ES2334400T3 - Copoliamidas amorfas que comprenden p-bis(aminociclohexil) metano y acido tereftalico. - Google Patents
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Abstract
Copoliamidas de fórmula: PACM.T/D.X/X1.Y1 resultantes de la condensación de PACM, ácido terefiálico, una diamina D, un diácido X, una diamina X1 y un diácido Y1 en donde: PACM representa el p-bis(aminociclohexil)metano, T representa ácido tereñálico, D representa una diamina elegida entre diaminas aromáticas, arilalifáticas y cicloalifáticas, X representa un diácido HOOC-(CH2)n-COOH que tiene de 8 a 20 átomos de carbono, X1 representa una diamina alifática, Y1 representa un diácido HOOC-(CH2)n-COOH que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, la proporción molar de PACM.T es tal que (PACM.T)/(PACM.T+D.X) se encuentra por encima de 0,5 y puede incrementarse a 1, la proporción molar de X1 está comprendida entre 16% y 38%, X1.Y1 puede reemplazarse parcial o totalmente por Z, una lactama o un ácido alfa-omega aminocarboxílico que tiene de 9 a 20 átomos de carbono, y en este caso la proporción molar de Z está comprendida entre 33% y 75%.
Description
Copoliamidas amorfas que comprenden
p-bis(aminociclohexil)metano y ácido
tereftálico.
La presente invención se refiere a copoliamidas
amorfas transparentes que comprenden
p-bis(aminociclohexil)metano y ácido
tereftálico. El
p-bis(aminociclohexil)metano o
4,4'-metilenbis(ciclohexilamina) suele
describirse con el nombre de PACM.
La presente invención también se refiere a los
objetos obtenidos a partir de esta composición. Las poliamidas son
polímeros ampliamente utilizados por sus numerosas propiedades.
Concretamente, las poliamidas exhiben algunas o todas de las
propiedades indicadas a continuación: transparencia, resistencia al
impacto, a la tracción y/o a la compresión, alta resistencia a los
ataques del exterior, tales como frío, calor, agentes químicos,
radiación, en particular radiación UV, y otras. En consecuencia, se
ha observado la llegada de objetos a base de poliamidas, tales
como, por ejemplo, monturas para gafas, diversos recipientes,
accesorios para vehículos a motor, materiales quirúrgicos,
artículos para envases o artículos deportivos.
En US 6 277 911 se proporcionan copoliamidas
transparentes, incoloras, amorfas y sus mezclas o aleaciones en
donde las copoliamidas están constituidas por:
- (i)
- al menos una diamina cicloalifática alquil-sustituida que tiene de 14 a 22 átomos de carbono; y
- (ii)
- al menos un ácido dicarboxílico alifático no ramificado que tiene de 7 a 14 átomos de carbono, junto con al menos un ácido dicarboxílico aromático en donde dicho al menos ácido dicarboxílico aromático está presente en una cantidad no mayor de 20 moles%;
en donde dicha copoliamida o mezcla o aleación
contiene opcionalmente aditivos indicados para el procesado y/o uso
y en donde dichas copoliamidas tienen una viscosidad relativa en
solución mayor de 1,6 y en donde dichas otras poliamidas se eligen
del grupo consistente en homopoliamidas y copoliamidas
transparentes. La invención también está dirigida a artículos
moldeados producidos a partir de las mismas. En particular, las
copoliamidas, así como sus mezclas o aleaciones, de al menos una
homopoliamida alifática o copoliamida amorfa con las copoliamidas,
son aquellas en donde preferentemente están combinadas unidades
monómeras alifáticas de cadena larga con unidades monómeras
cicloálifáticas que tienen al menos un anillo de ciclohexano. Como
resultado de esta combinación, las copoliamidas así producidas
exhiben una resistencia a la fricción repetida extremadamente alta,
así como alta tenacidad, alta rigidez, alta resistencia a la
distorsión térmica bajo temperaturas elevadas y buena resistencia a
los
disolventes.
disolventes.
La US 5 696 202 describe una poliamida
transparente, incolora, amorfa, o una mezcla o aleación de la misma
con al menos una homopoliamida alifática, en donde la poliamida
transparente tiene una viscosidad relativa, en solución mayor de 1,7
y está constituida sustancialmente por al menos una diamina
cicloalifática alquil-sustituida que tiene de 14 a
22 átomos de carbono consistente esencialmente en
bis-(3-metil-4-aminociclohexil)alcano
en donde el alcano tiene de 1 a 3 átomos de carbono, y al menos un
ácido dicarboxílico alifático no ramificado que tiene de 8 a 14
átomos de carbono.
La US 5 773 558 describe una poliamida
transparente, incolora, amorfa o mezclas o aleaciones de la misma
con al menos una homopoliamida, en donde la poliamida transparente
tiene una viscosidad relativa en solución mayor de 1,5 y está
caracterizada porque: la poliamida está constituida
sustancialmente por al menos una diamina alifática no ramificada,
que tiene de 8 a 14 átomos de carbono y además por al menos un ácido
dicarboxílico cicloalifático que tiene de 8 a 22 átomos de carbono
y que tiene al menos un anillo de ciclohexano, en donde dicho ácido
puede ser reemplazado por una cantidad máxima de 20 moles% de al
menos un ácido dicarboxílico aromático y en donde la poliamida o
sus mezclas o aleaciones contiene opcionalmente aditivos indicados
para el procesado y/o uso.
La US 6 008 288 describe poliamidas
transparentes, incoloras, amorfas constituidas sustancialmente
por:
- a)
- diaminas cicloalifáticas alquil-sustituidas, preferentemente aquellas con 14 a 22 átomos de carbono, que están combinadas con ácidos dicarboxílieos alifáticos no ramificados de cadena larga que tienen de 7 a 36 átomos de carbono y con preferencia de 8 a 14 átomos de carbono, que preferentemente son reemplazados por pequeñas proporciones de ácidos dicarboxílicos aromáticos, preferentemente por una cantidad máxima de 20 moles% y en especial preferentemente por una cantidad máxima de 10 moles% de los mismos, que están constituidas sustancialmente por:
- b)
- diaminas alifáticas de cadena larga sin ramificar, preferentemente aquellas con 8 a 14 átomos de carbono, que pueden ser reemplazadas por una cantidad máxima de 90 moles% de diaminas alifáticas de cadena corta ramificadas o sin ramificar que tienen de 4 a 6 átomos de carbono, tal como pentametilendiamina o hexametilendiamina, y ácidos dicarboxílicos cicloalifáticos que tienen al menos un anillo de ciclohexano. Estos ácidos son reemplazados preferentemente con una cantidad máxima de 20 moles% y con suma preferencia con una cantidad máxima de 10 moles% de al menos un ácido dicarboxílico aromático.
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La EP 313 436 describe poliamidas constituidas
por al menos una lactama, ácido terefiálico, opcionalmente ácido
isofiálico y di aminas cicloalifáticas
alquil-sustituidas. Todos los ejemplos están
constituidos por
2,2'-dimetil-4,4'-metilenbis(ciclohexilamina)
o
bis(3-metil-4-aminociclohexil)metano.
Esta diamina suele ser descrita con el nombre de BMACM.
La US 5 310 860 es similar a la referencia
anterior.
La EP 550 308 describe poliamidas constituidas
por al menos una lactama, ácido terefiálico, ácido isofiálico y
diaminas cicloalifáticas alquil-sustituidas. Todos
los ejemplos están constituidos por BMACM. Estas poliamidas están
mezcladas además con una poliamida alifática.
La EP 553 581 describe mezclas de dos poliamidas
amorfas. Estas poliamidas están constituidas por al menos una
lactama, ácido terefiálico, ácido isofiálico y diaminas
cicloalifáticas alquil-sustituidas. Todos los
ejemplos están constituidos por BMACM.
La EP 628 602 describe mezclas de una poliamida
semi-cristalina y una poliamida amorfa. La poliamida
amorfa no contiene PACM.
La US 5 700 900 proporciona una composición de
copoliamida y un artículo ^{:} moldeado a partir de la misma, en
donde la composición de copoliamida comprende:
- al menos una copoliamida que incluye bloques de construcción monoméricos de cadena larga y que está constituida por
- 20 a 96 partes en peso aproximadamente, en particular 30 a 96 partes en peso aproximadamente de al menos un monómero de cadena larga que es adecuado como un bloque de construcción de cadena larga para una poliamida y que tiene de 9 a 12 átomos de carbono; y
- 4 a 80 partes en peso aproximadamente, en particular 4 a 70 partes en peso aproximadamente de monómeros precursores para poliamidas semi-aromáticas, cuyos monómeros precursores comprenden al menos una diamina, H_{2}N-RNH_{2}, y al menos un ácido dicarboxílico aromático en una relación aproximadamente equimolar entre sí,
en donde R es un radical seleccionado del grupo
consistente en un radical de cadena recta que tiene de 2 a 12
átomos de carbono, un radical alifático ramificado que tiene de 2 a
12 átomos de carbono, un radical aralifático que tiene de 7 a 12
átomos de carbono y un radical cicloalifático que tiene de 6 a 42
átomos de carbono.
Opcionalmente, hasta 15 moles% aproximadamente
de dicho o dichos ácidos dicarboxílicos aromáticos se puede
reemplazar por un ácido dicarboxílico alifático de cadena larga que
tiene de 9 a 36 átomos de carbono. Si bien dicho reemplazamiento es
opcional, cuando el reemplazamiento se selecciona, se puede
reemplazar de 0,0001 a 15 moles% aproximadamente de dicho o dichos
ácidos dicarboxílicos aromáticos. Los ejemplos describen BMACM.T/12
y 6.T/12.
La US 5 360 891 se refiere a una composición de
moldeo de poliamida incolora y transparente, procesable en estado
amorfo, que tiene buena resistencia a la fisuración por carga y
buena resistencia al impacto y que es resistente a los alcoholes,
ésteres cetonas, combustibles y agua hirviendo, que comprende el
producto de reacción de:
I. un ácido dicarboxílico alifático lineal;
- II.a)
- 35-60 moles% de trans,trans-bis(4-aminociclohexil)-metano; y
- II.b)
- 65-40 moles% de otras diaminas alifáticas, cicloalifáticas, aralifáticas o aromáticas como componentes de partida, variando la relación molar de los componentes I y II en el intervalo de 0,95 a 1,05:1, preferentemente 0,98 a 1,02:1.
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También se refiere a un procedimiento para la
preparación de una composición de moldeo de poliamida incolora y
transparente, procesable en estado amorfo, que tiene buena
resistencia a la fisuración por carga y buena resistencia al
impacto y que es resistente a los alcoholes, ésteres cétonas,
combustibles y agua hirviendo, que comprende policondensar
I. un ácido dicarboxílico alifático lineal;
- II.a)
- 35-60 moles% de trans,trans-bis(4-aminociclohexil)-metano; y
- II.b)
- 65-40 moles% de otras diaminas alifáticas, cicloalifáticas, aralifáticas o aromáticas en estado fundido a una temperatura de la masa fundida de 250 a 320°C, variando la relación molar de los componentes I y II en el intervalo de 0,95 a 1,05:1, preferentemente 0,98 a 1,02:1.
\vskip1.000000\baselineskip
Componentes ácidos I adecuados son los ácidos
dicarboxílicos lineales que tienen de 6 a 20 átomos de carbono,
tales como, por ejemplo, ácido octanodioico, ácido decanodioico,
ácido dodecanodioico y ácido tridecanodioico. En particular se
prefieren el ácido n-decanodioico (ácido
n-sebácico) y el ácido
n-dodecanodioico. En los ejemplos únicamente se
citan diácidos C10 y C12.
\vskip1.000000\baselineskip
La US 2003 0235666 se refiere a materiales de
moldeo de poliamida transparentes que se caracterizan porque
tienen una entalpia de fusión comprendida entre 0 y 12 J/g y porque
las poliamidas están constituidas por:
- \bullet
- 100 moles% de una mezcla de diaminas que contiene 10-70 moles% de PACM [bis-(4-amino-ciclohexil)-metano] con menos de 50% en peso de isómero trans,trans y 90-30 moles% de MACM [bis-(4-amino-3-metil-ciclohexil)-metano], en donde, opcionalmente, 0-10 moles% pueden estar reemplazados por otras diaminas alifáticas que tienen de 6 a 12 átomos de carbono, diaminas cicloalifáticas, cicloalifáticas alquil-sustituidas, alifáticas ramificadas o multiaminas que tienen de 3 a 12 grupos amino o mezclas de las mismas; y
- \bullet
- 100 moles% de ácidos dicarboxílicos alifáticos de cadena larga que tienen de 89 a 14 átomos de carbono o mezclas de estos ácidos dicarboxílicos, en donde 0-10 moles% pueden estar reemplazados por otros ácidos dicarboxílicos aromáticos o ciclo alifáticos que tienen de 8 a 16 átomos de carbono, que especialmente se eligen del grupo consistente en ácido isofiálico, ácido terefiálico, ácido nafialendicarboxílico, ácido ciclohexanodicarboxílico o mezclas de los mismos; y
- \bullet
- en donde, opcionalmente, 0-10 moles% de las otras diaminas alifáticas de cadena larga y 0-10 moles% de los otros ácidos dicarboxílicos alifáticos de cadena larga se puede añadir como 0-20 moles% de ácidos omega-aminocarboxílicos que tienen de 6 a 12 átomos de carbono o lactamas que tienen de 6 a 12 átomos de carbono.
La EP 1 595 907 se refiere a una poliamida
amorfa transparente que resulta de la condensación:
- \bullet
- de al menos una diamina elegida entre diaminas aromáticas, arilalifáticas y cicloalifáticas,
- \bullet
- de ácido tetradecanodioico o de una mezcla que comprende al menos 50 moles% de ácido tetradecanodioico y al menos un diácido elegido entre ácidos dicarboxílicos alifáticos, aromáticos y cicloalifáticos.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención también se refiere a una
composición que comprende, en peso, de 1 a 100% de la poliamida
antes indicada y de 99 a 0% de una poliamida
semi-cristalina.
Todas las poliamidas transparentes amorfas
existentes tienen ventajas pero también inconvenientes. Por
ejemplo, para la subcategoría de poliamida amorfa transparente
semi-aromática, las ventajas son la capacidad de
inyección y con frecuencia la resistencia a la rotura por carga,
pero los inconvenientes son la resistencia a UV y la resistencia al
impacto. Para la categoría de poliamida transparente amorfa
cicloalifática, las ventajas e inconvenientes están habitualmente
en dirección opuesta, la resistencia a UV y al impacto es buena pero
la capacidad de inyección no es muy buena, y la resistencia a la
rotura por carga no es sobresaliente. El objeto de la invención ha
consistido en encontrar una poliamida transparente amorfa sin ningún
inconveniente importante y, en consecuencia, capaz de utilizarse de
manera más versátil.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se refiere a copoliamidas
transparentes amorfas de fórmula: PACM.T/D.X/X1.Y1 resultantes de
la condensación de PACM, ácido terefiálico, una diamina D, un
diácido X, una diamina X1 y un diácido Y1 en donde:
- PACM
- representa el p-bis(aminociclohexil)metano,
- T
- representa ácido terefiálico,
- D
- representa una diamina elegida entre diaminas aromáticas, arilalifáticas y cicloalifáticas, X representa un diácido HOOC-(CH_{2})_{n}-COOH que tiene de 8 a 20 átomos de carbono,
- X1
- representa una diamina alifática,
- Y1
- representa un diácido HOOC-(CH_{2})_{n}-COOH que tiene de ó a 20 átomos de carbono,
- \quad
- la proporción molar de PACM.T es tal que (PACM.T)/(PACM.T+D.X) se encuentra por encima de 0,5 y puede incrementarse a 1,
- \quad
- la proporción molar de X1 está comprendida entre 16% y 38%,
- X1.Y1
- puede reemplazarse parcial o totalmente por Z, una lactama o un ácido alfa-omega aminocarboxílico que tiene de 9 a 20 átomos de carbono, y en este caso la proporción molar de Z está comprendida entre 33% y 75%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos de copoliamidas de acuerdo con la
invención son PACM.T/PACM.10/6.10; PACM.T/PACM.10/6.14;
PACM.T/PACM.14/6.14; PACM.T/6.18; PACM.T/12; PACM.T/BMACM.14/12;
PACM.T/BMACM.14/6.14;
PACM.T/IPD. 14/6.14. En la fórmula anterior IPD significa isoforondiamina.
PACM.T/IPD. 14/6.14. En la fórmula anterior IPD significa isoforondiamina.
La invención también se refiere a una
composición que comprende, en peso, de 1 a 100% de la copoliamida
precedente y de 99 a 0% de un polímero elegido entre poliamidas
semicristalinas, modificadores del impacto (incluyendo copolímeros
que tienen bloques de poliamida y bloques de poliéter).
La invención también se refiere a los objetos
constituidos por la composición de la invención, tales como paneles,
películas, láminas, tubos, perfiles u objetos obtenidos mediante
moldeo por inyección. La invención también se refiere a los objetos
cubiertos con una capa protectora transparente constituida por la
composición de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Con respecto a las diaminas D, las
mismas,son de naturaleza aromática, arilalifática o ciclo alifática
y convenientemente comprenden de 6 a 36 átomos de carbono. Las
mismas se pueden emplear solas o como mezclas. Una minoría de moles
de diamina pueden estar opcionalmente sustituidos por diaminas
alifáticas lineales tales como, por ejemplo, hexametilendiamina,
nonandiamina, decandiamina o dodecandiamina, o diaminas alifáticas
ramificadas tal como, por ejemplo, metilpentametilendiamina. Entre
las diaminas aromáticas, aril alifáticas o cicloalifáticas o sus
mezclas, se prefieren las diaminas arilafáticas o cicloalifáticas.
Entre las diaminas arilalifáticas se pueden mencionar, por ejemplo,
meta-xililendiamina.
Entre las diaminas arilalifáticas o
cicloalifáticas que tienen de 6 a 36 átomos de carbono con sus
mezclas, se prefieren las diaminas cicloalifáticas. Ejemplos no
limitativos de diaminas cicloalifáticas y de sus procedimientos de
preparación pueden encontrarse en la publicación "Cycloaliphatic
Amines" (Encyclopaedia of Chemical Technology,
Kirk-Othmer, 4^{a} Edición (1992), pp.
386-405). Estas diaminas suelen comprender varios
isómeros debido a la naturaleza de los procedimientos de producción
industriales. Las diaminas cicloalifáticas comercialmente
disponibles suelen comprender uno o dos anillos cicloalífáticos
opcionalmente sustituidos. Entre las diaminas cicloalifáticas que
comprenden un anillo cicloalifático se pueden mencionar, por
ejemplo, isoforondiamina (CAS
[2855-13-2]),
1,4-ciclohexandiamina (CAS
[3114-70-3]) o
1,3-diaminometilciclohexano (CAS
[2579-20-6]).
En esta invención se prefieren las diaminas
cicloalifáticas que comprenden dos anillos cicloalífáticos. Estas
diaminas corresponden a la fórmula general (1)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en
donde
R_{1} a R_{4} representan grupos idénticos o
diferentes elegidos entre un átomo de hidrógeno o grupos alquilo de
1 a 6 átomos de carbono y X representa un enlace sencillo o un grupo
divalente constituido por:
- \bullet
- una cadena alifática lineal o ramificada de 1 a 10 átomos de carbono,
- \bullet
- un grupo ciclo alifático de 6 a 12 átomos de carbono,
- \bullet
- una cadena alifática lineal o ramificada de 1 a 10 átomos de carbono sustituida por grupos alifáticos de 6 a 8 átomos de carbono,
- \bullet
- un grupo de 8-12 átomos de carbono constituido por un grupo dialquilo lineal o ramificado con un grupo ciclohexilo o bencilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ya se han mencionado PACM, PACP y BMACM entre
las diaminas cicloalifáticas que comprenden al menos dos anillos
cicloalifáticos. También se pueden mencionar las diaminas
bis(3,5-dialquil-4-aminociclohexil)metano,
-etano, -propano o -butano. Estas diaminas y su procedimiento de
preparación se describen en la Patente US 4 293 687.
Con respecto a "X", el diácido puede
ser \alpha,\omega-diácido de cadena recta. Puede
ser ramificado o una mezcla de diácido lineal (cadena recta) y de
un diácido ramificado. Convenientemente, X contiene de 10 a 14
átomos de carbono y es lineal.
Con respecto a "X1.Y1", la diamina
X1 puede ser una \alpha,\omega-diamina de cadena
recta. Puede ser ramificada o ser una mezcla de una diamina lineal
(cadena recta) y de una diamina ramificada. El diácido Y1 puede ser
un \alpha,\omega-diácido de cadena recta. Puede
ser ramificado o puede ser una mezcla de un diácido lineal (cadena
recta) y de un diácido ramificado. Convenientemente, X1, Y1 es tal
que:
- o bien X1 es una diamina que tiene de 6 a 10 átomos de carbono e Y1 es un diácido que tiene de 10 a 14 átomos de carbono,
- o bien X1 es una diamina que tiene 6 átomos de carbono e Y1 es un diácido que tiene de 15 a 20 átomos de carbono.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con otra modalidad, X1.Y1 es Z y
resulta de la condensación de caprolactama o
lauril-lactama y preferentemente
lauril-lactama.
Con respecto a las mezclas de la copoliamida
de la invención con una poliamida semicristalina, como ejemplos
de la poliamida semicristalina se pueden mencionar poliamidas a base
de hexametilendiamina (PA 6-9,
6-10, 6-12, 6-14),
de nonandiamina (PA 9-10, 9-12,
9-14), de decandiamina (PA 10-10,
10-12, 10-14), de dodecandiamina
(PA 12-10, 12-12,
12-14), y PA 10, PA 11 y PA 12. También se pueden
mencionar las copoliamidas 11/12 que tienen o bien más de 90% de
unidades 11 o bien más de 90% de unidades 12. Estas poliamidas
resultan de la condensación de ácido
11-aminoundecanoico con
lauril-lactama (o
\alpha,\omega-aminoácido C_{12}). La mezcla se
puede producir en estado fundido en los dispositivos usuales tal
como, por ejemplo, una extrusionadora. Se puede añadir un
catalizador. Este también puede ser el remanente del catalizador
opcional empleado para la preparación de la poliamida amorfa o para
la preparación de la poliamida semicristalina. Convenientemente,
este es un catalizador orgánico o inorgánico y con preferencia es
ácido fosfórico o ácido hipofosfórico. La cantidad de catalizador
puede ser de hasta 3.000 ppm con respecto al peso de la poliamida
amorfa y de la poliamida semicristalina y convenientemente está
comprendida entre 50 y 1.000 ppm. Dichos catalizadores se describen
en la Patente EP 550 308.
En una modalidad específica de la invención, si
las mezclas de la copoliamida de la invención con una poliamida
semicristalina contienen menos de 40% aproximadamente (en peso) de
poliamida semicristalina y, por tanto, más de 60% de la
copoliamida, dichas mezclas son poliamida amorfa transparente. Si la
proporción de poliamida semicristalina se encuentra por encima de
40% aproximadamente, la mezcla no es tan transparente y tiene una
temperatura de transición vítrea demasiado baja. Preferentemente, el
polímero semicristalino tendrá, en promedio, una concentración
similar de grupo amida para obtener una capacidad de mezcla
suficiente a elevada temperatura y, por tanto, para obtener una
mezcla final bien transparente. Trabajos efectuados por T.S Ellis
aportan una explicación a todo
esto.
esto.
Con respecto a la mezcla con modificador del
impacto, como ejemplos de poliolefinas se pueden mencionar
poliolefinas reticuladas, elastómeros de EPR, EPDM, SBS y SEBS; es
preferible que estos elastómeros estén injertados con el fin de
hacer más fácil su compatibilidad con la poliamida. También se
pueden mencionar elastómeros acrílicos, por ejemplo aquellos del
tipo NBR, HNBR o X-NBR.
Con respecto a la preparación de las
copoliamidas de la invención, se puede hacer uso de cualquier
procedimiento convencional para la síntesis de poliamidas y
copoliamidas por condensación de los correspondientes monómeros. La
síntesis se puede efectuar en presencia de un catalizador. Este es
convenientemente un catalizador orgánico o inorgánico y con
preferencia es ácido fosfórico o ácido hipofosfórico. La cantidad
de catalizador puede ser de hasta 3.000 ppm con respecto al peso de
la copoliamida amorfa y convenientemente está comprendida entre 50
y 1.000 ppm. Las copoliamidas amorfas transparentes de acuerdo con
la invención y sus mezclas o aleaciones con una o más poliamidas
diferentes, también pueden comprender aditivos. Como ejemplos de
aditivos que pueden ser usados se pueden mencionar cargas
reforzantes ó no reforzantes, estabilizantes térmicos o frente a
UV, lubricantes internos o externos, plastificantes, ignífugos,
pigmentos y colorantes, cargas conductivas o disipantes de
electricidad estática, modificadores del impacto o agentes
terminadores de cadena.
Las copoliamidas amorfas de acuerdo con la
invención y sus mezclas o aleaciones con una o más poliamidas
diferentes pueden ser procesadas por tecnologías conocidas para la
conversión de materiales termoplásticos tal como, por ejemplo,
moldeo por inyección o moldeo por co-inyección, la
extrusión de láminas, películas, paneles, perfiles, filamentos,
tubos o conductos o el moldeo por soplado con extrusión de matraces,
botellas o tanques. Los objetos que pueden ser producidos de
acuerdo con estas tecnologías constituyen también una materia
objeto de la inven-
ción.
ción.
\vskip1.000000\baselineskip
P es PACM20 (detalles en la tabla 1). En
comparación con PACM48, este PACM se prefiere debido a que nunca da
lugar a un producto demasiado micro-cristalino y, en
consecuencia, es más fácil de polimerizar y preparar (temperatura
de polimerización más baja) y, por tanto, es más fácil de preparar
una composición con una mayor temperatura de transición vítrea Tg
(Tg > 100ºC). El PACM20 es suministrado por Air Product®.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
B es BMACM (llamado también MACM)
P48 es PACM48 suministrado por BASF con el
nombre Dycicane
IPD es IPD (isoforondiamina)
T es ácido tereftálico
I es ácido isofiálico
12 es lauril-lactama
.10 es diácido con 10 átomos de carbono
.14 es diácido con 14 átomos de carbono
Las formulaciones se expresan en moles,
P.T/121.6 significa 1 mol de "P", 1 mol de ".14", 1,6 mol
de "12".
\vskip1.000000\baselineskip
En un reactor a presión que tiene una capacidad
de 80 litros se colocaron 13,4 kg de lactama láurica, 7,135 kg de
4,4'-diaminociclohexilmetano (PACM20 de Air
product), 5,7 kg de ácido terefiálico y 0,5 kg de agua. La mezcla
así formada se coloca bajo una atmósfera inerte y se calienta hasta
que la temperatura alcanza los 170ºC y la presión es de 30 bares.
Después de mantener la mezcla así durante 3 horas, se efectúa
posteriormente una operación de reducción de la presión durante 2
horas para retornar a la presión atmosférica. La policondensación
se continúa a 295ºC durante 2 horas aproximadamente mientras se
inunda con nitrógeno hasta conseguir la viscosidad deseada del
polímero. Los granulos transparentes fueron secados en vacío a 90ºC
durante 8 horas. El producto tiene una viscosidad inherente en
solución (0,5% en m-cresol) de 1,15 dl/g. La
temperatura de transición vítrea es de 114ºC.
\newpage
Los siguientes ejemplos utilizan procedimientos
de preparación similares.
- Ejemplo 2:
- P_{0,8}.T_{0,8}/P_{0,2}.10_{0,2}/12_{2}
- Ejemplo 3:
- P_{0,8}.T_{0,8}/P_{0,2}.14_{0,2}/12_{2}
- Ejemplo 4:
- P_{1}.T_{1}/12_{3} (60% mol de 12)
- Ejemplo 5:
- P_{1}.T_{1}/12_{2} (50% mol de 12)
- Ejemplo 6:
- P_{0,8}.T_{0,8}/P_{0.4}.14_{0,4}/12_{1,6} (40% mol de 12)
- Ejemplo 7:
- P_{0,8}.T_{0,8}/P_{0,2}.10_{0,2}/6.10
- Ejemplo 8:
- P_{0,8}.T_{0,8}/P_{0,2}.10_{0,2}/6.14
- Ejemplo 9:
- P_{0,8}.T_{0,8}/P_{0,2}.14_{0,2}/6.14
- Ejemplo 10:
- P.T/6.18
- Ejemplo 11:
- P_{1}.T_{1}/6_{0,5}.18_{0,5} (16% mol de 6)
- Ejemplo 12:
- P_{1}.T_{1}/6_{1,5}.18_{1,5} (30% mol de 6)
- Ejemplo 13:
- P_{0,8}.T_{0,8}/B_{0,4}.14_{0,4}/12_{1,6}
- Ejemplo 14:
- P_{0,8}.T_{0,8}/IPD_{0,4}.14_{0,4}/12_{1,6}
- Ejemplo 15:
- P_{0,8}.T_{0,8}/B_{0,4}.14_{0,4}/6_{0,8}.14_{0,8}
- Ejemplo 16:
- P.T/6.14
- Ejemplo 17:
- P48.T/12_{3}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
- La capacidad de inyección es la aptitud para
poderse procesar por inyección: tiempo de ciclo corto, sin
deformación, sin burbujas ni defectos.
- La resistencia a la rotura por carga
corresponde a la concentración máxima de etanol posible sin rotura
alguna tras la inyección de una probeta de 2 mm de grosor curvada en
180º, a 23ºC.
- La facilidad de polimerización es la capacidad
para polimerizar en condiciones no demasiado difíciles: temperatura
no por encima de 300ºC, tiempo de ciclo no demasiado largo,
viscosidad no demasiado alta... (se ofrece la temperatura de
polimerización necesaria).
- La flexibilidad corresponde al módulo de
flexión ISO178, después de 15 días de acondicionamiento a una HR
del 50%, 23ºC. Un producto demasiado rígido no es muy adecuado para
producir monturas de gafas.
- La resistencia al impacto es un ensayo
realizado sobre un objeto que es una montura para gafas. Sobre la
montura para gafas se proyecta una bola a 150 pies/segundo.
- La resistencia UV es evaluada por el método
QUV, siendo el criterio el amarilleamiento en comparación con la
muestra inicial, PA12 es poliamida 12, comparativo 2 es un compuesto
de PA12 y PA-B.T/B.I/12.
Claims (15)
1. Copoliamidas de fórmula: PACM.T/D.X/X1.Y1
resultantes de la condensación de PACM, ácido terefiálico, una
diamina D, un diácido X, una diamina X1 y un diácido Y1 en
donde:
- PACM
- representa el p-bis(aminociclohexil)metano,
- T
- representa ácido tereñálico,
- D
- representa una diamina elegida entre diaminas aromáticas, arilalifáticas y cicloalifáticas,
- X
- representa un diácido HOOC-(CH2)_{n}-COOH que tiene de 8 a 20 átomos de carbono,
- X1
- representa una diamina alifática,
- Y1
- representa un diácido HOOC-(CH_{2})_{n}-COOH que tiene de 6 a 20 átomos de carbono,
- \quad
- la proporción molar de PACM.T es tal que (PACM.T)/(PACM.T+D.X) se encuentra por encima de 0,5 y puede incrementarse a 1,
- \quad
- la proporción molar de X1 está comprendida entre 16% y 38%,
- X1.Y1
- puede reemplazarse parcial o totalmente por Z, una lactama o un ácido alfa-omega aminocarboxílico que tiene de 9 a 20 átomos de carbono, y en este caso la proporción molar de Z está comprendida entre 33% y 75%.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Copoliamidas según la reivindicación 1, en
donde D es PACM.
3. Copoliamidas según la reivindicación 2, en
donde D es PACM20.
4. Copoliamidas según la reivindicación 1, en
donde D es BMACM.
5. Copoliamidas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde X es un diácido que tiene de
10 a 14 átomos de carbono.
6. Copoliamidas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde X1.Y1 está reemplazado por
lauril-lactama.
7. Copoliamidas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde X1 es una diamina que tiene
de 6 a 10 átomos de carbono e Y1 es un diácido que tiene de 10 a 14
átomos de carbono.
8. Copoliamidas según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde X1 es una diamina que tiene 6
átomos de carbono e Y1 es un diácido que tiene de 15 a 20 átomos de
carbono.
9. Composición que comprende, en peso, 60 a 100%
de la copoliamida amorfa según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores y 40 a 0% de un polímero elegido entre las poliamidas
semicristalinas y modificadores del impacto.
10. Composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende aditivos elegidos entre
cargas reforzantes o no reforzantes, estabilizantes térmicos o
frente a UV, lubricantes internos o externos, plastificantes,
ignífugos, pigmentos y colorantes, cargas conductivas o disipantes
de la electricidad estática o agentes terminadores de cadenas.
11. Composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende un catalizador.
12. Objetos constituidos por la composición
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, tales como
paneles, películas, láminas, tubos, perfiles u objetos obtenidos
mediante moldeo por inyección.
13. Objetos cubiertos con una capa protectora
transparente constituida por la composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10.
14. Procedimiento para la preparación de las
copoliamidas amorfas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8
por condensación de los monómeros en presencia de un
catalizador.
15. Procedimiento para la preparación de la
composición de la reivindicación 9 mediante mezcla dé los
constituyentes en estado fundido en presencia de un
catalizador.
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