ES2573410T3 - Masas moldeables de acrilonitrilo/estireno/éster acrílico estabilizadas - Google Patents

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Abstract

Masa moldeable termoplástica que contiene: a) del 3 al 94,6 % en peso de uno o varios copolímeros de estireno como componente A, caracterizada por que se usa como componente A un copolímero de acrilonitrilo, estireno y/o α-metilestireno, fenilmaleinimida, metacrilato de metilo o sus mezclas, b) del 5 al 95,2 % en peso de uno o varios cauchos de injerto modificadores de la resistencia al impacto sin doble enlace olefínico en la fase de caucho como componente B, caracterizada por que el índice de hinchamiento del componente B en tolueno asciende a de 6 a 20 y caracterizada por que el diámetro de partícula promedio del componente B, medido por medio de HDC, se encuentra entre 50 y 1200 nm, c) del 0,2 al 0,9 % en peso de un compuesto de fórmula (I) como componente C:**Fórmula** d) del 0 al 0,9 % en peso de una mezcla de fórmula (II) como componente D:**Fórmula** e) del 0 al 0,5 % en peso de un compuesto de fórmula (III) como componente E:**Fórmula** o del 0 al 0,5 % en peso de un compuesto de fórmula (IV):**Fórmula** o del 0 al 0,5 % en peso de un compuesto de fórmula (V):**Fórmula** o del 0 al 0,5 % en peso de un compuesto de fórmula (VI):**Fórmula** f) del 0 al 10 % en peso de una o varias sustancias de adición, que son distintas de los componentes C, D y E, como componente F y g) del 0 al 40 % en peso de cargas en forma de fibras o de partículas como componente G, con la condición de que cuando el componente D asciende al 0 % en peso, el componente E asciende a del 0,01 al 0,5 % en peso, preferentemente a del 0,1 al 0,5 % en peso, de manera especialmente preferente a del 0,2 al 0,5 % en peso de uno o varios de los compuestos III, IV, V o VI, donde los % en peso se refieren en cada caso al peso total de los componentes A a G y juntos dan como resultado el 100 % en peso.

Description

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Los copolímeros de injerto B pueden prepararse mediante polimerización de injerto de los componentes B-21 y B-22 en al menos una de las bases de injerto B1 expuestas anteriormente. Los procedimientos de preparación adecuados para copolímeros de injerto B son la polimerización en emulsión, en solución, en masa o en suspensión. Preferentemente se preparan los copolímeros de injerto B mediante polimerización en emulsión por radicales en 5 presencia de látex del componente B1 a temperaturas de 20 ºC a 90 ºC usando iniciadores solubles en agua o solubles en aceite tales como peroxodisulfato o peróxido de bencilo, o con ayuda de iniciadores redox. Los iniciadores redox son adecuados también para la polimerización por debajo de 20 ºC. En los documentos WO-A02/10222, DE-A-28 26 925, DE-A-31 49 358 y DE-C 12 60 135 se describen procedimientos de polimerización adecuados. La construcción de las capas de injerto se realiza preferentemente en el procedimiento de polimerización en emulsión, tal como se ha descrito en los documentos DE-A-32 27 555, DE-A-31 49 357, DE-A-31 49 358, DE-A-34 14 118. El ajuste definido de los tamaños de partícula promedio de 50 a 1200 nm se realiza preferentemente según los procedimientos que se han descrito en el documento DE-C-12 60 135 y DE-A 28 26 925,
o Applied Polymer Science, volumen 9 (1965), página 2929. El uso de polímeros con distintos tamaños de partícula se conoce por ejemplo por los documentos DE-A-28 26 925 y US-A-5 196480. De acuerdo con el procedimiento 15 descrito en el documento DE-C-12 60 135 se prepara en primer lugar la base de injerto B1, polimerizándose el o los ésteres de ácido acrílico B-11 usados de acuerdo con una forma de realización de la invención y el compuesto B-12 que actúa como agente de reticulación y/o de injerto, eventualmente junto con los monómeros B-13 monoetilénicamente insaturados adicionales, en emulsión acuosa de manera en sí conocida a temperaturas entre 20 ºC y 100 ºC, preferentemente entre 50 ºC y 90 ºC. Pueden usarse los emulsionantes habituales, tales como por ejemplo sales alcalinas de ácidos alquil-o alquilarilsulfónicos, sulfatos de alquilo, sulfonatos de alcoholes grasos, sales de ácidos grasos superiores con 10 a 30 átomos de carbono o jabones de resina. Preferentemente se usan las sales de sodio de alquilsulfonatos o ácidos grasos con 10 a 18 átomos de carbono. De acuerdo con una forma de realización se usan los emulsionantes en cantidades del 0,5 % al 5 % en peso, en particular del 0,7 % al 2 % en peso, con respecto a los monómeros usados en la preparación de la base de injerto B1. En general se trabaja con 25 una proporción en peso de agua con respecto a monómeros de 4 : 1 a 0,6 : 1. Como iniciadores de la polimerización sirven en particular los persulfatos usuales, tal como por ejemplo persulfato de potasio. Pueden usarse sin embargo también sistemas redox. Los iniciadores se usan en general en cantidades del 0,1 % al 1 % en peso, con respecto a los monómeros usados en la preparación de la base de injerto B1. Como coadyuvantes de la polimerización adicionales pueden usarse en la polimerización las sustancias tampón habituales, mediante las cuales se ajustan valores de pH de preferentemente 6 a 9, tal como bicarbonato de sodio y pirofosfato de sodio, así como del 0 % al 3 % en peso de un agente regulador del peso molecular, tal como mercaptanos, terpinoles o -metilestireno dimérico. Las condiciones de polimerización exactas, en particular el tipo, la dosificación y la cantidad del emulsionante, se determinan dentro de los intervalos indicados anteriormente en particular de modo que el látex obtenido del polímero de éster de ácido acrílico reticulado B1 tenga un valor d50 en el intervalo de 50 a 1000 nm, preferentemente de 50 a
35 700 nm, de manera especialmente preferente de 50 a 500 nm. La distribución del tamaño de partícula del látex debe ser a este respecto preferentemente estrecha con un índice de polidispersidad < 0,75, de manera correspondiente a
W. Mächtle and L. Börger, Analytical Ultracentrifugation of Polymers and Nanoparticles, (Springer, Berlín, 2006). ISBN 3-540-23432-2.
Para la preparación del polímero de injerto B, en una siguiente etapa en presencia del látex así obtenido del polímero de éster de ácido acrílico reticulado B1 de acuerdo con una forma de realización de la invención puede polimerizarse una mezcla de monómeros de componente B-21, preferentemente estireno, componente B-22, preferentemente acrilonitrilo y/o de un éster de ácido (met)acrílico, y eventualmente otros monómeros insaturados. A este respecto pueden añadirse los monómeros B-21, B-22 y eventualmente otros monómeros insaturados de 45 manera individual o en mezcla entre sí. Por ejemplo puede injertarse en primer lugar estireno sólo, y después una mezcla de estireno y acrilonitrilo. Es ventajoso realizar esta copolimerización de injerto en el polímero de éster de ácido acrílico reticulado que sirve como base de injerto de nuevo en emulsión acuosa en las condiciones habituales, descritas anteriormente. La copolimerización de injerto puede realizarse de manera conveniente en el mismo sistema que la polimerización en emulsión para la preparación de la base de injerto B1, pudiéndose añadir en caso necesario emulsionante e iniciador adicional. La mezcla de monómeros que va a injertarse de acuerdo con una forma de realización de la invención puede añadirse a la mezcla de reacción de una vez, en intervalos en varias etapas (por ejemplo para la construcción de varias capas de injerto) o preferentemente de manera continua durante la polimerización. La copolimerización de injerto de la mezcla de los componentes B-21, B-22 y eventualmente otros monómeros en presencia del polímero de éster de ácido acrílico reticulador B1 se conduce de modo que resulte un 55 grado de injerto del 10 % al 70 % en peso, preferentemente del 20 % al 60 % en peso, en particular del 30 % al 55 % en peso, con respecto al peso total del componente B, en el copolímero de injerto B. Dado que el rendimiento de injerto en la copolimerización de injerto no asciende al 100 %, debía usarse de manera ventajosa una cantidad algo mayor de la mezcla de monómeros de B-21, B-22 y eventualmente otros monómeros en la copolimerización de injerto que la que corresponde al grado de injerto deseado. El control del rendimiento de injerto en la copolimerización de injerto y por consiguiente del grado de injerto del copolímero de injerto acabado B es familiar para el experto y puede realizarse por ejemplo entre otras cosas mediante la velocidad de dosificación de los monómeros o mediante adición de agentes reguladores (Chauvel, Daniel, ACS Polymer Preprints 15 (1974), página 329 a 333). En la copolimerización de injerto en emulsión se producen en general del 5 % al 15 % en peso, con respecto al copolímero de injerto, de copolímero libre que no se ha injertado de los componentes B-21, B-22 y 65 eventualmente otros monómeros. La proporción del copolímero de injerto B en el producto de polimerización obtenido en la copolimerización de injerto puede determinarse por ejemplo según el procedimiento descrito en el
7
imagen6
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hinchamiento de 9,1 dispersadas en un copolímero de estireno-acrilonitrilo con un PM de 104.000. V-AB-iV: un polipropileno disponible comercialmente por LyondeIIBasell Industries AF S.C.A., Moplen® EP240P.
5 V-AB-V: un poliestireno distribuido comercialmente por BASF SE con la denominación Polystyrol® 158K. Como componente C (o V-C para la comparación) se usó: C-i: un compuesto de fórmula (I), distribuido comercialmente por BASF SE con la denominación Tinuvin® 770.
10
V-C-ii: un compuesto de fórmula (VII), distribuido comercialmente por BASF SE con la denominación Tinuvin® 765.
imagen11
15 Como componente D (o V-D para la comparación) se usó:
D-i: un compuesto de fórmula (II), distribuido comercialmente por Cytec Industries con la denominación Cyasorb® 3853.
20 Como componente E (o V-E para la comparación) se usó:
E-i: un compuesto de fórmula (III), distribuido comercialmente por BASF SE con la denominación Chimassorb®
944. E-ii: un compuesto de fórmula (V), distribuido comercialmente por Cytec industries con la denominación 25 Cyasorb® UV-3346.
V-E-iii: una amina estéricamente impedida de alto peso molecular de fórmula (VIII), número CAS 106990-43-6, distribuido comercialmente por SABO S.p.A. con la denominación Sabostab® 119.
imagen12
30 Como componente F (o V-F para la comparación) se usó:
F-i: tipo de hollín Black Pearls 880, distribuido comercialmente por Cabot Corporation
35 Preparación de las masas moldeables y cuerpos moldeados:
Los componentes A, B, C y D (partes en peso respectivas véase la tabla 1) se homogenizaron en una prensa extrusora de doble husillo ZSK30 de la empresa Werner & Pfleiderer a 250 ºC y se extruyeron en un baño de agua. Los materiales extruidos se granularon y se secaron. A partir de los granulados, en una máquina de moldeo por
40 inyección a 260 ºC de temperatura de la masa fundida y 60 ºC de temperatura de superficie del molde se fabricaron cuerpos moldeados y se determinaron las propiedades mencionadas en la tabla 1.
13
Tabla 1: composición y propiedades de las masas moldeables (prefijo con V: para la comparación)
Ejemplo
1 2 3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-8 V-9 V-10
Composición
AB-i
98 98 98 - - - - - 98 98
V-AB-ii
- - - 98 - - - - - -
V-AB-iii
- - - - 98 - - - - -
V-AB-iv
- - - - - 98,8 - - - -
V-AB-v
- - - - - - 98,75 98 - -
C-i
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,05 0,05 0,5 0 0,5
V-C-ii
- - - - - - - - 0,5 -
D-i
0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,05 0,1 0,25 0,5 -
E-i
- 0,25 - - 0,25 0,1 0,1 0,25 - -
E-i
- - 0,25 0,25 - - - - - -
V-E-iii
- - - - - - - - - 0,5
F-i
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Propiedades
Brillo tras
0 h BWZ
96 97 99 97 85 97 102 101 96 95
1500 h BWZ
84 88 85 78 69 82 2 4 62 65
2500 h BWZ
78 82 81 62 54 68 0,5 0,7 23 34
Perforación tras
0 h BWZ
30,2 29,7 29,8 8,3 29,3 4,1 1,1 1,3 31,3 31,7
1500 h BWZ
11,7 13,4 12,6 2 5,1 1,4 0,5 0,8 4,7 7,9
2500 h BWZ
7,3 8,5 8,4 0,5 0,4 1,1 0,3 0,4 3,3 4,5
Los ejemplos prueban que las masas moldeables de acuerdo con la invención presentan, en comparación con las masas moldeables estabilizadas conocidas, una estabilidad a la intemperie mejorada de nuevo, es decir una estabilidad al calor, a la luz y/o al oxígeno mejorada de nuevo. La composición está dada en partes en peso y la abreviatura BWZ representa tiempo de exposición a la intemperie.
14

Claims (1)

  1. imagen1
    imagen2
    imagen3
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