ES2760916T3 - Composición de resina termoplástica, procedimiento para producir la misma y artículo moldeado de la misma - Google Patents

Composición de resina termoplástica, procedimiento para producir la misma y artículo moldeado de la misma Download PDF

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Abstract

Composición de resina termoplástica que es una composición de resina termoplástica producida mezclando de 40 a 90 partes en peso de un copolímero de vinilo (A) preparado por copolimerización de una mezcla de monómero de vinilo (a) que comprende, como mínimo, del 5 al 40 % en peso de un monómero de vinilo aromático (a1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3) y de 10 a 60 partes en peso de un copolímero de injerto (B) preparado por copolimerización por injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) que comprende, como mínimo, del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático (b1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) y del 1 al 10 % en peso de un monómero de vinilo cianado (b3) en presencia de un polímero gomoso (r); en el que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4 y separando el contenido insoluble en acetona de la composición de resina termoplástica y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotativo.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de resina termoplástica, procedimiento para producir la misma y artículo moldeado de la misma Sector técnico
La presente invención se refiere a una composición de resina termoplástica preparada mezclando un copolímero de vinilo y un copolímero de injerto, a su procedimiento de producción y a un artículo moldeado del mismo.
Estado de la técnica anterior
La resina ABS preparada por copolimerización por injerto de un polímero gomoso como el caucho de dieno con un compuesto de vinilo aromático, tal como estireno y a-metilestireno, y un compuesto de vinilo cianado, tal como acrilonitrilo y metacrilonitrilo, tienen una excelente resistencia mecánica, tal como resistencia al impacto y rigidez, capacidad de moldeo, rendimiento en costes y similares, y, en consecuencia, esta resina se utiliza ampliamente en aplicaciones que incluyen electrodomésticos, equipos de comunicaciones, artículos diversos y equipos médicos. De estas aplicaciones, se requiere una elevada transparencia en las aplicaciones de piezas exteriores.
En el caso de la aplicación de una lavadora, como ejemplo de electrodoméstico, recientemente la utilización de detergentes para ropa ultraconcentrados, tales como los conocidos con los nombres de productos "NANOX" (marca registrada) y Ultra Attack Neo, se está volviendo común. Es más probable que estos detergentes para ropa ultraconcentrados deterioren las resinas en comparación con los detergentes para ropa convencionales, y se requiere que los materiales de resina utilizados para la aplicación de una lavadora tengan una resistencia química a estos reactivos químicos. Mientras tanto, los materiales de resina utilizados para la aplicación de equipos médicos deben tener resistencia química al alcohol de fricción.
Se propone una composición de resina como una composición de resina que tiene excelente transparencia, resistencia química y estabilidad del tono de color. Esta composición de resina es una composición de resina termoplástica que comprende un copolímero de vinilo (A) que tiene un copolímero de injerto (B) dispersado en el mismo, en el que la proporción de la secuencia de tripletes de la unidad de monómero de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona de la composición de resina termoplástica en relación con el contenido soluble en acetona es de hasta el 10 % en peso (véase, por ejemplo, el documento de patente 1). La resina ABS transparente que se da a conocer en el documento de patente 1, sin embargo, todavía ha sido insuficiente para satisfacer las demandas recientes de la elevada resistencia química a los reactivos químicos, tales como disolventes orgánicos, detergentes y disolventes, tales como alcohol de fricción, y las aplicaciones son limitadas.
Un medio para mejorar la resistencia química de la resina ABS conocido en la técnica es aumentar el contenido del compuesto de vinilo cianado. Se ha propuesto, por ejemplo, una composición de resina termoplástica que comprende un copolímero de vinilo preparado polimerizando una mezcla de monómero de vinilo que contiene del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático, del 50 al 85 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado, del 8 al 15 % en peso de un monómero de vinilo cianado en el que se ha dispersado un copolímero de injerto (B) preparado por polimerización de injerto, como mínimo, de una mezcla de monómero de vinilo o monómero de vinilo en presencia de un polímero gomoso, y en esta composición de resina termoplástica, la proporción de la secuencia de tripletes de la unidad de monómero de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona de la composición de resina termoplástica en relación con el contenido soluble en acetona es, como mínimo, el 0,001 % en peso y hasta el 10 % en peso (véase, por ejemplo, el documento de patente 2). También se propone una composición de resina termoplástica transparente preparada mezclando un copolímero de vinilo preparado polimerizando una mezcla de monómero de vinilo que contiene del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático, del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado y del 1 a 10 % en peso de monómero de vinilo cianado, y un copolímero de injerto preparado por polimerización de injerto, como mínimo, de un monómero de vinilo en presencia de un polímero gomoso, y esta composición de resina tiene una viscosidad reducida en metiletilcetona del contenido soluble en acetona de la composición de resina de 0,70 a 0,75 dl/g (véase, por ejemplo, el documento de patente 3).
Como medio para mejorar la resistencia al impacto y la fluidez de la resina ABS, se ha dado a conocer, por ejemplo, una composición de resina termoplástica reforzada con caucho que contiene un copolímero preparado copolimerizando una mezcla de monómero que contiene, como mínimo, un monómero de vinilo aromático y un monómero de vinilo cianado, y un copolímero de injerto preparado por polimerización por injerto de una mezcla de monómero que contiene, como mínimo, un monómero de vinilo aromático y un monómero de vinilo cianado en presencia de un polímero gomoso, en el que la proporción de los componentes que tienen un peso molecular de menos de 50.000 en el contenido soluble en acetona en relación con el peso total del contenido soluble en acetona es inferior al 30 % en peso, y la proporción de los componentes que tienen un peso molecular, como mínimo, de 250.000 en relación con el peso total del contenido soluble en acetona es del 5 al 15 % en peso, y la distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) representada por la proporción del peso molecular promedio en peso (Mw) con respecto al peso molecular promedio en número (Mn) del contenido soluble en acetona está en el intervalo de 1,5 a 2,5 (véase, por ejemplo, el documento de patente 4).
El documento de patente 5 da a conocer una composición de resina termoplástica preparada mezclando un copolímero de vinilo que comprende un monómero de vinilo aromático y un monómero de cianuro de vinilo con un copolímero de injerto que comprende un caucho, un monómero de vinilo aromático y un monómero de cianuro de vinilo. Dicha composición de resina termoplástica tiene un contenido soluble en acetona que tiene una Mn dd 50.000-100.000 y tiene una capacidad de moldeo y resistencia química excelentes.
Documentos del estado de la técnica anterior
Documentos de patente
Documento de patente 1: Publicación de Patente japonesa no examinada (Kokai) No.2002-179873 Documento de patente 2: Publicación de Patente japonesa no examinada (Kokai) No.2010-116427 Documento de patente 3: Publicación de Patente japonesa no examinada (Kokai) No.2011 -190388 Documento de patente 4: Publicación de Patente japonesa no examinada (Kokai) No.2012-136644 Documento de patente 5: Patente japonesa otorgada No. JP3772AB
Características de la invención
Problemas que deben resolverse por la invención
Sin embargo, la resistencia química al detergente para ropa ultraconcentrado y al alcohol de fricción todavía era insuficiente incluso mediante la utilización de tecnologías que se dan a conocer en los documentos de patente 2 a 4. La resistencia química del artículo moldeado es, generalmente, inferior en dirección transversal (TD: dirección perpendicular a la dirección del flujo) en comparación con la resistencia química en la dirección de la máquina (MD: dirección del flujo), y, en particular, la resistencia química del artículo moldeado en TD todavía era insuficiente incluso con la utilización de estas tecnologías.
En vista de la situación descrita anteriormente, un objetivo de la presente invención es dar a conocer una composición de resina termoplástica que tenga una capacidad de moldeo excelente y que pueda producir un artículo moldeado que tenga una resistencia química excelente y, en particular, una resistencia química en TD excelente. Medios para resolver los problemas
Los inventores de la presente invención realizaron un estudio intensivo para evitar los problemas, tal como se ha descrito anteriormente, y descubrieron que los problemas pueden resolverse mediante la constitución, tal como se describe a continuación.
(1) Una composición de resina termoplástica que es una composición de resina termoplástica producida mezclando de 40 a 90 partes en peso de un copolímero de vinilo (A) preparado por copolimerización de una mezcla de monómero de vinilo (a) que comprende, como mínimo, del 5 al 40 % en peso de un monómero de vinilo aromático (a1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2), y del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3) y de 10 a 60 partes en peso de un copolímero de injerto (B) preparado por copolimerización por injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) que comprende, como mínimo, de 10 a 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático (b1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2), y del 1 al 10 % en peso de un monómero de vinilo cianado (b3) en presencia de un polímero gomoso (r); en el que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000.
(2) Una composición de resina termoplástica según (1) en la que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un contenido de acrilonitrilo del 8 al 50 % en peso, y el contenido insoluble en acetona (D) de la composición de resina termoplástica tiene un contenido de acrilonitrilo del 1 al 5 % en peso.
(3) Una composición de resina termoplástica según (1) o (2) en la que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene una dispersión de 2,0 a 2,5, y el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un contenido del componente que tiene un peso molecular, como mínimo, de 250.000 del 15 al 30 % en peso y un contenido del componente que tiene un peso molecular de menos de 50.000 de menos del 30 % en peso.
(4) Una composición de resina termoplástica según cualquiera de los puntos (1) a (3) en la que el copolímero de vinilo (A) tiene un peso molecular promedio en número de 80.000 a 100.000.
(5) Una composición de resina termoplástica según cualquiera de los puntos (1) a (4) en la que el copolímero de vinilo (A) tiene una dispersión de hasta 2,0.
(6) Una composición de resina termoplástica según cualquiera de los puntos (1) a (5) en la que el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene un peso molecular promedio en número de 30.000 a 50.000.
(7) Una composición de resina termoplástica según cualquiera de los puntos (1) a (6) en la que el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene una dispersión de 2,0 a 2,5.
(8) Un procedimiento para producir una composición de resina termoplástica que tiene un contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica de un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000 que comprende las etapas de: realizar la copolimerización de una mezcla de monómero de vinilo (a) que comprende del 5 al 40 % en peso de un monómero de vinilo aromático (a1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3) para producir un copolímero de vinilo (A); conducir la copolimerización de injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) que comprende, como mínimo, del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático (b1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) y del 1 al 10 % en peso de un monómero de vinilo cianado (b3) en presencia de un polímero gomoso (r) para producir un copolímero de injerto (B); y mezclar, como mínimo, de 40 a 90 partes en peso del copolímero de vinilo (A) y de 10 a 60 partes en peso del copolímero de injerto (B).
(9) Un artículo moldeado que comprende la composición de resina termoplástica según cualquiera de los puntos (1) a (7).
Efecto ventajoso de la invención
La composición de resina termoplástica de la presente invención tiene una capacidad de moldeo excelente. La composición de resina termoplástica de la presente invención permite la producción de un artículo moldeado que tiene una resistencia química excelente, y en particular, la resistencia química en TD.
Descripción breve de los dibujos
[Figura 1] La figura 1 es una vista esquemática que muestra una realización del aparato de producción adaptado para su utilización en el procedimiento para producir la composición de resina termoplástica de la presente invención.
[Figura 2] La figura 3 es una vista esquemática que muestra el procedimiento de evaluación de la resistencia química utilizada en los ejemplos y los ejemplos comparativos.
[Figura 3] La figura 3 es una vista esquemática que muestra los criterios típicos en la evaluación de la resistencia química en TD en los ejemplos y los ejemplos comparativos.
Descripción de las realizaciones preferentes
La composición de resina termoplástica de la presente invención comprende un copolímero de vinilo (A), tal como se describe a continuación y el copolímero de injerto (B) como se describe a continuación mezclado con la misma. Como tiene el copolímero de vinilo (A) mezclado con la misma, la composición de resina termoplástica disfruta de una capacidad de moldeo mejorada y el artículo moldeado resultante disfruta de una resistencia química mejorada y, en particular, una resistencia química mejorada en TD. La composición de resina termoplástica de la presente invención también tiene un copolímero de injerto (B) mezclado con ella, y por lo tanto, disfruta de una capacidad de moldeo mejorada y el artículo moldeado resultante disfruta de una resistencia al impacto mejorada. Debe observarse que, en la presente invención, la resistencia química de la pieza de prueba preparada cortando el artículo moldeado en MD se denomina "resistencia química en Md", y la resistencia química de la pieza de prueba preparada cortando el artículo moldeado en TD se denomina "resistencia química en t D".
La composición de resina termoplástica de la presente invención es la que se prepara mezclando de 40 a 90 partes en peso de copolímero de vinilo (A) y de 10 a 60 partes en peso de copolímero de injerto (B), y tiene una propiedad característica en cuanto a que el contenido soluble en acetona (C) tiene un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000. El copolímero de vinilo (A) es un copolímero de una mezcla de monómeros de vinilo (a) y la mezcla de monómeros de vinilo (a) contiene, como mínimo, un monómero de vinilo aromático (a1), un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y un monómero de vinilo cianado (a3). El copolímero de injerto (B) es un copolímero de injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) a un polímero gomoso (r), y esta mezcla de monómero de vinilo (b) contiene, como mínimo, un monómero de vinilo aromático (b1), un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) y un monómero de vinilo cianado (b3).
El copolímero de vinilo (A) que constituye la composición de resina termoplástica de la presente invención es un copolímero de vinilo preparado copolimerizando una mezcla de monómero de vinilo (a) que contiene, como mínimo, del 5 al 40 % en peso de un monómero de vinilo aromático (a1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3). La mezcla de monómero de vinilo (a) puede contener adicionalmente un monómero que es copolimerizable con (a1) a (a3), tal como se ha descrito anteriormente.
Los ejemplos del monómero de vinilo aromático (a1) incluyen estireno, a-metilestireno, p-metilestireno, mmetilestireno, o-metilestireno, viniltolueno y t-butilestireno, que pueden utilizarse en combinación de dos o más. De estos, es preferente el estireno con vistas a mejorar la capacidad de moldeo de la composición de resina termoplástica y la rigidez del artículo moldeado.
El contenido del monómero de vinilo aromático (a1) en la mezcla de monómero de vinilo (a) es, como mínimo, del 5 % en peso, preferentemente como mínimo, del 10 % en peso y, más preferentemente, como mínimo, del 20 % en peso en total (100 % en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (a) con vistas a mejorar la capacidad de moldeo de la composición de resina termoplástica y la rigidez del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del monómero de vinilo aromático (a1) en la mezcla de monómero de vinilo (a) es de hasta el 40 % en peso, preferentemente hasta el 30 % en peso, y, más preferentemente, de hasta el 25 % en peso con el fin de mejorar la resistencia al impacto y la transparencia del artículo moldeado.
El monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) no está particularmente limitado y son preferentes los ésteres de un alcohol y ácido acrílico o ácido metacrílico que contienen de 1 a 6 átomos de carbono. El éster de un alcohol y ácido acrílico o ácido metacrílico que contiene de 1 a 6 átomos de carbono también puede tener un sustituyente, tal como un grupo hidroxi o un grupo halógeno. Los ejemplos de ésteres de un alcohol y ácido acrílico o ácido metacrílico que contienen de 1 a 6 átomos de carbono incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de n-propilo, (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de t-butilo, (met)acrilato de n-hexilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de clorometilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2,3,4,5,6-pentahidroxihexilo y (met)acrilato de 2,3,4,5-tetrahidroxipentilo, que pueden utilizarse solos o en combinación de dos o más. De estos, es preferente (met)acrilato de metilo con el fin de mejorar la transparencia del artículo moldeado. Cabe señalar que "ácido (met)acrílico" designa "ácido acrílico o ácido metacrílico".
El contenido del monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) en la mezcla de monómero de vinilo (a) es, como mínimo, del 30 % en peso, preferentemente, como mínimo, del 50 % en peso y, más preferentemente, como mínimo, del 60 % en peso en el total (100 % en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (a) con el fin de mejorar la transparencia del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) en la mezcla de monómero de vinilo (a) es de hasta el 80 % en peso, preferentemente de hasta el 75 % en peso y, más preferentemente, de hasta el 70 % en peso con el fin de mejorar la resistencia química y la transparencia del artículo moldeado.
Los ejemplos del monómero de vinilo cianado (a3) incluyen acrilonitrilo, metacrilonitrilo y etacrilonitrilo, que pueden utilizarse solos o en combinación de dos o más. De estos, es preferente el acrilonitrilo con el fin de mejorar la resistencia química y la resistencia al impacto del artículo moldeado.
El contenido del monómero de vinilo cianado (a3) en la mezcla de monómero de vinilo (a) es, como mínimo, del 10 % en peso y, preferentemente, como mínimo, del 15 % en peso en el total (100 % en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (a) con el fin de mejorar la resistencia química y la resistencia al impacto del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del monómero de vinilo cianado (a3) en la mezcla de monómero de vinilo (a) es de hasta el 50 % en peso, preferentemente de hasta el 40 % en peso y, más preferentemente, de hasta el 20 % en peso con el fin de mejorar el tono de color del artículo moldeado.
El monómero adicional que es copolimerizable con estos monómeros no está particularmente limitado siempre que sea un monómero de vinilo distinto del monómero de vinilo aromático (a1), el monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y el monómero de vinilo cianado (a3), tal como se ha descrito anteriormente y no afecta negativamente a los méritos de la presente invención. Entre los ejemplos se incluyen ácidos grasos insaturados, monómeros de acrilamida y monómeros de maleimida que pueden utilizarse solos o en combinación de dos o más. Los ejemplos de ácidos grasos insaturados incluyen ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido butenoico, ácido acrílico y ácido metacrílico. Los monómeros de acrilamida de ejemplo incluyen acrilamida, metacrilamida y N-metilacrilamida. Los ejemplos de monómeros de maleimida incluyen N-metilmaleimida, N-etilmaleimida, N-isopropilmaleimida, N-butilmaleimida, N-hexilmaleimida, N-octilmaleimida, N-dodecilmaleimida, N-ciclohexilmaleimida y N-fenilmaleimida.
En la presente invención, el parámetro de solubilidad del copolímero de vinilo (A) es, preferentemente, de 20,4 a 25,6 (J/cm3)1/2. Cuando el parámetro de solubilidad del copolímero de vinilo (A) es, como mínimo, 20,4 (J/cm3)1/2, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada. Mientras tanto, cuando el parámetro de solubilidad del copolímero de vinilo (A) es hasta 25,6 (J/cm3)1/2, se mejorará la compatibilidad con el componente de injerto del copolímero de injerto (B), tal como se describe a continuación. El parámetro de solubilidad es, más preferentemente, hasta 25,2 (J/cm3)1/2. Una definición del "parámetro de solubilidad", tal como se utiliza en el presente documento, puede representarse mediante la siguiente ecuación (1):
8 = (SAEi x X / SÁVm x X)1/2 (1)
6: parámetro de solubilidad del copolímero de vinilo (A) ((J/cm3)1/2)
X: fracción molar (%) del componente de copolímero que constituye el copolímero de vinilo (A)
AEi: energía de evaporación (J/mol) del componente de copolímero que constituye el copolímero de vinilo (A) AVm: volumen molecular (cm3/ mol) del componente de copolímero que constituye el copolímero de vinilo (A) Se puede hacer referencia a H. Burrell, Ofic. Dig., A.J. Tortorello, M.A.Kinsella, J. Coat. Technol. para la ecuación (1) y los valores de X, AEi y AVm.
El parámetro de solubilidad del copolímero de vinilo (A) puede ajustarse al intervalo deseado seleccionando la composición de la mezcla de monómero de vinilo (a).
En la presente invención, el peso molecular promedio en número del copolímero de vinilo (A) es, preferentemente, como mínimo, de 80.000 y, más preferentemente, como mínimo, de 85.000. Cuando el peso molecular promedio en número del copolímero de vinilo (A) es, como mínimo, de 80.000, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada y, en particular, una resistencia química mejorada en TD. Mientras tanto, el peso molecular promedio en número del copolímero de vinilo (A) es, preferentemente, de hasta 100.000 y, más preferentemente, de hasta 96.000. Cuando el peso molecular promedio en número del copolímero de vinilo (A) es de hasta 100.000, la composición de resina termoplástica tendrá una capacidad de moldeo mejorada.
Cuando el copolímero de vinilo (A) tiene el peso molecular promedio en número en dicho intervalo, se facilitará el ajuste del peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica, tal como se describe a continuación en el intervalo de 65.000 a 90.000.
El copolímero de vinilo (A) que tiene el peso molecular promedio en número en el intervalo de 80.000 a 100.000 puede prepararse fácilmente, por ejemplo, utilizando el iniciador o el agente de transferencia de cadena, tal como se describe a continuación o ajustando la temperatura de polimerización al intervalo preferente, tal como se describe a continuación.
En la presente invención, la dispersión del copolímero de vinilo (A) es, preferentemente, de hasta 2,0. Cuando el copolímero de vinilo (A) tiene una dispersión de hasta 2,0, la composición de resina termoplástica tendrá una capacidad de moldeo mejorada y el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada y, en particular, una resistencia química mejorada en TD.
La dispersión del copolímero de vinilo (A) se puede ajustar fácilmente al intervalo de hasta 2,0, por ejemplo, produciendo el copolímero de vinilo (A) mediante polimerización continua en masa o polimerización en solución continua, tal como se describe a continuación.
El peso molecular promedio en número y la dispersión del copolímero de vinilo (A) se pueden calcular a partir del cromatograma GPC obtenido utilizando una solución (aproximadamente el 0,2 % en peso) de aproximadamente 0,03 g del copolímero de vinilo (A) en aproximadamente 15 g de tetrahidrofurano y utilizando metacrilato de polimetilo para el patrón. La GPC se puede medir en las siguientes condiciones.
Aparato de medición: Waters 2695
Temperatura de la columna: 40 °C
Detector: RI2414 (detector del índice de refracción diferencial)
Caudal del eluyente portador: 0,3 ml/minuto (disolvente, tetrahidrofurano)
Columna: TSKgel Super HZM-M (6,0 mm D.I. x 15 cm), TSKgel Super HZM-N (6,0 mm D.I x 15 cm), serie (ambos son productos de TOSOH CORPORATION)
En la presente invención, la diferencia entre el índice de refracción del copolímero de vinilo (A) y el índice de refracción del polímero gomoso (r), tal como se describe a continuación es, preferentemente, de hasta 0,03 y, más preferentemente, de hasta 0,01. Cuando la diferencia entre el índice de refracción del copolímero de vinilo (A) y el índice de refracción del polímero gomoso (r) se ajusta al intervalo de hasta 0,03, el artículo moldeado tendrá una transparencia mejorada.
El índice de refracción del copolímero de vinilo (A) depende principalmente de la composición de los monómeros de vinilo utilizados para el material de partida y, en consecuencia, el índice de refracción se puede ajustar al intervalo deseado seleccionando adecuadamente el tipo de los monómeros de vinilo y su proporción de composición. Cabe señalar que el índice de refracción del copolímero de vinilo (A) puede estimarse a partir del índice de refracción y el contenido de los monómeros de vinilo y, por ejemplo, en el caso de un copolímero de estireno, acrilonitrilo y metacrilato de metilo, el índice de refracción del copolímero de vinilo (A) puede estimarse mediante la siguiente ecuación:
nD(A)= (1,510 x MA/100)+(1,595xMS/100)+(1,490Xmm/100) en la que nD(A) es el índice de refracción del copolímero de vinilo (A), MA es el contenido de acrilonitrilo (% en peso), MS es el contenido de estireno (% en peso) y MM es el contenido de metacrilato de metilo (% en peso) Mientras tanto, 1,510 es el índice de refracción del acrilonitrilo, 1,595 es el índice de refracción del estireno y 1,490 es el índice de refracción del metacrilato de metilo que se puede calcular, respectivamente, midiendo el índice de refracción del poliacrilonitrilo, el poliestireno y el metacrilato de polimetilo con un refractómetro Abbe.
El índice de refracción del copolímero de vinilo (A) se puede medir utilizando una película que tiene un espesor de 30 ± 5 pm obtenido presionando el copolímero de vinilo (A) con una prensa caliente a 230 °C para la muestra de medición dejando caer una pequeña cantidad de 1-bromonaftaleno y realizando la medición en las condiciones que incluyen la utilización de la línea D de una lámpara de sodio como fuente de luz a una temperatura de medición de 23 °C utilizando el refractómetro Abbe.
En la presente invención, el procedimiento utilizado para producir el copolímero de vinilo (A) no está particularmente limitado. Sin embargo, son preferentes la polimerización en masa continua y la polimerización en solución continua con vistas a la capacidad de moldeo de la composición de resina termoplástica resultante y la resistencia química, la transparencia y la estabilidad del tono de color del artículo moldeado, y también, con vistas a la facilidad de ajuste de la dispersión del copolímero de vinilo (A).
Se puede utilizar cualquier procedimiento para la producción del copolímero de vinilo (A) mediante la polimerización continua en masa o la polimerización en solución continua. Un procedimiento de ejemplo es la polimerización de la mezcla de monómero de vinilo (a) en el tanque de polimerización, seguido de la eliminación del monómero (desolvatación, desvolatilización).
Entre los tanques de polimerización de ejemplo se incluyen tanques de polimerización de mezcla que tienen impulsores de agitación, tales como impulsores de paletas, impulsores de turbina, impulsores de hélice, impulsores Brumargin, impulsores de etapas múltiples, impulsores de anclaje, impulsores de mezcla máxima o impulsores de doble hélice, así como varios reactores de torre. También se puede utilizar un reactor multitubo, reactores de amasadora o extrusora de doble husillo para el reactor de polimerización (véase, por ejemplo, "Assessment of impact-resistant polystyrene (Assessment of polymer production process 10) " publicado por The Society of Polymer Science, Japón el 26 de enero de 1989).
El tanque de polimerización o el reactor de polimerización se pueden utilizar en combinación de dos o más tanques (reactores), o si se desea, se pueden utilizar dos o más tipos de tanques de polimerización o reactores de polimerización en combinación. Con vistas a reducir la dispersión del copolímero de vinilo (A), el número del tanque o del reactor es, preferentemente, de hasta 2 y es más preferente la utilización de un tanque de mezcla de polimerización completa de un solo tanque.
Típicamente, la mezcla de reacción obtenida como un producto de polimerización en el tanque de polimerización o el reactor de polimerización se somete posteriormente a la etapa de eliminación de monómero en la que se eliminan los monómeros, el disolvente y otros componentes volátiles. El procedimiento de ejemplo utilizado para la eliminación del monómero incluye un procedimiento en el que una extrusora de tornillo simple o doble que tiene una ventilación se calienta a presión normal o reducida para eliminar el contenido de componentes volátiles del orificio de ventilación, un procedimiento en el que los componentes volátiles se eliminan en un evaporador que tiene un calentador de tipo aleta de placa, tal como el calentador de tipo centrífuga en el tambor, un procedimiento en el que los componentes volátiles se eliminan mediante un evaporador de película delgada, tal como el evaporador de película delgada de tipo centrífuga, y un procedimiento en el que los componentes volátiles se eliminan mediante precalentamiento, espumado e introducción rápida en el tanque de vacío utilizando un intercambiador de calor multitubular. De estos, es preferente la utilización del procedimiento en el que los componentes volátiles se eliminan mediante una extrusora de tornillo simple o doble que tiene una ventilación.
La producción del copolímero de vinilo (A) puede realizarse con la utilización opcional de un iniciador. Los iniciadores de ejemplo incluyen peróxidos, compuestos azoicos y persulfato de potasio soluble en agua, que pueden utilizarse en combinación de dos o más.
Entre los ejemplos del peróxido se incluyen peróxido de benzoilo, hidroperóxido de cumeno, peróxido de dicumilo, hidroperóxido de diisopropilbenceno, hidroperóxido de t-butilo, acetato de t-butilperoxi, benzoato de t-butilperoxi, isopropilcarbonato de t-butilo, peróxido de di-t-butilo, peroctato de t-butilo, 1, 1 -bis(t-butilperoxi)3,3,5-trimetilciclohexano, 1,1-bis (t-butilperoxi)ciclohexano y hexanoato de t-butilperoxi-2-etilo y el más preferente es la utilización de hidroperóxido de cumeno, 1, 1 -bis(t-butilperoxi)3,3,5-trimetilciclohexano y 1, 1 -bis(tbutilperoxi)ciclohexano.
Entre los ejemplos del compuesto azoico se incluyen azobisisobutironitrilo, azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo), 2-fenilazo-2,4-dimetil-4-metoxivaleronitrilo, 2-ciano-2-propilazoformamida, 1,1'-azobisciclohexano-1 -carbonitrilo, azobis(4-metoxi-2,4-dimetilvaleronitrilo), dimetil-2,2'-azobisisobutilato, 1-t-butilazo-2-cianobutano y 2-t-butilazo-2-ciano-4-metoxi-4-metilpentano y, de estos, el más preferente es la utilización de 1,1'-azobis ciclohexano-1-carbonitrilo.
La cantidad del iniciador añadido para la producción del copolímero de vinilo (A) no está particularmente limitada. Sin embargo, la cantidad añadida es, preferentemente, de 0,01 a 0,03 partes en peso en relación con el total (100 partes en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (a) con vistas a la facilidad de ajustar el peso molecular promedio en número y la dispersión del copolímero de vinilo (A) a los intervalos, tal como se ha descrito anteriormente.
La producción del copolímero de vinilo (A) puede realizarse utilizando un agente de transferencia de cadena. La utilización del agente de transferencia de cadena facilita el ajuste del peso molecular promedio en número del copolímero de vinilo (A) al intervalo deseado. Entre los ejemplos de agentes de transferencia de cadena se incluyen mercaptanos, tales como n-octil mercaptano, t-dodecil mercaptano, n-dodecil mercaptano, n-tetradecil mercaptano y n-octadecil mercaptano y terpenos, tales como terpinoleno, que pueden utilizarse en combinación de dos o más. De estos, es preferente la utilización de n-octil mercaptano y t-dodecil mercaptano.
La cantidad del agente de transferencia de cadena añadido para la producción del copolímero de vinilo (A) no está particularmente limitada. Sin embargo, la cantidad añadida es, preferentemente, de 0,10 a 0,15 partes en peso en relación con el total (100 partes en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (a) con vistas a la facilidad de ajustar el peso molecular promedio en número y la dispersión de copolímero de vinilo (A) a los intervalos, tal como se ha descrito anteriormente.
Cuando el copolímero de vinilo (A) se produce mediante polimerización continua en masa o polimerización en solución continua, la temperatura de polimerización utilizada no está particularmente limitada. Sin embargo, la temperatura de polimerización está, preferentemente, en el intervalo de 120 a 140 °C con vistas a la facilidad de ajustar el peso molecular promedio en número y la dispersión del copolímero de vinilo (A) a los intervalos, tal como se ha descrito anteriormente.
Cuando el copolímero de vinilo (A) se produce por polimerización en solución continua, la cantidad de disolvente es, preferentemente, de hasta el 30 % en peso y, más preferentemente, de hasta el 20 % en peso con vistas a la productividad. El disolvente utilizado es, preferentemente, etilbenceno o metiletilcetona considerando la estabilidad de la polimerización. La utilización del etilbenceno es la más preferente.
El copolímero de injerto (B) que constituye la composición de resina termoplástica de la presente invención es el obtenido por copolimerización de injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) que comprende, como mínimo, del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático (b1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2), y del 1 al 10 % en peso de un monómero de vinilo cianado (b3) en presencia de un polímero gomoso (r). Si se desea, la mezcla de monómero de vinilo (b) puede contener, además, un monómero adicional que es copolimerizable con (b1) a (b3), tal como se ha descrito anteriormente.
Entre los ejemplos del polímero gomoso (r) se incluyen polibutadieno, poli(butadieno-estireno) (SBR), poli(butadienoacrilonitrilo) (NBR), poliisopreno, poli(acrilato de butadieno-butilo), poli(metacrilato de butadieno-metilo), poli(acrilato de butilo-metacrilato de metilo), poli(acrilato de butadieno-etilo), caucho de etileno-propileno, poli(etileno-isopreno), poli(acrilato de etileno-metilo) y caucho natural, que pueden utilizarse en combinación de dos o más. De estos, los preferentes son polibutadieno, SBR, NBR, caucho de etileno-propileno y caucho natural con el fin de mejorar la resistencia al impacto.
El contenido del polímero gomoso (r) es, preferentemente, del 20 al 80 % en peso en relación con el total del polímero gomoso (r) y la mezcla de monómero de vinilo (b), tal como se describe a continuación que constituye el copolímero de injerto (B). Cuando el contenido del polímero gomoso (r) es, como mínimo, del 20 % en peso, el artículo moldeado resultante tendrá una resistencia al impacto mejorada. El contenido del polímero gomoso (r) es, más preferentemente, como mínimo, del 35 % en peso. Mientras tanto, cuando el contenido del polímero gomoso (r) es de hasta el 80 % en peso, la composición de resina termoplástica tendrá una capacidad de moldeo mejorada. El contenido del polímero gomoso (r) es, más preferentemente, de hasta el 60 % en peso.
El polímero gomoso (r) no está particularmente limitado por su diámetro de partícula promedio en peso. No obstante, el diámetro de partícula promedio en peso es, preferentemente, como mínimo, de 0,1 pm y, más preferentemente, como mínimo, de 0,15 pm con vistas a mejorar la resistencia al impacto del artículo moldeado. Mientras tanto, el diámetro de partícula promedio en peso es, preferentemente, de hasta 1,5 pm y, más preferentemente, de hasta 0,5 pm para mejorar la transparencia del artículo moldeado.
Entre los ejemplos del monómero de vinilo aromático (b1) se incluyen los mencionados para el monómero de vinilo aromático (a1) y es preferente el estireno.
El contenido del monómero de vinilo aromático (b1) en la mezcla de monómero de vinilo (b) es, como mínimo, del 10 % en peso, preferentemente, como mínimo, del 15 % en peso y, más preferentemente, como mínimo, del 20 % en peso en total (100 % en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (b) con vistas a mejorar la capacidad de moldeo de la composición de resina termoplástica y la rigidez del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del monómero de vinilo aromático (b1) en la mezcla de monómero de vinilo (b) es de hasta el 30 % en peso y, preferentemente, de hasta el 25 % en peso con el fin de mejorar la resistencia al impacto y la transparencia del artículo moldeado.
Entre los ejemplos del monómero de éster de carboxilato de alquilo de insaturado (b2) se incluyen los mencionados para el monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y es preferente el (met)acrilato de metilo.
El contenido del monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (2) en la mezcla de monómero de vinilo (b) es, como mínimo, del 30 % en peso, preferentemente, como mínimo, del 50 % en peso y, más preferentemente, como mínimo, del 70 % en peso en total (100 % en peso) de la mezcla de monómero de vinilo (b) con el fin de mejorar la transparencia del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) en la mezcla de monómero de vinilo (b) es de hasta el 80 % en peso y, preferentemente, de hasta el 75 % en peso con el fin de mejorar la resistencia química y la transparencia del artículo moldeado.
Entre los ejemplos del monómero de vinilo cianado (b3) se incluyen los mencionados para el monómero de vinilo cianado (a3), y es preferente el acrilonitrilo.
El contenido del monómero de vinilo cianado (b3) en la mezcla de monómero de vinilo (b) es, como mínimo, del 1 % en peso y, preferentemente, como mínimo, del 2 % en peso con vistas a mejorar la resistencia química y la resistencia al impacto del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del monómero de vinilo cianado (b3) en la mezcla de monómero de vinilo (b) es de hasta el 10 % en peso, más preferentemente, de hasta el 8 % en peso y, más preferentemente, de hasta el 5 % en peso con vistas a mejorar el tono de color del artículo moldeado.
El monómero adicional que es copolimerizable con estos monómeros no está particularmente limitado siempre que sea un monómero de vinilo distinto del monómero de vinilo aromático (b1), el monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) y el monómero de vinilo cianado (b3), tal como se ha descrito anteriormente y no afecta negativamente a los méritos de la presente invención. Entre los ejemplos se incluyen los mencionados como monómeros adicionales para la mezcla de monómeros de vinilo (a).
En la presente invención, el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) es, preferentemente, como mínimo, de 30.000. Cuando el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) es, como mínimo, de 30.000, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada y, en particular, una resistencia química mejorada en TD. Mientras tanto, el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) es, preferentemente, de hasta 50.000 y, más preferentemente, de hasta 40.000. Cuando el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) es de hasta 50.000, la composición de resina termoplástica tendrá una capacidad de moldeo mejorada. Cuando el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene el peso molecular promedio en número en dicho intervalo, se facilitará el ajuste del peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica, tal como se describe a continuación dentro del intervalo de 65.000 a 90.000.
El copolímero de injerto (B) que tiene el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona de 30.000 a 50.000 puede prepararse fácilmente utilizando un iniciador o un agente de transferencia de cadena como se describe a continuación o ajustando la temperatura de polimerización al intervalo preferente, tal como se describe a continuación.
En la presente invención, el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) puede tener, preferentemente, una dispersión de 2,0 a 2,5. Cuando el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene una dispersión, como mínimo, de 2,0, se facilitará la producción del copolímero de injerto (B). Mientras tanto, cuando el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene una dispersión de hasta 2,5, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada y, en particular, una resistencia química mejorada en TD.
El copolímero de injerto (B) en el que el contenido soluble en acetona tiene una dispersión de 2,0 a 2,5 puede producirse, por ejemplo, mediante polimerización en emulsión, polimerización en suspensión, polimerización en masa continua o polimerización en solución continua como se describe a continuación.
El peso molecular promedio en número y la dispersión del contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) se puede medir mediante un procedimiento similar al copolímero de vinilo (A) separando el contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto (B) y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotatorio y midiendo el contenido soluble en acetona.
En la presente invención, el contenido del contenido soluble en acetona en el copolímero de injerto (B) no está particularmente limitado. Sin embargo, el contenido es, preferentemente, como mínimo, del 10 % en peso, más preferentemente, como mínimo, del 15 % en peso y aún más preferentemente, como mínimo, del 20 % en peso con vistas a mejorar la capacidad de flujo del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido del contenido soluble en acetona en el copolímero de injerto (B) es, preferentemente, de hasta el 40 % en peso, más preferentemente de hasta el 35 % en peso y aún más preferentemente de hasta el 30 % en peso con vistas a mejorar la resistencia química del artículo moldeado.
El copolímero de injerto (B) no está particularmente limitado por su proporción de injerto. Sin embargo, la proporción de injerto está, preferentemente, en el intervalo del 10 al 100 % con vistas a mejorar la resistencia al impacto del artículo moldeado.
La proporción de injerto del copolímero de injerto (B) puede determinarse mediante el procedimiento que se describe a continuación. Primero, se añaden 80 ml de acetona a aproximadamente 1 g del copolímero de injerto (B) (m: masa de la muestra) y la mezcla se calienta a reflujo en un baño de agua caliente a 70 °C durante 3 horas y se somete a centrifugación a 8.000 rpm (10.000 G) durante 40 minutos. El contenido insoluble en acetona se separó por filtración. Después de secar el contenido insoluble en acetona resultante a una presión reducida a 80 °C durante 5 horas, se mide la masa (n) y se calcula la proporción de injerto mediante la siguiente ecuación en la que X es el contenido (%) del polímero gomoso (r) en el copolímero de injerto (B).
Proporción de injerto (%)= {[(n)-((m)xX/100)]/[(m)xX/100]}x100
En la presente invención, la diferencia entre el índice de refracción del componente de injerto (el contenido insoluble en acetona) del copolímero de injerto (B) y el índice de refracción del polímero gomoso (r) es, preferentemente, de hasta 0,03 y, más preferentemente, de hasta 0,01. Cuando la diferencia entre el índice de refracción del copolímero de injerto (B) y el índice de refracción del polímero gomoso (r) es de hasta 0,03, el artículo moldeado tendrá una transparencia mejorada.
El índice de refracción del componente de injerto del copolímero de injerto (B) depende principalmente de la composición de los monómeros de vinilo utilizados para el material de partida y, en consecuencia, el índice de refracción puede ajustarse al intervalo deseado seleccionando adecuadamente el tipo de monómeros de vinilo y su proporción de composición. En particular, cuando se alcanza una conversión de polímero, como mínimo, del 95 % por polimerización en emulsión, la composición de los componentes del injerto será sustancialmente la misma que la composición de la mezcla de monómero de vinilo (b). Cabe señalar que el índice de refracción del componente de injerto del copolímero de injerto (B) puede estimarse a partir del índice de refracción y el contenido de los monómeros de vinilo y, por ejemplo, en el caso de un copolímero de estireno, acrilonitrilo, y metacrilato de metilo, el índice de refracción del copolímero de injerto (B) puede estimarse mediante la siguiente ecuación:
nD(G)= (1,510xMA/100)+(1,595Xms/100)+(1,490Xmm/100)
en la que nD (G) es el índice de refracción del componente de injerto del copolímero de injerto (B), MA es el contenido de acrilonitrilo (% en peso), MS es el contenido de estireno (% en peso) y MM es el contenido de metacrilato de metilo (% en peso) Mientras tanto, 1,510 es el índice de refracción del acrilonitrilo, 1,595 es el índice de refracción del estireno y 1,490 es el índice de refracción del metacrilato de metilo que puede calcularse, respectivamente, midiendo el índice de refracción del poliacrilonitrilo, el poliestireno y el metacrilato de polimetilo con el refractómetro Abbe.
El índice de refracción del polímero gomoso (r) se describe generalmente en un documento y, por ejemplo, el índice de refracción del caucho de polibutadieno es 1,516. Cuando se utiliza un caucho de copolímero, el índice de refracción del caucho de copolímero puede estimarse a partir del índice de refracción y el contenido de los componentes del copolímero. Por ejemplo, en el caso del caucho de estireno butadieno, el índice de refracción (nD (r)) del caucho de copolímero puede estimarse mediante la siguiente ecuación. Debe observarse que el componente de copolímero puede identificarse mediante FT-IR, la medición de la viscoelasticidad y similares.
nD(r)= (1,516xMB/100)+(1,595xMS/100)
en la que nD (r) es el índice de refracción del polímero gomoso (r), MB es el contenido de butadieno (% en peso), MS es el contenido de estireno (% en peso), 1,516 es el índice de refracción del butadieno y 1,595 es el índice de refracción del estireno.
El índice de refracción del componente de injerto del copolímero de injerto (B) puede medirse realmente disolviendo el copolímero de injerto (B) en acetona y separando el contenido soluble en acetona por filtración para obtener el residuo de filtración y, a continuación, realizando la medición de residuo seco (los componentes injertados) como en el caso del copolímero de vinilo (A).
En la presente invención, el procedimiento utilizado para producir el copolímero de injerto (B) no está particularmente limitado y puede utilizarse cualquier procedimiento, tal como polimerización en emulsión, polimerización en suspensión, polimerización en masa continua o polimerización en solución continua. Son preferentes la polimerización en emulsión y la polimerización en masa, y la más preferente es la utilización de la polimerización en emulsión con vistas a la facilidad de ajustar el tamaño de partícula del polímero gomoso (r) al intervalo deseado y la facilidad de lograr la estabilidad de la polimerización por eliminación de calor durante la polimerización.
Cuando el copolímero de injerto (B) se produce por polimerización en emulsión, la forma en que se introducen el polímero gomoso (r) y la mezcla de monómero de vinilo (b) no está particularmente limitada. Por ejemplo, estos componentes pueden introducirse en la etapa inicial de una vez, o, como alternativa, parte de la mezcla de monómeros de vinilo (b) puede introducirse continuamente o la totalidad o parte de la mezcla de monómeros de vinilo (b) puede introducirse de forma gradual con el fin de ajustar la distribución de la composición de copolímero. "La introducción continua de parte de la mezcla de monómero de vinilo (b)", tal como se utiliza en el presente documento, significa que parte de la mezcla de monómero de vinilo (b) se introduce inicialmente y el resto se introduce después de forma continua. "La introducción gradual de parte o la totalidad de la mezcla de monómero de vinilo (b)" significa que parte o la totalidad de la mezcla de monómero de vinilo (b) se introduce en algún momento después de la introducción inicial.
Cuando el copolímero de injerto (B) se produce por polimerización en emulsión, se pueden añadir diversos surfactantes como emulsionante. Como agente surfactante, la más preferente es la utilización de un agente surfactante aniónico, tal como agente surfactante de sal de carboxilato, agente surfactante de éster de sulfato o agente surfactante de sal de sulfonato, que puede utilizarse en combinación de dos o más. La "sal", tal como se utiliza en el presente documento, incluye sales de metales alcalinos, tales como sal de sodio, sal de litio y sal de potasio, así como sal de amonio.
Los ejemplos de los emulsionantes de la sal de carboxilato incluyen sal de caprilato, sal de caprato, sal de laurilato, sal de miristato, sal de palmitato, sal de estearato, sal de oleato, la sal de linoleato, sal de linolenato, sal de rosinato, sal de behenato y sal de dialquilsulfosccinato.
Los ejemplos del emulsionante de sal de éster de sulfato incluyen sal de éster de sulfato de aceite de ricino, sal de éster de sulfato de alcohol laurílico, sal de laurilsulfato de polioxietileno, sal de sulfato de alquiléter de polioxietileno y sal de sulfato de éter de alquilfenol polioxietileno.
Los ejemplos del emulsionante de sal de sulfonato incluyen sal de dodecilbencenosulfonato, sal de alquilnaftalenosulfonato, sal disulfonato de éter de alquildifenilo y condensado de sal de naftaleno sulfonato.
Cuando el copolímero de injerto (B) se produce por polimerización en emulsión, se puede añadir opcionalmente un iniciador o un agente de transferencia de cadena. Entre los ejemplos del iniciador y el agente de transferencia de cadena se incluyen los iniciadores y los agentes de transferencia de cadena mencionados para el procedimiento de producción del copolímero de vinilo (A). El iniciador puede utilizarse en un sistema redox.
La cantidad del iniciador añadido para la producción del copolímero de injerto (B) no está particularmente limitada. Sin embargo, la cantidad añadida es, preferentemente, de 0,1 a 0,5 partes en peso en relación con el total (100 partes en peso) del polímero gomoso (r) y la mezcla de monómeros de vinilo (b) con vistas a la facilidad de ajustar el peso molecular promedio en número y la dispersión del copolímero de injerto (B) a los intervalos descritos anteriormente.
La cantidad del agente de transferencia de cadena añadido para la producción del copolímero de injerto (B) no está particularmente limitada. Sin embargo, la cantidad añadida es, preferentemente, de 0,2 a 0,7 partes en peso en relación con el total (100 partes en peso) del polímero gomoso (r) y la mezcla de monómeros de vinilo (b) con vistas a la facilidad de ajustar el peso molecular promedio en número, la dispersión y la proporción de injerto del copolímero de injerto (B) a los intervalos descritos anteriormente. La cantidad añadida es, más preferentemente,, como mínimo, 0,4 partes en peso y aún más preferentemente hasta 0,6 partes en peso.
La temperatura de polimerización utilizada en la producción del copolímero de injerto (B) por polimerización en emulsión no está particularmente limitada. Sin embargo, la temperatura de polimerización está, preferentemente, en el intervalo de 40 a 70 °C con vistas a la facilidad de ajustar el peso molecular promedio en número y la dispersión del copolímero de injerto (B) a los intervalos, tal como se ha descrito anteriormente y también con vistas a la estabilidad de la emulsión.
Cuando el copolímero de injerto (B) se produce por polimerización en emulsión, típicamente se añade un coagulante a un látex de copolímero de injerto para la recuperación del copolímero de injerto (B). Entre los coagulantes preferentes se incluyen un ácido o una sal soluble en agua.
Entre los ejemplos de ácidos se incluyen ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico y ácido acético, y entre las sales solubles en agua de ejemplo se incluyen cloruro de calcio, cloruro de magnesio, cloruro de bario, cloruro de aluminio, sulfato de magnesio, sulfato de aluminio, sulfato de aluminio y amonio, sulfato de aluminio y potasio, y sulfato de sodio y aluminio, que pueden utilizarse en combinación de dos o más. Con vistas a mejorar el tono de color del artículo moldeado, es preferente que el emulsionante no quede en la composición de resina termoplástica y es preferente la utilización de una sal de ácido graso alcalino para el emulsionante y la coagulación por un ácido. En este caso, es preferente que el emulsionante se elimine posteriormente neutralizando con un álcali, tal como hidróxido de sodio.
La composición de resina termoplástica de la presente invención se prepara mezclando de 40 a 90 partes en peso del copolímero de vinilo (A) y de 10 a 60 partes en peso del copolímero de injerto (B) en relación con el total (100 partes en peso) del copolímero de vinilo (A) y el copolímero de injerto (B). Cuando el copolímero de vinilo (A) tiene más de 90 partes en peso y el copolímero de injerto (B) tiene menos de 10 partes en peso, el artículo moldeado sufrirá resistencia al impacto y resistencia química inferiores. La composición de resina termoplástica se prepara, preferentemente, mezclando hasta 80 partes en peso del copolímero de vinilo (A) y, como mínimo, 20 partes en peso del copolímero de injerto (B). Mientras tanto, cuando el copolímero de vinilo (A) tiene menos de 40 partes en peso y el copolímero de injerto (B) tiene más de 60 partes en peso, la viscosidad en fusión de la composición de resina termoplástica aumentará para disminuir la capacidad de moldeo. La composición de resina termoplástica se prepara, preferentemente, mezclando, como mínimo, 50 partes en peso del copolímero de vinilo (A) y hasta 50 partes en peso del copolímero de injerto (B).
Una propiedad característica de la composición de resina termoplástica de la presente invención es que el contenido soluble en acetona (C) tiene un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000. Del copolímero de vinilo (A) y el copolímero de injerto (B) en el artículo moldeado, la resistencia química depende en gran medida del componente no injertado al polímero gomoso (r) (el contenido soluble en acetona (C)) en comparación con el componente de injerto que tiene mayor resistencia química. Mientras tanto, el componente no injertado en el polímero gomoso (r) tiene una capacidad de flujo relativamente alta. Por consiguiente, la presente invención se centró en el contenido soluble en acetona (C) en diversos componentes de la composición de resina termoplástica. Para mejorar la resistencia química, es eficaz suprimir la penetración del agente químico que entró en contacto con el artículo moldeado y, más específicamente, es eficaz para mejorar el enredo de la cadena molecular al aumentar el peso molecular y aumentar fuerza intermolecular para de ese modo mejorar la interacción entre las cadenas moleculares. La composición de resina termoplástica de la presente invención utiliza un copolímero de vinilo (A) constituido por una mezcla de monómeros (a) que contiene del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3) para mejorar, de ese modo, la interacción entre las cadenas moleculares del contenido soluble en acetona (C) y suprime la penetración del agente químico entre las cadenas moleculares, y además, el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona (C) se ajusta a de 65.000 a 90.000 para mejorar la resistencia química mientras se retiene la capacidad de moldeo. Cuando el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona (C) es inferior a 65.000, el artículo moldeado muestra una resistencia química reducida y, en particular, una resistencia química reducida en TD. Mientras tanto, cuando el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona (C) es superior a 90.000, la composición de resina termoplástica tendrá una capacidad de moldeo reducida. Cuando el contenido del monómero de vinilo cianado (a3) en la mezcla de monómeros (a) que constituye el copolímero de vinilo (A) es inferior al 10 % en peso, el artículo moldeado tendrá poca resistencia química y, en particular, poca resistencia química en TD debido a la interacción débil entre las cadenas moleculares que invitan a la permeación del agente químico entre las cadenas moleculares, incluso si el contenido soluble en acetona (C) tiene un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000.
El procedimiento de ejemplo para ajustar el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona (C) en el intervalo de 65.000 a 90.000 incluye (1) un procedimiento para combinar un copolímero de vinilo (A) que tiene un peso molecular relativamente alto con un copolímero de injerto (B) en el que el contenido soluble en acetona tiene un peso molecular relativamente bajo; (2) un procedimiento para combinar un copolímero de vinilo (A) que tiene un peso molecular que es sustancialmente el mismo que el peso molecular objetivo con un copolímero de injerto (B) en el que el contenido soluble en acetona tiene un peso molecular que es sustancialmente el mismo que el peso molecular objetivo; y (3) un procedimiento para combinar un copolímero de vinilo (A) que tiene un peso molecular relativamente bajo con un copolímero de injerto (B) en el que el contenido soluble en acetona tiene un peso molecular relativamente alto. De estos, es preferente el procedimiento (1) con vistas a mejorar la capacidad de moldeo y, más específicamente, el procedimiento en el que se combinan el copolímero de vinilo (A) tiene un peso molecular promedio en número de 80.000 a 100.000 y el copolímero de injerto (B) que tiene el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona de 30.000 a 50.000 g.
En la composición de resina termoplástica de la presente invención, la dispersión del contenido soluble en acetona (C) está, preferentemente, en el intervalo de 2,0 a 2,5. Cuando la dispersión del contenido soluble en acetona (C) es, como mínimo, 2,0, se facilitará la producción de la composición de resina termoplástica. Mientras tanto, cuando la dispersión del contenido soluble en acetona (C) es de hasta 2,5, se mejorará la capacidad de moldeo de la composición de resina termoplástica, así como la resistencia química del artículo moldeado.
El peso molecular promedio en número y la dispersión del contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica se puede medir mediante un procedimiento similar al copolímero de vinilo (A) separando el contenido insoluble en acetona de la composición de resina termoplástica y concentrándolo el filtrado utilizando un evaporador rotatorio y midiendo el contenido soluble en acetona (C).
La composición de resina termoplástica de la presente invención tiene, preferentemente, un contenido del componente que tiene un peso molecular, como mínimo, de 250.000 (es decir, el componente de alto peso molecular) en el contenido soluble en acetona (C) del 15 al 30 % en peso. Dado que dicho componente de alto peso molecular contribuye en gran medida a la mejora de la resistencia química del artículo moldeado, se debe incluir una cierta cantidad de dicho componente de alto peso molecular en el contenido soluble en acetona (C). Cuando el contenido del componente que tiene un peso molecular, como mínimo, de 250.000 en el contenido soluble en acetona (C) es, como mínimo, del 15 % en peso, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada y, en particular, una resistencia química mejorada en TD . Mientras tanto, cuando el contenido del componente que tiene un peso molecular, como mínimo, de 250.000 en el contenido soluble en acetona (C) es de hasta el 30 % en peso, la composición de resina termoplástica tendrá una capacidad de moldeo mejorada.
La composición de resina termoplástica de la presente invención tiene, preferentemente, un contenido del componente que tiene un peso molecular de menos de 50.000 (concretamente, el componente de bajo peso molecular) en el contenido soluble en acetona (C) de menos el 30 % en peso y, más preferentemente, de menos del 25 % en peso. Dado que dicho componente de bajo peso molecular contribuye en gran medida a la capacidad de moldeo mejorada de la composición de resina termoplástica, cierta cantidad de dicho componente de bajo peso molecular debe incluirse en el contenido soluble en acetona (C). El contenido es, preferentemente, como mínimo, del 5 % en peso y, más preferentemente, como mínimo, del 10 % en peso. Mientras que, cuando el contenido del componente que tiene un peso molecular de menos de 50.000 en el contenido soluble en acetona (C) es de hasta el 0 % en peso, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada.
Un procedimiento de ejemplo para controlar la distribución de pesos moleculares del contenido soluble en acetona (C) dentro del intervalo descrito anteriormente es la combinación de 40 a 90 partes en peso y, más preferentemente, de 65 a 90 partes en peso de un copolímero de vinilo (A) que tiene el peso molecular promedio en número de 80.000 a 100.000 y la dispersión de hasta 2,0 con de 10 a 60 partes en peso y, más preferentemente, de 10 a 35 partes en peso de un copolímero de injerto (B) que tiene el peso molecular promedio en número del contenido soluble en acetona de 30.000 a 50.000 y la dispersión de 2,0 a 2,5.
La distribución de pesos moleculares del contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica se puede determinar separando el contenido insoluble en acetona de la composición de resina termoplástica y concentrando el filtrado mediante un evaporador rotatorio para obtener el contenido soluble en acetona (C) y determinando la distribución de pesos moleculares del cromatograma de GPC del contenido soluble en acetona (C) preparado mediante un procedimiento similar al del copolímero de vinilo (A).
En la presente invención, el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene, preferentemente, un contenido de acrilonitrilo del 8 al 50 % en peso y el contenido insoluble en acetona (D) de la composición de resina termoplástica tiene, preferentemente, un contenido de acrilonitrilo del 1 al 5 % en peso. Debe observarse que el "contenido de acrilonitrilo", tal como se utiliza en la presente invención designa el contenido de las unidades del acrilonitrilo.
El contenido de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) representa la cantidad de acrilonitrilo del copolímero de vinilo (A) y el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) y contribuye a la mejora de la resistencia química del artículo moldeado. Mientras tanto, el contenido de acrilonitrilo del contenido insoluble en acetona (D) representa la cantidad de acrilonitrilo de los componentes del injerto del copolímero de injerto (B), y contribuye a la mejora del tono de color del artículo moldeado.
Cuando el contenido de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica es, como mínimo, el 8 % en peso, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada. Mientras tanto, cuando el contenido de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) es de hasta el 50 % en peso, el artículo moldeado tendrá un tono de color mejorado.
Cuando el contenido de acrilonitrilo en el contenido insoluble en acetona (D) de la composición de resina termoplástica es, como mínimo, del 1 % en peso, el artículo moldeado tendrá una resistencia química mejorada. Mientras tanto, cuando el contenido de acrilonitrilo en el contenido insoluble en acetona (D) es de hasta el 5 % en peso, el artículo moldeado tendrá un tono de color mejorado.
El contenido de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) y el contenido insoluble en acetona (D) se puede determinar mediante el procedimiento que se describe a continuación. Primero, se añaden 80 ml de acetona a aproximadamente 1 g de la muestra de la composición de resina termoplástica y la mezcla se calienta a reflujo en un baño de agua caliente a 70 °C durante 3 horas, y se somete a centrifugación a 8.000 rpm (10.000 G) durante 40 minutos. El contenido insoluble se separa por filtración para obtener el contenido insoluble en acetona (D). Mientras tanto, el filtrado se concentra mediante un evaporador rotatorio para obtener el contenido soluble en acetona (C). El contenido insoluble en acetona (D) y el contenido soluble en acetona (C) se secan, respectivamente, a una presión reducida a 80 °C durante 5 horas, y se prensan con una prensa caliente ajustada a 230 °C para preparar una película con un espesor de 30 ± 5 pm. La película resultante se somete a análisis FT-IR y el contenido del acrilonitrilo se determina a partir de la proporción de intensidad de los siguientes picos en el gráfico FT-IR.
Monómeros de vinilo aromático (a1) y (b1): el pico a 1.605 cm-1 correspondiente a la vibración del núcleo de benceno
Monómeros de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y (b2): el pico a 1.730 cm-1 correspondiente a la vibración de estiramiento del grupo carbonilo C=O del éster
Monómeros de vinilo cianado (a3) y (b3): el pico a 2.240 cm-1 correspondiente al estiramiento de -CeN Polímero gomoso (r): el pico a 960 cm-1 correspondiente a C=C
El contenido de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica y el contenido de acrilonitrilo en el contenido insoluble en acetona (D) de la composición de resina termoplástica pueden controlarse en el intervalo, tal como se ha descrito anteriormente, por ejemplo, limitando la composición del copolímero de vinilo (A) y el copolímero de injerto (B) en el intervalo preferente, tal como se ha descrito anteriormente.
La proporción de la secuencia de triplete de las unidades del acrilonitrilo incluidas en el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica de la presente invención no está particularmente limitada. Sin embargo, la proporción es, preferentemente, de hasta el 10 % en peso, más preferentemente de hasta el 8 % en peso y, aún más preferentemente, de hasta el 5 % en peso en el total (100 % en peso) del contenido soluble en acetona (C)
La secuencia de tripletes de las unidades del acrilonitrilo es el segmento representado por la siguiente fórmula (1). Cuando el copolímero que tiene dicho segmento se expone a elevada temperatura, es probable que se promueva la ciclación intramolecular como se muestra en la siguiente fórmula (2) y esto puede dar como resultado la coloración. Sin embargo, dicha coloración se puede suprimir cuando la secuencia de tripletes es de hasta el 10 % en peso. [Fórmula química 1]
Figure imgf000014_0001
[Fórmula química 2]
Figure imgf000014_0002
La composición de resina termoplástica de la presente invención también puede incluir resina termoplástica adicional o resina termoestable adicional en la medida que no afecte negativamente al objetivo de la presente invención. Entre los ejemplos de tales resinas termoplásticas adicionales se incluyen resinas de poliamida, resinas de sulfuro de polifenileno, resinas de poliéterétercetona, resinas de polilactato u otras resinas de poliéster, resinas de polisulfona, resinas de polietersulfona, resinas de policarbonato aromático o alifático, resinas de polialilato, resinas de óxido de polifenileno, resinas de poliacetal, resinas de polieterimida, resinas de policetona aromáticas o alifáticas, fluororesinas, resinas de cloruro de polivinilo, resinas de cloruro de polivinilideno, resinas de éster vinílico, resinas de acetato de celulosa y resinas de alcohol polivinílico. Entre los ejemplos de resina termoestable se incluyen resinas de fenol, resinas de melamina, resinas de poliéster, resinas de silicona y resinas epoxi, que se pueden utilizar en combinación de dos o más.
La composición de resina termoplástica de la presente invención puede contener además una carga inorgánica, tal como fibra de vidrio, polvo de vidrio, perlas de vidrio, escamas de vidrio, alúmina, fibra de alúmina, fibra de carbono, fibra de grafito, fibra de acero inoxidable, whisker, fibra de titanato de potasio, wollastonita, amianto, arcilla dura, sílice calcinada, talco, caolín, mica, carbonato de calcio, carbonato de magnesio, óxido de aluminio o un mineral; un antioxidante, tal como antioxidante de fenol impedido, antioxidante de compuesto que contiene azufre o el compuesto orgánico que contiene fósforo; un estabilizador térmico, tal como un estabilizador térmico de fenol o acrilato; un absorbente UV, tal como benzotriazol, benzofenona o absorbente UV de salicilato; un estabilizador de luz de amina impedida; un lubricante o plastificante, tal como ácido graso superior, éster ácido, amida ácida o lubricante o plastificante de alcohol superior; un agente desmoldeante, tal como ácido montánico o su sal, éster o semiéster, alcohol estearílico, estearamida o cera de etileno; un retardante de llama; un auxiliar retardante de la llama; un agente anticolorante, tal como fosforato o hipofosforato; un neutralizante, tal como ácido fosfórico, fosfato monosódico, anhídrido maleico o anhídrido succínico; un agente nucleante; un agente antiestático, tal como amina, ácido sulfónico, agente antiestático de poliéter; y un colorante, tal como negro de carbón, pigmento y colorante, que pueden mezclarse en la medida que no afecte negativamente a la presente invención.
A continuación, se describe el procedimiento para producir la composición de resina termoplástica de la presente invención. La composición de resina termoplástica de la presente invención se puede producir, por ejemplo, amasando en fusión el copolímero de vinilo (A), el copolímero de injerto (B) y otros componentes opcionales, tal como se ha descrito anteriormente. Más preferentemente, la composición de resina termoplástica de la presente invención se produce produciendo el copolímero de vinilo (A) mediante polimerización continua en masa y, a continuación, amasando en fusión de forma continua con el copolímero de injerto (B) y otros componentes opcionales.
La figura 1 es una vista esquemática que muestra una realización preferente del aparato utilizado en la producción de la composición de resina termoplástica de la presente invención. El aparato de producción de la composición de resina termoplástica mostrado en la figura 1 tiene un tanque de reacción (1) para producir el copolímero de vinilo (A), un precalentador (2) para calentar el copolímero de vinilo resultante (A) a la temperatura predeterminada y un extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3) que están conectados y, también, un alimentador de tipo extrusora de doble husillo (5) conectado al extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3) para alimentar el copolímero de injerto (B) desde el lado del extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3). El tanque del reactor (1) tiene un agitador (impulsor de cinta helicoidal) (7) y el extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3) tiene un puerto de ventilación (8) para eliminar componentes volátiles, incluidos los monómeros que no han reaccionado.
El producto de reacción alimentado de forma continua desde el tanque del reactor (1) se calienta a la temperatura predeterminada por el precalentador (2) y, a continuación, se alimenta al extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3). En el extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3), los componentes volátiles, tales como los monómeros que no experimentaron la reacción se eliminan del sistema de reacción generalmente a una temperatura de aproximadamente 150 a 280 °C y a una presión normal o reducida del puerto de ventilación (8). Esta eliminación de los componentes volátiles se lleva a cabo generalmente hasta que los componentes volátiles se reducen al contenido predeterminado, por ejemplo, al contenido de hasta el 10 % en peso y, más preferentemente, hasta el 5 % en peso. Los componentes volátiles eliminados se reciclan, preferentemente, en el tanque del reactor (1).
El copolímero de injerto (B) se alimenta al extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo (3) desde el alimentador de tipo extrusora de doble husillo (5) a través de la entrada en una posición cerca del lado aguas abajo del extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo (3). El alimentador de tipo extrusora de doble husillo (5) tiene, preferentemente, un calentador, de modo que el copolímero de injerto (B) en estado semifundido o fundido puede alimentarse al extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo (3) para mejorar el grado de fusión. El copolímero de injerto (B) generalmente se calienta a una temperatura de 100 a 220 °C. Un alimentador de tipo extrusora de doble husillo de ejemplo (5) es un alimentador de tipo extrusora de doble husillo que comprende un husillo, un cilindro y una unidad de husillo, teniendo el cilindro la función de calentamiento y enfriamiento.
Preferentemente, el contenido de los monómeros no reaccionados ya se reduce hasta un grado de hasta el 10 % en peso y, más preferentemente, hasta el 5 % en peso en la posición del extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo (3) en el que está conectado al alimentador de tipo extrusora de doble husillo (5) para suprimir de ese modo la degradación térmica del componente de caucho en la operación posterior de eliminación de los monómeros que no han reaccionado.
El copolímero de vinilo (A) y el copolímero de injerto (B) se amasan en fusión en una zona de amasado en fusión (4) en el extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo (3) en la posición aguas abajo de la posición en la que el alimentador de tipo extrusora de doble husillo (5) está conectado al extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo (3), y la composición de resina termoplástica se expulsa al exterior del sistema de reacción desde el puerto de eyección (6). Preferentemente, se proporciona un puerto de entrada de agua (9) en la zona de amasado en fusión (4) para la adición de la cantidad predeterminada de agua y el agua introducida y los componentes volátiles, tales como monómeros no reaccionados se eliminan del sistema de reacción del puerto de ventilación final (10) proporcionado más aguas abajo.
La composición de resina termoplástica de la presente invención puede moldearse por cualquier procedimiento de moldeo. Entre los ejemplos de procedimientos de moldeo se incluyen el moldeo por inyección, moldeo por extrusión, moldeo por inflado, moldeo por soplado, moldeo por vacío, moldeo por compresión y moldeo asistido por gas, y es preferente la utilización del moldeo por inyección. En el caso del moldeo por inyección, la temperatura del cilindro es, preferentemente, de 210 a 320 °C y la temperatura del molde es, preferentemente, de 30 a 80 °C.
La composición de resina termoplástica de la presente invención puede utilizarse ampliamente como artículo moldeado de cualquier forma. Entre los artículos moldeados de ejemplo se incluyen película, lámina, fibra, tela, tela no tejida, artículo moldeado por inyección, artículo moldeado por extrusión, artículo moldeado producido por conformado al vacío o moldeo a presión, artículo moldeado por soplado y cualquiera de estos combinados con otros materiales.
La composición de resina termoplástica de la presente invención tiene una capacidad de moldeo excelente y es capaz de producir un artículo moldeado que tiene una resistencia química excelente y, en particular, una resistencia química excelente en TD, que está bien adaptada para su utilización en aplicaciones que incluyen electrodomésticos, equipos de comunicaciones, otros artículos y equipos médicos.
Ejemplos
A continuación, la presente invención se describe con más detalle haciendo referencia a los ejemplos que de ninguna manera limitan la presente invención. Primero, se describen los procedimientos de evaluación utilizados en los ejemplos.
(1) Diámetro de partícula promedio en peso del polímero gomoso
El látex del polímero gomoso (r) se diluyó con un medio acuoso para dispersión, y se midió la distribución de tamaños de partícula mediante un analizador de distribución de tamaños de partículas de dispersión por láser y de difractometría "LS 13 320" (Beckman Coulter, Inc). El diámetro de partícula promedio en peso del polímero gomosa (r) se calculó mediante la distribución de tamaños de partícula.
(2) Peso molecular y dispersión
La muestra (aproximadamente 0,03 g) del copolímero de vinilo (A), el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) y el contenido soluble en acetona (C) en la composición de resina termoplástica se disolvieron, respectivamente, en aproximadamente 15 g de tetrahidrofurano para preparar una solución de aproximadamente el 0,2 % en peso. El peso molecular promedio en número y la dispersión se calcularon a partir del cromatograma de GPC obtenido mediante la medición en las siguientes condiciones utilizando metacrilato de polimetilo para el patrón. Para el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica, se calculó el contenido del componente que tiene un peso molecular, como mínimo, de 250.000 y el contenido del componente que tiene un peso molecular de menos de 50.000.
Aparato: Waters 2695
Temperatura de la columna: 40 °C
Detector: RI2414 (detector del índice de refracción diferencial)
Caudal del eluyente portador: 0,3 ml/minuto (disolvente, tetrahidrofurano)
Columna: TSKgel Super HZM-M (6,0 mm D.I. x 15 cm), TSKgel Super HZM-N (6,0 mm D.I. x 15 cm), serie (ambas producidas por Tosoh).
(3) Proporción de injerto del copolímero de injerto (B)
Se añadieron 80 ml de acetona a aproximadamente 1 g de la muestra del copolímero de injerto (B) (m: masa de la muestra) y la mezcla se calentó a reflujo en un baño de agua caliente a 70 °C durante 3 horas y se sometió a centrifugación a 8.000 rpm (10.000 G) durante 40 minutos. El contenido insoluble se separó por filtración. Después de secar el contenido insoluble en acetona resultante a una presión reducida a 80 °C durante 5 horas, se midió la masa (n) y se calculó la proporción de injerto mediante la siguiente ecuación en la que X es el contenido del polímero gomoso en el copolímero de injerto (B).
Proporción de injerto (%) = { [(n )-(m ) x X] / [ (m) x X ]} x 100
(4) Contenido de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) y el contenido insoluble en acetona (D) de la composición de resina termoplástica
Se añadieron 80 ml de acetona a aproximadamente 1 g de la muestra de la composición de resina termoplástica y la mezcla se calentó a reflujo en un baño de agua caliente a 70 °C durante 3 horas y se sometió a centrifugación a 8.000 rpm (10.000 G) durante 40 minutos. El contenido insoluble se separó por filtración para obtener contenido insoluble en acetona (D). Mientras tanto, el filtrado se concentró mediante un evaporador rotatorio para obtener un precipitado del contenido soluble en acetona (C). El contenido insoluble en acetona (D) y el contenido soluble en acetona (C) se secaron respectivamente a una presión reducida a 80 °C durante 5 horas y se prensaron a una presión elevada mediante una prensa caliente ajustada a 230 °C para preparar un película con un espesor de 30 ± 5 pm. La película resultante se sometió a análisis por FT-IR y el contenido del acrilonitrilo se determinó a partir de la proporción de intensidad de los siguientes picos en el gráfico de FT-IR.
Monómeros de vinilo aromáticos (a1) y (b1): el pico a 1.605 cm-1 correspondiente a la vibración del núcleo de benceno
Monómeros de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y (b2): el pico a 1.730 cm-1 correspondiente a la vibración de estiramiento del grupo carbonilo C=O del éster
Monómeros de vinilo cianado (a3) y (b3): el pico a 2.240 cm-1 correspondiente al estiramiento -CeN
Polímero gomoso (r): el pico a 960 cm-1 correspondiente a C= C
(5) Índice de refracción del copolímero de vinilo (A) y el componente de injerto (contenido insoluble en acetona) del copolímero de injerto (B)
Se preparó una película a partir del contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto (B) mediante el procedimiento descrito en (4). También se preparó una película del copolímero de vinilo (A) mediante el procedimiento descrito en (4). Se dejó caer una pequeña cantidad de 1-bromonaftaleno sobre las películas resultantes y se midió el índice de refracción utilizando el refractómetro Abbe en las siguientes condiciones:
Fuente de luz: Línea D de lámpara de sodio
Temperatura de medición: 23 °C
(6) Proporción de la secuencia de tripletes de la unidad de monómero de acrilonitrilo en el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica
El contenido soluble en acetona (C) obtenido mediante el procedimiento de (4) se utilizó para la muestra y utilizando el fenómeno de que el cambio de señal del carbono a de la unidad de monómero de acrilonitrilo en la RMN 13C difiere en cierta medida por la diferencia del tipo de monómero adyacente, la proporción de la secuencia de tripletes se cuantificó a partir del valor de la integral de la señal y se calculó la fracción en peso de la unidad de monómero de acrilonitrilo en el centro de la secuencia de tripletes en todas las unidades de monómero. Las condiciones de medición utilizadas en la RMN 13C son tal como se describe a continuación.
Aparato: JEOL J NM-GSX400
Frecuencia de observación: 100,5 MHz
Disolvente: DMSO-d6.
Concentración: 445 mg/2,5 ml.
Patrón para el cambio químico: Me4Si
Temperatura: 110 °C
Ancho de observación: 20.000 Hz
Punto de datos: 32K
Ángulo de giro: 90° (21 ps)
Tiempo de retraso del pulso: 5.0 s
Número acumulado: 8.400
Desacoplamiento: desacoplamiento acotado (sin NOE)
Asignación de secuencia de acrilonitrilo (A: acrilonitrilo, S: estireno): -A-A-A- de 118,6 a 119,2 ppm, -A-A-S- de 119,3 a 120,2 ppm, -S-A-S- de 120,2 a 121,3 ppm.
(7) T ransparencia (valor de turbidez)
Los gránulos de la composición de resina termoplástica producida en los ejemplos y ejemplos comparativos se secaron en un secador de aire caliente a 80 °C durante 3 horas y se cargaron en una máquina de moldeo SE-50DU fabricada por SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD. con la temperatura del cilindro ajustada a 230 °C. Se formó inmediatamente un artículo moldeado de placa cuadrada que tenía un espesor de 3 mm. Los 5 artículos moldeados de placa cuadrada resultantes se evaluaron para determinar su valor de turbidez (%) utilizando un medidor de turbidez de lectura directa fabricado por TOYO SEIKI Co, y se calculó el promedio en número.
(8) Tono de color (YI)
Los gránulos de la composición de resina termoplástica producida en los ejemplos y ejemplos comparativos se secaron en un secador de aire caliente a 80 °C durante 3 horas y se cargaron en una máquina de moldeo SE-50DU fabricada por SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD. con la temperatura del cilindro ajustada a 230 °C. Se formó inmediatamente un artículo moldeado de placa cuadrada que tenía un espesor de 3 mm. Se evaluó el valor YI de los 5 artículos moldeados de placa cuadrada resultantes de acuerdo con la norma JIS K7103 (promulgado en 1971), y se calculó el promedio en número.
(9) Resistencia al impacto (resistencia al impacto Charpy)
Los gránulos de la composición de resina termoplástica producida en los ejemplos y ejemplos comparativos se secaron en un secador de aire caliente a 80 °C durante 3 horas y se cargaron en una máquina de moldeo SE-50DU fabricada por SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD. con la temperatura del cilindro ajustada a 230 °C. Se formaron inmediatamente artículos moldeados en forma de mancuernas con un espesor de 4 mm. Se evaluó la resistencia al impacto Charpy de las 5 piezas de prueba resultantes con forma de mancuerna para determinar mediante el procedimiento de acuerdo con la norma ISO 179 y se calculó el promedio en número.
(10) Capacidad de moldeo (índice de fluidez, MFR)
Los gránulos de la composición de resina termoplástica producida en los ejemplos y ejemplos comparativos se secaron en un secador de aire caliente a 80 °C durante 3 horas y el MFR se midió por un procedimiento de acuerdo con la norma ISO 113 en las condiciones de temperatura de medición de 220 °C y carga de 98 N.
(11) Resistencia química
Los gránulos de la composición de resina termoplástica producida en los ejemplos y ejemplos comparativos se secaron en un secador de aire caliente a 80 °C durante 3 horas, y se llenaron en una máquina de moldeo (SE-50DU fabricada por SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD.) con la temperatura del cilindro ajustada a 250 °C, y dos placas cuadradas cada una con un tamaño de 150 mm (longitud) x 150 mm (anchura) x 2 mm (espesor) y 150 mm (longitud) x 150 mm (anchura) x 1,5 mm (espesor) se moldearon inmediatamente. La puerta de estos artículos moldeados cuadrados era una puerta de pasador en el centro de un lado. Las piezas de prueba se cortaron del artículo moldeado resultante y se cortó una pieza de prueba que tenía una longitud de 150 mm, una anchura de 12,5 mm y un espesor de 1,5 mm desde el centro del artículo moldeado en dirección MD como la pieza de prueba para su utilización como "la pieza de prueba en MD" y se cortó una pieza de prueba que tenía una longitud de 150 mm, una anchura de 12,5 mm y un espesor de 2 mm desde la posición en 117,5 mm desde la puerta del artículo moldeado en dirección TD como la pieza de prueba para su utilización como "la pieza de prueba en TD" Cada una de las piezas de prueba MD y TD se aseguró de forma fija a lo largo de la plantilla ovalada de 1/4 (11) que se muestra en la figura 2. La longitud del eje mayor (a) de la plantilla ovalada de 1/4 era de 127 mm y la longitud del eje menor (b) de 38 mm.
A continuación, en la prueba en la que el reactivo químico utilizado fue Ultra Attack Neo, el Ultra Attack Neo sin dilución se recubrió sobre toda la superficie de la pieza de prueba (12) fijada de forma segura a la plantilla ovalada de 1/4 (11), y la pieza de prueba se dejó reposar a temperatura ambiente (23 °C) y humedad del 50 % durante 72 horas. En la prueba en la que el reactivo químico utilizado era alcohol de fricción, el alcohol de fricción (solución acuosa de etanol al 50 % en peso) se recubrió sobre toda la superficie de la pieza de prueba y la pieza de prueba se dejó reposar a temperatura ambiente (23 °C) y humedad del 50 % durante 24 horas. La pieza de prueba después del asentamiento se evaluó para determinar su resistencia química en MD y TD mediante el procedimiento que se describe a continuación.
(11-1) Resistencia química en MD
La pieza de prueba después de la colocación se retiró de la plantilla ovalada de 1/4, y la pieza de prueba retirada se dobló obligatoriamente a lo largo de la curvatura de la batería de tamaño C con la superficie de la pieza de prueba cubierta con el reactivo químico hacia afuera, y la pieza de prueba se volvió a fijar en la plantilla ovalada de 1/4. La pieza de prueba se confirmó visualmente para la generación de grietas y se determinó la distancia X desde el extremo de la pieza de prueba en el lado del eje menor de la plantilla ovalada de 1/4 hasta la posición de generación de grietas 14 para calcular la tensión crítica (e) por el siguiente ecuación (ecuación 1):
e(%) = {b t/2 a 2} x {1 - X2 (a2-b2) / a V 3/2 x 100 (Ecuación 1) a: eje mayor de la plantilla (= 127 mm)
b: eje menor de la plantilla (= 38 mm)
t: espesor de la pieza de prueba (= 1,5 mm)
X: distancia desde la grieta generada (mm)
(11 -2) Resistencia química en TD
La pieza de prueba después del asentamiento se observó visualmente para la generación de grietas en el área de la pieza de prueba en la que la tensión era inferior al 1 % y la observación se evaluó mediante los siguientes criterios. El ejemplo típico de los criterios se muestra en la figura 3.
Sin grietas ni roturas (21): A
Rotura encontrada solo en la superficie de la pieza de prueba (22): B
Grietas que se extienden hacia el interior de la pieza de prueba (23): C
(Ejemplo de producción 1) Copolímero de injerto (B-1)
Un matraz de cuatro bocas (volumen interno de 5 litros) equipado con cuchillas agitadoras se cargó con 50 partes en peso (en términos del contenido sólido) de látex de polibutadieno (diámetro de partícula promedio en peso del caucho, 0,30 pm; contenido de gel, 85 %; índice de refracción, 1,516), 130 partes en peso de agua pura, 0,4 partes en peso de laurato de sodio, 0,2 partes en peso de glucosa, 0,2 partes en peso de pirofosfato de sodio y 0,01 partes en peso de sulfato ferroso y, después de purgar con nitrógeno, la temperatura se ajustó a 60 °C. Con agitación, se añadió inicialmente una mezcla de monómeros de 3,6 partes en peso de estireno, 0,6 partes en peso de acrilonitrilo, 10,8 partes en peso de metacrilato de metilo y 0,15 partes en peso de t-dodecilmercaptano en 45 minutos.
A continuación, una mezcla de iniciador de 0,3 partes en peso de hidroperóxido de cumeno, 1,6 partes en peso de laurato de sodio (emulsionante) y 25 partes en peso de agua pura se añadieron continuamente gota a gota en 5 horas. Simultáneamente, una mezcla de monómeros de 8,4 partes en peso de estireno, 1,4 partes en peso de acrilonitrilo, 25,2 partes en peso de metacrilato de metilo y 0,36 partes en peso de t-dodecil mercaptano se añadieron continuamente gota a gota en 5 horas. Después de la adición gota a gota adicional de la mezcla de monómeros, se dejó reposar la mezcla durante 1 hora y se terminó la polimerización. El látex de copolímero de injerto resultante se coaguló con el 1,5 % en peso de ácido sulfúrico, se neutralizó con hidróxido de sodio, se lavó, se centrifugó y se secó para obtener un copolímero de injerto en polvo (B-1) (proporción de monómero: 24 % en peso de estireno, 4 % en peso de acrilonitrilo y 72 % en peso de metacrilato de metilo). El contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto resultante (B-1) tenía un índice de refracción de 1,517 y una diferencia en el índice de refracción con el polímero gomoso de 0,001. La proporción del injerto fue del 47 %. El contenido soluble en acetona tenía un peso molecular promedio en número de 34.000, y la dispersión fue 2,2.
(Ejemplo de producción 2) Copolímero de injerto (B-2)
Se repitió el procedimiento del ejemplo de producción 1, excepto en que la cantidad de t-dodecil mercaptano en la mezcla de monómeros añadida inicialmente fue de 0,09 partes en peso y la cantidad de t-dodecil mercaptano en la mezcla de monómeros añadida adicionalmente fue de 0,22 partes en peso a obtener un copolímero de injerto (B-2) (proporción de monómero: 24 % en peso de estireno, 4 % en peso de acrilonitrilo y 72 % en peso de metacrilato de metilo). El contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto (B-2) tenía un índice de refracción de 1,516 y una diferencia con el índice de refracción del polímero gomoso de 0,000. La proporción del injerto fue del 55 %. El contenido soluble en acetona tenía un peso molecular promedio en número de 65.000 y una dispersión de 2,4. (Ejemplo de producción 3) Copolímero de injerto (B-3)
Se repitió el procedimiento del ejemplo de producción 1, excepto en que la cantidad de t-dodecil mercaptano en la mezcla de monómeros añadida inicialmente fue de 0,225 partes en peso y la cantidad de t-dodecil mercaptano en la mezcla de monómeros añadida adicionalmente fue de 0,54 partes en peso a obtener un copolímero de injerto (B-3) (proporción de monómero: 24 % en peso de estireno, 4 % en peso de acrilonitrilo y 72 % en peso de metacrilato de metilo). El contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto (B-3) tenía un índice de refracción de 1,517 y una diferencia con el índice de refracción del polímero gomoso de 0,001. La proporción del injerto fue del 39 %. El contenido soluble en acetona tenía un peso molecular promedio en número de 23.000 y una dispersión de 2,0.
Figure imgf000020_0001
[Ejemplo 1]
Copolimerización del copolímero de vinilo y producción de la composición de resina termoplástica mediante el procedimiento que se describe a continuación utilizando un aparato de polimerización en masa continua que comprende un tanque de polimerización de mezcla completa de 2 m3 que tiene un condensador para la evaporación y la destilación en seco del vapor de monómero y un impulsor de cinta helicoidal, un precalentador de tipo extrusora de un solo husillo, un extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo y un alimentador de tipo extrusora de doble husillo conectado al barril del extractor de monómero en una posición 1/3 aguas arriba del extremo aguas abajo (salida) del extractor de monómeros para alimentar desde el lado del extractor de monómeros.
En primer lugar, una mezcla de monómeros (a) que comprendía 22 partes en peso de estireno, 15 partes en peso de acrilonitrilo, 63 partes en peso de metacrilato de metilo, 0,11 partes en peso de n-octilmercaptano y 0,015 partes en peso de 1,1-bis(t-butilperoxi)ciclohexano se suministró continuamente a un tanque de polimerización de mezclado completo a una velocidad de 150 kg/hora, y se realizó una polimerización en masa continua mientras se mantenía la temperatura de polimerización de 130 °C y una presión interior del tanque de 0,08 MPa. La velocidad de polimerización de la mezcla de reacción de polimerización a la salida del tanque de polimerización de mezcla completa se controló al nivel de 65 ± 3 %.
Después de precalentar la mezcla de reacción de polimerización en el precalentador de tipo extrusora de un solo husillo, la mezcla de reacción se alimentó al extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo para recuperar los monómeros que no han reaccionado del puerto de ventilación del extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo mediante evaporación a presión reducida. Los monómeros que no han reaccionado recuperados se sometieron a reflujo continuo en el tanque de polimerización de mezcla completa. En la posición 1/3 (en relación con la longitud total) aguas arriba del extremo aguas abajo del extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo, 0,225 kg/hora de t-butilhidroxitolueno (un estabilizador de fenol), 0,225 kg/hora de tri(nonilfenil)fosfito (un estabilizador de fósforo), y 60,7 kg/hora del copolímero de injerto (B-1) producido en el ejemplo de producción 1 en estado semifundido se añadieron al copolímero de estireno/acrilonitrilo/metacrilato de metilo cuya tasa de polimerización aparente era, como mínimo, el 99 % por el alimentador de tipo extrusora de doble husillo para amasar en fusión con el copolímero de estireno/acrilonitrilo/metacrilato de metilo en el extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo. En esta etapa de amasado en fusión, se alimentó agua a 2 kg/hora en una posición 1/6 (en relación con la longitud total) aguas arriba del extremo aguas abajo del extractor de monómero de tipo extrusora de doble husillo. Esta agua y otros contenidos volátiles se eliminaron del puerto de ventilación proporcionado más aguas abajo del extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo mediante evaporación a presión reducida. La mezcla amasada en fusión se expulsó en forma de hebras y se cortó con un cortador para obtener gránulos de la composición de resina termoplástica. El copolímero de estireno/acrilonitrilo/metacrilato de metilo también se expulsó para el muestreo deteniendo la alimentación desde el alimentador de tipo extrusora de doble husillo. El copolímero de estireno/acrilonitrilo/metacrilato de metilo resultante y la composición de resina termoplástica se evaluaron para determinar sus propiedades mediante los procedimientos descritos anteriormente.
[Ejemplo 2]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que la cantidad de n-octilmercaptano en la mezcla de monómeros (a) fue de 0,18 partes en peso, y se utilizó el copolímero de injerto (B-2) producido en el ejemplo de producción 2 en lugar del copolímero de injerto (B-1) producido en el ejemplo de producción 1 para producir gránulos de la composición de resina termoplástica.
[Ejemplo 3]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que se alimentaron 84,3 kg/hora del copolímero de injerto (B-1) producido en el ejemplo de producción 1 para producir los gránulos de la composición de resina termoplástica. [Ejemplo 4]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que la cantidad de n-octil mercaptano en la mezcla de monómeros (a) fue de 0,15 partes en peso para producir gránulos de la composición de resina termoplástica.
[Ejemplo 5]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que se utilizó el copolímero de injerto (B-2) producido en el ejemplo de producción 2 en lugar del copolímero de injerto (B-1) producido en el ejemplo de producción 1 para producir gránulos de la composición de resina termoplástica.
[Ejemplo comparativo 1]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que la cantidad de n-octil mercaptano en la mezcla de monómeros (a) fue del 0,21 % en peso para producir gránulos de la composición de resina.
[Ejemplo comparativo 2]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que se utilizó el copolímero de injerto (B-3) producido en el ejemplo de producción 3 en lugar del copolímero de injerto (B-1) producido en el ejemplo de producción 1 para producir gránulos de la composición de resina termoplástica.
[Ejemplo comparativo 3]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que se alimentaron 122,7 kg/hora del copolímero de injerto (B-1) producido en el ejemplo de producción 1 para producir los gránulos de la composición de resina termoplástica.
[Ejemplo comparativo 4]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que la cantidad de n-octil mercaptano en la mezcla de monómeros (a) fue de 0,08 partes en peso para producir gránulos de la composición de resina termoplástica.
[Ejemplo comparativo 5]
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, excepto en que la composición de la mezcla de monómeros (a) se cambió por la que comprendía 24 partes en peso de estireno, 4 partes en peso de acrilonitrilo, 72 partes en peso de metacrilato de metilo, 0,12 partes en peso de n-octil mercaptano y 0,015 partes en peso de 1,1-bis (tbutilperoxi)ciclohexano para producir, de ese modo, gránulos de la composición de resina.
Las composiciones de las composiciones de resina termoplástica se muestran en la tabla 2 y los resultados de la evaluación se muestran en las tablas 3 a 4.
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
[Tabla 4]
Tono
Transparencia de Capacidad Resistencia al
o Resistencia química
color de moldeo impact
MD: tensión crítica TD: generación de Resistencia al (£ %) grietas
Figure imgf000025_0004
Turbidez (%) YI (g/1 M
0 FR
min) impacto Charpy Ultra Alcohol Ultra Alcohol (kJ/m2) attack de attack de neo fricción neo fricción
Ejemplo
1 2
Figure imgf000025_0001
12 6 13 0,5 0,4 A A
Figure imgf000025_0002
Figure imgf000025_0003
Tal como se demuestra en los ejemplos 1 a 5, la composición de resina termoplástica de la presente invención es capaz de producir artículos moldeados que muestran una capacidad de moldeo excelente, así como una resistencia química excelente y, en particular, una resistencia química excelente en TD.
Por otro lado, la resistencia química, y en particular, la resistencia química en TD, fue inferior en los ejemplos comparativos 1 a 3 en los que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tenía un peso molecular promedio en número de menos de 65.000. La capacidad de moldeo fue inferior en el ejemplo comparativo 4 en el que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tenía un peso molecular promedio en número superior a 90.000. La resistencia química y, en particular, la resistencia química en TD fue insuficiente en el ejemplo comparativo 5 en el que la composición de la mezcla de monómeros (a) del copolímero de vinilo había estado fuera del alcance de la presente invención.
Aplicabilidad industrial
La composición de resina termoplástica y el artículo moldeado de la presente invención están adaptados para su utilización en aplicaciones amplias que incluyen electrodomésticos, equipos de comunicaciones, artículos diversos y equipos médicos.
Explicación de los números
1: reactor
2: precalentador
3: extractor de monómeros de tipo extrusora de doble husillo
4: zona de amasado en fusión
5: alimentador de tipo extrusora de doble husillo
6: puerto de descarga
7: agitador (impulsor de cinta helicoidal)
8: puerto de ventilación
9: entrada de agua
10: puerto de ventilación final
11: plantilla ovalada de 1/4
12: pieza de prueba
13: superficie recubierta con un reactivo químico
14: sitio de generación de grietas
a: eje mayor de la plantilla: eje menor de la plantilla
t: espesor de la pieza de prueba
X: distancia al sitio de generación de grietas
21: sin grietas ni roturas
22: rotura solo en la superficie de la pieza de prueba
23: grieta que se extiende hacia el interior de la pieza de prueba

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Composición de resina termoplástica que es una composición de resina termoplástica producida mezclando de 40 a 90 partes en peso de un copolímero de vinilo (A) preparado por copolimerización de una mezcla de monómero de vinilo (a) que comprende, como mínimo, del 5 al 40 % en peso de un monómero de vinilo aromático (a1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3) y de 10 a 60 partes en peso de un copolímero de injerto (B) preparado por copolimerización por injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) que comprende, como mínimo, del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático (b1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) y del 1 al 10 % en peso de un monómero de vinilo cianado (b3) en presencia de un polímero gomoso (r); en el que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4 y separando el contenido insoluble en acetona de la composición de resina termoplástica y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotativo.
2. Composición de resina termoplástica, según la reivindicación 1, en la que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un contenido de acrilonitrilo del 8 al 50 % en peso, y el contenido insoluble en acetona (D) de la composición de resina termoplástica tiene un contenido de acrilonitrilo del 1 al 5 % en peso.
3. Composición de resina termoplástica, según la reivindicación 1 o 2, en la que el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene una dispersión de 2,0 a 2,5 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4 y separando el contenido insoluble en acetona de la composición de resina termoplástica y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotativo y el contenido soluble en acetona (C) de la composición de resina termoplástica tiene un contenido del componente que tiene un peso molecular, como mínimo, de 250.000 del 15 al 30 % en peso y un contenido del componente que tiene un peso molecular de menos de 50.000 de menos del 30 % en peso.
4. Composición de resina termoplástica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el copolímero de vinilo (A) tiene un peso molecular promedio en número de 80.000 a 100.000 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido utilizando una solución (92 % en peso) de 0,03 g del copolímero de vinilo (A) en 15 g de tetrahidrofurano y utilizando metacrilato de polimetilo como patrón.
5. Composición de resina termoplástica, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el copolímero de vinilo (A) tiene una dispersión de hasta 2,0 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4.
6. Composición de resina termoplástica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene un peso molecular promedio en número de 30.000 a 50.000 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4 y separando el contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto (B) y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotativo.
7. Composición de resina termoplástica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el contenido soluble en acetona del copolímero de injerto (B) tiene una dispersión de 2,0 a 2,5 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4 y separando el contenido insoluble en acetona del copolímero de injerto (B) y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotativo.
8. Procedimiento para producir una composición de resina termoplástica que tiene un contenido soluble en acetona (C) con un peso molecular promedio en número de 65.000 a 90.000 determinado mediante el cálculo a partir del cromatograma de GPC obtenido según la reivindicación 4 y separando el contenido insoluble en acetona de la composición de resina termoplástica y concentrando el filtrado utilizando un evaporador rotativo, que comprende las etapas de: realizar la copolimerización de una mezcla de monómero de vinilo (a) que comprende del 5 al 40 % en peso de un monómero de vinilo aromático (a1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (a2) y del 10 al 50 % en peso de un monómero de vinilo cianado (a3) para producir un copolímero de vinilo (A); llevar a cabo la copolimerización de injerto de una mezcla de monómero de vinilo (b) que comprende, como mínimo, del 10 al 30 % en peso de un monómero de vinilo aromático (b1), del 30 al 80 % en peso de un monómero de éster de carboxilato de alquilo insaturado (b2) y del 1 al 10 % en peso de un monómero de vinilo cianado (b3) en presencia de un polímero gomoso (r) para producir un copolímero de injerto (B); y mezclar, como mínimo, de 40 a 90 partes en peso del copolímero de vinilo (A) y de 10 a 60 partes en peso del copolímero de injerto (B).
9. Artículo moldeado que comprende la composición de resina termoplástica, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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