de monómeros reticulantes asciende
preferiblemente a del 0,02 al 5, especialmente del 0,05 al 2% en
peso, referido a la base de injerto.
En el caso de monómeros reticulantes cíclicos
con al menos tres grupos etilénicamente insaturados es ventajoso
limitar la cantidad a inferior al 1% en peso de la base de
injerto.
"Otros" monómeros etilénicamente
insaturados polimerizables preferidos que dado el caso pueden
servir, además de los ésteres de ácido acrílico, para la
preparación de la base de injerto son, por ejemplo, acrilonitrilo,
estireno,
\alpha-metilestireno, acrilamidas, éteres vinilalquílicos C_{1}-C_{6}, metacrilato de metilo, butadieno. Cauchos acrílicos preferidos como base de injerto son polímeros en emulsión que presentan un contenido de gel de al menos el 60% en peso.
\alpha-metilestireno, acrilamidas, éteres vinilalquílicos C_{1}-C_{6}, metacrilato de metilo, butadieno. Cauchos acrílicos preferidos como base de injerto son polímeros en emulsión que presentan un contenido de gel de al menos el 60% en peso.
Otras bases de injerto adecuadas son cauchos de
silicona con sitios activos para el injerto como se describen en
los documentos DE-A 3 704 657, DE-A
3 704 655, DE-A 3 631 540 y DE-A 3
631 539.
El componente B puede contener además uno o
varios (co)polímeros de vinilo B2 termoplásticos en los que
los polímeros de injerto B1 anteriormente mencionados se presentan
preferiblemente dispersos en la composición según la invención.
Como (co)polímeros de vinilo B2 son
adecuados polímeros de al menos un monómero del grupo de los
compuestos aromáticos de vinilo, cianuros de vinilo (nitrilos
insaturados), ésteres alquílicos (C_{1} a C_{8}) de ácido
(met)acrílico, ácidos carboxílicos insaturados, así como
derivados (como anhídridos e imidas) de ácidos carboxílicos
insaturados. Especialmente son adecuados (co)polímeros de
- \quad
- 50 al 99, preferiblemente del 60 al 80% en peso, de compuestos aromáticos de vinilo y/o compuestos aromáticos de vinilo sustituidos en el núcleo como, por ejemplo, estireno, \alpha-metilestireno, p-metilestireno, p-cloroestireno y/o ésteres alquílicos (C_{1} a C_{8}) de ácido metacrílico como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, y
- \quad
- 1 al 50, preferiblemente del 20 al 40% en peso, de cianuros de vinilo (nitrilos insaturados) como acrilonitrilo y metacrilonitrilo y/o ésteres alquílicos (C_{1}-C_{8}) de ácido (met)acrílico (como metacrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo) y/o ácidos carboxílicos insaturados (como ácido maleico) y/o derivados (como anhídridos e imidas) de ácidos carboxílicos insaturados (por ejemplo anhídrido de ácido maleico y N-fenilmaleinimida).
Los (co)polímeros B2 son resiniformes y
termoplásticos.
Se prefiere especialmente el copolímero de
estireno y acrilonitrilo.
Los (co)polímeros según B2 son conocidos
y pueden prepararse mediante polimerización por radicales,
especialmente mediante polimerización en emulsión, suspensión,
disolución o en masa. Los (co)polímeros poseen
preferiblemente pesos moleculares promedio M_{W} (promedio en
peso, determinado mediante dispersión de luz o sedimentación) entre
15.000 y 200.000, especialmente entre 50.000 y 180.000.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
C
Como componente C se consideran
(co)polímeros de vinilo, es decir, polímeros o copolímeros de
al menos un monómero del grupo de los compuestos aromáticos de
vinilo, cianuros de vinilo (nitrilos insaturados), ésteres
alquílicos (C_{1} a C_{8}) de ácido (met)acrílico, ácidos
carboxílicos insaturados, así como derivados (como anhídridos e
imidas) de ácidos carboxílicos insaturados. Son especialmente
adecuados los (co)polímeros que contienen al menos un
monómero seleccionado del grupo de estireno,
\alpha-metilestireno, ácido acrílico, ácido
metacrílico, éster alquílico (C_{1} a C_{4}) de ácido
metacrílico, acrilonitrilo y anhídrido de ácido maleico.
A diferencia del componente B2, el componente C
destaca por un peso molecular promedio esencialmente menor. El peso
molecular promedio en peso del componente C se encuentra entre 1500
y 5000 g/mol, preferiblemente entre 2000 y 4500 g/mol. La
composición química del componente C debe elegirse de forma que la
temperatura de transición vítrea (T_{g}) del componente C sea
> 40ºC, preferiblemente > 50ºC, y el componente C no muestre
a las temperaturas de procesamiento habituales de las composiciones
de PC+ABS (260 a 280ºC) ningún fenómeno de descomposición digno de
mención. Generalmente, la temperatura de transición vítrea no deberá
superar 70ºC. La pérdida de masa en el análisis termogravimétrico
dinámico (TGA) a una velocidad de calentamiento de 10 K/min en
corriente de nitrógeno deberá medirse a 280ºC a como máximo el 10%
en peso, preferiblemente a como máximo el 5% en peso referido, al
componente C.
Estas bajas pérdidas de masa se alcanzan cuando
la proporción de \alpha-metilestireno en el
copolímero asciende a del 1,5 al 17% en peso y/o la proporción de
acrilato en el copolímero C) asciende a más del 0 y menos del 20%
en peso, especialmente a más del 0 y a menos del 17% en peso. Un
límite inferior especialmente preferido para la proporción de
acrilato en el copolímero es el 3% en peso, especialmente el 5% en
peso, refiriéndose los datos de cantidades al copolímero C).
Los acrilatos preferidos son acrilato de butilo
o metacrilato de glicidilo.
Los (co)polímeros de vinilo según el
componente C son conocidos y también se ofrecen y comercializan
comercialmente como aditivos de fluidez, por ejemplo, bajo el
nombre comercial Joncryl® de la empresa Johnson Polymers Inc.
(Sturtevant, WI, EE.UU.), entre otros.
Los (co)polímeros de vinilo según el
componente C pueden prepararse según procedimientos conocidos en la
bibliografía, por ejemplo, según el procedimiento que se describe
en las patentes de EE.UU. US 4.414.370, US 4.529.787, US 4.546.160 y
US 5.508.366.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
D
Los agentes ignífugos que contienen fósforo en
el sentido según la invención se seleccionan preferiblemente de los
grupos de los ésteres de ácido fosfórico y fosfónico mono y
oligoméricos, fosfonatoaminas y fosfacenos, pudiendo también
utilizarse como agentes ignífugos mezclas de varios componentes
seleccionados de uno o más de estos grupos. También pueden
utilizarse compuestos de fósforo sin halógenos no especialmente
mencionados en este documento solos o en combinación discrecional
con otros compuestos de fósforo sin halógenos.
Los ésteres de ácido fosfórico o fosfónico mono
y oligoméricos preferidos son compuestos de fósforo de fórmula
general (IV)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4}
significan, independientemente entre sí, respectivamente alquilo
C_{1} a C_{8} dado el caso halogenado, respectivamente
cicloalquilo C_{5} a C_{6}, arilo C_{6} a C_{20} o
aralquilo C_{7} a C_{12} dado el caso sustituido con alquilo,
preferiblemente alquilo C_{1}-C_{4}, y/o
halógeno, preferiblemente cloro,
bromo,
- n
- significa, independientemente entre sí, 0 ó 1
- q
- significa 0 a 30 y
- X
- significa un resto aromático de uno o varios núcleos con 6 a 30 átomos de C, o un resto alifático lineal o ramificado con 2 a 30 átomos de C, que puede estar sustituido con OH y contener hasta 8 enlaces éter.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferiblemente, R^{1}, R^{2}, R^{3} y
R^{4} representan, independientemente entre sí, alquilo
C_{1}-C_{4}, fenilo, naftilo o
fenil-alquilo C_{1}-C_{4}. Los
grupos aromáticos R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} pueden estar
sustituidos a su vez con grupos halógeno y/o alquilo,
preferiblemente cloro, bromo y/o alquilo
C_{1}-C_{4}. Los restos arilo especialmente
preferidos son cresilo, fenilo, xilenilo, propilfenilo o
butilfenilo, así como los derivados bromados y clorados
correspondientes de los mismos.
- X
- en la fórmula (IV) significa preferiblemente un resto aromático de uno o varios núcleos con 6 a 30 átomos de C. Éste se deriva preferiblemente de difenoles de fórmula (I).
- n
- en la fórmula (IV) puede ser, independientemente entre sí, 0 ó 1, preferiblemente n es igual a 1.
- q
- representa valores de 0 a 30. En la utilización de mezclas de distintos componentes de fórmula (IV) pueden usarse preferiblemente mezclas de valores de q promedio en número de 0,3 a 20, con especial preferencia 0,5 a 10, especialmente 0,5 a 6.
\newpage
- X
- representa con especial preferencia
\vskip1.000000\baselineskip
o sus derivados clorados o
bromados, X se deriva especialmente de resorcina, hidroquinona,
bisfenol A o difenilfenol. X se deriva con especial preferencia de
bisfenol
A.
La utilización de ésteres de ácido fosfórico
oligoméricos de fórmula (IV) que se derivan de bisfenol A es
especialmente ventajosa ya que las composiciones que contienen este
compuesto de fósforo presentan una resistencia a la tensofisuración
y a la hidrólisis especialmente alta, así como una tendencia
especialmente baja a la formación de capas en el procesamiento de
moldeo por inyección. Además, con estos agentes ignífugos puede
lograrse una estabilidad dimensional al calor especialmente
alta.
Como componente C según la invención pueden
utilizarse monofosfatos (q=0), oligofosfatos
(q=1-30) o mezclas de mono y oligofosfatos.
Los compuestos de monofósforo de fórmula (IV)
son especialmente fosfato de tributilo, fosfato de
tris-(2-cloroetilo), fosfato de
tris-(2,3-dibromopropilo), fosfato de trifenilo,
fosfato de tricresilo, fosfato de difenilcresilo, fosfato de
difeniloctilo, fosfato de
difenil-2-etilcresilo, fosfato de
tri(isopropilfenilo), fosfatos de arilo sustituidos con
halógeno, ésteres dimetílicos de ácido metilfosfónico, ésteres
difenílicos de ácido metilfosfénico, ésteres dietílicos de ácido
fenilfosfónico, óxido de trifenilfosfina u óxido de
tricresilfosfina.
Los compuestos de fósforo según el componente C,
fórmula (IV), son conocidos (véanse, por ejemplo, los documentos
EP-A 363 608, EP-A 640 655) o pueden
prepararse de manera análoga según procedimientos conocidos (por
ejemplo, Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, tomo 18,
pág. 301 y siguientes 1979; Houben-Weyl, Methoden
der organischen Chemie, tomo 12/1, pág. 43; Beilstein tomo 6, pág.
177).
Los valores de q promedio pueden determinarse
determinando la composición de la mezcla de fosfatos (dispersión de
pesos moleculares) mediante procedimientos adecuados (cromatografía
de gases (GC), cromatografía líquida de alta presión (HPLC),
cromatografía de exclusión molecular (GPC)) y calculando a partir de
éstas los valores promedio para q.
Las fosfonatoaminas son preferiblemente
compuestos de fórmula (V)
(V)A_{3-y}-NB^{1}_{y}
en la
que
- A
- representa un resto de fórmula (Va)
o
(Vb)
R^{11} y R^{12} representan,
independientemente entre sí, alquilo
C_{1}-C_{10} sin sustituir o sustituido o arilo
C_{6}-C_{10} sin sustituir o
sustituido,
R^{13} y R^{14} representan,
independientemente entre sí, alquilo
C_{1}-C_{10} sin sustituir o sustituido o arilo
C_{6}-C_{10} sin sustituir o
sustituido,
R^{13} y R^{14} representan
juntos alquileno C_{3}-C_{10} sin sustituir o
sustituido,
- y
- significa los valores numéricos 0, 1 ó 2 y
- B^{1}
- representa independientemente hidrógeno, alquilo C_{2}-C_{8} dado el caso halogenado, arilo C_{6}-C_{10} sin sustituir o sustituido,
- B^{1}
- representa preferiblemente independientemente hidrógeno, etilo, n- o iso-propilo, que pueden estar sustituidos con halógeno, arilo C_{6}-C_{10} sin sustituir o sustituido con alquilo C_{1}-C_{4} y/o halógeno, especialmente fenilo o naftilo.
Alquilo en R^{11}, R^{12}, R^{13} y
R^{14} representa independientemente preferiblemente metilo,
etilo, n-propilo, iso-propilo, n-,
iso-, sec- o terc-butilo, pentilo o hexilo.
Alquilo sustituido en R^{11}, R^{12},
R^{13} y R^{14} representa independientemente preferiblemente
alquilo C_{1}-C_{10} sustituido con halógeno,
especialmente metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-, iso-, sec- o
terc-butilo, pentilo o hexilo sustituido una o dos
veces.
Arilo C_{6}-C_{10}
representa en R^{11}, R^{12}, R^{13} y R^{14}
independientemente preferiblemente fenilo, naftilo o binaftilo,
especialmente o-fenilo, o-naftilo,
o-binaftilo, que pueden estar sustituidos con
halógeno (en general una, dos o tres veces).
R^{13} y R^{14} pueden formar una estructura
de anillo junto con los átomos de oxígeno a los que están
directamente unidos y el átomo de fósforo.
A modo de ejemplo y preferiblemente son de
mencionar:
5,5,5',5',5'',5''-hexametiltris(1,3,2-dioxafosforinan-metan)amino-2,2',2''-trióxido
de fórmula (Va-1)
(producto experimental XPM 1000 de
la empresa Solutia Inc., St. Louis,
EE.UU.).
1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina,
N-butil-N[(5,5-dimetil-1,3,2-dioxafosforinan-2-il)-metil]-5,5-dimetil-,
P,2-dióxidos;
1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina,
N-[[5''5-dimetil-1,3,2-dioxafosforinan-2-il)metil]-5,5-dimetil-N-
fenil-, P,2-dióxido; 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N,N-dibutil-5,5-dimetil-, 2-óxido, 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanimina, N-[(5,5-dimetil-1,3,2-dioxafosfonan-2-il)metil]-N-etil-5,5-dimetil-, P,2-dióxido, 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N-butil-N-[(5,5-diclorometil-1,3,2,dioxafosforinan-2-il)-metil]-5,5-di-clorometil-, P,2-dióxido, 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N-[(5,5-diclorometil-1,3,2-dioxafosforinan-2-il)metil]-5,5-di-clorometil-N-fenil-,
P,2-dióxido; 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N,N-di-(4-clorobutil)-5,5-dimetil-2-óxidos; 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanimina, N-[(5,5-dimetil-1,3,2-dioxafosforinan-2-il)metan]-N-(2-cloroetil)-5,5-di(clorometil)-, P2-dióxido.
fenil-, P,2-dióxido; 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N,N-dibutil-5,5-dimetil-, 2-óxido, 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanimina, N-[(5,5-dimetil-1,3,2-dioxafosfonan-2-il)metil]-N-etil-5,5-dimetil-, P,2-dióxido, 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N-butil-N-[(5,5-diclorometil-1,3,2,dioxafosforinan-2-il)-metil]-5,5-di-clorometil-, P,2-dióxido, 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N-[(5,5-diclorometil-1,3,2-dioxafosforinan-2-il)metil]-5,5-di-clorometil-N-fenil-,
P,2-dióxido; 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanamina, N,N-di-(4-clorobutil)-5,5-dimetil-2-óxidos; 1,3,2-dioxafosforinan-2-metanimina, N-[(5,5-dimetil-1,3,2-dioxafosforinan-2-il)metan]-N-(2-cloroetil)-5,5-di(clorometil)-, P2-dióxido.
Se prefieren además:
compuestos de fórmula (Va-2) o
(Va-3)
en las
que
R^{11}, R^{12}, R^{13} y
R^{14} tienen los significados especificados
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se prefieren especialmente compuestos de fórmula
(Va-2) y (Va-1).
La preparación de las fosfonatoaminas se
describe, por ejemplo, en la memoria de patente de los EE.UU.
5.844.028.
Los fosfacenos son compuestos de fórmulas (VIa)
y (VIb)
en las
que
- R
- es respectivamente igual o distinto y representa amino, respectivamente alquilo C_{1} a C_{8}, o alcoxi C_{1} a C_{8}, dado el caso halogenado, preferiblemente halogenado con flúor, respectivamente cicloalquilo C_{5} a C_{6} dado el caso sustituido con alquilo, preferiblemente alquilo C_{1}-C_{4}, y/o halógeno, preferiblemente cloro y/o bromo, arilo C_{6} a C_{20}, preferiblemente fenilo o naftilo, ariloxi C_{6} a C_{20}, preferiblemente fenoxi, naftiloxi, o aralquilo C_{7} a C_{12}, preferiblemente fenil-alquilo C_{1}-C_{4},
- k
- representa 0 o un número de 1 a 15, preferiblemente representa un número de 1 a 10.
\vskip1.000000\baselineskip
A modo de ejemplo son de mencionar:
Propoxifosfaceno, fenoxifosfaceno,
metilfenoxifosfaceno, aminofosfaceno y fluoroalquilfosfaceno.
Se prefiere fenoxifosfaceno.
Los fosfacenos pueden utilizarse solos o como
mezcla. El resto R puede ser siempre igual o 2 o más restos en las
fórmulas (VIa) y (VIb) pueden ser distintos.
Los fosfacenos y su preparación se describen,
por ejemplo, en los documentos EP-A 728 811,
DE-A 1 961668 y WO 97/40092.
Los agentes ignífugos pueden utilizarse solos o
en cualquier mezcla entre sí o en mezcla con otros agentes
ignífugos.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
E
Los agentes ignífugos que se corresponden con el
componente D se usan frecuentemente en combinación con los
denominados agentes antigoteo que disminuyen la tendencia del
material a formar gotas ardientes en caso de incendio. A modo de
ejemplo son de mencionar en este caso compuestos de las clases de
sustancias de las poliolefinas fluoradas, de las siliconas, así
como fibras de aramida. Éstos también pueden utilizarse en las
composiciones según la invención. Como agentes antigoteo se usan
preferiblemente poliolefinas fluoradas.
Las poliolefinas fluoradas son conocidas y se
describen, por ejemplo, en el documento EP-A 0 640
655. Se comercializan, por ejemplo, bajo la marca Teflon® 30N de
DuPont.
Las poliolefinas fluoradas pueden utilizarse
tanto en forma pura como también en forma de una mezcla coagulada
de emulsiones de las poliolefinas fluoradas con emulsiones de los
polímeros de injerto (componente B1) o con una emulsión de un
copolímero, preferiblemente basado en estireno/acrilonitrilo o PMMA,
mezclándose la poliolefina fluorada como emulsión con una emulsión
del polímero de injerto o del copolímero y coagulándose a
continuación.
Además, las poliolefinas fluoradas pueden
utilizarse como precompuesto con el polímero de injerto (componente
B1) o un copolímero, preferiblemente basado en
estireno/acrilonitrilo o PMMA. Las poliolefinas fluoradas se
mezclan como polvo con un polvo o gránulo del polímero de injerto o
copolímero y se combinan en la masa fundida en general a
temperaturas de 200 a 330ºC en unidades habituales como mezcladoras
internas, prensas extrusoras o tornillos de doble husillo.
Las poliolefinas fluoradas también pueden
utilizarse en forma de una mezcla madre que se prepara mediante
polimerización en emulsión de al menos un monómero
monoetilénicamente insaturado en presencia de una dispersión acuosa
de la poliolefina fluorada. Los componentes de monómero preferidos
son estireno, acrilonitrilo, metacrilato de metilo y sus mezclas.
El polímero se utiliza como polvo suelto después de la precipitación
ácida y el posterior secado.
Los productos coagulados, precompuestos o
mezclas madre poseen normalmente contenidos de sólidos de
poliolefina fluorada del 5 al 95% en peso, preferiblemente del 7 al
80% en peso.
Las poliolefinas fluoradas se utilizan en
concentraciones de 0 a 1 partes en peso, preferiblemente de 0,1 a
0,5 partes en peso, especialmente 0,2 a 0,5 partes en peso,
refiriéndose estos datos de cantidades en la utilización de un
producto coagulado, precompuesto o mezcla madre a la poliolefina
fluorada pura.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente F (Otros
aditivos)
Las composiciones según la invención pueden
contener además por lo menos un aditivo polimérico habitual, como
un lubricante o agente de desmoldeo, por ejemplo tetraestearato de
pentaeritritol, un agente de nucleación, un antiestático, un
estabilizador, una carga o sustancia de refuerzo, por ejemplo un
silicato como talco o wollastonita, otro agente ignífugo o un
sinergista ignífugo, como por ejemplo un material inorgánico a
escala nanométrica, así como un colorante o un pigmento.
Además, las composiciones según la invención
pueden contener otros componentes poliméricos, como por ejemplo
poli(óxidos de fenileno), poliésteres, resinas epoxídicas o
novolacas.
Todos los datos de partes en peso en esta
solicitud están normalizados de forma que la suma de las partes en
peso de todos los componentes en la composición da 100.
Las composiciones según la invención se preparan
mezclando de manera conocida los constituyentes respectivos y
combinándolos en masa fundida y extruyéndolos en masa fundida a
temperaturas de 200ºC a 300ºC en unidades habituales como
mezcladoras internas, prensas extrusoras o tornillos de doble
husillo.
El mezclado de los distintos constituyentes
puede realizarse de manera conocida tanto sucesiva como
simultáneamente, y concretamente tanto a aproximadamente 20ºC
(temperatura ambiente) como a mayor temperatura.
Las composiciones según la invención pueden
usarse para fabricar piezas moldeadas de cualquier tipo. Éstas
pueden fabricarse, por ejemplo, mediante moldeo por inyección,
extrusión y el procedimiento de moldeo por soplado. Otra forma de
procesamiento es la fabricación de cuerpos moldeados mediante
embutición profunda a partir de las placas o láminas previamente
fabricadas.
Por tanto, además es objeto de la invención un
procedimiento para la preparación de composiciones, su uso para la
fabricación de piezas moldeadas, así como las propias piezas
moldeadas.
Ejemplos de tales piezas moldeadas son láminas,
perfiles, piezas de carcasas de cualquier tipo, por ejemplo para
electrodomésticos como exprimidores, máquinas de café, batidoras;
para máquinas de oficina como monitores, impresoras,
fotocopiadoras; además de placas, tubos, canales para instalaciones
eléctricas, perfiles para el sector de la construcción,
construcción de interiores y aplicaciones exteriores; piezas del
campo de la electrotecnia como interruptores y clavijas, así como
piezas para interiores y exteriores en automóviles.
Las composiciones según la invención pueden
utilizarse especialmente, por ejemplo, para la fabricación de las
siguientes piezas moldeadas:
- \quad
- Piezas de instalación interior para vehículos sobre raíles, barcos, aviones, autobuses y automóviles, tapacubos, carcasas de aparatos eléctricos que contienen transformadores pequeños, carcasas para aparatos para la difusión y comunicación de información, carcasas y revestimientos para fines médicos, aparatos de masaje y carcasas para ellos, vehículos de juguete para niños, paneles planos, carcasas para dispositivos de seguridad, alerones traseros, piezas de la carrocería para automóviles, recipientes de transporte calorifugados, dispositivo para la tenencia o cuidado de pequeños animales, piezas moldeadas para equipamientos sanitarios o de baños, rejillas de protección para orificios de ventilación, piezas moldeadas para pabellones y cuartos de herramientas, carcasas para útiles de jardinería, piezas de seguridad en el interior de automóviles.
Los siguientes ejemplos sirven para explicar
adicionalmente la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los componentes especificados en la tabla 1 y
brevemente explicados a continuación se combinaron en masa fundida
en una ZSK-25 a 260ºC. Las probetas de ensayo se
fabricaron en una máquina de moldeo por inyección modelo Arburg 270
E a 260ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
A
Policarbonato lineal basado en bisfenol A con
una viscosidad relativa en disolución de 1,28, medida en
CH_{2}Cl_{2} como disolvente a 25ºC y en una concentración de
0,5 g/100 ml.
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
B
- B1:
- Polímero de injerto de 40 partes en peso de estireno y acrilonitrilo en la relación de peso de 73:27 en 60 partes en peso de caucho de polibutadieno reticulado particulado (diámetro medio de partícula d_{50} = 0,33 \mum) preparado mediante polimerización en emulsión.
- B2:
- Copolímero de estireno/acrilonitrilo con una relación de peso de estireno/acrilonitrilo de 72:28 y una viscosidad límite de 0,55 dl/g (medición en dimetilformamida a 20ºC).
\vskip1.000000\baselineskip
Componente
C
Joncryl® ADF-1350: copolímero de
estireno-acrilato de la empresa Johnson Polymers
Inc. (Sturtevant, WI,
EE.UU.) con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 4000 g/mol y con una temperatura de transición vítrea T_{g} de 54ºC. La pérdida de masa en el análisis termogravimétrico dinámico (TGA) a una velocidad de calentamiento de 10 K/min en corriente de nitrógeno medida a 280ºC se encuentra en el 3% en peso,
EE.UU.) con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 4000 g/mol y con una temperatura de transición vítrea T_{g} de 54ºC. La pérdida de masa en el análisis termogravimétrico dinámico (TGA) a una velocidad de calentamiento de 10 K/min en corriente de nitrógeno medida a 280ºC se encuentra en el 3% en peso,
\vskip1.000000\baselineskip
Componentes
D
Componente
E
Polímero de tetrafluoroetileno como mezcla
coagulada de una emulsión de polímero de injerto según el componente
B1 anteriormente mencionado en agua y una emulsión de polímero de
tetrafluoroetileno en agua. La relación de peso del polímero de
injerto B1 respecto al polímero de tetrafluoroetileno en la mezcla
es del 90% en peso respecto al 10% en peso. La emulsión de polímero
de tetrafluoroetileno posee un contenido de sólidos del 60% en
peso; el diámetro medio de partícula se encuentra entre 0,05 y 0,5
\mum. La emulsión de polímero de injerto posee un contenido de
sólidos del 34% en peso.
La emulsión del polímero de tetrafluoroetileno
(Teflon® 30 N de la empresa DuPont) se mezcla con la emulsión del
polímero de injerto B1 y se estabiliza con 1,8% en peso, referido al
sólido de polímero, de antioxidantes fenólicos. La mezcla se
coagula a de 85 a 95ºC con una disolución acuosa de MgSO_{4} (sal
amarga) y ácido acético a pH 4 a 5, se filtra y se lava hasta
quedar prácticamente libre de electrolito, a continuación se libera
agua mediante centrifugación de la cantidad principal y luego se
seca a 100ºC para dar un polvo.
Componente
F1
\newpage
Componente
F2
La determinación de la resistencia al impacto
con probeta entallada se realiza a temperatura ambiente según ISO
180/1A en barras con la dimensión 80 mm x 10 mm x 4 mm.
La determinación de la estabilidad dimensional
al calor según Vicat B120 se realiza según ISO 306 en barras con la
dimensión 80 mm x 10 mm x 4 mm.
El comportamiento de tensofisuración
(comportamiento ESC) bajo la acción de productos químicos se
investiga en barras de dimensión 80 mm x 10 mm x 4 mm según DIN 53
449. Como medio de prueba se usa una mezcla de 60% en volumen de
tolueno y 40% en volumen de isopropanol. Los cuerpos de ensayo se
extienden previamente mediante una plantilla de arco circular y se
determina el tiempo hasta el fallo por rotura en este medio en
función de la extensión previa. En las composiciones ignifugadas se
evalúa la extensión previa mínima a la que se produce un fallo por
rotura en el plazo de 5 min. En las composiciones sin agente
ignífugo se recurre como criterio de evaluación al tiempo hasta el
fallo por rotura a un alargamiento de las fibras exteriores
constante del 0,8%.
La determinación de la viscosidad de fusión se
realiza según DIN 54 811 a 260ºC y una velocidad de cizallamiento de
1000 s^{-1}.
El comportamiento al fuego de las muestras
ignífugas se midió según UL-obj. 94 V en barras de
dimensión
127 mm x 12,7 mm x 1,5 mm.
127 mm x 12,7 mm x 1,5 mm.
En la tabla 1 se recoge un resumen de las
propiedades de la composición según la invención o las probetas de
ensayo obtenidas a partir de ella.
De la tabla 1 es evidente que mediante la
adición del copolímero de vinilo de bajo peso molecular mejora tanto
la fluidez de la masa fundida como la resistencia a productos
químicos (el comportamiento ESC). El comportamiento de resistencia
a la llama, la resistencia al impacto con probeta entallada y la
estabilidad dimensional al calor no están afectados en el marco de
la precisión de medición.
Claims (20)
1. Composición que contiene
- A)
- policarbonato o poliéstercarbonato aromático o mezclas de los mismos,
- B)
- (co)polímeros de vinilo modificados con caucho,
- C)
- (co)polímeros de vinilo que contienen una proporción de \alpha-metilestireno del 1,5 al 17% en peso y/o una proporción de acrilato superior al 0 e inferior al 20% en peso, referido al copolímero C), con un peso molecular promedio en peso M_{W} de 1500 a 5000 g/mol y con una temperatura de transición vítrea de > 40ºC y dado el caso
- D)
- agentes ignífugos basados en fósforo y
- E)
- agentes antigoteo.
2. Composición según la reivindicación 1 que
contiene
- 20 a 98 partes en peso del componente A)
- 1 a 80 partes en peso del componente B)
- 0,1 a 20 partes en peso del componente C) y dado el caso
- 1 a 30 partes en peso del componente D)
- 0 a 1 partes en peso del componente E).
3. Composición según la reivindicación 1 que
contiene
- 40 a 90 partes en peso del componente A)
- 0 a 50 partes en peso del componente B)
- 0,5 a 10 partes en peso del componente C) y dado el caso
- 2 a 20 partes en peso del componente D)
- 0,1 a 0,5 partes en peso del componente E).
4. Composiciones según la reivindicación 1, en
las que el componente C) presenta un peso molecular promedio en
peso M_{W} de 2000 a 4500 g/mol y una temperatura de transición
vítrea > 50ºC.
5. Composición según la reivindicación 1 que
contiene como componente B) uno o varios polímeros de injerto
de
5 al 95% en peso de monómeros de una mezcla
de
- 1.
- 50 al 99% en peso de al menos uno seleccionado del grupo de los compuestos aromáticos de vinilo, compuestos aromáticos de vinilo sustituidos en el núcleo y ésteres alquílicos (C_{1}-C_{8}) de ácido metacrílico y
- 2.
- 1 al 50% en peso de al menos uno seleccionado del grupo de los cianuros de vinilo, ésteres alquílicos (C_{1}-C_{8}) de ácido (met)acrílico y derivados de ácidos carboxílicos insaturados
en del 95 al 5% en peso de caucho
con temperaturas de transición vítrea < 10ºC como base de
injerto.
6. Composición según la reivindicación 5, en la
que los monómeros del grupo 1 se seleccionan de al menos uno del
grupo de estireno, \alpha-metilestireno y
metacrilato de metilo y los monómeros del grupo 2 se seleccionan de
al menos uno del grupo de acrilonitrilo, anhídrido de ácido maleico
y metacrilato de metilo.
7. Composición según la reivindicación 6, en la
que los monómeros son estireno y acrilonitrilo.
8. Composición según la reivindicación 5, en la
que la base de injerto se selecciona de al menos uno del grupo de
los cauchos diénicos, cauchos acrílicos, cauchos
EP(D)M, cauchos de poliuretano y silicona, así como
cauchos compuestos de al menos dos de los cauchos mencionados.
\newpage
9. Composición según la reivindicación 8, en la
que la base de injerto se selecciona de al menos uno del grupo de
los cauchos diénicos, cauchos acrílicos y cauchos de
silicona-acrilato.
10. Composición según la reivindicación 1 que
contiene como componente C) (co)polímero de vinilo de al
menos un monómero seleccionado del grupo de los compuestos
aromáticos de vinilo, cianuros de vinilo, ésteres alquílicos
(C_{1}-C_{8}) de ácido (met)acrílico,
ácidos carboxílicos insaturados, así como derivados de ácidos
carboxílicos insaturados.
11. Composición según la reivindicación 10, en
la que el (co)polímero de vinilo contiene al menos un
monómero seleccionado del grupo de estireno,
\alpha-metilestireno, ácido acrílico, ácido
metacrílico, éster alquílico (C_{1}-C_{4}) de
ácido (met)acrílico, acrilonitrilo y anhídrido de ácido
maleico.
12. Composición según la reivindicación 1, en
la que el componente D) se selecciona de al menos uno del grupo de
los ésteres de ácido fosfórico y fosfónico mono y oligoméricos,
fosfonatoaminas, fosfacenos o sus mezclas.
13. Composición según la reivindicación 12 que
contiene como componente D) ésteres de ácido fosfórico o fosfónico
mono y oligoméricos de fórmula general (IV)
en la
que
- \quad
- R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} significan, independientemente entre sí, respectivamente alquilo C_{1} a C_{8} dado el caso halogenado, respectivamente cicloalquilo C_{5} a C_{6}, arilo C_{6} a C_{20} o aralquilo C_{7} a C_{12} dado el caso sustituido con alquilo y/o halógeno,
- \quad
- n significa, independientemente entre sí, 0 ó 1
- \quad
- q significa 0 a 30 y
- \quad
- X significa un resto aromático de uno o varios núcleos con 6 a 30 átomos de C, o un resto alifático lineal o ramificado con 2 a 30 átomos de C, que puede estar sustituido con OH y contener hasta 8 enlaces éter.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Composición según la reivindicación 13, en
la que X en la fórmula (IV) representa
o sus derivados clorados o
bromados,
R^{1} representa fenilo o fenilo sustituido
con alquilo C_{1}-C_{4} y
q significa 0,5 a 6.
15. Composición según la reivindicación 1 que
contiene al menos un aditivo seleccionado del grupo de los
lubricantes o agentes de desmoldeo, agentes de nucleación,
antiestáticos, estabilizadores, cargas o sustancias de refuerzo,
sinergistas ignífugos, colorantes y pigmentos.
16. Composición según una de las
reivindicaciones precedentes que contiene como agente antigoteo
poliolefinas fluoradas en forma de un precompuesto o una mezcla
madre con un polímero de injerto según el componente B) o un
(co)polímero de vinilo.
17. Composición según la reivindicación 16, en
la que la poliolefina fluorada se utiliza en forma de un
precompuesto o mezcla madre con un copolímero basado en
estireno/acrilonitrilo o poli(metacrilato de metilo).
18. Uso de una composición según la
reivindicación 1 para la fabricación de piezas moldeadas.
19. Pieza moldeada que puede obtenerse a partir
de la composición según la reivindicación 1.
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