ES2624147T3 - Resina de poliamida reactiva y composiciones de resina de poliamida - Google Patents
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Abstract
Una resina de poliamida reactiva obtenida por policondensación de: una diamina (A) que contiene el 70 % en moles o más de una unidad estructural de diamina derivada de xililendiamina; y un ácido dicarboxílico (B) que contiene el 50 % en moles o más de una unidad estructural del ácido dicarboxílico derivada del ácido sebácico, en donde la resina de poliamida reactiva tiene una concentración de grupos funcionales reactivos de 100 μeq/g o más y una relación molar de diamina reaccionada a ácido dicarboxílico reaccionado (el número de moles de diamina reaccionada/el número de moles del ácido dicarboxílico reaccionado) de 1,001 o más y 1,03 o menos, en donde los grupos funcionales reactivos son un grupo carboxilo y/o un grupo amino, en donde la resina de poliamida reactiva tiene un peso molecular promedio en número de 6.000 a 20.000 calculado a partir de la concentración de grupos amino terminales [NH2] (μeq/g) y la concentración de grupos carboxilo terminales [COOH] (μeq/g) de la resina de poliamida por la ecuación siguiente Peso molecular promedio en número >= 2.000.000/([COOH] + [NH2]), y en donde la resina de poliamida reactiva tiene una concentración de grupos amino de 50 μeq/g o más.
Description
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DESCRIPCION
Resina de poliamida reactiva y composiciones de resina de poliamida Campo tecnico
La presente invencion se refiere a resinas de poliamida y composiciones de resina de poliamida reactivas, especlficamente resinas de poliamida reactivas que tienen un bajo Indice de amarillez (IA) y un aumento reducido en el IA despues del calentamiento. Tambien se refiere a resinas de poliamida reactivas altamente reactivas con elastomeros y las composiciones de resina de poliamida que contienen una resina de poliamida y un elastomero de ese tipo.
Antecedentes en la tecnica
Las resinas de poliamida se utilizan ampliamente como plasticos de ingenierla que tienen una excelente resistencia mecanica tal como resistencia al impacto y resistencia a la friccion/abrasion, as! como una excelente resistencia termica y resistencia al aceite en los campos de piezas de automoviles, piezas de equipos electronicos/electricos, piezas de equipos de ofimatica, piezas maquinaria, materiales de construccion/partes de una carcasa y similares, y recientemente han encontrado aplicaciones cada vez mas amplias.
Se conocen muchas clases de resinas de poliamida incluyendo, por ejemplo, poliamida 6 y poliamida 66, entre las que la adipamida de m-xilileno (en lo sucesivo denominado a veces “MXD6”) derivada de m-xililendiamina y acido adlpico se posiciona como una muy excelente resina de poliamida porque contiene un anillo aromatico en la cadena principal, a diferencia de la poliamida 6 y la poliamida 66, de modo que tiene una alta rigidez, baja absorcion de agua y excelente resistencia a los aceites, as! como una baja relacion de contraccion durante el moldeo y provoca poca contraccion o deformacion, lo que significa que tambien es adecuada para el moldeo de precision. Por lo tanto, MXD6 recientemente se ha utilizado mas ampliamente como material de moldeo, especialmente material de moldeo por extrusion en varios campos, incluyendo piezas de equipos electronicos/electricos, piezas de vehlculos, tales como automoviles, piezas generales de maquinaria, piezas de maquinaria de precision, artlculos de ocio/deporte, ingenierla civil y materiales de construccion.
Tambien se necesitan materiales de resina de poliamida mas ligeros y mas fuerte y una resina de xilileno poliamida conocida mas ligera que MXD6 incluye una resina de xilileno sebacamida poliamida derivada de xililendiamina y acido sebacico (en lo sucesivo denominado a veces “XD10”) (vease el documento de patente 1), que ha sido muy esperado como material para diversas piezas, debido a su excelente resistencia qulmica y resistencia al impacto, especialmente en los ultimos anos.
Por otro lado, se han propuesto diversos metodos para el mezclado en fundido de MXD6 con otras resinas de poliamida que tienen alta flexibilidad, tales como poliamida 6 y poliamida 66, para satisfacer las cada vez mayores necesidades comerciales de los ultimos anos en aplicaciones que requieren alta resistencia al impacto o flexibilidad (por ejemplo, vease documentos de patente 2 y 3). Sin embargo, la viscosidad en estado fundido puede aumentar por encima de la media aritmetica cuando una resina de poliamida que contiene un grupo m-xilileno se mezcla en estado fundido con otra resina de poliamida. Como medio para evitar este fenomeno, se ha propuesto una resina de poliamida que tiene una relacion de grupo terminal de grupos carboxilo en exceso sobre los grupos amida para evitar el progreso de amidacion en estado fundido (documento de patente 4). Especialmente con el fin de prevenir la gelificacion de MXD6, se han propuesto resinas de poliamida que tienen una baja concentracion de grupo amino. Con el fin de mejorar la flexibilidad de MXD6, tambien se ha propuesto una poliamida que tiene una diferencia especlfica entre la concentracion de grupos carboxilo y la concentracion de grupos amino por copolimerizacion de £- caprolactama (documento de patente 5), pero era insuficiente en cuanto a las propiedades flsicas para su uso en el moldeo por inyeccion.
La incorporacion de un elastomero en MXD6 o XD10 con el fin de aumentar el alargamiento puede ser un medio prometedor para proporcionar alta resistencia al impacto o flexibilidad. Sin embargo, la simple incorporacion de un elastomero en XD10 desventajosamente tiende a provocar una dispersion insuficiente de XD10 y el elastomero, que puede resultar en una disminucion en la rigidez intrlnseca o en la resistencia al impacto.
Por lo tanto, ha habido gran demanda para el desarrollo de resinas de poliamida XD10 capaces de conseguir una alta resistencia al impacto y alta flexibilidad por simple adicion de un elastomero.
Ademas, se requiere que las resinas de poliamida tengan un bajo IA. Especialmente, se debe reducir el aumento en el IA despues de calentamiento.
Referencias
Documentos de patentes
Documento de patente 1: JPA S63-137956;
Documento de patente 2: JPA 2000-211665;
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Documento de patente 3: JPA 2003-11307;
Documento de patente 4: JPA 2007-31475;
Documento de patente 5: JPA 2011-89007.
El documento EP-A-2 327 738 describe un metodo para producir poliamida por policondensacion directa de un componente de diamina y un componente del acido dicarboxllico, que comprende: anadir un componente de diamina que comprende el 70 % en moles o mas de p-xililendiamina a un componente del acido dicarboxllico que comprende el 70 % en moles o mas del acido dicarboxllico alifatico de cadena lineal que se mantiene en estado fundido por calentamiento hasta su punto de fusion o superior mientras se mantiene la mezcla de reaccion en estado fundido bajo presion; y reduciendo la presion del sistema de reaccion a presion atmosferica durante 50 min o mas a una velocidad de calda de presion de 1,0 MPa/h o menos despues de la adicion del componente de diamina.
El documento EP-A-2 327 737 describe una resina de poliamida que comprende unidades constitutivas derivadas del componente de diamina y unidades constitutivas derivadas del componente acido dicarboxllico, en las que el 70 % en moles o mas de las unidades constitutivas derivadas del componente de diamina proceden de p- xililendiamina, el 70 % en moles o mas de las unidades constitutivas derivadas del componente del acido dicarboxllico proceden de un acido dicarboxllico alifatico que tiene de 6 a 18 atomos de carbono, un peso molecular promedio en numero (Mn) de 10.000 a 50.000 y un grado de dispersion expresado por Mw/Mn = peso molecular promedio en peso/peso molecular promedio en numero que satisface la siguiente formula (1):
1,5 < (Mw/Mn) <6,0 (1)
en la que Mn y Mw se determinan por cromatografla de permeacion de gel (GPC).
Sumario de la invencion Problemas a resolver por la invencion
Un objetivo de la presente invencion es resolver los problemas anteriores y proporcionar XD10 que tiene un bajo IA y capaz de reducir el aumento en el IA despues del calentamiento. Otro objeto es proporcionar XD10 capaz de conseguir una alta resistencia al impacto y flexibilidad anadiendo de un elastomero al tiempo que conserva excelentes propiedades intrlnsecas a XD10.
Medios para resolver los problemas
Como resultado de estudios cuidadosos para lograr los objetivos anteriores, hemos logrado la presente invencion sobre la base de la constatacion de que las resinas de poliamida XD10 reactivas que tienen una concentracion de grupo funcional reactivo tan alto como 100 o mas y que contiene exceso de grupos amino, como se muestra por una relacion molar de diamina reaccionada a acido dicarboxllico reaccionado (el numero de moles de diamina reaccionada/el numero de moles del acido dicarboxllico reaccionado) de 1,0 o mas presentan un bajo IA y un aumento reducido en el IA incluso despues del calentamiento. Tambien se encontro que se puede conferir una resistencia al impacto y flexibilidad excelentes a tales resinas de poliamida XD10 reactivas por elastomeros. En un aspecto, la presente invencion se refiere a una resina de poliamida reactiva como se define en las reivindicaciones 1 a 5.
En otro aspecto, la presente invencion se refiere a una composition de resina de poliamida que comprende de 0,5 a 100 partes en masa de un elastomero por 100 partes en masa de una resina de poliamida reactiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
En una realization de la composicion de resina de poliamida anterior, el elastomero se selecciona entre elastomeros de poliolefina, elastomeros de dieno, elastomeros de poliestireno, elastomeros de poliamida, elastomeros de poliester, elastomeros de poliuretano y elastomeros de silicona o una forma funcionalizada del mismo.
Ventajas de la invencion
La presente invencion hace posible proporcionar resinas de poliamida que tienen un bajo IA y capaces de reducir el aumento en el IA despues del calentamiento. Las resinas de poliamida de la presente invencion tambien tienen alta reactividad con elastomeros de modo que su resistencia al impacto y flexibilidad se pueden mejorar de manera muy eficaz por elastomeros. Ademas, los artlculos moldeados obtenidos usando composiciones de resina que comprende una resina de poliamida de la presente invencion y un elastomero son excelentes en su resistencia al impacto y flexibilidad, as! como resistencia termica, fuerza y varias propiedades mecanicas de modo que puedan ser utilizados convenientemente como piezas moldeadas por inyeccion, pellculas, hojas, tubos, mangueras, hilos, y fibras en diversas aplicaciones, incluyendo pellculas, hojas, pellculas laminadas, hojas laminadas, tubos, mangueras, tuberlas, diversos recipientes tales como recipientes huecos y botellas, varias partes/miembros, recursos industriales, materiales industriales y artlculos domesticos. Las resinas de poliamida de la presente
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invencion se pueden usar como piezas en las que estan moldeadas por inyeccion o laminadas sobre metales o coextruidos sobre placas metalicas o recubiertos de tubos metalicos.
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
[1. Sumario de la invencion]
Las resinas de poliamida de la presente invencion son resinas de poliamida reactivas obtenidas por policondensacion de una diamina (A) que contiene el 70 % en moles o mas de una unidad estructural de diamina derivada de xililendiamina y un acido dicarboxllico (B) que contiene el 50 % en moles o mas de una unidad estructural del acido dicarboxllico derivada del acido sebacico, caracterizado por que tienen una concentracion de grupo funcional reactivo de 100 peq/g o mas y una relacion molar de diamina reaccionada a acido dicarboxllico reaccionado (el numero de moles de diamina reaccionada/el numero de moles del acido dicarboxllico reaccionado) de 1,0 o mas.
La presente invencion se explicara ahora en detalle a continuacion.
[2. Resinas de poliamida]
Las resinas de poliamida de la presente invencion son resinas de poliamida reactivas obtenidas por policondensacion de una diamina (A) que contiene el 70 % en moles o mas de una unidad estructural de diamina (unidad estructural derivada de diamina) derivada de xililendiamina y un acido dicarboxllico (B) que contiene el 50 % en moles o mas de una unidad estructural del acido dicarboxllico (unidad estructural derivada del acido dicarboxllico) derivado del acido sebacico.
La unidad de diamina que forma parte de las resinas de poliamida de la presente invencion debe contener el 70 % en moles o mas, preferentemente el 80 % en moles o mas, mas preferentemente el 90 % en moles o mas de una unidad de xililendiamina. Las resinas de poliamida pueden presentar un modulo elastico excelente por que contiene el 70 % en moles o mas de una unidad de xililendiamina en la unidad de diamina.
Las xililendiaminas utilizadas preferentemente incluyen
m-xililendiamina, p-xililendiamina y mezclas de las mismas. El punto de fusion y el punto de transicion vltrea, la resistencia termica y la velocidad de cristalizacion de las resinas de poliamida se puede mejorar combinando m- xililendiamina con p-xililendiamina como componentes de diamina.
Con el fin de mejorar la velocidad de cristalizacion de las resinas de poliamida, la p-xililendiamina en la unidad estructural de diamina preferentemente es el 20 % en moles o mas, mas preferentemente el 30 % en moles o mas, incluso mas preferentemente el 40 % en moles o mas, en especial preferentemente el 60 % o mas.
Ejemplos de compuestos que pueden constituir unidades de diamina distintos de unidades de m-xililendiamina y p- xililendiamina pueden incluir, pero no se limitan a, diaminas alifaticas tales como tetrametilendiamina, pentametilendiamina, 2-metilpentanodiamina, hexametilendiamina, heptametilendiamina, octametilendiamina, nonametilendiamina, decametilendiamina, dodecametilendiamina, 2,2,4-trimetilhexametilendiamina y 2,4,4- trimetilhexametilendiamina; diaminas aliclclicas tales como 1,3-bis (aminometil) ciclohexano, 1,4-bis (aminometil) ciclohexano, 1,3-diaminociclohexano, 1,4-diaminociclohexano, bis (4-aminociclohexil) metano, 2,2-bis (4- aminociclohexil) propano, bis (aminometil) decano y bis (aminometil) triciclodecano; y diaminas que tienen un anillo aromatico tal como bis (4-aminofenil) eter, p-fenilendiamina y bis (aminometil) naftaleno.
Por otra parte, el 50 % en moles o mas de la unidad estructural del acido dicarboxllico que forma parte de las resinas de poliamida de la presente invencion debe ser un derivado del acido sebacico. Si la unidad estructural derivada del acido sebacico es inferior al 50 % en moles de la unidad estructural del acido dicarboxllico, las resinas de poliamida tienen un alto contenido de humedad y una alta absorcion de agua (higroscopia). Tambien tienen una alta densidad de manera que las piezas moldeadas resultantes tienen pesos altos. Se puede reducir la disminucion en el modulo elastico debido a la absorcion de agua por las resinas de poliamida mediante la inclusion del 50 % en moles o mas de una unidad estructural derivada del acido sebacico. Proporciones mas altas de la unidad estructural derivada del acido sebacico permiten la reduccion del peso. La unidad estructural derivada del acido sebacico en la unidad estructural del acido dicarboxllico preferentemente es del 75 al 100 % en moles, mas preferentemente del 90 al 100 % en moles.
Dicho acido sebacico preferentemente procede de una planta. Las resinas de poliamida que contienen acido sebacico derivado de una planta como unidad estructural que resiste el amarilleamiento sin anadir ningun antioxidante y los cuerpos moldeados resultantes tambien tienen un bajo IA porque el acido sebacico derivado de plantas contiene impurezas tales como compuestos de azufre y compuestos de sodio. El acido sebacico derivado de plantas se usa preferentemente sin purificar excesivamente las impurezas. La eliminacion de la necesidad de purificacion excesiva tambien es ventajosa en terminos de costes.
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El acido sebacico en el presente documento preferentemente tiene una concentracion de atomo de azufre de 1 a 200 ppm, mas preferentemente de 10 a 150 ppm, en especial preferentemente de 20 a 100 ppm. Cuando esta en los intervalos anteriores, se puede reducir el aumento del IA durante la slntesis de las resinas de poliamida. El aumento del IA durante el moldeo en estado fundido de las resinas de poliamida tambien se puede reducir de manera que se puede disminuir el IA de los cuerpos moldeados resultantes.
Ademas, el acido sebacico preferentemente tiene una concentracion de atomos de sodio de 1 a 500 ppm, mas preferentemente de 10 a 300 ppm, en especial preferentemente de 20 a 200 ppm. Cuando esta en los intervalos anteriores, las resinas de poliamida se sintetizan con una buena reactividad y se controlan facilmente en un intervalo de peso molecular apropiado. Por otra parte, el aumento de la viscosidad durante el moldeo en estado fundido de las resinas de poliamida se puede reducir de modo que la moldeabilidad mejora y se puede evitar la carbonizacion durante el moldeo, por lo que las piezas moldeadas resultantes tienden a tener buena calidad. Ademas, las resinas de poliamida suelen depositarse con menos probabilidad como resinas degradadas sobre una matriz cuando se componen con cargas de vidrio.
La pureza del acido sebacico derivado de plantas preferentemente es del 99 al 100 % en masa, mas preferentemente del 99,5 al 100 % en masa, aun mas preferentemente del 99,6 al 100 % en masa. Se prefieren estos intervalos, porque las resinas de poliamida resultantes tienen buena calidad y la polimerizacion no se ve afectada.
Por ejemplo, la cantidad de acidos dicarboxllicos tales como el acido 1,10-decametilendicarboxllico contenido en el acido sebacico preferentemente es del 0 al 1 % en masa, mas preferentemente del 0 al 0,7 % en masa, aun mas preferentemente del 0 al 0,6 % en masa. Se prefieren estos intervalos, porque las resinas de poliamida resultantes tienen buena calidad y la polimerizacion no se ve afectada. La cantidad de acidos monocarboxllicos tales como acido octanoico, acido nonanoico y acido undecanoico contenida en el acido sebacico preferentemente es del 0 al 1 % en masa, mas preferentemente del 0 al 0,5 % en masa, aun mas preferentemente del 0 al 0,4 % en masa. Se prefieren estos intervalos, porque las resinas de poliamida resultantes tienen buena calidad y la polimerizacion no se ve afectada.
El matiz (APHA) del acido sebacico preferentemente es de 100 o menos, mas preferentemente de 75 o menos, incluso mas preferentemente de 50 o menos. Se prefieren estos intervalos, porque las resinas de poliamida resultantes tienen un bajo IA. Tal como se usa en este documento, APHA se puede determinar por metodos convencionales para el analisis de grasas, aceites y materiales relacionados definidos por la Sociedad Qulmica de Aceites de Japon.
Los componentes del acido dicarboxllico distintos del acido sebacico que se pueden utilizar para la preparacion de las resinas de poliamida preferentemente incluyen componentes del acido dicarboxllico sobre la base de otros acidos a,w-dicarboxllico alifaticos de cadena lineal con 4 a 20 atomos de carbono, por ejemplo, acidos dicarboxllicos alifaticos tales como acido adlpico, acido succlnico, acido glutarico, acido pimelico, acido suberico, acido azelaico, diacido undecanoico, diacido dodecanoico.
Entre ellos, el acido adlpico, diacido undecanoico, y diacido dodecanoico se usan preferentemente como componentes de acidos dicarboxllicos distintos del acido sebacico, si estan presentes, y se prefiere especialmente el acido adlpico. El modulo elastico, la absorcion de agua y la cristalinidad se pueden controlar facilmente mediante la inclusion adicional del acido adlpico. La cantidad de acido adlpico mas preferentemente es del 40 % en moles o menos, incluso mas preferentemente del 30 % en moles o menos.
Tambien se prefieren las resinas de poliamida que contienen, ademas, diacido dodecanoico o diacido undecanoico debido a que tienen un menor peso especlfico y los cuerpos moldeados resultantes tienen menor peso. La relacion de acidos a,w-dicarboxllicos alifaticos de cadena lineal que contienen 4-20 atomos de carbono distintos del acido sebacico es inferior al 50 % en moles, preferentemente al 40 % en moles o menos, si se utilizan.
Tambien se pueden utilizar acidos dicarboxllicos aromaticos tales como el acido tereftalico, acido isoftalico y acido 2,6-naftalenodicarboxllico, y se pueden usar en combinacion.
Ademas de los componentes de diamina y componentes de acidos dicarboxllicos, tambien se pueden utilizar lactamas tales como £-caprolactama y laurolactama o acidos aminocarboxllicos alifaticos tales como acido aminocaproico y acido aminoundecanoico como componentes a copolimerizar para completar las resinas de poliamida en la medida en que los beneficios de la presente invencion no se vean afectados.
Las resinas de poliamida mas preferidas son resinas de poli (m-xilileno sebacamida), resinas de poli (p-xilileno sebacamida) y resinas de poli (m-xilileno/p-xilileno sebacamida) mixtas obtenidas por policondensacion de una mezcla de xililendiamina de m-xililendiamina y p-xililendiamina con acido sebacico. Estas resinas de poliamida tienden a tener una moldeabilidad especialmente buena.
Las resinas de poliamida de la presente invencion deben tener una concentracion de grupos funcionales reactivos de 100 peq/g o mas y una relacion molar de reaccion de 1,001 o mas y 1,03 o menos. La concentracion del grupo funcional reactivo se refiere a la concentracion (peq/g) de grupos reactivos situados en los extremos y sobre la cadena principal o cadenas laterales de una resina de poliamida, y los grupos reactivos normalmente son grupos
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amino y carboxilo. Teoricamente, la concentration del grupo funcional reactivo terminal puede ser sustancialmente igual a la concentracion del grupo funcional reactivo total de un pollmero cuando los grupos funcionales reactivos estan situados solamente en los extremos del pollmero dependiendo de la estructura de los monomeros de partida y en la presente invention se prefiere dicha realization. La presencia de grupos funcionales reactivos a altas concentraciones de 100 peq/g o mas da lugar a mejoras notables en la resistencia al impacto y la flexibilidad porque la dispersabilidad se mejora como resultado de mejoras en la reactividad con elastomeros, especialmente con grupos funcionales unidos a los elastomeros tales como grupos carboxilo o grupos anhldrido. Ademas, tambien se mejora la adhesion a las superficies metalicas. De este modo, las resinas de poliamida de la presente invencion preferentemente tambien se pueden emplear para aplicaciones en las que un moldeado de resina de poliamida esta complejado con un metal. Para mejorar la adhesion entre un metal y una poliamida, es preferible aumentar la reactividad de la superficie metalica mediante una tecnica conocida tal como un tratamiento corona o formar pequenas irregularidades en la superficie antes de poner en contacto la poliamida en estado fundido con la superficie metalica. La concentracion del grupo funcional reactivo preferentemente es de 130 peq/g o mas, mas preferentemente de 140 peq/g o mas, incluso mas preferentemente de 150 peq/g o mas, especialmente de 160 peq/g o mas. El llmite superior preferentemente es de 250 peq/g o menos, mas preferentemente de 230 peq/g o menos, aun mas preferentemente de 210 peq/g o menos, especialmente de 200 peq/g o menos. Especlficamente, en la presente invencion, la concentracion total de grupos amino terminales y grupos carboxilo terminales en una resina de poliamida preferentemente esta dentro de los intervalos anteriores de la concentracion del grupo funcional reactivo.
Las resinas de poliamida de la presente invencion deben tener una relation molar de reaction, es decir, una relation molar de diamina reaccionada a acido dicarboxllico reaccionado (el numero de moles de diamina reaccionada/el numero de moles del acido dicarboxllico reaccionado) de 1,001 o mas y 1,03 o menos. Relaciones molares de 1,0 o mas proporcionan resinas de poliamida ricas en grupos amino y concentraciones elevadas de grupos funcionales reactivos como se ha descrito anteriormente permiten mejoras en la resistencia al impacto y la flexibilidad. Ademas, las relaciones molares de reaccion en los intervalos anteriores ayudan a reducir eficazmente un aumento en el IA incluso si las resinas de poliamida de la presente invencion se calientan.
La relacion molar de la reaccion (r) es de 1,001 o mas, preferentemente de 1,003 o mas, especialmente de 1,005 o mas, siendo el llmite superior de 1,03 o menos, preferentemente de 1,02 o menos, en especial preferentemente de 1,015 o menos. Cuando se encuentra en los intervalos anteriores, se pueden obtener resinas de poliamida de buena calidad porque tienen buena reactividad durante la polimerizacion y es menos probable que se deterioren durante la polimerizacion.
La relacion molar de la reaccion (r) en el presente documento esta determinada por la siguiente ecuacion como se describe en el Journal of Industrial Chemistry, vol. 74, n.° 7 (1971), pp 162-167:
r = (1- cN-b (C-N))/(1- cC + a (C-N))
en la que:
a: M1/2
b: M2/2
c: 18,015 (el peso molecular del agua (g/mol))
M1: peso molecular de la diamina (g/mol)
M2: peso molecular del acido dicarboxllico (g/mol)
N: concentracion de grupos amino (eq/g)
C: concentracion de grupos carboxilo (eq/g).
Se debe entender que cuando una resina de poliamida se sintetiza a partir de monomeros de un componente de diamina y un componente del acido carboxllico que tiene diferentes pesos moleculares, M1 y M2 se calculan en funcion de las proporciones (relaciones molares) de los monomeros de partida. Tambien debe entenderse que si el recipiente de slntesis es un sistema completamente cerrado, la relacion molar de monomeros cargados es igual a la relacion molar de reaccion, pero la relacion molar de entrada no siempre es igual a la relacion molar de reaccion debido a que el sintetizador real puede no ser un sistema completamente cerrado. Ademas, la relacion molar de entrada no siempre es igual a la relacion molar de reaccion porque los monomeros cargados pueden no reaccionar completamente. Por lo tanto, la relacion molar de reaccion se refiere a la relacion molar de monomeros reaccionados en realidad determinados a partir de las concentraciones de grupos terminales de una resina de poliamida terminada. N preferentemente es la concentracion de grupos amino terminales, y C preferentemente es la concentracion de grupos carboxilo terminales.
Las resinas de poliamida de la presente invencion tienen una concentracion de grupos amino (preferentemente una concentracion de grupos amino terminales, [NH2]) de 50 peq/g o mas, mas preferentemente de 70 peq/g o mas, incluso mas preferentemente de 90 peq/g o mas, en especial preferentemente de 100 peq/g o mas. El llmite superior preferentemente es de 200 peq/g o menos, mas preferentemente de 160 peq/g o menos, incluso mas preferentemente de 150 peq/g o menos, en especial preferentemente de 130 peq/g o menos. Segun la presente invencion, la relacion molar de reaccion se controla como se ha descrito anteriormente y la concentracion de grupos
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amino (preferentemente concentracion de grupos amino terminales) se controla a 50 peq/g o mas, con lo que un aumento en el IA se puede reducir de manera mas eficaz, incluso si las resinas de poliamida de la presente invencion se calientan. Hasta ahora se ha pensado que el exceso de grupos amino en resinas de poliamida ayuda a promover la gelificacion y aumentar el IA mientras permanece fundido, lo que resulta en una pobre resistencia termica. Sin embargo, sorprendentemente se ha comprobado que se puede reducir el aumento del IA durante el calentamiento en las resinas de poliamida de la presente invencion que contienen un exceso de grupos amino. La razon de esto no ha sido suficientemente verificada, pero se supone que se impide la produccion de las materias colorantes o que las materias colorantes producidas reaccionan con grupos terminales para prevenir el amarilleamiento debido a que el 50 % en moles o mas de la unidad estructural del acido dicarboxllico se deriva del acido sebacico o debido a que algunos grupos terminales interaction. Las resinas de poliamida de la presente invencion preferentemente se pueden emplear para aplicaciones incluso en las que se utilizan en un entorno caliente, tal como aplicaciones para, por ejemplo, reflectores de LED, que requieren una mejor resistencia al envejecimiento por calor y un menor aumento en el IA durante el calentamiento. Los intervalos anteriores tambien se prefieren en terminos de adhesion a superficies metalicas.
Ademas, la concentracion de grupos carboxilo (preferentemente concentracion de grupos carboxilo terminales, [COOH]) preferentemente es inferior a 100 peq/g, mas preferentemente de 10 a 80 peq/g, aun mas preferentemente de 20 a 70 peq/g, o de 30 a 60 peq/g.
La concentracion de grupos amino se puede determinar disolviendo 0,5 g de una resina de poliamida en 30 ml de una solucion mixta de fenol/metanol (4:1) con agitacion a 20 a 30 °C y valorando la solucion con acido clorhldrico 0,01 N. Del mismo modo, la concentracion de grupos carboxilo se puede calcular como sigue: 0,1 g de una resina de poliamida se disuelve en 30 ml de alcohol bencllico a 200 °C y se anade 0,1 ml de una solucion de rojo de fenol en el intervalo de 160 °C a 165 °C. Esta solucion se valora con una solucion de valoracion de 0,132 g de KOH en 200 ml de alcohol bencllico (0,01 mol/l expresado como contenido de KOH) hasta que se alcanza el punto final en el que el color vira completamente de amarillo a rojo.
La concentracion de grupos funcionales reactivos de las resinas de poliamida se puede controlar seleccionando apropiadamente las condiciones de reaccion tales como la relacion molar de entrada del acido dicarboxllico y la
diamina de partida, el perlodo de reaccion, la temperatura de reaccion, la velocidad a la que se anade la
xililendiamina gota a gota, la presion en el recipiente, el momento de comenzar la despresurizacion, la estructura de los condensadores parciales y totales, el tipo de cargas y la temperatura de mantenimiento.
La relacion molar de reaccion (r) de las resinas de poliamida tambien se puede controlar seleccionando apropiadamente las condiciones de reaccion tales como la relacion molar de entrada del acido dicarboxllico y la
diamina de partida, el perlodo de reaccion, la temperatura de reaccion, la velocidad a la que se anade la
xililendiamina gota a gota, la presion en el recipiente, el momento de comenzar la despresurizacion, la estructura de los condensadores parciales y totales, el tipo de cargas y la temperatura de mantenimiento.
Cuando las resinas de poliamida se preparan por el denominado proceso salino, especlficamente se puede conseguir una relacion molar de reaccion de 1,0 o mas seleccionando una relacion de diamina de partida/componentes del acido dicarboxllico de partida en este intervalo y permitiendo que la reaccion proceda suficientemente, por ejemplo. En el caso de un proceso que implica la adicion continua gota a gota de una diamina con un acido dicarboxllico fundido, puede lograrse no solo la seleccion de una relacion de carga en este intervalo, sino tambien la adicion gota a gota de la diamina en exceso del valor objetivo, mientras se controla la cantidad de diamina a someter a reflujo durante la adicion gota a gota de la diamina y la retirada de la diamina anadida fuera del sistema de reaccion. Especlficamente, la diamina en exceso del valor objetivo se puede retirar fuera del sistema controlando la temperatura en la columna de reflujo en un intervalo optimo o controlando apropiadamente las formas y cantidades de relleno en la columna de relleno, tales como los denominados anillos de Raschig, anillos de Lessing y anillos de sillas de montar. Como alternativa, la diamina sin reaccionar en exceso del valor objetivo tambien se puede retirar fuera del sistema acortando el periodo de reaccion despues de la adicion gota a gota de la diamina. Ademas, la diamina sin reaccionar en exceso del valor objetivo tambien se puede retirar fuera del sistema segun sea apropiado controlando la velocidad a la que se anade la diamina gota a gota. Estos metodos permiten controlar la relacion molar de reaccion en un intervalo predeterminado, incluso si la relacion de carga esta fuera de un intervalo deseado.
Las resinas de poliamida se preparan usando cualquiera de los procesos y condiciones de polimerizacion conocidos previamente sin limitacion. Durante la policondensacion de las resinas de poliamida, se puede anadir una pequena cantidad de una monoamina o acido monocarboxllico como modificador del peso molecular. Por ejemplo, las resinas de poliamida se preparan calentando una sal compuesta de un componente de diamina que contiene xililendiamina y un componente del acido dicarboxllico que contiene acido sebacico bajo presion en presencia de agua para polimerizarlo en estado fundido mientras se separa el agua anadida y el agua condensada. Las resinas de poliamida tambien se pueden preparar anadiendo directamente xililendiamina con un acido dicarboxllico en el estado fundido para policondensarlas a presion atmosferica. En este ultimo caso, la policondensacion se produce por adicion continua de la diamina al acido dicarboxllico mientras se calienta el sistema de reaccion a una temperatura de reaccion no inferior a los puntos de fusion de la oligoamida y la poliamida producidas para mantener el sistema de reaccion en un estado llquido homogeneo.
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Las resinas de poliamida tambien se pueden polimerizar en fase solida despues de que se preparen por polimerizacion en estado fundido. Se pueden preparar mediante cualquiera de los procesos de polimerizacion en fase solida y condiciones de polimerizacion conocidos anteriormente sin limitacion.
Durante la preparation de las resinas de poliamida, los compuestos de hipofosfito (tambien conocidos como compuestos de fosfinato o compuestos de fosfonito) o compuestos de fosfito (tambien conocidos como compuestos de fosfonato) o similares se anaden normalmente como antioxidantes (estabilizantes termicos) en la etapa de policondensacion en estado fundido o la etapa de preparacion de materiales de partida (soluciones acuosas de sales de nailon) con el fin de controlar adecuadamente la velocidad de reaction de la reaction de amidacion, mejorar la estabilidad de procesamiento durante el moldeo en estado fundido y prevenir la decoloration de las resinas de poliamida. Estos antioxidantes de fosfato se oxidan en sales del acido fosforoso o sales del acido fosforico por lo que el oxlgeno se elimina de las resinas de poliamida que se policondensan, con lo cual se impide que las moleculas de poliamida sufran degradation oxidativa.
Por lo tanto, la cantidad de fosforo que existe inevitablemente en las resinas de poliamida de la presente invention en su preparacion industrial preferentemente es de 1 a 500 ppm, mas preferentemente de 5 a 300 ppm, incluso mas preferentemente de 10 a 200 ppm expresada como concentration de atomos de fosforo. Si la concentration de atomos de fosforo es inferior a 1 ppm, las resinas de poliamida son susceptibles al amarilleamiento, y si supera 500 ppm, puede ser diflcil controlar la polimerizacion debido a la reaccion de amidacion excesiva durante la slntesis de las resinas de poliamida.
Ejemplos especlficos de compuestos de hipofosfito como antioxidantes incluyen el acido hipofosforoso; sales metalicas del acido hipofosforoso como hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio e hipofosfito de litio; compuestos de hipofosfito, tales como hipofosfito de etilo, acido dimetilfosflnico, acido fenilmetilfosffnico, acido fenilfosfonoso y fenilfosfonito de etilo; sales metalicas del acido fenilfosfonoso tales como fenilfosfonito de sodio, fenilfosfonito de potasio y fenilfosfonito de litio.
Los ejemplos especlficos de compuestos de fosfito incluyen acido fosforoso, acido pirofosforoso; sales metalicas del acido fosforoso tales como hidrogenofosfito de sodio y fosfito de sodio; compuestos de fosfito tales como fosfito de trietilo, fosfito de trifenilo, acido etilfosfonico, acido fenilfosfonico y fenilfosfonato de dietilo; sales metalicas del acido fenilfosfonico tales como etilfosfonato de sodio, etilfosfonato de potasio, fenilfosfonato de sodio, fenilfosfonato de potasio y fenilfosfonato de litio. Entre ellos, los antioxidantes preferidos son sales metalicas del acido hipofosforoso como hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio e hipofosfito de litio, especialmente hipofosfito de sodio en vista del efecto de promover la reaccion de polimerizacion de las resinas de poliamida y el efecto de prevenir la decoloracion.
Las resinas de poliamida de la presente invencion tienen un peso molecular promedio en numero (Mn) de 6000 a
20.000. Si el peso molecular promedio en numero (Mn) esta fuera del intervalo de 6000 a 20.000, la reactividad con elastomeros tiende a deteriorarse. El peso molecular promedio en numero (Mn) mas preferentemente es de 8000 a
17.000. aun mas preferentemente de 9000 a 15.000, especialmente 10.000 a 14.000, especlficamente de 11.000 a
13.000. Cuando esta en dichos intervalos, la reactividad, la dispersabilidad y la moldeabilidad mejoran.
El peso molecular promedio en numero (Mn) en el presente documento se calcula a partir de la concentracion de los grupos amino terminales [NH2] (geq/g) y la concentracion de grupos carboxilo terminales [COOH] (geq/g) de una resina de poliamida por la ecuacion a continuation:
Peso molecular promedio en numero = 2.000.000/([C00H] + [NH2]).
Las resinas de poliamida de la presente invencion preferentemente tienen una distribucion de peso molecular (Mw/Mn, peso molecular promedio en peso/peso molecular promedio en numero) de 1,8 a 3,1. La distri bucion del peso molecular mas preferentemente es de 1,9 a 3,0, aun mas preferentemente de 2,0 a 2,9. Las distribuciones de peso molecular en dichos intervalos ayudan a proporcionar piezas moldeadas con excelentes propiedades mecanicas.
La distribution del peso molecular de las resinas de poliamida se puede controlar, por ejemplo, seleccionando apropiadamente los tipos y cantidades de iniciadores y catalizadores usados durante la polimerizacion y las condiciones de la reaccion de polimerizacion, tales como la temperatura de reaccion, la presion, y el tiempo. Como alternativa, tambien se puede controlar mezclando multiples clases de resinas de poliamida XD10 que tienen diferentes pesos moleculares promedio obtenidos bajo diferentes condiciones de polimerizacion o precipitando fraccionadamente una resina de poliamida polimerizada.
La distribucion de peso molecular Mw/Mn se puede determinar por analisis de GPC, especlficamente como valor relativo equivalente al peso molecular de poli (metacrilato de metilo) que se utiliza como patron empleando el instrumento “HLC-8320GPC” disponible en Tosoh Corporation y dos columnas “TSK gel de Super HM-H” disponibles en Tosoh Corporation eluyendo con 10 mmol/l de trifluoroacetato de sodio en hexafluoroisopropanol (HFIP) en condiciones de concentracion de resina del 0,02 % en masa, una temperatura de la columna de 40 °C, una velocidad de flujo de 0,3 ml/min y la detection con un detector de Indice de refraction (IR). Se genera una curva de calibration a partir de mediciones de seis patrones de PMMA disueltos en HFIP.
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Por otra parte, las resinas de poliamida de la presente invencion preferentemente tienen una viscosidad en estado fundido de entre 50 y 1200 Pa ■ s segun se determina en condiciones de temperatura de ensayo controladas en el punto de fusion de cada resina de poliamida mas 30 °C, una velocidad de cizallamiento de 122 s-1, y un contenido de humedad de la resina de poliamida del 0,06 % en masa o menos. Controlando la viscosidad en estado fundido en ese intervalo, la moldeabilidad mejora.
La viscosidad en estado fundido mas preferentemente esta en el intervalo de 60 a 700 Pa ■ s, incluso mas preferentemente de 70 a 500 Pa ■ s.
La viscosidad en estado fundido de las resinas de poliamida se puede controlar, por ejemplo, seleccionando apropiadamente la relacion de carga del componente de partida acido dicarboxllico y el componente de partida diamina, el catalizador de polimerizacion, el modificador del peso molecular, la temperatura de polimerizacion y el tiempo de polimerizacion.
Las resinas de poliamida de la presente invencion preferentemente tienen un punto de fusion de 150 a 310°C, mas preferentemente 180 a 300 °C. Las resinas de poliamida de la presente invencion preferentemente tambien tienen dos o mas puntos de fusion. Se prefieren las resinas de poliamida que tienen dos o mas puntos de fusion debido a que la resistencia termica y las moldeabilidad tienden a mejorar. Ademas, el punto de transition vltrea de las resinas de poliamida preferentemente es de 50 a 100 °C, mas preferentemente de 55 a 100°C, en especial preferentemente de 60 a 100 °C. Cuando esta en los intervalos anteriores, la resistencia termica tiende a mejorar.
El punto de fusion se refiere a la temperatura en la parte superior del pico endotermico durante el calentamiento observado por calorimetrla diferencial de barrido (DSC). Para las resinas de poliamida que tienen dos o mas puntos de fusion, las mediciones se realizan mediante la adoption de la temperatura en la parte superior de un pico endotermico en la parte superior de temperatura superior como punto de fusion. El punto de transicion vltrea se refiere al punto de transicion vltrea determinado por fusion de una muestra calentandola una vez para eliminar la influencia de la historia termica de sobre la cristalinidad y a continuation calentandola de nuevo. El punto de fusion se puede determinar a partir de la temperatura en la parte superior del pico endotermico observado mediante el uso de, por ejemplo, DSC-60 disponible en Shimadzu Corporation cuando una muestra de aproximadamente 5 mg se funde por calentamiento desde temperatura ambiente a una temperatura igual o superior a un punto de fusion esperado a una velocidad de 10 °C/min bajo una corriente de nitrogeno de 30 ml/min. A continuacion, la resina de poliamida fundida se enfrla rapidamente con hielo seco y se calienta de nuevo a una temperatura igual o superior al punto de fusion a una velocidad de 10 °C/min, con lo que se puede determinar el punto de transicion vltrea.
Las resinas de poliamida de la presente invencion se pueden combinar con resinas de poliamida distintas de las resinas de poliamida a base de xililendiamina. Las otras resinas de poliamida incluyen poliamida 66, poliamida 6, poliamida 46, poliamida 6/66, poliamida 10, poliamida 612, poliamida 11, poliamida 12, poliamida 66/6T compuesta de hexametilendiamina, acido adlpico y acido tereftalico, y poliamida 6I/6T compuesta de hexametilendiamina, acido isoftalico y acido tereftalico.
Por otra parte, tambien se pueden mezclar una o mas de resinas tales como resinas de poliester, resinas de poliolefina, resinas de sulfuro de polifenileno, resinas de policarbonato, resinas de eter de polifenileno, resinas de eter de polifenileno modificadas, y resinas de poliestireno en la medida en que el objeto y las ventajas de la presente invencion no se vean afectados.
Las resinas de poliamida de la presente invencion tambien se combinan preferentemente con resinas de eter de polifenileno o resinas de eter de polifenileno modificado, y las resinas de eter de polifenileno pueden ser cualquiera de homopollmeros, copollmeros o pollmeros de injerto. Ejemplos de resinas de eter de polifenileno incluyen especlficamente eter de poli (2,6-dimetil-1,4-fenileno), eter de poli (2,6-dietil-1,4-fenileno), eter de poli (2,6-dipropil- 1,4 fenileno), eter de poli (2-metil-6-etil-1,4-fenileno), y eter de poli (2-metil-6-propil-1,4-fenileno), entre los que son especialmente preferidos el eter poli (2, 6-dimetil-1,4-fenileno), y copollmeros de 2,6-dimetilfenol/2,3,6-trimetilfenol, y sus copollmeros de estireno injertado. Las resinas de eter de polifenileno modificado se obtienen por reaction de una resina de eter de polifenileno con un acido carboxllico alifatico insaturado o un anhldrido del mismo.
Cuando se utiliza un anhldrido de un acido carboxllico alifatico insaturado, una resina de eter de polifenileno modificado se puede obtener por reaccion del anhldrido y una resina de eter de polifenileno mezclado en estado fundido en ausencia de catalizador. En este caso, el mezclado en estado fundido se puede realizar usando un amasador, mezclador Banbury, o un extrusor. Ejemplos de anhldridos de acidos carboxllicos alifaticos insaturados incluyen anhldrido maleico, anhldrido itaconico, anhldrido citraconico y similares, entre los cuales es especialmente preferido el anhldrido maleico.
La relacion del acido carboxllico o un anhldrido del mismo utilizado para la modification de una resina de eter de polifenileno preferentemente es de 0,01 a 10 partes en masa, mas preferentemente de 0,1 a 3 partes en masa, en especial preferentemente de 0,1 a 1 parte en masa por 100 partes en masa de la resina de eter de polifenileno. Si la relacion del anhldrido es inferior a 0,01 partes en masa por 100 partes en masa de la resina de eter de polifenileno, la compatibilidad entre la resina de eter de polifenileno y una resina de poliamida se mejora menos de modo que es menos probable que se obtenga una composition robusta, pero si es superior a 10 partes en masa, se producen desventajas tales como la descomposicion termica excesiva del anhldrido, lo que da lugar a desventajas practicas,
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tales como la disminucion de la resistencia termica o una mala apariencia. Cuando se utiliza un acido carboxllico alifatico insaturado para la modificacion de una resina de eter de polifenileno, se puede utilizar un iniciador radicalario tal como peroxido de benzoilo, peroxido de dicumilo, o hidroperoxido de cumeno como catalizador apropiado.
La relacion de un eter de polifenileno modificado a una resina de poliamida se puede seleccionar en un amplio intervalo, pero preferentemente consiste en 1 a 50 partes en masa, en especial preferentemente de 3 a 40 partes en masa de una resina de eter de polifenileno modificado por 100 partes en masa de una resina de poliamida. Si la relacion de un eter de polifenileno modificado es menor que los intervalos anteriores, la resistencia termica y la absorcion de agua mejoran menos, pero si es mayor que los intervalos anteriores, la capacidad de flujo de la resina fundida disminuye indeseablemente durante los procesos de moldeo.
Las resinas de eter de polifenileno modificado que se pueden utilizar tambien incluyen productos de reaccion obtenidos por reaccion de una composicion compuesta de una resina de eter de polifenileno y un elastomero con un acido carboxllico alifatico insaturado o un anhldrido del mismo.
[3. Elastomeros]
Las resinas de poliamida reactivas de la presente invention son muy reactivas con elastomeros de modo que su resistencia al impacto y su flexibilidad se pueden mejorar de manera muy eficaz por elastomeros. Por lo tanto, las resinas de poliamida reactivas de la presente invencion preferentemente se pueden utilizar como composiciones de resina de poliamida que contienen elastomeros.
Los elastomeros mejoran la resistencia al impacto y se puede utilizar sin limitation cualquier clase de pollmeros de caucho (incluyendo elastomeros termoplasticos), incluyendo, por ejemplo, elastomeros conocidos, tales como elastomeros de poliolefina, elastomeros de dieno, elastomeros de poliestireno, elastomeros de poliamida, elastomeros de poliester, elastomeros de poliuretano, y elastomeros de silicio.
Los elastomeros de poliolefina incluyen, por ejemplo, poliisobutileno, copollmeros de etileno-propileno (EPR), copollmeros de etileno-propileno-butadieno (EPDM), copollmeros de etileno-propileno-dieno no conjugado, copollmeros de etileno-1-buteno, copollmeros de etileno-propileno-1-buteno, copollmeros de etileno-1-hexeno, copollmeros de etileno-acetato de vinilo, copollmeros de etileno-acido acrllico, copollmeros de etileno-acido metacrllico, copollmeros de etileno-acrilato de glicidilo, copollmeros de etileno-metacrilato de glicidilo, copollmeros de etileno-acetato de vinilo-metacrilato de glicidilo, copollmeros de etileno-acido maleico, y copollmeros de etileno- anhldrido maleico.
Los elastomeros dienicos incluyen, por ejemplo, polibutadieno y productos hidrogenados de los mismos, poliisopreno y productos hidrogenados de los mismos, copollmeros aleatorios de butadieno-estireno y productos hidrogenados de los mismos.
Los elastomeros de poliestireno incluyen copollmeros de bloque de compuestos aromaticos de vinilo, compuestos de dieno conjugados y compuestos de olefina o productos hidrogenados de estos copollmeros de bloque (en lo sucesivo denominados simplemente copollmeros de bloque hidrogenados), especlficamente copollmeros de bloque compuestos por un bloque de pollmero a base de al menos un compuesto aromatico de vinilo y un bloque de pollmero a base de al menos un compuesto de dieno conjugado, as! como copollmeros de bloque hidrogenados obtenidos por hidrogenacion del 80 % o mas de los dobles enlaces alifaticos derivados del compuesto de dieno conjugado en los copollmeros de bloques.
El compuesto aromatico de vinilo que forma parte de los elastomeros de poliestireno se puede seleccionar entre uno o mas de estireno, a-metilestireno, viniltolueno, p-terc-butilestireno, y 1, 1 -difeniletileno, entre los cuales se prefiere el estireno. Los compuestos de dieno conjugado se pueden seleccionar entre uno o mas de, por ejemplo, butadieno, isopreno, 1,3-pentadieno, y 2,3-dimetil-1,3-butadieno, entre los que los preferidos son butadieno, isopreno y una combination de los mismos. Estos pueden estar copolimerizados con compuestos oleflnicos, entre los que se prefieren copollmeros de bloque hidrogenados que combinan estireno, etileno y butadieno (SEBS).
Entre estos, los elastomeros preferidos incluyen elastomeros de poliolefina, elastomeros de dieno, y elastomeros de poliestireno, as! como elastomeros que contienen grupos funcionales tales como grupos carboxilo, grupos anhldrido, y grupos epoxi, como se describe a continuation.
Cuando los elastomeros utilizados en combinacion con las resinas de poliamida reactivas de la presente invencion no contienen ningun grupo funcional, tambien es preferible introducir un grupo funcional (por ejemplo, a traves de modificacion qulmica o modificacion por copolimerizacion) para conferir una mayor compatibilidad. Cuando se utilizan elastomeros que por si mismos tienen compatibilidad con resinas de poliamida, se pueden usar directamente sin dicha manipulation.
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Un grupo funcional se puede introducir, por ejemplo, haciendo reaccionar de 0,01 a 10 partes en masa de uno o mas compuestos seleccionados entre acidos carboxilicos a,IJ-insaturados, acrilamida, compuestos epoxi o derivados de los mismos con 100 partes en masa de un elastomero que no contiene grupo funcional (por ejemplo, un elastomero de poliolefina) en presencia o ausencia de un iniciador radicalario.
Los ejemplos especificos de acidos carboxilicos a,IJ-insaturados y derivados de los mismos incluyen acido maleico, anhidrido maleico, acido fumarico, acido itaconico, acido acrilico, acrilato de glicidilo, acrilato de 2-hidroxietilo, acido metacrilico, metacrilato de glicidilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, acido crotonico, acido cis-4-ciclohexeno-1,2- dicarboxilico y su anhidrido, acido endo,cis-biciclo {2.2.1}-5-hepteno-2,3-dicarboxilico y su anhidrido, y compuestos de maleimida.
Los iniciadores radicalarios utilizados opcionalmente para introducir un grupo funcional no estan limitados especificamente e incluyen, por ejemplo, iniciadores de peroxido organico tal como peroxido de dicumilo, peroxido de di-terc-butilo, peroxido de terc-butilcumilo, 2,5-dimetil-2,5-di (terc-butilperoxi) hexano, 2,5-dimetil-2,5-di (terc- butilperoxi) hexano-3,n-butil-4,4-bis (terc-butilperoxi) valerato, 1,1-bis (terc-butilperoxi) 3,3,5-trimetilciclohexano, terc- butilperoxitrifenilsilano y terc-butilperoxitrimetilsilano; asi como 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano, 2,3-dietil-2,3- difenilbutano, 2,3-dimetil-2,3-bis (p-metilfenil) butano, y 2,3-dimetil-2,3-bis (bromofenil) butano.
La cantidad de iniciadores radicalarios utilizados normalmente es de 0,01 a 10 partes en masa, preferentemente de 0,05 a 5 partes en masa por 100 partes en masa de un elastomero en el que se va a introducir un grupo funcional. La reaccion para introducir un grupo funcional se puede realizar por un metodo conocido tal como, por ejemplo, amasado en estado fundido, o mezcla en solucion.
La cantidad de los elastomeros anadidos preferentemente se selecciona en un intervalo de 0,5 a 100 partes en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida reactiva. Si la cantidad de los elastomeros es inferior a 0,5 partes en masa, el efecto de la adicion de los elastomeros en la mejora de la resistencia es insuficiente, pero si excede de 100 partes en masa, los articulos moldeados obtenidos a partir de las composiciones de resina de poliamida son pobres en sus propiedades mecanicas tales como la resistencia. La cantidad de los elastomeros mas preferentemente es de 1 a 50 partes en masa, mas preferentemente de 3 a 30 partes en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida reactiva.
En articulos moldeados preparados a partir de composiciones de resina de poliamida que contienen una resina reactiva de poliamida y un elastomero, la resina de poliamida reactiva y el elastomero pueden haber reaccionado parcialmente. La reaccion en el presente documento se refiere a enlace ionico, enlace de hidrogeno, reaccion de deshidratacion, o reaccion de condensacion, que se prefiere porque se mejora la dispersabilidad por la reaccion entre la resina de poliamida reactiva y el elastomero.
[4. Aditivos]
Las composiciones de resina de poliamida de la presente invencion pueden contener aditivos que incluyen estabilizantes tales como antioxidantes y estabilizantes termicos, mejoradores de resistencia a la hidrolisis, estabilizantes climaticos, cargas, agentes de mateado, absorbentes de luz UV, agentes de nucleacion, plastificantes, agentes dispersantes, retardantes de llama, agentes antiestaticos, inhibidores de la decoloracion, agentes anti- gelificantes, colorantes, y agentes de desmoldeo siempre que los beneficios de la presente invencion no se vean afectados.
[4.1 Estabilizantes]
Las composiciones de resina de poliamida de la presente invencion preferentemente contienen estabilizantes (antioxidantes, estabilizantes termicos). Los estabilizantes preferentemente incluyen, por ejemplo, estabilizantes organicos, tales como estabilizantes de fosforo, estabilizantes fenolicos impedidos, estabilizantes de amina impedidos, estabilizantes de oxanilida, estabilizantes organicos de azufre y estabilizantes de aminas aromaticas secundarias; y estabilizantes inorganicos tales como compuestos de cobre y haluros. Los estabilizantes de fosforo preferentemente incluyen compuestos de fosfito y compuestos de fosfonito.
Los compuestos de fosfito incluyen, por ejemplo, diestearilpentaeritritol difosfito, dinonilfenilpentaeritritol difosfito, bis (2,4-di-t-butilfenil) pentaeritritol difosfito, bis (2,6-di-t-butil-4-metilfenil) pentaeritritol difosfito, bis (2, 6-di-t-butil-4-etil- fenil) pentaeritritol difosfito, bis ((2,4,6-tri-t-butilfenil) pentaeritritol difosfito, 2,6-di-t-butil-4-isopropil-fenil) pentaeritritol difosfito, bis (2,6-di-t-butil-4-sec-butilfenil) pentaeritritol difosfito, bis (2,6-di-t-butil-4-t-octilfenil) pentaeritritol difosfito, y bis (2,4-dicumilfenil) pentaeritritol difosfito, entre los cuales se prefieren el bis (2,6-di-t-butil-4-metilfenil) pentaeritritol difosfito y el bis (2,4-dicumilfenil) pentaeritritol difosfito.
Los compuestos de fosfonito incluyen, por ejemplo, tetraquis (2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno difosfonito, tetraquis (2,5-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno difosfonito, tetraquis (2,3,4-trimetilfenil)-4,4'-bifenileno difosfonito, tetraquis (2,3- dimetil-5-etil-fenil)-4,4'-bifenileno difosfonito, tetraquis (2,6-di-t-butilo-5-etil-fenil)-4,4'-bifenileno difosfonito, tetraquis (2,3,4-tributilfenilo)-4,4'-bifenileno difosfonito, y tetraquis (2,4,6-tri-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno difosfonito, entre los que se prefiere el tetraquis (2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno difosfonito.
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Los estabilizantes de fenol impedidos incluyen, por ejemplo, n-octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato,
1.6- hexanodiol bis [3-(3,5-di-t-butilo-4-hidroxifenil) propionato], pentaeritritol tetraquis [3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato], 3,9-bis [1, 1 -dimetil-2-{p-(3-t-butil-4-hidroxi-5-metilfenil) propioniloxi} etil] 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecano, trietilenglicol bis [3-(3-t-butil-5-metil-4-hidroxifenil) propionato], dietil ester de 3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil- fosfonato, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris (3,5-di-t-butilo-4-hidroxibencil) benceno, 2,2-thiodietilenbis [3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifenil) propionato], tris (3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil) isocianurato, y N,N'-hexametilenbis (3,5-di-t-butil-4- hidroxihidrocinamida). Entre ellos, se prefieren el n-octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato, 1,6- hexanodiol bis [3-(3,5-t-butil-4-hidroxifenil) propionato], pentaeritritol tetraquis [3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato], 3,9-bis [1, 1 -dimetil-2-{p-(3-t-butil-4-hidroxi-5-metilfenil) propioniloxi} etil] 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecano y N,N'-hexametilenbis (3,5-di-t-butil-4-hidroxihidrocinamida).
Los estabilizantes de amina impedida incluyen, por ejemplo, compuestos de amina impedida bien conocidos que tienen un esqueleto 2,2,6,6-tetrametilpiperidina. Los ejemplos especlficos de compuestos de amina impedida incluyen 4-acetoxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-estearoiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-acriloiloxi-2,2,6,6- tetrametilpiperidina, 4-fenilacetoxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-benzoiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-metoxi-
2.2.6.6- tetrametilpiperidina, 4-esteariloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-ciclohexiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-
benciloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-fenoxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-etilcarbamoiloxi-2,2,6,6-
tetrametilpiperidina, 4-ciclohexilcarbamoiloxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-fenilcarbamoiloxi-2,2,6,6-
tetrametilpiperidina, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) carbonato, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) oxalato, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) malonato, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) sebacato, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) adipato, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) tereftalato, 1,2 bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidiloxi) etano, a,a'-bis (2,2,6,6- tetrametil-4-piperidiloxi)-p-xileno, bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidiltolileno)-2,4-dicarbamato, bis (2,2,6,6-tetrametil-4- piperidil) hexametileno-1,6-dicarbamato, tris (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) benceno-1,3,5-tricarboxilato, tris (2,2,6,6- tetrametil-4-piperidil) benceno-1,3,4-tricarboxilato, 1-[2-{(3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propioniloxi} butil]-4-[3-(3, 5-di- t-butil-4-hidroxifenil) propioniloxi] -2,2,6,6-tetrametilpiperidina, el producto de condensation del acido 1,2,3,4- butanotetracarboxllico y 1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinol y p,p,p',p'-tetrametil-3,9-[2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecano] dietanol, el producto de policondensacion de succinato de dimetilo y 1-(2-hidroxietil)-4-hidroxi-2,2,6,6- tetrametilpiperidina, y 1,3-bencenodicarboxamida-N,N'-bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperidilo).
Estabilizantes de amina impedida disponibles en el mercado incluyen los productos disponibles en ADEKA Corporation bajo los nombres comerciales “ADK STAB LA-52, LA-57, La-62, LA-67, LA-63P, LA-68LD, LA-77, LA- 82, LA-87”; los productos disponibles en Ciba Specialty Chemicals Inc. bajo las marcas “TINUVIN 622, 944, 119, 770, 144”; el producto disponible en Sumitomo Chemical Company bajo la marca “SUMISORB 577”; los productos disponibles en American Cyanamid Company bajo los nombres comerciales “CYASORB UV-3346, 3529, 3853”; y el producto disponible en Clariant (Japon) KK bajo la marca “Nilostab S-EED”.
Los antioxidantes de amina se refieren a compuestos de amina distintos de los estabilizantes de amina impedida mencionados anteriormente, e incluyen, por ejemplo, los productos de reaction de N-fenilbencenamina con 2,4,4- trimetilpenteno disponible en Ciba Specialty Chemicals Inc. bajo varias marcas (IRGANOX 5057); y los productos disponibles en Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. bajo diversos nombres comerciales tales como difenilamina octilada (NOCRAC AD-F), N,N'-difenil-p-fenilendiamina (NOCRAC DP), N-fenil-N'-isopropil-p- fenilendiamina (NOCRAC 810-NA), N-fenil-N'-(1,3-dimetilbutil)-p-fenilendiamina (NOCRAC 6C), N,N'-di-2-naftil-p- fenilendiamina (NOCRAC blanco), 2,2,4-trimetil-1,2-dihidroquinolina polimerizada (NOCRAC 224), y 6-etoxi-1,2- dihidro-2,2,4-trimetilquinolina (NoCrAC AW).
Los estabilizantes oxanilida preferentemente incluyen 4,4'-dioctiloxioxanilida, 2,2'-dietoxioxanilida, 2,2'-dioctiloxi-5,5'- di-terc-butoxanilida, 2,2'-didodeciloxi-5,5'-di-terc-butoxanilida, 2-etoxi-2'-etiloxanilida, N,N'-bis (3-dimetilaminopropil) oxanilida, 2-etoxi-5-terc-butil-2'-etoxanilida y sus mezclas con 2-etoxi-2'-etil-5,4'-di-terc-butoxanilida, mezclas de oxanilidas o- y p-metoxi-disustituidas, mezclas de oxanilidas o- y p-etoxi-disustituidas y similares.
Los estabilizantes organicos de azufre incluyen, por ejemplo, los compuestos de tioato organicos tales como tiodipropionato de didodecilo, tiodipropionato de ditetradecilo, tiodipropionato de dioctadecilo, pentaeritritol tetraquis (3-dodeciltiopropionato) y tiobis (N-fenil-p-naftilamina); compuestos mercaptobencimidazol tales como 2- mercaptobenzotiazol, 2-mercaptobencimidazol, 2-mercaptometilbenzimidazol y sales de metalicas de 2- mercaptobencimidazol; y compuestos de ditiocarbamato tales como sales metalicas del acido dietilditiocarbamico y sales metalicas del acido dibutilditiocarbamico; y compuestos de tiourea tales como 1,3-bis (dimetilaminopropil)-2- tiourea y tributilthiourea; as! como monosulfuro de tetrametiltiuram, disulfuro de tetrametiltiuram, ditiocarbamato de dibutil nlquel, xantato de isopropil nlquel, y trithiofosfito de trilaurilo.
Entre ellos, se prefieren los compuestos de mercaptobencimidazol, compuestos de ditiocarbamato, compuestos de tiourea y compuestos de tioato organico, entre los que son mas preferidos los compuestos de mercaptobencimidazol y compuestos de tioato organicos. Especialmente, se pueden utilizar convenientemente compuestos de tioeter que tienen una estructura de tioeter porque aceptan oxlgeno de materiales oxidados para reducirlo. Especlficamente, son mas preferidos el 2-mercaptobencimidazol, 2-mercaptometilbencimidazol, tiodipropionato de ditetradecilo, tiodipropionato de dioctadecilo y pentaeritritol tetraquis (3-dodeciltiopropionato), entre los que son aun mas preferidos el tiodipropionato de ditetradecilo, el pentaeritritol tetraquis (3-dodeciltiopropionato) y el 2-
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mercaptometilbenzimidazole, y es especialmente preferido el pentaeritritol tetraquis (3-dodeciltiopropionato).
Los compuestos de azufre organicos normalmente tienen un peso molecular de 200 o mas, preferentemente de 500 o mas, y normalmente de hasta 3000.
Los estabilizantes de aminas aromaticas secundarias preferentemente incluyen compuestos que tienen un esqueleto de difenilamina, compuestos que tienen un esqueleto de fenilnaftilamina y compuestos que tienen un esqueleto de dinaftilamina, mas preferentemente compuestos que tienen un esqueleto de difenilamina y compuestos que tienen un esqueleto de fenilnaftilamina. Especlficamente, los compuestos que tienen un esqueleto de difenilamina incluyen p,p'-dialquildifenilamina (en el que el grupo alquilo contiene de 8 a 14 atomos de carbono), difenilamina octilada, 4,4'- bis (a,a-dimetilbencil) difenilamina, p-(p-toluenosulfonilamida) difenilamina, N,N'-difenil-p-fenilendiamina, N-fenil-N'- isopropil-p-fenilendiamina, N-fenil-N'-(1,3-dimetilbutil)-p-fenilendiamina y N-fenil-N'-(3-metacriloiloxi-2-hidroxipropil)-p- fenilendiamina; compuestos que tienen un esqueleto de fenilnaftilamina incluyen N-fenil-1-naftilamina y N,N'-di-2- naftil-p-fenilendiamina; y compuestos que tienen un esqueleto de dinaftilamina incluyen 2,2'-dinaftilamina, 1,2'- dinaftilamina y 1, 1 '-dinaftilamina. Entre ellos, son mas preferidas la 4,4'-bis (a,a-dimetilbencil) difenilamina, N,N'-di-2- naftil-p-fenilendiamina y N,N'-difenil-p-fenilendiamina, entre las que son especialmente preferidas la N,N'-di-2-naftil-p- fenilendiamina y 4,4'-bis (a,a-dimetilbencil) difenilamina.
Cuando estan contenidos los estabilizantes organicos de azufre o estabilizantes de aminas aromaticas secundarias mencionadas anteriormente, preferentemente se utilizan en combinacion. Al combinarlos, tiende a mejorarse la resistencia de envejecimiento por calor que en el caso en el que se usa uno cualquiera de ellos.
Las combinaciones preferidas de estabilizantes organicos de azufre mas especlficos y estabilizantes de aminas aromaticas secundarias incluyen combinaciones de al menos un estabilizante de azufre organico seleccionado entre tiodipropionato de ditetradecilo, 2-mercaptometilbencimidazol y pentaeritritol tetraquis (3-dodeciltiopropionato) y al menos un estabilizante de amina aromatica secundaria seleccionado entre 4,4'-bis (a,a-dimetilbencil) difenilamina y N,N'-di-2-naftil-p-fenilendiamina. Una combinacion de un estabilizante organico de azufre que consiste en pentaeritritol tetraquis (3-dodeciltiopropionato) y un estabilizante de amina aromatica secundaria que consiste en N,N'-di-2-naftil-p-fenilendiamina es mas preferida.
Cuando se utilizan en combinacion los estabilizantes organicos de azufre y los estabilizantes de aminas aromaticas secundarias mencionadas anteriormente, la relacion (relacion de masas) de las cantidades de los estabilizantes de amina aromaticas secundaria/estabilizantes organicos de azufre contenidos en una composicion de resina de poliamida preferentemente es de 0,05 a 15, mas preferentemente de 0,1 a 5, incluso mas preferentemente de 0,2 a 2. Seleccionando una relacion de dicho contenido, se puede mejorar la resistencia al envejecimiento por calor de manera eficiente al tiempo que se conservan las propiedades de barrera.
Los estabilizantes inorganicos preferentemente incluyen compuestos de cobre y haluros. Los compuestos de cobre son sales de cobre de diversos acidos inorganicos u organicos con exclusion de los haluros descritos a continuacion. El cobre puede ser cuproso o cuprico, y ejemplos especlficos de sales de cobre incluyen cloruro de cobre, bromuro de cobre, yoduro de cobre, fosfato de cobre, estearato de cobre, as! como minerales naturales, tales como hidrotalcita, stichtita y pirolita.
Los haluros utilizados como estabilizantes inorganicos incluyen, por ejemplo, haluros de metales alcalinos o metales alcalinoterreos; haluros de amonio y haluros de amonio cuaternario de compuestos organicos; y haluros organicos, tales como haluros de alquilo y haluros de alilo, cuyos ejemplos especlficos incluyen yoduro de amonio, trietilestearil bromuro de amonio, y trietilbencil yoduro de amonio. Entre ellos, se prefieren las sales de haluro de metales alcalinos tal como cloruro de potasio, cloruro de sodio, bromuro de potasio, yoduro de potasio y yoduro de sodio.
Se prefieren las combinaciones de compuestos de cobre y haluros, especialmente la combinacion de compuestos de cobre y sales de haluro de metales alcalinos debido a que proporcionan excelentes efectos en la resistencia a la decoloracion inducida por calor y resistencia a la intemperie (resistencia a la luz). Por ejemplo, cuando se usa un compuesto de cobre solo, el moldeo puede decolorarse en marron rojizo por el cobre, que no se prefiere para su uso en algunas aplicaciones. Sin embargo, la decoloracion de color marron rojizo se puede prevenir combinando el compuesto de cobre con un haluro.
En la presente invencion, los antioxidantes de amina, estabilizantes inorganicos, estabilizantes organicos de azufre y estabilizantes de aminas aromaticas secundarias son especialmente preferidos entre los estabilizantes descritos anteriormente en terminos de estabilidad de procesamiento durante el calentamiento bajo presion, resistencia al envejecimiento por calor, aspecto de la pellcula y prevencion de la decoloracion.
Preferentemente, el contenido de los estabilizantes normalmente es de 0,01 a 1 parte en masa, mas preferentemente de 0,01 a 0,8 partes en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida. La decoloracion inducida por calor y resistencia a la intemperie resistencia/a la luz se puede mejorar suficientemente controlando el contenido en 0,01 partes en masa o mas, mientras que el deterioro de las propiedades mecanicas se puede reducir controlando el contenido en 1 parte en masa o menos.
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[4.2 Mejoradores de la resistencia a la hidrolisis - Compuestos de carbodiimida]
Las composiciones de resina de poliamida de la presente invencion contienen preferentemente un compuesto de carbodiimida como mejorador de la resistencia a la hidrolisis. Los compuestos de carbodiimida preferentemente incluyen compuestos de policarbodiimida aromaticos, alifaticos o aliclclicos preparados por diversos procesos. Entre ellos, los compuestos de policarbodiimida alifaticos o aliclclicos son preferidos en terminos de amasado en estado fundido durante la extrusion, y mas preferentemente se usan compuestos de policarbodiimida aliclclicos.
Estos compuestos de carbodiimida se pueden preparar por condensacion descarboxilativa de poliisocianatos organicos. Por ejemplo, se pueden sintetizar mediante condensacion descarboxilativa de diversos poliisocianatos organicos a una temperatura de aproximadamente 70 °C o mas en un disolvente inerte o sin utilizar un disolvente en presencia de un catalizador de carbodiimidacion. El contenido de isocianato preferentemente es del 0,1 al 5 % en masa, mas preferentemente del 1 al 3 % en masa. El contenido en los intervalos anteriores tiende a facilitar la reaccion con resinas de poliamida y a mejorar la resistencia a la hidrolisis.
Los poliisocianatos organicos que se pueden utilizar como materiales de partida para la slntesis de los compuestos de carbodiimida incluyen, por ejemplo, varios diisocianatos organicos, tales como diisocianatos aromaticos, diisocianatos alifaticos y diisocianatos aliclclicos y mezclas de los mismos.
Ejemplos de diisocianatos organicos incluyen especlficamente diisocianato de 1,5-naftaleno, diisocianato de 4,4'- difenilmetano, diisocianato de 4,4'-difenildimetilmetano, diisocianato de 1,3-fenileno, diisocianato de 1,4-fenileno, diisocianato de 2,4-tolileno, diisocianato de 2,6-tolileno, diisocianato de hexametileno, ciclohexano-1,4-diisocianato, diisocianato de xilileno, diisocianato de isoforona, diciclohexilmetano-4,4-diisocianato, diisocianato de metilciclohexano, diisocianato de tetrametilxilileno, isocianato de 2,6-diisopropilfenilo, 1,3,5-triisopropilbenceno-2,4- diisocianato, y metilenbis(4,1-ciclohexileno) diisocianato, y se pueden usar dos o mas de ellos en combinacion. Entre ellos, se prefieren el diciclohexilmetano-4,4-diisocianato y el metilenbis(4,1-ciclohexileno) diisocianato.
Para proteger terminalmente los extremos de los compuestos de carbodiimida para controlar su grado de polimerizacion, preferentemente tambien se utilizan agentes de proteccion terminal tales como monoisocianatos. Los monoisocianatos incluyen, por ejemplo, isocianato de fenilo, isocianato de tolilo, isocianato de dimetilfenilo, isocianato de ciclohexilo, isocianato de butilo, e isocianato de naftilo, y se pueden usar dos o mas de ellos en combinacion.
Los agentes de proteccion terminal no se limitan a los monoisocianatos mencionados anteriormente, sino que pueden ser cualquiera de los compuestos de hidrogeno activos capaces de reaccionar con isocianatos. Ejemplos de dichos compuestos de hidrogeno activo pueden incluir compuestos alifaticos, aromaticos o aliclclicos que tienen un grupo -OH tales como metanol, etanol, fenol, ciclohexanol, N-metiletanolamina, monometil eter de polietilenglicol y monometil eter de polipropilenglicol; aminas secundarias tales como dietilamina y diciclohexilamina; aminas primarias tales como butilamina y ciclohexilamina; acidos carboxllicos tales como el acido succlnico, acido benzoico y acido ciclohexanocarboxllico; tioles tales como etil mercaptano, alil mercaptano y tiofenol; y compuestos que tienen un grupo epoxi, y se pueden usar dos o mas de ellos en combinacion.
Los catalizadores de carbodiimidacion que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, oxidos de fosfoleno, tales como 1-fenil-2-fosfoleno-1-oxido, 3-metil-1-fenil-2-fosfoleno-1-oxido, 1-etil-2-fosfoleno -1-oxido, 3-metil-2-fosfoleno-1-oxido y sus isomeros de 3-fosfoleno; catalizadores metalicos, tales como titanato de tetrabutilo, entre los cuales se prefiere el 3-metil-1-fenil-2-fosfoleno-1-oxido a causa de su reactividad. Se pueden usar dos o mas de los catalizadores de carbodiimidacion en combinacion.
El contenido de los compuestos de carbodiimida preferentemente es de 0,1 a 2 partes en masa, mas preferentemente de 0,2 a 1,5 partes en masa, aun mas preferentemente de 0,3 a 1,5 partes en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida. Si es inferior a 0,1 partes en masa, la resistencia a la hidrolisis es insuficiente por lo que es mas probable que ocurra un reparto irregular durante amasado en fusion tal como la extrusion, lo que lleva a un amasado en estado fundido insuficiente. Sin embargo, si excede de 2 partes en masa, la viscosidad durante el amasado en estado fundido aumenta significativamente, lo que puede resultar en un amasado en estado fundido y una moldeabilidad bajos.
[4.3 Cargas]
Las composiciones de resina de poliamida de la presente invencion preferentemente tambien contienen cargas ademas de elastomeros. Las de cargas no se limitan especlficamente en la medida en que se utilicen convencionalmente, y preferentemente se pueden utilizar cargas inorganicas en forma de polvo, fibra, grano o placa, as! como cargas de resina o cargas naturales.
Las cargas en forma de polvo y grano que se pueden utilizar preferentemente tienen un tamano de partlcula de 100 pm o menos, mas preferentemente de 80 pm o menos, e incluyen caolinita, sllice; carbonatos tales como carbonato de calcio y carbonato de magnesio; sulfatos tales como sulfato de calcio y sulfato de magnesio; alumina, perlas de vidrio, negro de humo, sulfitos y oxidos de metal. Las cargas en forma de fibra que se pueden utilizar incluyen fibras
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de vidrio, filamentos de titanato de potasio o sulfato de calcio, wollastonita, fibras de carbono, fibras minerales, y fibras de alumina. Las cargas en forma de placa incluyen escamas de vidrio, mica, talco, arcilla, grafito, y sericita. Entre ellos, se prefiere al menos uno seleccionado entre fibras de vidrio, talco, mica y wollastonita, entre los que se prefieren especialmente las fibras de vidrio.
Las cargas de resina incluyen resinas aromaticas de poliester cristalino, todas las resinas de poliamida aromatica, fibras acrllicas, y fibras de poli (bencimidazol).
Las cargas naturales incluyen kenaf, pulpa de madera, pasta de canamo, y pasta de madera.
El contenido de las cargas preferentemente es de 15 a 200 partes en masa, mas preferentemente de 30 a 180 partes en masa, aun mas preferentemente de 50 a 150 partes en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida. Si el contenido es inferior a 15 partes en masa, las piezas moldeadas resultantes tienden a tener una resistencia mecanica insuficiente, pero si excede de 200 partes en masa, la capacidad de flujo de las resinas de poliamida se deteriora provocando dificultades en el amasado en estado fundido, y el moldeo.
[4.4 Agentes de desmoldeo]
Las composiciones de resina de poliamida de la presente invencion pueden contener agentes de desmoldeo.
Los agentes de desmoldeo incluyen, por ejemplo, acidos carboxllicos alifaticos, esteres de acidos carboxllicos alifaticos y alcoholes, compuestos de hidrocarburos alifaticos que tienen un peso molecular promedio en numero de 200 a 15.000, y aceite de silicona de polisiloxano.
Los acidos carboxllicos alifaticos incluyen, por ejemplo, acidos mono-, di- o tricarboxllicos alifaticos saturados o insaturados. Los acidos carboxllicos alifaticos en el presente documento tambien incluyen acidos carboxllicos aliclclicos. Entre ellos, los acidos carboxllicos alifaticos preferentemente son acidos mono o dicarboxllicos con 6 a 36 atomos de carbono, mas preferentemente, acidos monocarboxllicos alifaticos saturados que contienen de 6 a 36 atomos de carbono. Un ejemplo especlfico de dichos acidos carboxllicos alifaticos incluyen acido palmltico, acido estearico, acido caproico, acido caprico, acido laurico, acido araquldico, acido behenico, acido lignocerico, acido cerotico, acido mellsico, acido tetratriacontanoico, acido montanico, acido adlpico, y acido azelaico.
Los acidos carboxllicos alifaticos que se pueden utilizar en los esteres de acidos carboxllicos alifaticos y alcoholes incluyen, por ejemplo, los acidos carboxllicos alifaticos mencionados anteriormente. Los alcoholes incluyen, por ejemplo, mono- o polialcoholes saturados o insaturados. Estos alcoholes pueden tener sustituyentes tales como un atomo de fluor y un grupo arilo. Entre ellos, se prefieren mono- o polialcoholes que contienen 30 atomos de carbono o menos, especlficamente son mas preferidos monoalcoholes saturados alifaticos o aliclclicos o polialcoholes alifaticos saturados que contienen 30 atomos de carbono o menos.
Ejemplos especlficos de dichos alcoholes incluyen octanol, decanol, dodecanol, alcohol estearllico, alcohol behenllico, etilenglicol, dietilenglicol, glicerina, pentaeritritol, 2,2-dihidroxiperfluoropropanol, neopentilenglicol, ditrimetilolpropano, y dipentaeritritol.
Los ejemplos especlficos de esteres de acidos carboxllicos alifaticos y alcoholes incluyen cera de abejas (mezclas que contienen palmitato de miricilo como componente principal), estearato de estearilo, behenato de behenilo, behenato de estearilo, monopalmitato de glicerilo, monoestearato de glicerilo, diestearato de glicerilo, triestearato de glicerilo, monopalmitato de pentaeritritol, monoestearato de pentaeritritol, diestearato de pentaeritritol, triestearato de pentaeritritol, y tetraestearato de pentaeritritol.
Los hidrocarburos alifaticos que tienen un peso molecular promedio en numero de 200 a 15.000 incluyen, por ejemplo, parafina llquida, ceras de parafina, microceras, ceras de polietileno, ceras Fischer-Tropsch, oligomeros de a-olefina que contienen de 3 a 12 atomos de carbono y similares.
Los hidrocarburos alifaticos en el presente documento tambien incluyen hidrocarburos aliclclicos. Los hidrocarburos alifaticos preferentemente tienen un peso molecular promedio en numero de 5000 o menos.
Entre ellos, se prefieren ceras de parafina, ceras de polietileno u oxidos parciales de ceras de polietileno, entre las cuales son mas preferidas las ceras de parafina y ceras de polietileno.
El contenido de los agentes de desmoldeo preferentemente es de 0,001 a 2 partes en masa, mas preferentemente de 0,01 a 1 parte en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida.
En las composiciones de resina de poliamida de la presente invencion, se pueden utilizar agentes de nucleacion de cristales dependiendo de la capacidad de moldeo deseada. Los agentes de nucleacion de cristales no solo incluyen los usados convencionalmente tales como el talco y el nitruro de boro, sino tambien agentes de nucleacion organicos. En el caso de agentes de nucleacion organicos o nitruro de boro, el contenido de los agentes de nucleacion es de 0,001 a 6 partes en masa, preferentemente de 0,02 a 2 partes en masa, mas preferentemente de 0,05 a 1 parte en masa por 100 partes en masa de una resina de poliamida. Si es demasiado baja, no se puede obtener el efecto esperado de los agentes de nucleacion de manera que puede disminuir la capacidad de liberacion,
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pero si es demasiado alta, la resistencia al impacto y la apariencia de la superficie tienden a deteriorarse. Cuando se utiliza el talco, el contenido es de 0,1 a 8 partes en masa, preferentemente de 0,3 a 2 partes en masa. En el caso de agentes de nucleacion inorganicos distintos del talco y el nitruro de boro, el contenido es de 0,3 a 8 partes en masa, preferentemente de 0,5 a 4 partes en masa. Si es demasiado baja, los agentes de nucleacion no son eficaces, pero si es demasiado alta, actuan como impurezas de modo que la resistencia mecanica o la resistencia al impacto tiende a disminuir. En vista de las propiedades mecanicas tales como resistencia al impacto, el alargamiento por traccion y la deflexion en flexion, preferentemente debe contener talco o nitruro de boro.
El talco preferentemente tiene un tamano de partlcula promedio en numero de 2 pm o menos. El nitruro de boro normalmente tiene un tamano de partlcula promedio en numero de 10 pm o menos, preferentemente de 0,005 a 5 pm, mas preferentemente de 0,01 a 3 pm. El tamano de partlcula promedio en numero del talco normalmente es el valor obtenido mediante una medicion utilizando un analizador de distribution del tamano de partlcula basado en la difraccion/dispersion de laser.
[5. Artlculos moldeados]
Los artlculos moldeados obtenidos usando las composiciones de resina de poliamida de la presente invention incluyen diversas piezas moldeadas tales como pellculas, laminas, pellculas laminadas, hojas laminadas, tubos, mangueras, tubos, extrusiones de perfil, recipientes huecos, botellas, fibras, y piezas de diferentes formas.
Los artlculos moldeados obtenidos usando composiciones de resina de poliamida que comprenden una resina de poliamida de la presente invencion y un elastomero y opcionalmente otros ingredientes son excelentes en su resistencia al impacto y flexibilidad, as! como la resistencia termica, fuerza y varias propiedades mecanicas de modo que puedan ser utilizados convenientemente como molduras para inyeccion, pellculas, laminas, tubos, mangueras, hilos, fibras y el gustado en diversas aplicaciones, incluyendo pellculas, hojas, pellculas laminadas, hojas laminadas, tubos, mangueras, tuberlas, diversos recipientes tales como recipientes huecos y botellas, artlculos domesticos, recursos industriales, materiales industriales, piezas de equipos electricos/electronicos, partes de vehlculos, tales como automoviles, piezas generales de maquinaria, piezas de maquinas de precision y similares.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos ilustran adicionalmente en detalle la presente invencion, pero la presente invencion no debe interpretarse que esta limitada a estos ejemplos.
[Metodos para el analisis de diversas propiedades flsicas de las resinas de poliamida]
Los metodos para evaluar las resinas de poliamida utilizadas en los ejemplos y ejemplos comparativos son como sigue.
Punto de fusion y punto de transition vltrea de resinas de poliamida
Se determino el punto de fusion a partir de la temperatura en la parte superior del pico endotermico mediante calorimetrla diferencial de barrido (DSC) usando DSC-60 disponible en Shimadzu Corporation cuando una muestra de resina de poliamida se fundio por calentamiento desde 30 °C a una temperatura igual o superior al punto de fusion esperado a una velocidad de 10 °C/min. La muestra fundida se enfrio con hielo seco y despues se calento a una temperatura igual o superior al punto de fusion a una velocidad de 10 °C/min para determinar el punto de transicion vltrea.
(Viscosidad en estado fundido)
La viscosidad en estado fundido se midio usando Capillograph D-1 disponible en Toyoseiki Seisaku-sho, Ltd. equipado con una matriz de 1 mm de diametro x 10 mm de longitud en condiciones de una velocidad de cizallamiento aparente de 122 s-1, una temperatura de ensayo controlada al punto de fusion mas 30 °C, y un contenido de humedad del 0,06 % en masa o menos en cada resina de poliamida. Para las resinas de poliamida que tienen dos o mas puntos de fusion, las mediciones se realizaron mediante la adoption de la temperatura en la parte superior de un pico endotermico en el lado de temperatura superior como punto de fusion.
(Concentration de grupos amino ([NH2]))
En 30 ml de una solution mezclada de fenol/etanol (4:1) se disolvio 0,2 g de cada una de las resinas de poliamida obtenidas por los procedimientos descritos a continuation con agitation a 20 a 30 °C, y esta solucion se valora con acido clorhldrico 0,01 N para determinar la concentracion.
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(Concentracion de grupos carboxilo ([COOH]))
En 30 ml de alcohol bencilico se disolvio 0,1 g de cada una de las resinas de poliamida obtenidas por los procedimientos descritos a continuacion a 200 °C, y se anadio 0,1 ml de una solucion de rojo de fenol en el intervalo de 160 °C a 165 °C. Esta solucion se valora con una solucion de valoracion de 0,132 g de KOH en 200 ml de alcohol bencilico (0,01 mol/l expresada como contenido de KOH) para determinar la concentracion.
(Peso molecular promedio en numero)
El peso molecular promedio en numero se calculo por la siguiente ecuacion a partir de los valores de la concentracion de grupos amino terminales [NH2] (geq/g) y la concentracion de grupos carboxilo terminales [COOH] (geq/g) de cada resina de poliamida determinados por las valoraciones de neutralizacion descritas anteriormente.
Peso molecular promedio en numero = 2 x 1.000.000/([COOH] + [NH2]).
(Relacion molar de reaccion)
La relacion molar de reaccion se determino mediante la siguiente ecuacion descrita anteriormente.
r = (1- cN-b (C-N))/(1- cC + a (C-N))
en la que:
a: M1/2
b: M2/2
c: 18,015
M1: peso molecular de la diamina (g/mol)
M2: peso molecular del acido dicarboxilico (g/mol)
N: concentracion de grupos amino (eq/g)
C: concentracion de grupos carboxilo (eq/gramo).
(IA)
Los granulos obtenidos en los ejemplos siguientes se mantuvieron a 300 °C bajo una corriente de nitrogeno durante 3 horas en un horno inerte, y se analizaron para el IA antes y despues del calentamiento de acuerdo con la norma JIS K-7105 utilizando el modelo de espectrofotometro SE2000 disponible en NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD. en el modo de reflectancia. Ademas, se presento la diferencia entre ellos (diferencia del IA en la Tabla 1).
<Ejemplo 1>
(Sintesis de resina de poliamida-1 (PXD10))
Un recipiente de reaccion que tiene un volumen interno de 50 litros equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un dispositivo de goteo y una entrada de nitrogeno, asi como una matriz de cordon se cargo con 8950 g pesados con precision (44,25 mol) de acido sebacico, 12,54 g (0,074 moles) de hipofosfito de calcio y 6,45 g (0,079 mol) de acetato de sodio. El interior del recipiente de reaccion se purgo completamente con nitrogeno y a continuacion se presuriza con nitrogeno a 0,3 MPa y se calienta a 160 °C con agitacion para fundir homogeneamente el acido sebacico. A continuacion, se anadieron 6039,2 g (44,34 mol) de p- xililendiamina gota a gota con agitacion durante 170 min. Entonces, la temperatura interna se elevo de forma continua a 281 °C. Durante la etapa de adicion gota a gota, la presion se controlo a 0,5 MPa y el agua generada se separo del sistema a traves del condensador parcial y el condensador total. La temperatura en el condensador parcial se controla en el intervalo de 145 a 147 °C. Despues de la terminacion de la adicion gota a gota de p- xililendiamina, la presion se redujo a una velocidad de 0,4 MPa/h a presion atmosferica en 60 min. Entonces, la temperatura interna se elevo a 299 °C. A continuacion, la presion se redujo a una velocidad de 0,002 MPa/min a 0,08 MPa durante 20 min. A continuacion, la reaccion se continuo a 0,08 MPa hasta que el par del agitador alcanzo un valor predeterminado. El periodo de reaccion a 0,08 MPa fue de 10 min. A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el polimero se recogio de la matriz de cordon y se granulo para dar aproximadamente 13 kg de resina de poliamida-1.
<Ejemplo 2>
(Sintesis de resina de poliamida-2 (MPXD10))
Se obtuvo resina de poliamida-2 de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto por que se anadio gota a gota 6066,3 g (44,54 mol) de una mezcla de diamina de m-xililendiamina y p-xililendiamina en la relacion que se describe en la tabla a continuacion.
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<Ejemplo 3>
(Slntesis de resina de poliamida-3 (MPXD10))
Un recipiente de reaccion equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un embudo de goteo y una entrada de nitrogeno, as! como una matriz de cordon se cargo con 12,135 g pesados con precision (60 mol) de acido sebacico, 3,105 g de hipofosfito de sodio monohidratado (NaH2PO2H2O) (50 ppm expresado como la concentracion de atomos de fosforo en la resina de poliamida) y 1,61 g de acetato de sodio, y se purgo completamente con nitrogeno y despues se calento a 170 °C mientras se agitaba el interior del sistema con una pequena cantidad de una corriente de nitrogeno gaseoso.
A esto se le anadio gota a gota 8258,6 g (60,64 mol) de una mezcla de diamina 5:5 de m-xililendiamina y p- xililendiamina con agitacion y el interior del sistema se calento continuamente mientras el agua condensada generada se separo del sistema. Despues de la terminacion de la adicion gota a gota de la mezcla de xililendiamina, la reaccion de polimerizacion en estado fundido se continuo durante 20 min a una temperatura interna de 260 °C. A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el pollmero se recogio de la matriz de cordon y se granula para dar aproximadamente 13 kg de resina de poliamida-3.
<Ejemplo 4>
(Slntesis de resina de poliamida-4-(MPXD10))
Se obtuvo resina de poliamida-4-de la misma manera que en el Ejemplo 3 excepto por que se anadio gota a gota 8261,9 g (60,66 mol) de la mezcla de diamina.
<Ejemplo 5>
(Slntesis de resina de poliamida-5 (MPXD10))
Un recipiente de reaccion equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un embudo de goteo y una entrada de nitrogeno, as! como una matriz de cordon se cargo con 12,135 g pesados con precision (60 mol) de acido sebacico, 3,105 g de hipofosfito de sodio monohidratado (NaH2PO2H2O) (50 ppm expresado como la concentracion de atomos de fosforo en la resina de poliamida) y 1,61 g de acetato de sodio, y se purgo completamente con nitrogeno y despues se calento a 170 °C mientras se agitaba el interior del sistema con una pequena cantidad de una corriente de nitrogeno gaseoso. A esto se le anadieron gota a gota 8257,8 g (60,63 mol) de una mezcla de diamina de m-xililendiamina y p-xililendiamina en la relacion descrita en la tabla siguiente con agitacion durante 100 min. Entonces, la temperatura interna se elevo de forma continua a 235 °C. Durante la etapa de adicion gota a gota, la presion se controlo a 0,5 MPa y el agua generada se separo del sistema a traves del condensador parcial y el condensador total. La temperatura en el condensador parcial se controla en el intervalo de 145 a 147 °C. Despues de la terminacion de la adicion gota a gota de la mezcla de diamina, se continuo agitando durante 20 min, y a continuacion se redujo la presion a una velocidad de 0,4 MPa/h a la presion atmosferica durante 30 min. Entonces, la temperatura interna se elevo a 236 °C. A continuacion, la presion se redujo a una velocidad de 0,002 MPa/min a 0,08 MPa durante 20 min. A continuacion, la reaccion se continuo a 0,08 MPa hasta que el par del agitador alcanzo un valor predeterminado. El perlodo de reaccion a 0,08 MPa fue de 15 min. A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el pollmero se recogio de la matriz de cordon y se granulo para dar resina de poliamida-5.
<Ejemplo 6>
(Slntesis de resina de poliamida-6 (MPXD10))
Se obtuvo resina de poliamida-6 de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto por que se anadio gota a gota 8237,4 g (60,48 mol) de la mezcla de diamina.
<Ejemplo 7>
(Slntesis de resina de poliamida-7 (MXD10))
Un recipiente de reaccion equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un embudo de goteo y una entrada de nitrogeno, as! como una matriz de cordon se cargo con 12,135 g (60 mol) de acido sebacico (SA1), 4,6574 g de monohidrato de hipofosfito de sodio (NaH2PO2'H2O) (75 ppm expresado como la concentracion de atomos de fosforo en la resina de poliamida) y 2,4151 g de acetato de sodio, y se purgo completamente con nitrogeno y despues se calento a 170 °C mientras se agitaba el interior del sistema en una pequena cantidad de una corriente de nitrogeno gaseoso. A esto se le anadio gota a gota 8236,6 g (60,47 moles) de m-xililendiamina (MXDA) con agitacion y el interior del sistema se calento continuamente mientras el agua condensada generada se separo del sistema. Despues de la terminacion de la adicion gota a gota de m-
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xililendiamina, la reaccion de polimerizacion en estado fundido se continuo durante 20 min a una temperatura interna de 220 °C.
A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el pollmero se recogio de la matriz de cordon y se granulo para dar resina de poliamida-7.
Los resultados de la evaluacion de las resinas de poliamida 1-7 indicados anteriormente se describen en la Tabla 1. <Ejemplo Comparativo 1>
(Slntesis de resina de poliamida-8 (MXD10))
Un recipiente de reaccion equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un embudo de goteo y una entrada de nitrogeno, as! como una matriz de cordon se cargo con 12,135 g (60 mol) de acido sebacico (SA1), y se purgo completamente con nitrogeno y despues se calento a 170 °C mientras se agitaba el interior del sistema en una pequena cantidad de una corriente de nitrogeno gaseoso.
A esto se le anadio gota a gota 8163,8 g (59,94 moles) de m-xililendiamina (MXDA) con agitacion y el interior del sistema se calento continuamente mientras el agua condensada generada se separo del sistema. Despues de la termination de la adicion gota a gota de m-xililendiamina, la reaccion de polimerizacion en estado fundido se continuo durante 40 min a una temperatura interna de 260 °C.
A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el pollmero se recogio de la matriz de cordon y se granulo para dar resina de poliamida-8. Los resultados de la evaluacion de esta resina de poliamida se describen en la Tabla 1.
<Ejemplo Comparativo 2>
(Slntesis de resina de poliamida-9 (MXD10))
Un recipiente de reaccion equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un embudo de goteo y una entrada de nitrogeno, as! como una matriz de cordon se cargo con 12,135 g (60 mol) de acido sebacico (SA1), y se purgo completamente con nitrogeno y despues se calento a 170 °C mientras se agitaba el interior del sistema en una pequena cantidad de una corriente de nitrogeno gaseoso.
A esto se le anadio gota a gota 8147,5 g (59,82 moles) de m-xililendiamina (MXDA) con agitacion y el interior del sistema se calento continuamente mientras el agua condensada generada se separo del sistema. Despues de la terminacion de la adicion gota a gota de m-xililendiamina, la reaccion de polimerizacion en estado fundido se continuo durante 30 min a una temperatura interna de 250 °C.
A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el pollmero se recogio de la matriz de cordon y se granulo para dar resina de poliamida-9. Los resultados de la evaluacion de esta resina de poliamida se describen en la Tabla 1.
<Ejemplo comparativo 3>
(Slntesis de resina de poliamida-10 (MXD10))
Un recipiente de reaccion equipado con un agitador, un condensador parcial, un condensador total, un termometro, un embudo de goteo y una entrada de nitrogeno, as! como una matriz de cordon se cargo con 12,135 g (60 mol) de acido sebacico (SA1), y se purgo completamente con nitrogeno y despues se calento a 170 °C mientras se agitaba el interior del sistema en una pequena cantidad de una corriente de nitrogeno gaseoso.
A esto se le anadio gota a gota 8065,8 g (59,22 moles) de m-xililendiamina (MXDA) con agitacion y el interior del sistema se calento continuamente mientras el agua condensada generada se separo del sistema. Despues de la terminacion de la adicion gota a gota de m-xililendiamina, la reaccion de polimerizacion en estado fundido se continuo durante 15 min a una temperatura interna de 220 °C.
A continuacion, el interior del sistema se presurizo con nitrogeno, y el pollmero se recogio de la matriz de cordon y se granulo para dar resina de poliamida-10. Los resultados de la evaluacion de esta resina de poliamida se describen en la Tabla 1.
<Ejemplo Comparative 4>
(Slntesis de resina de poliamida-11 (PXD10))
5 Esta resina de poliamida se sintetizo de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto por que se anadio gota a gota 5951,2 g de p-xililendiamina.
Claims (7)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Una resina de poliamida reactiva obtenida por policondensacion de:una diamina (A) que contiene el 70 % en moles o mas de una unidad estructural de diamina derivada de xililendiamina; yun acido dicarboxllico (B) que contiene el 50 % en moles o mas de una unidad estructural del acido dicarboxllico derivada del acido sebacico,en donde la resina de poliamida reactiva tiene una concentracion de grupos funcionales reactivos de 100 peq/g o mas y una relacion molar de diamina reaccionada a acido dicarboxllico reaccionado (el numero de moles de diamina reaccionada/el numero de moles del acido dicarboxllico reaccionado) de 1,001 o mas y 1,03 o menos, en donde los grupos funcionales reactivos son un grupo carboxilo y/o un grupo amino, en donde la resina de poliamida reactiva tiene un peso molecular promedio en numero de 6.000 a 20.000 calculado a partir de la concentracion de grupos amino terminales [NH2] (peq/g) y la concentracion de grupos carboxilo terminales [COOH] (peq/g) de la resina de poliamida por la ecuacion siguientePeso molecular promedio en numero = 2.000.000/([COOH] + [NH2]),y en donde la resina de poliamida reactiva tiene una concentracion de grupos amino de 50 peq/g o mas.
- 2. La resina de poliamida reactiva de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que los grupos funcionales reactivos estan situados en los extremos de la resina de poliamida.
- 3. La resina de poliamida reactiva de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que la xililendiamina es m- xililendiamina o p-xililendiamina.
- 4. La resina de poliamida reactiva de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que la xililendiamina es una mezcla de m-xililendiamina y p-xililendiamina.
- 5. La resina de poliamida reactiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la relacion molar de reaccion es 1,015 o menos.
- 6. Una composition de resina de poliamida que comprende de 0,5 a 100 partes en masa de un elastomero por 100 partes en masa de una resina de poliamida reactiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
- 7. La composicion de resina de poliamida de acuerdo con la reivindicacion 6, en la que el elastomero se selecciona entre elastomeros de poliolefina, elastomeros de dieno, elastomeros de poliestireno, elastomeros de poliamida, elastomeros de poliester, elastomeros de poliuretano y elastomeros de silicona o una forma funcionalizada del mismo.
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