ES2349069T3

ES2349069T3 - Composición termoplastica que contiene policarbonato-poliester y nanoarcilla.

Info

Publication number: ES2349069T3
Application number: ES07870650T
Authority: ES
Inventors: James P. Mason; James Y.J. Chung
Original assignee: Bayer MaterialScience LLC
Current assignee: Covestro LLC
Priority date: 2006-01-09
Filing date: 2007-01-04
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2027-01-04
Also published as: ATE478109T1; US20070161737A1; TW200738801A; CN101365743A; EP1976922A2; KR20080089384A; EP1976922B1; WO2008063198A3; CA2635919A1; JP2009522439A; WO2008063198A2; DE602007008523D1

Abstract

Una composición termoplástica que comprende policarbonato aromático, poliéster, nanoarcilla y ácido carboxílico, en la que la nanoarcilla está presente en una cantidad del 0,1 al 30 por ciento con respecto al peso total del policarbonato y del poliéster, y en la que la cantidad de ácido es aproximadamente del 1 al 20 por ciento con respecto al peso de la nanoarcilla, nanoarcilla que tiene un espesor medio de las plaquetas de 1 a 100 nm, y una longitud media y una anchura media, independientemente una de la otra, de 50 a 700 nm.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a composiciones termoplásticas de moldeo y, más concretamente, a composiciones rellenas de arcilla que contienen una mezcla de policarbonato y poliéster.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Se revela una composición termoplástica que comprende una mezcla resinosa de (A) policarbonato aromático y (B) poliéster, (C) nanoarcilla y (D) ácido carboxílico. La composición muestra una mejor estabilidad del material fundido y una resistencia al impacto frente a las composiciones correspondientes que no contienen ácido. La nanoarcilla está presente en una cantidad del 0,1 al 30 por ciento con respecto al peso de la mezcla resinosa, y el ácido está presente en una cantidad del 1 al 20 por ciento con respecto al peso de la nanoarcilla. El espesor medio de las partículas de arcilla es de aproximadamente 1 a 100 nm, y sus longitudes medias y anchuras medias, independientemente unas de las otras, son de 50 a 700 nm.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las resinas de policarbonato son ampliamente conocidas, y se han usado desde hace mucho tiempo para una variedad de aplicaciones debido a su combinación característica de buenas propiedades mecánicas y físicas. Sin embargo, su rigidez (módulo de flexión) es inadecuada para ciertas aplicaciones estructurales, tales como carcasas para herramientas eléctricas. Las fibras de vidrio incorporadas en el policarbonato han combatido en buena parte esta deficiencia, aunque han afectado negativamente al aspecto de las partes moldeadas. Las mezclas de policarbonato con poliéster termoplástico son conocidas. Las composiciones comerciales que contienen tales mezclas se encuentran comercialmente disponibles, por ejemplo, en Bayer MaterialScience como las composiciones de Makroblend.

Las nanoarcillas, arcillas que tienen un tamaño de partícula menor de 100 nm, se pueden adquirir comercialmente. Su utilidad en las matrices poliméricas ha sido ampliamente descrita en la bibliografía, p. ej., J. Materials Res., 1993, Volumen 8, página 1179; J. Polym. Sci., Parte A: Polym. Chem., 1993, volumen 31, página 2493. Los nanocompuestos son una clase de materiales que muestran una fase que tiene dimensiones de partícula en el intervalo de 1 a 100 nm. La técnica ha reconocido ahora que la inclusión de estos materiales en matrices poliméricas da como resultado compuestos que tienen mejores propiedades mecánicas que sus homólogos que incluyen micro– y macro–partículas.

P. J. Yoon, D. L. Hunter y D. R. Paul, en “Polycarbonate Nanocomposites”. Parte 1,

“Effect of Organoclay Structure on Morphology and Properties”, Polymer, 44, 5323 (2003), y los mismos autores, en “Polycarbonate Nanocomposites”. Parte 2, “Degradation and color Formation”, Polymer 44, 5341 (2003), informan sobre compuestos de policarbonato que contienen nanoarcilla modificada orgánicamente (organoarcilla), siendo la modificación mediante sales de amonio terciario y cuaternario. Geralda Severe, Alex J. Hsieh y Bryan E. Koene publicaron compuestos de policarbonato relevantes en los que la nanoarcilla incorporada ha sido modificada con tributil(C16)–fosfonio y tributil(C18)–fosfonio en un documento titulado “Effect of Layered Silicates on Thermal Characteristics of Polycarbonate Nanocomposites”, Society of Plastics Engineers, ANTEC 2000, página 1523–6.

La técnica también reconoce que es posible intercalar o que sean absorbidos entre capas adyacentes de arcilla agentes entumecedores tales como cationes orgánicos de cadena larga y oligómeros o polímeros hidrosolubles, y aumentar así el espaciado entre las capas. La patente estadounidense n.º 5.552.469 y el documento WO 93/04117, entre otros, revelaron procedimientos para tratar silicatos relevantes que confieren un mayor refuerzo mecánico a las matrices poliméricas en las que están incorporados.

La patente estadounidense n.º 5.760.121 reveló nanocompuestos que contienen un polímero matricial y materiales intercalados exfoliados formados mediante la puesta en contacto de filosilicato con un polímero para adsorber o intercalar el polímero entre las plaquetas de filosilicato adyacentes. Se adsorbe suficiente polímero entre las plaquetas de filosilicato adyacentes como para expandir las plaquetas adyacentes hasta un espaciado de 5 a 100 ángstroms, de modo que el material intercalado se puede exfoliar fácilmente mezclándolo con un disolvente orgánico o con un material polimérico fundido. También son relevantes las revelaciones de las patentes estadounidenses 5.747.560 y 5.385.776.

La patente estadounidense n.º 6.610.770 reveló una composición polimérica retardante a las llamas compuesta por un polímero mezclado usando un procedimiento definido con una arcilla esmectita que se ha hecho reaccionar con una mezcla especificada de materiales orgánicos. Se dice que las propiedades de retardancia a las llamas dependen del grado de dispersión de una organoarcilla esmectita en la matriz polimérica. Se dice que el funcionamiento apropiado de las composiciones poliméricas retardantes a las llamas requiere que la organoarcilla esté dispersada en el polímero, de modo que no esté completamente exfoliada. Además, la patente estadounidense n.º 6.521.690 reveló una composición que incluye arcilla esmectita modificada con una composición química orgánica y un polímero. La composición consta de un material intercalado químico orgánico/de arcilla esmectita que ha sido intercambiado iónicamente y hecho reaccionar e intercalado con uno o más compuestos de amonio cuaternario y un material aniónico, y mezclado además en una resina polimérica para formar un nanocompuesto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Se conocen composiciones que contienen una matriz polimérica y arcilla. Aunque el módulo de flexión de tales composiciones, en las que la matriz es policarbonato, es apreciablemente mayor que el de la resina pura, se produce una degradación perceptible, expresada en términos del aumento notable del caudal del fundido y de la disminución de las propiedades del impacto, tras la extrusión de estas composiciones y el moldeo de artículos a partir de las mismas. La invención se basa en los descubrimientos de que la adición de un ácido carboxílico en una cantidad pequeña a una mezcla de policarbonato, poliéster y nanoarcilla estabiliza la composición, dando como resultado composiciones estabilizadas que presentan una buena resistencia al impacto.

Los policarbonatos (componente A) adecuados en el contexto de la invención incluyen homopolicarbonatos, copolicarbonatos y mezclas de los mismos. En el término copolicarbonato, como se usa en la presente memoria, se incluyen los poliéstercarbonatos, en los que los enlaces de tipo éster están presentes en una cantidad molar menor con respecto a los enlaces de tipo carbonato.

Los policarbonatos son conocidos, y su estructura y procedimientos de preparación se han revelado, por ejemplo, en las patentes estadounidenses n.º 3.030.331; 3.169.121; 3.395.119; 3.729.447; 4.255.556; 4.260.731; 4.369.303; 4.714.746 y 6.306.507, las cuales se encuentran todas incorporadas por referencia en la presente memoria. Los policarbonatos generalmente tienen un peso molecular medio en peso de 10.000 a 200.000, preferiblemente de 20.000 a 80.000, y su caudal del fundido, según el estándar ASTM D–1238 a 300ºC, bajo una carga de 1,2 kg, es de aproximadamente 1 a aproximadamente 65 g/10 min., preferiblemente de aproximadamente 2 a 35 g/10 min. Se pueden preparar, por ejemplo, mediante el conocido procedimiento de interfase difásica a partir de un derivado de ácido carbónico, tal como fosgeno y compuestos de dihidroxilo mediante policondensación (véanse las solicitudes de patente alemanas, n.º 2.063.050; 2.063.052; 1.570.703; 2.211.956; 2.211.957 y 2.248.817; la patente francesa n.º 1.561.518; y la monografía de H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", lnterscience Publishers, Nueva York, Nueva York, 1964, todas incorporadas en la presente memoria por referencia).

En el presente contexto, los compuestos de dihidroxilo adecuados para la preparación de los policarbonatos de la invención se ajustan a las fórmulas estructurales (1) o (2).

imagen1

en la que:

A denota un grupo alquileno con 1 a 8 átomos de carbono, un grupo alquilideno con 2 a 8 átomos de carbono, un grupo cicloalquileno con 5 a 15 átomos de carbono, un grupo cicloalquilideno con 5 a 15 átomos de carbono, un grupo carbonilo, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, –SO– o –SO2 o un radical que se ajusta a

imagen1

e y g denotan ambos el número 0 a 1; Z denota F, Cl, Br o alquilo(C1–C4), y si varios radicales Z son sustituyentes en un radical

arilo, pueden ser idénticos o diferentes uno del otro; d denota un número entero de 0 a 4; y f denota un número entero de 0 a 3.

Entre los compuestos de dihidroxilo útiles en la práctica de la invención están hidroquinona, resorcinol, bis–(hidroxifenil)–alcanos, bis–(hidroxifenil)–éteres, bis–(hidroxifenil)– cetonas, bis(hidroxilofenil)–sulfóxidos, bis–(hidroxifenil)–sulfuros, bis–(hidroxifenil)–sulfonas y α,α–bis–(hidroxifenil)–diisopropilbencenos, así como sus compuestos alquilados nucleares. Éstos y otros compuestos dihidroxilo aromáticos adecuados se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses n.º 5.105.004; 5.126.428; 5.109.076; 5.104.723; 5.086.157; 3.028.356; 2.999.835; 3.148.172; 2.991.273; 3.271.367; y 2.999.846, todas ellas incorporadas en la presente memoria por referencia.

Otros ejemplos de bisfenoles adecuados son 2,2–bis–(4–hidroxifenil)–propano (bisfenol A), 2,4–bis–(4–hidroxifenil)–2–metil)–butano, 1,1–bis–(4–hidroxifenil)–ciclohexano, α,α'–bis–(4– hidroxifenil)–p–diisopropilbenceno, 2,2–bis–(3–metil–4–hidroxifenil)–propano, 2,2–bis–(3–cloro– 4–hidroxifenil)–propano, bis–(3,5–dimetil–4–hidroxifenil)–metano, 2,2–bis–(3,5–dimetil–4– hidroxifenil)–propano, bis–(3,5–dimetil–4–hidroxifenil)–sulfuro, bis–(3,5–dimetil–4–hidroxifenil)– sulfóxido, bis–(3,5–dimetil–4–hidroxifenil)–sulfona, dihidroxibenzofenona, 2,4–bis–(3,5–dimetil–4– hidroxifenil)–ciclohexano, α,α'–bis–(3,5–dimetil–4–hidroxifenil)–p–diisopropil–benceno y 4,4'– sulfonildifenol.

Los ejemplos de bisfenoles aromáticos particularmente preferidos son 2,2–bis–(4– hidroxifenil)–propano, 2,2–bis–(3,5–dimetil–4–hidroxifenil)–propano, 1,1–bis–(4–hidroxifenil)– ciclohexano y 1,1–bis–(4–hidroxifenil)–3,3,5–trimetilciclohexano.

El bisfenol más preferido es 2,2–bis–(4–hidroxifenil)–propano (bisfenol A).

Los policarbonatos de la invención pueden implicar en su estructura unidades derivadas de uno o más bisfenoles adecuados.

Entre las resinas adecuadas en la práctica de la invención están el poliéstercarbonato basado en resorcinol y bisfenol A (número de registro 265997–77–1), policarbonato basado en fenolftaleína, copolicarbonatos y terc–policarbonatos, tales como los descritos en las patentes estadounidenses n.º 6.306.507; 3.036.036 y 4.210.741, todas incorporadas por referencia en la presente memoria.

Los policarbonatos de la invención también pueden ser ramificados mediante la condensación en los mismos de pequeñas cantidades, p. ej., del 0,05 al 2,0% molar (con respeto a los bisfenoles) de compuestos de polihidroxilo.

Los policarbonatos de este tipo se han descrito, por ejemplo, en las solicitudes de patente alemanas n.º 1.570.533; n.º 2.116.974 y n.º 2.113.374; las patentes británicas n.º 885.442 y

1.079.821 y la patente estadounidense n.º 3.544.514. Los siguientes son algunos ejemplos de compuestos de polihidroxilo que se pueden usar con este propósito: floroglucinol; 4,6–dimetil– 2,4,6–tri–(4–hidroxifenil)–heptano; 1,3,5–tri–(4–hidroxifenil)–benceno; 1,1,1–tri–(4–hidroxifenil)– etano; tri–(4–hidroxifenil)–fenilmetano; 2,2–bis–[4,4–(4,4'–dihidroxidifenil)]–ciclohexil–propano; 2,4–bis–(4–hidroxi–1–isopropilidin)–fenol; 2,6–bis–(2'–dihidroxi–5'–metilbencil)–4–metilfenol; ácido 2,4–dihidroxibenzoico; 2–(4–hidroxifenil)–2–(2,4–dihidroxifenil)–propano y 1,4–bis–(4,4'– dihidroxitrifenilmetil)–benceno. Algunos del resto de compuestos polifuncionales son ácido 2,4– dihidroxi–benzoico, ácido trimésico, cloruro cianúrico y 3,3–bis–(4–hidroxifenil)–2–oxo–2,3– dihidroindol.

Además del procedimiento de policondensación mencionado anteriormente, otros procedimientos para la preparación de los policarbonatos de la invención son la policondensación en una fase homogénea y la transesterificación. Los procedimientos adecuados se revelan en la presente memoria incorporada por referencia, las patentes estadounidenses n.º 3.028.365; 2.999.846; 3.153.008 y 2.991.273.

El procedimiento preferido para la preparación de policarbonatos es el procedimiento de policondensación interfacial. Se pueden usar otros procedimientos de síntesis en la formación de los policarbonatos de la invención, tales como los revelados en la patente estadounidense n.º 3.912.688, incorporada en la presente memoria por referencia.

Las resinas de policarbonato adecuadas se encuentran comercialmente disponibles, por ejemplo, Makrolon® 2400, Makrolon® 2458, Makrolon® 2600, Makrolon® 2800 y Makrolon® 3100, las cuales son todas resinas de homopolicarbonato basadas en bisfenol que difieren en términos de sus respectivos pesos moleculares y se caracterizan porque sus caudales del fundido (MFR a 300ºC; 1,2 kg) según ASTM D–1238 son de aproximadamente 16,5 a 24, de 13 a 16, de 7,5 a 13,0 y de 3,5 a 6,5 g/10 min., respectivamente. Estos son productos de Bayer MaterialScience LLC de Pittsburgh, Pensilvania.

El poliéster, el componente (B), adecuado en el presente contexto incluye resinas de homopoliésteres y copoliésteres, y mezclas de las mismas. En el término copoliésteres, como se usa en la presente memoria, se incluyen los poliéstercarbonatos, en los que los enlaces de tipo carbonato están presentes en una cantidad molar menor con respecto a los enlaces de tipo éster.

Estas resinas conocidas se pueden preparar mediante condensación o polimerización de intercambio de ésteres del compuesto de diol con el diácido según procedimientos conocidos. Los ejemplos son ésteres derivados de la condensación de un ciclohexanodimetanol con un etilenglicol con un ácido tereftálico o con una combinación de ácido tereftálico y ácido isoftálico.

También son adecuados los poliésteres derivados de la condensación de un ciclohexanodimetanol con un etilenglicol con un ácido 1,4–ciclohexanodicarboxílico. Las resinas adecuadas incluyen poli(alquilendicarboxilatos), especialmente, poli(etilentereftalato) (PET), poli(1,4–butilentereftalato) (PBT), poli(trimetilentereftalato) (PTT), poli(etilen–naftalato) (PEN), poli(butilen–naftalato) (PBN), poli(ciclohexanodimetanoltereftalato) (PCT), poli(ciclohexanodimetanol–co–etilentereftalato) (PETG o PCTG), y poli(1,4–ciclohexanodimetil– 1,4–ciclohexanodicarboxilato) (PCCD).

Las patentes estadounidenses n.º 2.465.319; 3.953.394 y 3.047.539, todas incorporadas en la presente memoria por referencia, revelan procedimientos adecuados para preparar tales resinas. Los poli(alquilentereftalatos) adecuados se caracterizan por una viscosidad intrínseca de al menos 0,2 y, preferiblemente, de aproximadamente al menos 0,4 decilitros/gramo, medida por la viscosidad relativa de una solución al 8% en ortoclorofenol a aproximadamente 25°C. El límite superior no es de una importancia fundamental, pero generalmente no supera aproximadamente 2,5 decilitros/gramo. Los poli(alquilentereftalatos) especialmente preferidos son aquéllos con una viscosidad intrínseca en el intervalo de 0,4 a 1,3 decilitros/gramo.

Las unidades de alquileno de los poli(alquilentereftalatos) que son adecuados para su uso en la presente invención contienen de 2 a 5, preferiblemente, de 2 a 4 átomos de carbono. El poli(butilentereftalato) (preparado a partir de 1,4–butanodiol) y el poli(etilentereftalato) son los poli(alquilentereftalatos) preferidos para su uso en la presente invención. Otros poli(alquilentereftalatos) adecuados incluyen poli(propilentereftalato), poli(isobutilentereftalato), poli(pentiltereftalato), poli(isopentiltereftalato) y poli(neopentiltereftalato). Las unidades de alquileno pueden ser cadenas lineales o cadenas ramificadas.

El componente (C) de la composición de la invención es arcilla, cuyo tamaño de partícula está en el orden de los nanómetros (en la presente memoria, nanoarcilla). La nanoarcilla se conoce y ha sido descrita en la patente estadounidense n.º 5.747.560, que se encuentra incorporada en la presente memoria por referencia. Las arcillas preferidas incluyen filosilicatos naturales o sintéticos, tales como montmorillonita, actorita, vermiculita, beidilita, saponita, nontronita o flouromica sintética. Una nanoarcilla preferida es ejemplificada por la montmorillonita, la hectorita o la flouromica sintética, más preferiblemente, la montmorillonita o la hectorita, y lo más preferible, la montmorillonita. La nanoarcilla tiene preferiblemente un espesor medio de plaqueta que varía de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 100 nm, y una longitud media y una anchura media que varían cada una de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 700 nm.

En la realización preferida, la arcilla ha sido modificada por una reacción de intercambio catiónico con una sal orgánica adecuada, tal como sal de amonio, de fosfonio y de imidazolio

cuaternarios. Las sales de amonio cuaternario adecuadas se ajustan estructuralmente a

imagen1

en la que R1 denota un radical de hidrocarburo o hidroxialquilo lineal o ramificado, alifático o aromático que contiene de 1 a 40 átomos de carbono; R2, R3 y R4 denotan independientemente cualquier radical de hidrocarburo o radical de hidroxilalquilo lineal o ramificado, alifático o aromático que contiene de 1 a 40 átomos de carbono, óxido de alquileno oligomérico o polimérico, o éster de alquileno oligomérico o polimérico. Los contra–aniones adecuados del catión de amonio cuaternario son cloruro, bromuro, yoduro, metilsulfato o acetato.

Las sales de fosfonio cuaternario adecuadas se ajustan estructuralmente a

imagen1

en la que R1 denota un radical de hidrocarburo o hidroxialquilo lineal o ramificado, alifático o aromático que contiene de 1 a 40 átomos de carbono; R2, R3 y R4 denotan independientemente cualquier radical de hidrocarburo o hidroxilalquilo lineal o ramificado, alifático o aromático que contiene de 1 a 40 átomos de carbono, óxido de alquileno oligomérico o polimérico, o éster de alquileno oligomérico o polimérico, y en la que el contra–anión es un miembro seleccionado del grupo que consiste en cloro, bromo, yoduro, metilsulfato y acetato.

Las nanoarcillas modificadas orgánicamente se encuentran comercialmente disponibles en Southern Clay Products, Inc. y Nanocor, Inc. con las marcas comerciales de Cloisite y Nanomer, respectivamente. Las nanoarcillas modificadas preferidas, modificadas con sales de amonio cuaternario, son las Cloistite calidades 10A, 20A y 25A de Southern Clay.

El ácido usado como componente (D) de la composición de la invención es un ácido carboxílico. Los ácidos adecuados incluyen ácidos tanto alifáticos como aromáticos. Los ácidos grasos, tanto saturados como insaturados, se incluyen en los ácidos adecuados. Preferiblemente, el ácido carboxílico es alifático, y lo más preferible es que contenga de 2 a 30 átomos de carbono. Ventajosamente, se usa el ácido cítrico.

5

10

15

20

25

30

35

9

El ácido se usa en la práctica de la invención en una cantidad del 1 al 20, preferiblemente, del 5 al 15, más preferiblemente, del 8 al 12 por ciento con respecto al peso de la nanoarcilla.

La preparación de la composición de la invención es convencional, y sigue los procedimientos y hace uso de aparatos conocidos por el experto en la técnica.

La invención se ilustra además, pero no pretende estar limitada por los siguientes ejemplos, en los que todas las partes y los porcentajes son en peso, a no ser que se especifique lo contrario.

EJEMPLOS

Se prepararon las composiciones según la presente invención y se evaluaron sus propiedades. La preparación de estas composiciones y su análisis fueron convencionales; a continuación se tabulan las propiedades.

Los componentes usados en la preparación de las composiciones ejemplificadas fueron:

Policarbonato 1: Makrolon 5208, un homopolicarbonato en forma de polvo basado en

bisfenol–A que tiene un caudal del fundido (MFR) de 5,5 g/10 min según el estándar ASTM

D 1238 a una carga de 1,2 kg a 300ºC), un producto de Bayer Polymers LLC.

Policarbonato 2: Makrolon 3208, un homopolicarbonato basado en bisfenol–A que tiene un

caudal del fundido de aproximadamente 5,1 g/10 min según el estándar ASTM D 1238 a una

carga de 1,2 kg a 300ºC), un producto de Bayer Polymers LLC.

PET: poli(etilentereftalato), Versatray 12822, un producto de Voridian que tiene una

viscosidad intrínseca de 0,92 a 0,98.

Arcilla: Cloisite 25A, una montmorillonita natural modificada con una sal de amonio

cuaternario de dimetilo, sebo hidrogenado y 2–etilhexilo con un metilsulfato como anión, un

producto de Southern Clay Products.

El ácido cítrico que se usó durante los experimentos era químicamente puro.

El caudal del fundido de las composiciones fue determinado según el estándar ASTM D 1238 a una carga de 1,2 kg a 300°C.

La resistencia al impacto medida instrumentalmente (multiaxial) se determinó usando un aparato de prueba de impacto Instron con una plataforma de 7,62 cm y un martillo de 1,27 cm, a una velocidad del punzón de 24,14 km/h. El espesor de todas las muestras del ensayo fue de 0,3175 cm.

10

Tabla 1

1A: 1B 1C 1D 1E 1F

Policarbonato: 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 0,0

1, % en peso

Policarbonato: 95,0 75,0 55,0 35,0 15,0 0,0

2, % en peso

PET, % en: 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0

peso

Propiedades:

Caudal del: 5,5 8,0 8,3 6,1 5,3 31,3

fundido, g/10

min

Módulo de: 2399376,5 2468324,0 2495903,1 2509692,6 2509692,6 2447639,

flexión, kPa: 8 8 2 4 4 8

Deformación: 7,5 6,8 6,4 5,7 5,7 5,2

por flexión, %

Resistencia a: 89631,8 96526,6 96526,6 96526,6 96526,6 89631,8

la flexión a

deformación

del 5%, kPa

Resistencia a: 103421,4 103421,4 102731,9 99974,02 96526,6 89631,8

la flexión,

final, kPa

Resistencia al: 63,2 56,2 51,6 53,9 51,6 52

impacto, Izod,

a 0,3175 cm,

sin marcar,

m.Kg

Resistencia al: 7,7 6,9 6,3 6,5 6,6 6,08

impacto, con

un

instrumento

(energía total)

a 0,3175 cm,

a 23ºC, m.Kg

La Tabla 1 muestra las propiedades de las composiciones que contienen policarbonato y poliéster. Por consiguiente, la inclusión de poliéster (PET) provoca un aumento del módulo de

flexión y una disminución significativa de las propiedades de impacto.

5 Tabla 2

2A 2B 2C 2D 2E 2F Policarbonato 1, % en peso 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 0,0 Policarbonato 2, % en peso 90,0 71,0 52,0 33,0 14,0 0,0 PET, % en peso 0,0 19,0 38,0 57,0 76,0 95,0 Arcilla, % en peso 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Propiedades: Caudal del fundido, g/10 min 31,5 40,0 32,8 25,7 30,3 79,8 Módulo de flexión, kPa 30681 32060 32888 32956 33370 337843

68,2 63,4 00,5 95,3 63,8 2,4 Deformación por flexión, % 6,2 5,9 5,5 5,2 4,8 2,9 Resistencia a la flexión a una deformación 11031 11031 11031 11031 11031 Nd3 del 5%, kPa 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 Resistencia a la flexión, final, kPa 11031 11721 11031 11031 11031 89631,

6,2 0,9 6,2 6,2 6,2 8 Resistencia al impacto, Izod, a 0,3175 cm, 3,7 2,9 8,1 4,1 2,07 0,8 sin marcar, m.Kg Resistencia al impacto, con un instrumento 2,8 3,7 5,5 0,9 0,1 0,1 (energía total) a 0,3175 cm, a 23ºC, m.Kg

3: deformación menor del 5%

La comparación de los resultados mostrados en las Tablas 2 y 3 señala que el aumento del caudal del fundido y la disminución de la resistencia al impacto provocada mediante la adición 10 de arcilla se mitigan con la inclusión de ácido según la invención.

15

12

Tabla 3

3A: 3B 3C 3D 3E 3F

Policarbonato 1, %: 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 0,0

en peso

Policarbonato 2, %: 89,5 70,6 51,7 32,8 13,9 0,0

en peso

PET: 0,0 18,9 37,8 56,7 75,6 94,5

Arcilla: 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Ácido cítrico: 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Propiedades:

Caudal del fundido,: 6,4 13,1 16,3 19,2 27,0 69,1

g/10 min

Módulo de flexión,: 3054378, 3281905, 3302590,0 3309484, 3240537, 3364642,

kPa: 7 8 4 8 2 8

Deformación por: 6,1 5,9 5,7 5,5 4,8 3,1

flexión, %

Resistencia a la: 110316,7 117210,9 110316,2 110316,2 103421,4 Nd3

flexión a una

deformación del

5%, kPa

Resistencia a la: 110316,7 117210,9 110316,2 110316,2 103421,4 96526,6

flexión, final, kPa

Resistencia al: 8,6 8,3 8,3 4,3 2,2 0,8

impacto, Izod, a

0,3175 cm, sin

marcar, m.Kg

Resistencia al: 5,9 6,08 6,08 4,3 0,3 0

impacto, con un

instrumento

(energía total) a

0,3175 cm, a 23ºC,

m.Kg

3: deformación menor del 5%

La composición de la invención se demuestra mediante los ejemplos 3B, 3C, 3D y 3E.

Aunque la invención se ha descrito detalladamente en la información precedente con el propósito de ilustrar, se entenderá que tal información detallada tiene únicamente ese propósito y que los expertos en la técnica pueden hacer variaciones de la misma sin alejarse del espíritu y el alcance de la invención, excepto en lo que pueda estar limitada por las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Una composición termoplástica que comprende policarbonato aromático, poliéster, nanoarcilla y ácido carboxílico, en la que la nanoarcilla está presente en una cantidad del 0,1 al 30 por ciento con respecto al peso total del policarbonato y del poliéster, y en la que la cantidad de ácido es aproximadamente del 1 al 20 por ciento con respecto al peso de la nanoarcilla, nanoarcilla que tiene un espesor medio de las plaquetas de 1 a 100 nm, y una longitud media y una anchura media, independientemente una de la otra, de 50 a 700 nm.
2.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que el policarbonato está presente en una cantidad del 99 al 10 por ciento, y el poliéster está presente en una cantidad del 1 al 90 por ciento, siendo los porcentajes, en ambos casos, con respecto al peso de la composición.
3.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que el policarbonato está presente en una cantidad del 99 al 20 por ciento, y el poliéster está presente en una cantidad del 1 al 80 por ciento, siendo los porcentajes, en ambos casos, con respecto al peso de la composición.
4.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que la cantidad de nanoarcilla es del 0,1 al 15 por ciento.
5.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que la nanoarcilla es montmorillonita modificada con una sal de amonio cuaternario o una sal de fosfonio cuaternario.
6.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 5, en la que la sal de amonio cuaternario es conforme estructuralmente con

imagen1

en la que R1 denota un radical de hidrocarburo o hidroxialquilo alifático o aromático, lineal o ramificado que contiene de 1 a 40 átomos de carbono; R2, R3 y R4 denotan independientemente cualquiera de entre radical de hidrocarburo o radical de hidroxialquilo alifático o aromático, lineal

o ramificado que contiene de 1 a 40 átomos de carbono, óxido de alquileno oligomérico o polimérico, o éster de alquileno oligomérico o polimérico, y en la que el contra–anión es un miembro seleccionado del grupo que consiste en cloro, bromo, yodo, metilsulfato y acetato.
7. La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 5, en la que la sal de fosfonio cuaternario es conforme estructuralmente con

imagen1

en la que R1 denota un radical de hidrocarburo o hidroxialquilo alifático o aromático, lineal o ramificado que contiene de 1 a 40 átomos de carbono; R2, R3 y R4 denotan independientemente cualquiera de entre radical de hidrocarburo o radical de hidroxialquilo alifático o aromático, lineal

o ramificado que contiene de 1 a 40 átomos de carbono, óxido de alquileno oligomérico o polimérico, o éster de alquileno oligomérico o polimérico, y en la que el contra-anión es un miembro seleccionado del grupo que consiste en cloro, bromo, yodo, metilsulfato y acetato.
8.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que el ácido es ácido carboxílico.
9.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 8, en la que el ácido carboxílico es alifático.
10.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 9, en la que el ácido carboxílico es ácido cítrico.
11.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que la cantidad de ácido es del 5 al 15 por ciento con respecto al peso de la nanoarcilla.
12.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que la cantidad de ácido es del 8 al 12 por ciento con respecto al peso de la nanoarcilla.
13.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que la nanoarcilla es un miembro seleccionado del grupo que consiste en montmorillonita, hectorita y flouromica sintética.
14.

La composición termoplástica de moldeo de la reivindicación 1, en la que la nanoarcilla es montmorillonita.