ES2938651T3 - Composición de copolímeros de estireno resistente a los arañazos que contiene cera de amida - Google Patents

Composición de copolímeros de estireno resistente a los arañazos que contiene cera de amida Download PDF

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Abstract

Composiciones de polímeros termoplásticos resistentes a los arañazos (P) que comprenden del 90 al 99,9 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno, del 0,1 al 10 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática que tiene un punto de fusión punto en el rango de 80°C a 115°C, y opcionalmente al menos un colorante, tinte, pigmento y/u otro aditivo, tienen propiedades mejoradas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de copolímeros de estireno resistente a los arañazos que contiene cera de amida
La invención se refiere a una composición de polímeros termoplásticos (P) que comprende al menos un polímero a base de estireno (A) y al menos un aditivo de cera de amida alifática (B). La composición de polímeros termoplásticos (P) se caracteriza porque tiene mejor resistencia a los arañazos.
Los copolímeros de estireno se usan con profusión en muchas aplicaciones, por ejemplo, en la industria automovilística o para artículos domésticos. La popularidad de estas composiciones de polímeros termoplásticos puede atribuirse a sus propiedades equilibradas de buenas características de flujo en estado fundido, que es un atributo importante para procedimientos de moldeado por inyección, combinadas con un precio competitivo y buena resistencia al UV.
Sin embargo, como sucede con muchos polímeros, la resistencia de los copolímeros de estireno convencionales frente a los arañazos y a la abrasión es muy baja. En vista de esto, se han puesto en marcha soluciones alternativas en la técnica para suministrar superficies resistentes a los arañazos de artículos poliméricos. Se ha descubierto que una solución es la aplicación de poli(metacrilato de metilo) ("poly(methyl methacrylate)", PMMA) como polímero base de los respectivos artículos. El PMMA se caracteriza por tener buenas propiedades de resistencia a los arañazos. Sin embargo, en comparación con los copolímeros de poliestireno y estireno, el PMMA es un material bastante caro. Otra solución al problema mencionado anteriormente consiste en aplicar un recubrimiento curable resistente a los arañazos (por ejemplo, un recubrimiento curable con UV) sobre la superficie del artículo polimérico. Sin embargo, este enfoque también suele ser caro y necesita una etapa de elaboración adicional que da como resultado un tiempo más largo de ciclo.
En la técnica, se conocen diferentes composiciones de polímeros termoplásticos que comprenden compuestos de amida. El documento CA 2763765 divulga amidas primarias ramificadas de ácidos grasos saturados y su uso como agentes de deslizamiento, agentes antibloqueo de agentes de desprendimiento del molde. Las amidas primarias ramificadas de ácidos grasos saturados están representadas por la fórmula R-CO-NH2, en donde i) R es una cadena hidrocarbonada ramificada saturada de 11 a 23 átomos de carbono; ii) al menos el 60 % en peso de las moléculas de R-CONH2 están ramificadas con monoalquilo y dichas ramificaciones con monoalquilo comprenden ramificaciones de metilo y ramificaciones de etilo; y iii) menos del 25 % en peso de las moléculas de R-CO-NH2 son moléculas ramificadas con polialquilo.
El documento EP-A 2217689 se refiere al uso de aminoamidas/ésteres grasos no iónicos en un procedimiento para limpiar y acondicionar textiles, que comprende un ciclo de lavado en el que los textiles se ponen en contacto con agua, al menos un tensioactivo detergente y al menos un acondicionador de tejidos de aminoamidas/ésteres grasos no iónicos.
El documento US 8183312 divulga partes moldeadas de polipropileno que comprenden a) un sustrato de polipropileno e, incorporado en el mismo, una combinación de b) un polímero o copolímero de olefina funcionalizado con un reactivo carboxílico a,p-insaturado, c) una amida primaria o secundaria de ácido graso, y d) un agente nucleante seleccionado del grupo que consiste en benzoato de sodio, 2,2'-metilen-bis(4,6-di-terc-butilfenil)fosfato, glicerolato de cinc, sal de calcio del ácido ciclohexano-1,2-dicarboxílico y sal de sodio del ácido norbornano-1,2-dicarboxílico. Se notifica que la parte moldeada tiene propiedades de resistencia a los arañazos.
El documento US 2015/274948 se refiere a una composición de resina de polipropileno que comprende una resina de polipropileno, un copolímero de etileno y a-olefina con un contenido de etileno del 65 % molar al 90 % molar y que incluye etileno y al menos una a-olefina seleccionada de a-olefinas de 3 a 8 átomos de carbono, un relleno inorgánico, una amida de ácido graso y un tensioactivo.
El documento EP-A 2279225 se refiere a un artículo moldeado resistente a los arañazos fabricado a partir de una composición de polipropileno rellenada. El artículo se caracteriza porque comprende al menos un polipropileno cristalizable, fibras de vidrio con una longitud promedio de 1-50 mm, oleamida y/o erucamida y otros aditivos.
El documento JP 2007320994 se refiere a una composición de resina termoplástica que contiene un polímero de injerto que contiene goma preparado mediante la polimerización por injerto de un polímero gomoso y un monómero de vinilo aromático o una mezcla de monómeros de vinilo que contiene un monómero de vinilo aromático, un copolímero de dieno conjugado con estireno con una dureza de durómetro A de 20-80 y/o un material hidrogenado del mismo, y una amida alifática. Se notifica que la composición tiene características mejoradas con respecto a la flexibilidad, la fusibilidad térmica y la resistencia a los arañazos.
El documento JP 2006143945 divulga una composición de elastómeros termoplásticos que contiene un elastómero termoplástico a base de estireno como componente principal y, además, una composición de polímero de injerto compuesta por los componentes (A) y (B) o por los componentes (A), (B) y (C), en donde el componente (A) comprende un copolímero de injerto de tipo estructura multifase que contiene un segmento polimérico a base de olefina (a) como componente de esqueleto, y un segmento polimérico a base de vinilo (b) formado a partir de al menos un tipo de monómero a base de vinilo como componente de ramificación y forma una fase dispersa de modo que uno de los segmentos se dispersa en el otro segmento en forma de partícula fina con un diámetro de partícula de 0,001 mm a 10 mm, comprendiendo el componente (B) una amida de ácido graso formada a partir de un ácido graso de 10-25 °C, y comprendiendo el componente (C) un copolímero formado a partir de etileno y al menos un tipo de monómero de vinilo. Se notifica que la composición tiene características mejoradas con respecto a la moldeabilidad, la resistencia a los arañazos y la resistencia a la abrasión.
El documento JP 000H05140384 se refiere a una composición de polímeros que comprende un derivado hidrogenado de un copolímero en bloque expresado por la fórmula A-B-A (A es un polímero en bloque de estireno; B es un copolímero en bloque elastomérico de isopreno), una resina a base de polipropileno, un agente de ablandamiento para gomas a base de petróleo y una amida de ácido graso superior, tal como oleamida. Se notifica que la composición tiene características mejoradas con respecto a la flexibilidad, las propiedades de impacto a baja temperatura, la procesabilidad del moldeado, la resistencia a la abrasión y al arañado.
El documento US 2015/0152257 A1 se refiere a una composición con propiedades antibloqueo y antiadhesión que comprende copolímeros en bloque de SBC, opcionalmente más polímeros de vinilo aromáticos y del 0,03 % al 1 % en masa de al menos un lubricante, tal como estearil monoglicérido, estearato de estearilo, erucamida y behenamida, o una cera de hidrocarburo. Se ilustran composiciones que contienen un copolímero en bloque de SBC, el 0,2 % en peso de erucamida (Tf: 82 °C) y el 0,2 % de una cera de hidrocarburo. Las mezclas de dicha composición con poliestireno (al 30 % en peso) se conforman en placas y bandejas mediante extrusión de masas fundidas.
El documento US 2008/0242779 A1 se refiere a composiciones resistentes a los arañazos que comprenden una mezcla modificada con gomas que comprende co- o terpolímeros de estireno y acrilonitrilo (por ejemplo, MMA-ASA) como primera fase rígida; un segundo polímero termoplástico rígido (por ejemplo, copolímero SAN o AMSAN); y de 0,3 a 3 partes en peso de un aceite de silicona y/o una cera de parafina. Se ilustran composiciones que comprenden además 1 phr de cera de etileno bis-estearamida (Tf: 140 °C) y, opcionalmente, estearato de cinc.
A la vista de la técnica anterior, un objetivo de la presente invención consistió en proporcionar una composición de polímeros termoplásticos (P) a base de estireno con alta resistencia a los arañazos sin que sea necesario un procedimiento de recubrimiento caro.
Divulgación de la invención
La presente invención se refiere a una composición de polímeros termoplásticos (P) que comprende (o que consiste en):
(A) del 90 al 99,9 % en peso, preferentemente del 93 al 99,9 % en peso, en concreto del 95 al 99,8 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,1 al 10 % en peso, preferentemente del 0,1 al 7 % en peso, en concreto del 0,2 al 2 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C, preferentemente de 90 °C a 110 °C y lo más preferentemente de 100 °C a 108 °C; y al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) con un punto de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C;
(C) del 0 al 9,9 % en peso, preferentemente del 0,1 al 5 % en peso, en concreto del 0,5 al 5 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso, preferentemente del 0,1 al 3 % en peso, en concreto del 0,5 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
En una realización, la composición comprende al menos el 0,1 % en peso del componente C o al menos el 0,1 % en peso del componente D y hasta el 99,8 % en peso del componente A.
Se descubrió, de modo sorprendente, que las deficientes propiedades de resistencia a los arañazos de los copolímeros a base de estireno pueden mejorar significativamente mediante la adición de pequeñas cantidades del 0,1 al 10 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprenda al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C, preferentemente de 90 °C a 110 °C y lo más preferentemente de 100 °C a 108 °C.
En una realización de la invención, la composición de polímeros termoplásticos (P) comprende (o consiste en):
(A) del 93 al 99,9 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,1 al 7 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C; (C) del 0 al 6,9 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
En otra realización, la composición de polímeros termoplásticos (P) comprende (o consiste en):
(A) del 95 al 99,8 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,2 al 5 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C; (C) del 0 al 4,8 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
En otra realización, la composición de polímeros termoplásticos (P) comprende (o consiste en):
(A) del 95 al 99,8 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,2 al 2 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C; (C) del 0 al 4,8 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
En una realización alternativa y preferida de la invención, la composición de polímeros termoplásticos (P) comprende (o consiste en):
(A) del 93 al 99,3 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,2 al 7 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C; (C) del 0,5 al 6,8 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
En otra realización alternativa y preferida de la invención, la composición de polímeros termoplásticos (P) comprende (o consiste en):
(A) del 93 al 99,3 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,2 al 7 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C; (C) del 0 al 6,3% en peso, a menudo del 0,5 al 6,3 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0,5 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
En otra realización preferida de la invención, la composición de polímeros termoplásticos (P) comprende (o consiste en):
(A) del 95 al 98,8 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,2 al 4 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C; (C) del 0,5 al 4,3 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0,5 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P);
la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
A continuación, los componentes/constituyentes (A) a (D) se definen con mayor detalle.
Copolímero a base de estireno (constituyente A)
La composición de copolímeros termoplásticos (P) comprende del 90 al 99,9 % en peso sobre el peso total de la composición de copolímeros termoplásticos (P) de al menos un copolímero a base de estireno (A). Preferentemente, dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) está comprendido en la composición de copolímeros termoplásticos en cantidades del 93 al 99,8 % en peso y, en concreto, del 95 al 99,8 % en peso sobre el peso total de la composición de copolímeros termoplásticos (P).
La composición de polímeros termoplásticos (P) comprende al menos un copolímero a base de estireno (A) seleccionado de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-cometacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
El poli(estireno-acrilonitrilo) (SAN) y/o el poli(a-metilestireno/acrilonitrilo) (AMSAN) son copolímeros conocidos en la técnica. En general, puede usarse cualquier copolímero SAN y/o AMSAN conocido en la técnica en la materia objeto de la presente invención.
En una realización preferida, los copolímeros SAN y AMSAN de la presente invención contienen:
- del 50 al 99 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN de al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en estireno y a-metilestireno, y
- del 1 al 50 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN de acrilonitrilo.
A menudo, el peso molecular promedio en peso (determinado mediante cromatografía de permeación en gel con relación al poliestireno como patrón y el THF como disolvente) del copolímero SAN o AMSAN está en el intervalo de 15000 a 2O0000 g/mol, preferentemente en el intervalo de 30000 a 150000 g/mol.
Las proporciones en peso especialmente preferidas de los componentes que forman el copolímero SAN o AMSAN son del 60 al 95 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN de estireno y/o de a-metilestireno y del 40 al 5 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN de acrilonitrilo.
Se prefiere especialmente SAN o AMSAN que contengan proporciones de unidades monoméricas de acrilonitrilo incorporadas del <36 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN.
Se prefieren los copolímeros como componente preparados a base de:
- del 65 al 81 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN de al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en estireno y a-metilestireno, y
- del 19 al 35 % en peso sobre el peso total del copolímero SAN y/o AMSAN de acrilonitrilo.
Entre los copolímeros SAN o AMSAN más preferidos mencionados anteriormente, se prefieren en concreto los que tiene un número de viscosidad ("viscosity number", VN) (determinado de acuerdo con la norma DIN 53726 a 25 °C, al 0,5 % en peso en dimetilformamida) de 50 a 120 ml/g.
Los copolímeros del componente SAN o AMSAN son conocidos y los procedimientos para su preparación también están bien documentados en la bibliografía, por ejemplo, mediante polimerización por radicales libres, más en concreto, mediante polimerización en emulsión, en suspensión, en solución y en masa.
Los detalles acerca de la producción de estas resinas se describen, por ejemplo, en los documentos US 4009226 y US 4181788. Las resinas vinílicas producidas mediante polimerización en masa o polimerización en solución han demostrado ser especialmente adecuadas. Los copolímeros pueden añadirse por sí solos o como una mezcla arbitraria. El poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA), dentro del significado de la presente invención, es cualquier copolímero de metacrilato de metilo y estireno. Los copolímeros SMMA típicos son conocidos en la técnica. En general, puede usarse cualquier copolímero SMMA conocido en la técnica en la materia objeto de la presente invención.
En una realización preferida, el copolímero SMMA comprende al menos un copolímero obtenido mediante la polimerización del 70 al 90 % en peso de estireno sobre el peso total de la composición de monómeros y del 10 al 30 % en peso de metacrilato de metilo sobre el peso total de la composición de monómeros.
En otra realización preferida, la cantidad de estireno es del 70 al 85 % en peso y la cantidad de metacrilato de metilo es del 15 al 30 % en peso. En los copolímeros SMMA especialmente preferidos, la cantidad de estireno es del 70 al 80 % en peso y la cantidad de metacrilato de metilo es del 20 al 30 % en peso. En los copolímeros SMMA más preferidos, la cantidad presente de estireno es del 74 al 80 % en peso y la cantidad presente de metacrilato de metilo es del 20 al 26 % en peso.
Aditivo de cera de amida alifática (constituyente B)
La composición de copolímeros termoplásticos (P) comprende del 0,1 al 10 % en peso sobre el peso total de la composición de copolímeros termoplásticos (P) de un aditivo de cera de amida alifática (B). Preferentemente, la composición de copolímeros termoplásticos (P) comprende del 0,1 al 7 % en peso, más preferentemente del 0,2 al 5 % en peso y, en concreto, del 0,2 al 2 en peso de un aditivo de cera de amida alifática (B).
El aditivo de cera de amida alifática (B) comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C, preferentemente de 90 °C a 110 °C, y lo más preferentemente de 100 °C a 108 °C.
El aditivo de cera de amida alifática comprende además al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) con un punto de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C, preferentemente de 40 °C a 50 °C. La proporción en peso de la composición de cera de amida alifática (B-1) a la composición de éster de ácido graso alifático (B-2) está en el intervalo de >0,9:1 a <2,2:1 y, en concreto, de >1:1 a <2:1. Se ha comprobado que esta proporción en peso mejora la resistencia a los arañazos.
En este caso, la cantidad de aditivo de cera de amida alifática (B) está preferentemente en el intervalo del 0,5 al 2 % en peso, más preferentemente en el intervalo de 0,9 al 2 % en peso y, en concreto, en el intervalo del 1,2 al 1,7 % en peso sobre el peso total de la composición de copolímeros termoplásticos (P). Por consiguiente, la cantidad de la composición de cera de amida alifática (B-1) está preferentemente en el intervalo del 0,75 al 1,25 % en peso, en concreto del 0,9 al 1,1 % en peso sobre el peso total de la composición de copolímeros termoplásticos (P), y la cantidad de composición de éster de ácido graso alifático (B-2) está preferentemente en el intervalo de 0,15 al 0,75 % en peso, en concreto del 0,3 al 0,6 % en peso sobre el peso total de la composición de copolímeros termoplásticos (P).
En otra realización preferida de la invención, dicha al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) comprende compuestos de amida de fórmula R1-CONH-R2, en donde R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de grupos hidrocarbonados alifáticos, saturados o insaturados de 1 a 30 átomos de carbono, preferentemente de 12 a 24 átomos de carbono, en concreto de 16 a 20 átomos de carbono.
En una realización especialmente preferida, dicha al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) comprende al menos un compuesto de amida derivado del ácido esteárico, es decir, al menos un compuesto de amida en donde R1 representa un grupo hidrocarbonado alifático saturado de 17 átomos de carbono. En este caso, R2 preferentemente representa un grupo hidrocarbonado alifático saturado de 16 a 20 átomos de carbono.
En otra realización preferida de la invención, dicha al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) (si está presente) comprende compuestos de éster de ácido graso de fórmula R3-CO-OR4, en donde R3 y R4 se seleccionan cada uno independientemente de grupos hidrocarbonados alifáticos, saturados o insaturados de 1 a 45 átomos de carbono, preferentemente de 15 a 40 átomos de carbono, en concreto de 25 a 35 átomos de carbono. Tintes, pigmentos, colorantes (constituyente C)
La composición de copolímeros termoplásticos (P) puede comprender además del 0 al 9,9 % en peso, preferentemente del 0,1 al 7 % en peso y, en concreto, del 0,5 al 5 % en peso de tintes, pigmentos o colorantes (C) que pueden añadirse en forma de lotes maestros que comprenden los tintes, pigmentos o colorantes (C) en una matriz polimérica.
En una realización preferida, los tintes, pigmentos o colorantes (C) se añaden en forma de un lote maestro que comprende del 20 al 70 % en peso, preferentemente del 40 al 60 % en peso sobre la cantidad total del lote maestro, de tintes, pigmentos o colorantes (C) o mezclas de los mismos, y del 30 al 80 % en peso, preferentemente del 40 al 60 % en peso sobre la cantidad total del lote maestro, de un copolímero de una olefina aromática de vinilo y acrilonitrilo como polímero de matriz. Preferentemente, el polímero de matriz se selecciona de poli(estirenoacrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno/acrilonitrilo) (AMSAN) y/o poli(estireno-metacrilato de metilo) (SMMA).
Los ejemplos de pigmentos adecuados incluyen dióxido de titanio, ftalocianinas, azul ultramarino, óxidos de hierro o negro de carbono y también la clase completa de pigmentos orgánicos.
Los ejemplos de colorantes adecuados incluyen todos los tintes que pueden usarse para la coloración transparente, semitransparente o sin transparencia de polímeros, en concreto, los que son adecuados para colorear copolímeros de estireno.
Aditivos (constituyente D)
Pueden añadirse diversos aditivos (D) a los compuestos para moldeado en cantidades del 0 al 3 % en peso, a menudo del 0,1 al 3 % en peso o del 0,5 al 3 % en peso como adyuvantes y aditivos de la elaboración. Los aditivos (D) adecuados incluyen todas las sustancias que se emplean habitualmente para la elaboración o el acabado de los polímeros. En general, la presencia de aditivos de cera de amida alifática (B) no excluye la presencia de aditivos (D) que comprenden ceras de amida que sean distintas de los aditivos de cera de amida alifática (B). Estos se suelen emplear como agentes de desprendimiento del molde.
Los aditivos (D) pueden añadirse en forma de lotes maestros que comprenden aditivos (D) en una matriz polimérica. En una realización preferida, los aditivos (D) se añaden en forma de un lote maestro que comprende del 20 al 70 % en peso, preferentemente del 40 al 60 % en peso sobre la cantidad total del lote maestro, de aditivos (D) o mezclas de los mismos, y del 30 al 80 % en peso, preferentemente del 40 al 60 % en peso sobre la cantidad total del lote maestro, de un copolímero de una olefina aromática de vinilo y acrilonitrilo como polímero de matriz. Preferentemente, el polímero de matriz se selecciona de poli(estireno-acrilonitrilo) (SAN), poli(ametilestireno/acrilonitrilo) (AMSAN) y/o poli(estireno-metacrilato de metilo) (SMMA).
Los ejemplos incluyen, por ejemplo, agentes antiestáticos, antioxidantes, pirorretardantes, estabilizantes para mejorar la termoestabilidad, estabilizantes para aumentar la fotoestabilidad, estabilizantes para potenciar la resistencia a la hidrólisis y la resistencia a productos químicos, agentes de descomposición antitérmicos y, en concreto, lubricantes que son útiles para la producción de artículos/cuerpos moldeados.
Estas otras sustancias añadidas pueden mezclarse en cualquier etapa del procedimiento de fabricación, pero, preferentemente, en una etapa temprana para aprovechar lo antes posible los efectos estabilizantes (u otros efectos específicos) de la sustancia añadida. Para conocer otras sustancias añadidas y adyuvantes habituales, véase, por ejemplo, "Plastics Additives Handbook", ed. Hans Zweifel, 6a edición, Hanser Publishers, Múnich, 2009.
Los ejemplos de agentes antiestáticos adecuados incluyen derivados de amina, tales como N,N-bis(hidroxialquil)alquilaminas o -alquilenaminas, ésteres de polietilenglicol, copolímeros de óxido de etileno-glicol y óxido de propileno-glicol (en concreto, copolímeros en dos bloques o tres bloques de bloques de óxido de etileno y bloques de óxido de propileno) y mono- y diestearatos de glicerol y mezclas de los mismos.
Los ejemplos de antioxidantes adecuados incluyen antioxidantes fenólicos monocíclicos o policíclicos estéricamente impedidos que pueden comprender diversas sustituciones y también pueden estar unidos por puente por medio de sustituyentes. Estos incluyen compuestos monoméricos y oligoméricos, que pueden construirse a partir de una pluralidad de unidades fenólicas. También son adecuados las hidroquinonas y los análogos de hidroquinona, así como los compuestos sustituidos y también los antioxidantes a base de tocoferoles y derivados del mismo. También pueden usarse mezclas de diferentes antioxidantes. En principio, también puede usarse cualquier compuesto que sea habitual en el mercado o sea adecuado para copolímeros de estireno, por ejemplo, antioxidantes de la gama Irganox. Además de los antioxidantes fenólicos citados anteriormente como ejemplo, también pueden usarse los denominados coestabilizantes, en concreto, coestabilizantes que contienen fósforo o azufre. Estos coestabilizantes que contienen fósforo o azufre son conocidos por los expertos en la materia.
Los ejemplos de pirorretardantes adecuados que pueden usarse incluyen los compuestos que contienen halógeno o que contienen fósforo conocidos por los expertos en la materia, hidróxido de magnesio y también otros compuestos que se emplean habitualmente o mezclas de los mismos.
Los ejemplos de estabilizantes a la luz incluyen diversos resorcinoles, salicilatos, benzotriazoles y benzofenonas sustituidos.
Los agentes deslustradores adecuados incluyen no solo sustancias inorgánicas, tales como talco, esferas de vidrio o carbonatos de metales (por ejemplo, MgCO3, CaCO3), sino también partículas poliméricas, en concreto, partículas esféricas con diámetro D50 mayor que 1 pm, por ejemplo, a base de metacrilato de metilo, compuestos de estireno, acrilonitrilo o mezclas de los mismos. También pueden usarse polímeros que comprenden monómeros ácidos y/o básicos copolimerizados.
Los ejemplos de agentes antigoteo adecuados incluyen polímeros de politetrafluoroetileno (Teflón) y poliestireno de peso molecular ultraalto (peso molecular promedio en peso Pm superior a 2000000 g/mol).
Los ejemplos de rellenos fibrosos/pulverulentos incluyen fibras de carbono o de vidrio en forma de tejidos de vidrio, esteras de vidrio o mechas de filamentos de vidrio, vidrio triturado, esferas de vidrio y wollastonita, prefiriéndose especialmente las fibras de vidrio. Cuando se emplean fibras de vidrio, estas pueden acabarse con un apresto y un agente de acoplamiento para mejorar la compatibilidad con los componentes de la mezcla. Las fibras de vidrio incorporadas pueden tener forma de fibras cortas de vidrio o bien filamentos continuos (mechas).
Los ejemplos de rellenos en partículas adecuados incluyen negro de carbono, sílice amorfa, carbonato de magnesio, cuarzo en polvo, mica, bentonitas, talco, feldespato o, en concreto, silicatos de calcio, tales como wollastonita, y caolín.
Los ejemplos de estabilizantes adecuados incluyen fenoles impedidos, pero también la vitamina E y los compuestos con estructuras análogas y también productos de condensación butilados del p-cresol y diciclopentadieno.
También son adecuados los estabilizantes HALS ("Hindered Amine Light Stabilizers", estabilizantes a la luz de amina impedida), las benzofenonas, los resorcinoles, los salicilatos y los benzotriazoles. Otros compuestos adecuados incluyen, por ejemplo, ésteres tiocarboxílicos. También pueden usarse los ésteres de alquilo C6-C20 del ácido tiopropiónico, en concreto, los ésteres de estearilo y los ésteres de laurilo. También puede utilizarse el éster de dilaurilo del ácido tiodipropiónico (por ejemplo, tiodipropionato de dilaurilo), el éster de diestearilo del ácido tiodipropiónico (por ejemplo, tiodipropionato de diestearilo) o mezclas de los mismos. Los ejemplos de otros aditivos incluyen absorbentes de HALS, tales como bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato, o absorbentes del UV, tales como 2H-benzotriazol-2-il-(4-metilfenol).
Los lubricantes y agentes desmoldeantes adecuados incluyen ácidos esteáricos, alcohol estearílico, ésteres esteáricos, ceras de amidas (bis(estearilamida)), ceras de poliolefinas y/o ácidos grasos superiores en general, derivados de los mismos y las correspondientes mezclas de ácidos grasos de 12 a 30 átomos de carbono. También es especialmente adecuada la etilen-bis(estearamida).
Preparación de la composición de polímeros termoplásticos (P)
La invención también se refiere a un procedimiento para preparar una composición de polímeros termoplásticos (P) descrita anteriormente, en donde el procedimiento comprende al menos las siguientes etapas:
a) Proporcionar los componentes (A) a (D) en las cantidades predeterminadas a un dispositivo de mezclado que pueda calentarse opcionalmente; y
b) Mezclar los componentes (A) a (D) en el dispositivo de mezclado que puede calentarse opcionalmente a temperaturas superiores al punto de transición vítrea de los componentes (A) a (D) para obtener la composición de polímeros termoplásticos (P).
Opcionalmente, puede llevarse a cabo una etapa en la que se prepara una mezcla homogénea de material en partículas a partir de los componentes (A) a (D) antes de la etapa b). Sin embargo, cuando se introducen también, sin mezclado previo, en el dispositivo de mezclado que puede calentarse opcionalmente, se suele conseguir un mezclado homogéneo dentro de este.
Los componentes (A) a (D) suelen proporcionarse en forma de materiales en partículas con diferentes tamaños de partícula y distribuciones de tamaño de partícula. Los componentes suelen proporcionarse en forma de polvos y/o gránulos. Estos pueden seleccionarse, por ejemplo, en función de su disponibilidad en el mercado.
Los constituyentes en partículas (A) a (D) se proporcionan a un dispositivo de mezclado en las cantidades y las proporciones necesarias, tal como se indicó previamente, y se mezclan opcionalmente antes de la etapa de mezclado b) para obtener una mezcla homogénea de material en partículas. Esto puede requerir de 1 a 60, preferentemente de 1 a 20, en concreto de 2 a 10 minutos, en función de la cantidad de material en partículas que se vaya a mezclar.
A continuación, la mezcla homogénea de material en partículas obtenida de esta manera se traslada a un aparato de mezclado que pueda calentarse opcionalmente y se mezcla en su interior para producir una mezcla de polímeros sustancialmente en estado fundido líquida.
"Sustancialmente en estado fundido líquida" significa que la mezcla de polímeros, así como la fracción predominante en estado fundido líquida (ablandada), puede comprender además una fracción determinada de constituyentes sólidos, por ejemplo, rellenos y material de refuerzo sin fundir, tales como fibras de vidrio, copos de metales o también pigmentos, colorantes, etc., sin fundir. "En estado fundido líquida" significa que la mezcla de polímeros tiene una fluidez al menos baja y, por tanto, se ha ablandado al menos hasta un grado en que tenga propiedades plásticas.
Los aparatos de mezclado que se emplean son los conocidos por los expertos en la materia. Los componentes (A) y (B), y, cuando se incluyen, (C) y/o (D) pueden mezclarse, por ejemplo, mediante extrusión conjunta, amasado o apisonado y es necesario que los componentes mencionados anteriormente hayan sido aislados de la dispersión acuosa o de la solución acuosa obtenida en la polimerización.
Los ejemplos de aparatos de mezclado para poner en práctica el procedimiento incluyen dispositivos de amasado interno calentados de funcionamiento discontinuo con o sin RAM, amasadoras de funcionamiento continuo, tales como amasadoras internas continuas, amasadoras de tornillo con tornillos de oscilación axial, amasadoras Banbury, otras extrusoras y también molinos de rodillos, molinos de rodillos mezcladores con rodillos calentados y calandrias. Un aparato de mezclado preferido que se emplea es un extrusor o una amasadora. Para la extrusión en estado fundido, son especialmente adecuados, por ejemplo, los extrusores de un solo tornillo y de doble tornillo. Se prefiere un extrusor de doble tomillo.
En algunos casos, la energía mecánica introducida por el aparato de mezclado en el transcurso del mezclado es suficiente para que la mezcla se funda, lo cual significa que no es necesario calentar el aparato de mezclado. En otras circunstancias, el aparato de mezclado suele calentarse.
La temperatura estará en función de las propiedades químicas y físicas del copolímero a base de estireno (A) y las nanopartículas de metales inorgánicas (B) y, cuando están presentes, del colorante, tinte y/o pigmento (C) y/o de los otros aditivos (D), y debe seleccionarse para que se produzca una mezcla de polímeros sustancialmente en estado fundido líquida. Por otra parte, la temperatura no debe ser innecesariamente alta para evitar los daños térmicos de la mezcla de polímeros. No obstante, la energía mecánica introducida también puede ser tan alta que incluso deba refrigerarse el aparato de mezclado. Los aparatos de mezclado habitualmente funcionan de 150 °C a 400 °C, preferentemente de 170 °C a 300 °C.
En una realización preferida, se emplea un extrusor de doble tornillo que se pueda calentar y una velocidad de 50 a 150 rpm, preferentemente de 60 a 100 rpm. Preferentemente, se emplea una temperatura de extrusión de 170 °C a 270 °C, preferentemente de 210 °C a 250 °C para obtener la composición de polímeros termoplásticos (P). La composición de polímeros termoplásticos (P) puede emplearse directamente, por ejemplo, en procedimientos de moldeado, preferentemente en procedimiento de moldeado por inyección, o puede elaborarse para formar gránulos que pueden someterse posteriormente a procedimientos de moldeado. Los procedimientos de moldeado se realizan preferentemente a una temperatura de 170 °C a 270 °C, en concreto de 210 °C a 250 °C, para producir artículos moldeados poliméricos.
Otro objetivo de la invención es una composición de polímeros que comprende del 50 al 99 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos de la invención y del 50 al 1 % en peso de al menos otro polímero termoplástico. En una realización preferida, dicho al menos otro polímero termoplástico se selecciona de copolímeros a base de estireno distintos del copolímero a base de estireno (A) (por ejemplo, SAN, AMSAN o s MmA), poliolefinas (por ejemplo, polietileno, polipropileno), policarbonatos, poliamidas y mezclas de los mismos. La invención se refiere además a un artículo moldeado, preparado a partir de una composición de polímeros termoplásticos (P) o una composición de polímeros, que comprende una composición de polímeros termoplásticos (P) en combinación con otro polímero termoplástico como se describió anteriormente. El artículo moldeado puede prepararse mediante cualquier procedimiento conocido para la elaboración de termoplásticos. En concreto, la preparación puede llevarse a cabo mediante termoconformación, extrusión, moldeado por inyección, calandrado, moldeado por soplado, moldeado por compresión, sinterización con prensa, embutición o sinterización profunda, preferentemente mediante moldeado por inyección.
La composición de polímeros termoplásticos (P) y los artículos moldeados se usan ventajosamente para la fabricación de componentes o artículos para dispositivos electrónicos, artículos domésticos y piezas de automoción, en concreto, para la fabricación de componentes o artículos visibles. Una aplicación preferida es el uso en pilares A/B/C de automóviles.
Propiedades
Se determinaron las propiedades de la composición de copolímeros termoplásticos (P) según la presente invención. Se descubrió, de forma sorprendente, que la composición de copolímeros termoplásticos (P) que comprende del 0,1 al 10 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática (B) presentaba mejor resistencia a los arañazos en comparación con composiciones de polímeros que solo comprenden copolímeros a base de estireno (A).
Se observó que la composición de copolímeros termoplásticos (P) según la presente invención, en un ensayo de resistencia a los arañazos realizado de acuerdo con la norma ISO 1518-1 con un equipo de ensayo lineal Erichsen, preferentemente necesita una carga normal mínima de al menos 300 g, más preferentemente de al menos 500 g y en concreto de al menos 600 g para lograr una marca de arañazo completo en la superficie de la muestra. En cambio, la carga normal mínima necesaria para lograr una marca de arañazo completo en la superficie de la muestra del copolímero a base de estireno (A) sin aditivo de cera de amida alifática (B) es considerablemente menor. Se comprobó que la resistencia a los arañazos aumenta añadiendo un aditivo de cera de amida alifática (B) que comprende una mezcla de dos composiciones de compuestos alifáticos diferentes, concretamente al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C y al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) con un punto de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C, en una proporción en peso de (B-1) a (B-2) de >0,9:1 a < 2,2:1, en concreto de >1:1 a < 2:1.
La invención se ilustra con más detalle en los ejemplos y las reivindicaciones.
Ejemplos
Materiales
Constituyente A:
A-1: copolímero SAN con un contenido de acrilonitrilo del 24 % en peso y un número de viscosidad VN de 80 ml/g. A-2: copolímero AMSAN con un contenido de acrilonitrilo del 30 % en peso, un número de viscosidad VN de 57 ml/g y una temperatura de ablandamiento Vicat ("Vicat softening temperatura", VST B50) de 120 °C (disponible en el mercado como Luran® HH-120 de INEOS Styrolution, Alemania).
A-3: copolímero SMMA con un caudal volumétrico de la masa fundida ("melt volume-flow rate", MVR 220/10) de 30 ml/10 min y una temperatura de ablandamiento Vicat (VST B50) de 98 °C (disponible en el mercado como NAS® 30 de INEOS Styrolution, Alemania).
A*: PMMA con un caudal volumétrico de la masa fundida (MVR 230 °C/3,8 kg) de 6 ml/10 min, una temperatura de ablandamiento Vicat (VST B50) de 106 °C, un índice de refracción de 1,49 y una densidad de 1,19 g/ml (disponible en el mercado como PMMA 7N de Evonik Industries AG, Alemania).
Constituyente B:
B-1: una composición de cera de amida alifática derivada del ácido esteárico con un punto de fusión de 102 a 106 °C y una densidad de 0,87 g/cm3 (por ejemplo, disponible en el mercado como IncroMax® PS de Croda International, Reino Unido).
B-2: una composición de éster de ácido graso alifático con un punto de fusión de 42 a 50 °C y una densidad de 0,92 g/cm3 (por ejemplo, disponible en el mercado como IncroMax® 100 de Croda International, Reino Unido). Constituyente C:
C-1: negro de carbono (al 20 % en peso en un copolímero SAN sobre el peso total de C-1).
C-2: composición de colorantes que comprende amarillo de pirazolona al 21,78 % en peso, azul de alizarina al 62,10 % en peso, violeta de alizarina al 8,06 % en peso y negro de carbono al 8,06 % en peso sobre el peso total de C-2.
Constituyente D:
D-1: composición de aditivos que comprende Tinuvin 770 (HALS) al 35,56 % en peso, estabilizante al UV Chimasorb 944 al 21,48 % en peso y estabilizante al UV Cyasorb 3853 (al 50 % en peso en polipropileno) al 42,96 % en peso sobre el peso total de D-1.
Preparación de las muestras
Los ejemplos 1 y 2 (que no son realizaciones de la invención) se prepararon mezclando los constituyentes A y B en las cantidades indicadas en la tabla 1 usando un extrusor de doble tornillo Coperion® ZSK25 (Tf: 188 °C). Se prepararon placas de muestra (tamaño: 200 * 140 * 4 mm) mediante moldeado por inyección a 240 °C.
El ejemplo comparativo 1 se preparó a partir del constituyente A-1 usando un extrusor de doble tornillo Coperion® ZSK25. Se prepararon placas de muestra (tamaño: 200 * 140 * 4 mm) mediante moldeado por inyección a 240 °C. El ejemplo 3, el ejemplo 4, el ejemplo comparativo 3 y el ejemplo comparativo 4 se prepararon mezclando los constituyentes A a D en las cantidades indicadas en la tabla 1 usando un extrusor de doble tornillo Coperion® ZSK25 (Tf 215 °C). Se prepararon placas de muestra (tamaño: 200 * 140 * 4 mm) mediante moldeado por inyección a 240 °C.
El ejemplo comparativo 2 se preparó mezclando los constituyentes A y C en las cantidades indicadas en la tabla 1 usando un extrusor de doble tornillo Coperion® ZSK25 (Tf 210 °C). Se prepararon placas de muestra (tamaño: 200 * 140 * 4 mm) mediante moldeado por inyección a 240 °C.
El ejemplo 5 se preparó mezclando los constituyentes A y B en las cantidades indicadas en la tabla 1 usando un extrusor de doble tornillo Coperion® ZSK25. Se prepararon placas de muestra (tamaño: 200 * 140 * 4 mm) mediante moldeado por inyección a 240 °C.
Los ejemplos comparativos 6 y 7 se prepararon a partir de los constituyentes A3 y A*, respectivamente. Se prepararon placas de muestra (tamaño: 200 * 140 * 4 mm) mediante moldeado por inyección a 240 °C.
Tabla 1
Figure imgf000012_0001
Procedimientos de ensayo
Las propiedades de las composiciones de polímeros termoplásticos (P) se evaluaron mediante los siguientes procedimientos de ensayo. Se aplicaron los mismos procedimientos para determinar las propiedades de los constituyentes (A) a (D) cuando fue necesario.
Resistencia a los arañazos
Se ensayó la resistencia a los arañazos usando un equipo de ensayo lineal Erichsen (modelo 249) equipado con un buril de acuerdo con la norma ISO 1518-1 (recubrimiento metálico duro). Antes del ensayo, todas las muestras se acondicionaron a 23 °C/50 % de h.r. durante 48 h. El buril se movió con una velocidad de 100 mm/s sobre la superficie de la muestra (35 o 55 mm de longitud del recorrido del arañazo). Se ajustó la carga normal (fuerza del buril) usando una balanza con la siguiente gradación de 50 g, 100 g, 150 g, 200 g, 300 g, 400 g, 500 g, 600 g, 700 g, 800 g, 900 g y 1000 g para realizar arañazos junto a las cargas previamente ensayadas. Después de realizar los arañazos, la superficie se evaluó mediante examen visual directo con la reflexión de la luz natural diurna difusa y/o de la luz de un tubo fluorescente con una geometría de 0° a 85° con respecto a la línea perpendicular de la superficie. Se registraron las cargas mínimas (en g) que primero lograron realizar una marca de arañazo en la superficie. Un arañazo completo se identifica por cambios de color, reflexiones por los huecos formados o rugosidades superficiales en partes de la zona arañada, respectivamente, que aparecen en la zona arañada completa. Además, se comparó el aspecto de los arañazos, así como las cargas mínimas, con el material de base. Se midió el caudal volumétrico de la masa fundida (MVR 220 °C/10 kg) de acuerdo con la norma ISO 1133.
Se midió el número de viscosidad de acuerdo con la norma DIN 53727 a 25 °C como una disolución al 0,5 % en peso en dimetilformamida (DMF).
Se midió el índice de refracción de acuerdo con la norma ASTM D 542 (línea del sodio).
Se midió la densidad de acuerdo con la norma DIN EN ISO 1183.
Se midió la temperatura de ablandamiento Vicat (VST B50) de acuerdo con la norma DIN EN ISO 306.
Los resultados del ensayo se resumen en la tabla 2.
Tabla 2
Figure imgf000013_0001
Los ejemplos demuestran claramente que la adición de ceras de amidas alifáticas de acuerdo con la invención a diferentes copolímeros a base de estireno tiene efectos significativos sobre la mejora de la resistencia a los arañazos, determinada con placas de ensayo preparadas a partir de la composición de polímeros termoplásticos (P) con un equipo de ensayo lineal Erichsen 249 en comparación con la resina de base pura.
Los ejemplos comparativos 1 a 3 muestran pronto un arañazo completo con cargas normales muy bajas de 50 a 100 g. Por otra parte, el ejemplo comparativo 6, preparado a partir de PMMA en lugar de copolímero a base de estireno, es muy resistente a los arañazos. Solo se observan arañazos completos a 600 g.
Se descubrió, de forma sorprendente, que mediante la adición del 0,1 al 10 % en peso de ceras de amidas alifáticas al copolímero a base de estireno se puede aumentar significativamente la carga normal necesaria para lograr un arañazo completo en la superficie de la muestra de ensayo.
Los ejemplos 1 y 2 (que no son realizaciones de la invención) demuestran que la adición de pequeñas cantidades de una composición de cera de amida alifática con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C da lugar a un aumento de la resistencia a los arañazos de una composición de copolímero SAN en comparación con el respectivo copolímero SAN puro (ejemplo comparativo 1). La carga normal para lograr un arañazo completo aumenta de 100 g (ejemplo comparativo 1) a 400 g (ejemplo 2) y 800 g (ejemplo 1), respectivamente.
Los ejemplos 3 y 4 demuestran que la adición de mezclas de una cera de amida alifática de punto de fusión más alto (temperatura de fusión de 80 °C a 115 °C) y una composición de éster de ácido graso alifático de punto de fusión más bajo (temperatura de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C) también produce mejoras significativas de la resistencia a los arañazos. Son necesarios 700 g (ejemplo 3) y 400 g (ejemplo 4), respectivamente, para producir un arañazo completo, en comparación con 50 g (ejemplo comparativo 2) para el copolímero AMSAN sin cera de amida alifática añadida. Se descubrió, de forma sorprendente, que la mera adición de una composición de éster de ácido graso alifático de bajo punto de fusión, con una temperatura de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C, no es suficiente para mejorar la resistencia a los arañazos de la composición de copolímero AMSAN (ejemplo comparativo 4).
Además, se descubrió, de forma sorprendente, que el efecto ventajoso de la mezcla de cera de amida solo se logra si la proporción en peso de la cera de amida alifática de punto de fusión alto (temperatura de fusión de 80 °C a 115 °C) a la composición de éster de ácido graso alifático de punto de fusión más bajo (temperatura de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C) es superior a aproximadamente 0,9:1 (ejemplos 3 y 4). El ejemplo comparativo 3, que comprende una mezcla de amidas con una proporción en peso de 1:2, no muestra mejoras en la resistencia a los arañazos en comparación con el ejemplo comparativo 2, que no comprende cera de amida alifática.
Por último, el ejemplo 5 y el ejemplo comparativo 5 muestran una mejor resistencia a los arañazos de una composición de copolímero SMMA que comprende una cera de amida alifática con una temperatura de fusión de 80 °C a 115 °C, en comparación con el copolímero SMMA puro.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de polímeros termoplásticos (P) que comprende:
(A) del 90 al 99,9 % en peso, preferentemente del 93 al 99,9 % en peso, en concreto del 95 al 99,8 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,1 al 10 % en peso, preferentemente del 0,1 al 7 % en peso, en concreto del 0,2 al 2 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C y al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) con un punto de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C;
(C) del 0 al 9,9 % en peso, preferentemente del 0,1 al 5 % en peso, en concreto del 0,5 al 5 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso, preferentemente del 0,1 al 3 % en peso, en concreto del 0,5 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde:
los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P); la proporción en peso de (B-1) a (B-2) es de >0,9:1 a £2,2:1; y
dicho al menos un copolímero a base de estireno (A) se selecciona de poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN), poli(a-metilestireno-co-acrilonitrilo) (AMSAN), poli(estireno-co-metacrilato de metilo) (SMMA) y mezclas de los mismos.
2. La composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:
(A) del 93 al 99,9 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,1 al 7 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C y al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) con un punto de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C;
(C) del 0 al 6,9 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P).
3. La composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende:
(A) del 95 al 99,8 % en peso de al menos un copolímero a base de estireno;
(B) del 0,2 al 5 % en peso de un aditivo de cera de amida alifática que comprende al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) con un punto de fusión en el intervalo de 80 °C a 115 °C y al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) con un punto de fusión en el intervalo de 35 °C a 60 °C;
(C) del 0 al 4,8 % en peso de al menos un colorante, un tinte o un pigmento; y
(D) del 0 al 3 % en peso de al menos otro aditivo;
en donde los constituyentes (A) a (D) suman el 100 % en peso de la composición de polímeros termoplásticos (P).
4. La composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha al menos una composición de cera de amida alifática (B-1) comprende compuestos de amida de fórmula R1-CONH-R2, en donde R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de grupos hidrocarbonados alifáticos, saturados o insaturados de 1 a 30 átomos de carbono, preferentemente de 12 a 24 átomos de carbono, en concreto de 16 a 20 átomos de carbono;
y dicha al menos una composición de éster de ácido graso alifático (B-2) comprende compuestos de éster de ácido graso de fórmula R3-CO-OR4, en donde R3 y R4 se seleccionan cada uno independientemente de grupos hidrocarbonados alifáticos, saturados o insaturados de 1 a 45 átomos de carbono, preferentemente de 15 a 40 átomos de carbono, en concreto de 25 a 35 átomos de carbono.
5. La composición de copolímeros termoplásticos (P) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde un artículo preparado a partir de la composición de copolímeros termoplásticos (P) necesita una carga normal mínima de al menos 300 g en un ensayo de resistencia a los arañazos de acuerdo con la norma ISO 1518-1 realizado con un equipo de ensayo lineal Erichsen para lograr una marca de arañazo completo en la superficie del artículo.
6. Un procedimiento para la preparación de una composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el procedimiento comprende al menos las siguientes etapas: a) Proporcionar los componentes (A) a (D) en las cantidades predeterminadas a un dispositivo de mezclado que pueda calentarse opcionalmente; y
b) Mezclar los componentes (A) a (D) en el dispositivo de mezclado que puede calentarse opcionalmente a temperaturas superiores al punto de transición vítrea de los componentes (A) a (D) para obtener la composición de polímeros termoplásticos (P).
7. Una composición de polímeros, que comprende del 50 al 99 % en peso de una composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y del 50 al 1 % en peso de al menos otro polímero termoplástico seleccionado de poliolefinas, policarbonatos, poliamidas y mezclas de los mismos.
8. Un artículo moldeado, preparado a partir de la composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o una composición de polímeros de acuerdo con la reivindicación 7.
9. Un artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el artículo moldeado se prepara mediante un procedimiento de moldeado por inyección.
10. El uso de una composición de polímeros termoplásticos (P) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o un artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, para la fabricación de componentes o artículos para dispositivos electrónicos, artículos domésticos y piezas de automoción.
11. El uso según la reivindicación 10, en donde el artículo moldeado se usa en pilares A/B/C de automóviles.
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