MX2010014545A - Composicion de moldeo termoplastica, retardante de llama, resistente a impacto. - Google Patents

Abstract

Se describe una composición de moldeo termoplástica, caracterizada por su retardo de llama y su resistencia a impacto. La composición contiene (A) (co)policarbonato aromático lineal, (B) un (co)polímero de injerto que tiene una fase injertada que contiene el producto de polimerización de al menos un monómero de vinilo y un sustrato en forma de partículas que contiene un miembro reticulado, seleccionado entre el grupo que consiste en (i) una goma que contiene componentes de silicona y acrilato de poli(met)alquilo interpretados e inseparables y (ii) goma de silicona, (C) un compuesto retardante de llama que contiene fósforo, (D) poliolefina fluorada. La composición no contiene ni polialquilentereftalato ni compuestos de boro.

Description

OMPOSICION DE MOLDEO TERMOPLAS ICA, RETARDANTE D RESISTENTE A IMPACTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a composiciones moplásticas y, en particular, a composiciones eoplásticas retardantes de llama, modifica acto, que contienen · una resina de policarbonato a ¦ ANTECEDENTES TÉCNICOS DE LA INVENCIÓN Se conocen las mezclas de policarbonato modifi acto. Se conocen también composiciones de pol istentes a" la llama en las que el agente de ma es un compuesto de fósforo, más particularmen ácido fosfórico o fosfónico olig méricos orgáni ente de Estados Unidos 7.067.567 se ha des composición resistente a impacto que icarbonato y un polímero de injerto, basada en puesta de silicona-acrilato de butilo. En el do 345 657 se describe 'una composición retardante istente químicamente y térmicamente estable , qu resina de policarbonato aromático halogenado, poliéster aromático y. un material compuesto de p ía de injerto. Se dice que la goma de injerto s ertando un monómero o monómeros de vinilo en par a. que consisten en una goma de poliorganosilox ía de polialquil (met ) acrilato, enmarañadas pa araren una de. otra. El documento JP8259791 des posición de resina retardante de llama que t acterísticas una excelente resistencia a impacto llama y que contiene una resina de policarbona istencia a impacto y retardo de llama, que icarbonato, éster fosfórico y un copolimero d ecificado basado en una goma compuesta. El cop erto se obtiene polimerizando por injerto u ómero de vinilo en una goma compuesta, en 1 ponente.de poliorganosiloxano y un componente d t)acrilato de -polialquilo están enmarañados ju no sean separables.

La Patente de- Estados Unidos 6.423.766 des posición- . de resina de policarbonato retardante contiene resina de policarbonato, un copo erto elastomérico compuesto, un éster fosf ógeno y politetrafluoroetileno. Se dice que la c senta propiedades mecánicas, moldeabilidad, ardo de llama mejorados.- La goma de injerto está posiciones que ¦ contienen compuestos a evantes .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se describe una composición de moldeo term re de polialquilentereftalato y compuestos acterizada por su retardo de llama y resi acto. La composición contiene (A) (co)pol mático lineal,-¦ (B) un (co) polímero de injerto, fase injertada contiene monómeros de vinilo pol n la que el sustrato contiene un miembro reti ma de partículas, seleccionado entre el grupo qu (i) goma de (met ) acrilato de silicona y (ii) isilicona, (C) un compuesto retardante de tiene fósforo y (D) poliolefina fluorada. Los ar ed fina moldeados con. la composición están cara 65 al 90 pep, más preferiblemente del 70 al ) policarbonato aromático lineal, que preferiblem peso molecular promedio en peso de al menos 25 feriblemente al menos 26.000 g/mol., del 1 al 15, preferiblemente del 3 al feriblemente del 5 al 8 pep de un (co) polímero d el que la fase injertada contiene un monómero imerizado, en el que el sustrato contiene u iculado en forma de partículas, seleccionado po que consiste en (i), goma de (met ) acrilato de ) goma de polisilicona, y del 2 al 20, preferiblemente del 5 ticularmente preferiblemente del 7 al feriblemente del 10 al 13. pep de un compuesto qu foro, preferiblemente un éster de ácido fo ponente A Se conocen (co) policarbonatos aromáticos cuados (incluyendo poliestercarbonatos eales). Dichos (co) policarbonatos pueden prepa cesos conocidos (véase, por ejemplo, Schnell's Physics of Polycarbonates" , Interscience P 4) y están ampliamente disponibles en el mer mplo el policarbonato Makrolon®, un producto erialScience .

Los policarbonatos aromáticos pueden preparar ceso de fusión o el proceso de limite de fase co Los compuestos dihidroxi aromáticos adecuado paración de policarbonatos aromátic iestercarbonatos aromáticos se adapta a la fórmu <' er'oátomos o urr radical que se adapta a las fórmu I) Los sustituyentes B, independientemente unos otan alquilo Ci a Ci2, preferiblemente metilo, x, independientemente unos de otros, denotan 0, p representa 1 ó 0, y R5 R6 se seleccionan individualmente ara droxifenil) -alcanos Ci-Cs, bis- (hidroxifenil) -cí e, bis- (hidroxifenil ) éteres , bis- (hidroxifenil ) s - (hidroxifenil) cetonas, bis- (hidroxifenil) -sulfo - (hidroxifenil) -diisopropilbencenos . Los idroxi aromáticos particularmente preferidos idroxidifenilo, bisfenol A, 2 , -bis- { -hidrox ilbutano, 1, 1-bis- (4-hidroxifenil) -ciclohexano, hidroxifenil ) -3, 3, 5-trimetilciclohexano, idroxidifenil sulfuro, 4 , 4 ' -dihidroxidifenil-su especial preferencia , a 2, 2-bis- ( -hidroxifeni sfenol A) . Estos compuestos pueden usarse indiv n forma de cualquier mezcla deseada.

Los terminadores de cadena adecuados para la p policarbonatos aromáticos termoplásticos incluy lorofenol, p-terc-butilfenol, asi como alquilf (co) policarbonatos . Lineales adecuados iestercarbonatos , incluyendo tales como los des Patentes de Estados Unidos 4.334.053, 6.566.42 umento CA 1173998, incorporados todos ellos umento por referencia. Los dihaluros arboxilico aromáticos para la preparación iestercarbonatos aromáticos adecuados incluyen diácido de ácido de isoftálico, acido tereftálic r de ácido 4 , 4 ' -dicarboxilico y ácido naft arboxilico. Son particularmente preferidas las loruros de diácido de ácido isoftálico y ácido t una proporción de 1:20 a 20:1.

El contenido de unidades estructurales carbona iestercarbonatos aromáticos termoplástic feriblemente hasta el 100% en moles, especialme medio en peso (medidos por cromatografía de per ) de al menos 25.000, más preferiblemente de 000. Los poli(éster) carbonatos aromáticos term den usarse solos o en cualquier mezcla deseada, ponente B El componente B es un polímero de injerto en e injertada (B.l) es del 5 al 95% en peso, prefe 10 al 90% en- peso del producto de polimerizac os un monómero de vinilo injertado en una base strato) (B.2) que es del 95 al 5% en peso, prefe 90 al 10% en peso de un miembro seleccionado po que consiste en goma de silicona (B.2.1) icona-acrilato (B.2.2) siendo los porcentajes re o de B.

Los polímeros -de injerto B se prod acrilatos de alquilo (Ci-C8) (tales como metac ilo, metacrilato de etilo, metacrilato de 2-e acrilato de alilo) , acrilatos de alquilo (Cx-o acrilato de metilo, acrilato de etilo, acril ilo, acrilato de t-butilo) , ácidos orgánicos ( do acrilico, ácido metacrilico) y/o cianuros les como acrilonitrilot y metacrilonitrilo) , y/o les como anhídridos e imidas) de ácidos ca aturados (por ejemplo, anhídrido maleico eimida) . Estos monómeros de vinilo puede ividualmente o como mezclas de al menos dos ómeros .

Los monómeros preferidos para preparar B.l so miembro seleccionado entre el grupo que co ireno, a-metilestireno, metacrilato de metilo, a El tamaño de partícula medio d5o es el diám ima y por debajo del cual se encuentra el 50% pectivamente, de · las. partículas; puede de iante medición ultracentrífuga (W. Scholtan, loid-Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-796).

B.2.1 es al menos una goma de silicona con erto activo, cuyo método de producción se desc mplo, en los documentos US 2.891.920, US 3.29 06.593, US 4.877.831 EP 430 134 y US 4.888.3 os incorporados en este documento por referencia.

La goma de silicona de acuerdo con B.2.1 s feriblemente por polimerización en emulsión, lean unidades de monómero de siloxano, a iculación o ramificación (IV) y opcionalmente erto (V) . lotetrasiloxanos, octafenil ciclotetrasiloxano .

Los monómeros de organosiloxano pueden ividualmente o como mezclas de 2 o más ómeros. La goma de silicona preferiblemente co os del 50% en peso y particularmente preferibl os del 60.% en peso de organosiloxano, respect al del componente de goma de silicona.

Se hace¦ uso preferentemente de agentes de re ados en silano con una funcionalidad de · ticularmente preferiblemente 4, a modo .de a iculación o ramificación (IV) . Se prefieren los metoximetilsilano, . trietoxifenilsilano, tetramet raetoxisilano, tetra-n-propoxisilano y tetrabut agente de reticulación puede emplearse individ una mezcla de dos o más de dichos agentes. Se o de la cantidad de tolueno que se absorbe me a de silicona cuando está saturada con toluen pecto a la cantidad de goma de silicona en ado. La determinación del grado de hincha cribe en detalle en el documento EP 249 964.

Si el grado de hinchamiento es menor de 3, es contenido de agente de reticulación es demasiad a de silicona no presenta una elasticidad de cuada. Si el índice de hinchamiento es mayor a de silicona no forma una estructura domina imero de matriz y, por lo tanto, no po istencia a impacto; el efecto seria similar a ción de polidimetilsiloxano .

Se prefieren los agentes de re rafuncionales con respecto a los agentes de re HS - f CHs l p- S iR'nO o-n) ^ (V-3) las que • denota alquilo C1-C4, preferiblemente metilo, pilo, o fenilo, denota hidrógeno o metilo, es 0, 1 ó 2 y es un número de 1 a 6.

Los acriloxisilanos o metacriloiloxisilox ticularmente adecuados para formar la cionada anteriormente (V-l) y tienen una alta e erto. Como resultado, se posibilita una formaci las cadenas de injerto y la resistencia a impa posición de resina resultante se ve favorecida.

Se prefieren los siguientes: ß-metac ldimetoximetil-silano, ?-metac La goma de silicona puede producirse por poli emulsión, como se describe en los documentos US S 3.294.725, que se incorporan es este docu erencia. En este caso, la goma de silicona se ma de un látex acuoso. Para esto, una mezcla qu anosiloxano como agente de reticulación y, opci agente de. injerto se mezcla, se somete a ciz a, por. ejemplo mediante un homogeneizador, en pr emulsionante basado en ácido sulfónico tal mplo, ' ácido alquilbencenosulfónico ó uilsulfónico, con lo que la mezcla se polime mar un látex de goma de silicona. Es parti cuado un ácido alquilbencenosulfónico, puesto qu o como un emulsionante sino también como un in imerización. En este caso, una combinación róxido sódico, hidróxido potásico o carbonato só También son adecuadas como bases de injert erdo con la invención las gomas de silicon 2.2). Estas son gomas compuestas con sitios d ivo que contienen un 10-90% en peso de componen silicona y. del 90% en peso al 10% en peso de com a de . p.olialquil- (met ) acrilato, permeando ponentes entre si en la goma compuesta, de mane dén separarse sustancialmente uno de otro.

Si la proporción de componente de goma de sili a compuesta es demasiado alta, las composiciones bada tienen peores propiedades superficial acidad de pigmentación se ve afectada. Si, por proporción del componente de goma de p t) acrilato en la goma compuesta es demasiado descrito en B.2.1.

Los componentes de goma de polialquil- (me cuados de las gomas de silicona-acrilato de ac .2 pueden producirse a partir de metacrilatos acrilatos de alquilo con un agente de reticula nte de injerto. Los metacrilatos de alquilo y/o alquilo ejemplares y preferidos en conexión con ésteres. de alquilo Ci a- C8, por ejemplo ésteres lo, n-butilo, t-butilo, n-propilo, n-hexilo, n-rilo y 2-etilhexilo ésteres de alquilo de ferentemente ésteres de alquilo Ci-Ce de halóge o acrilato de cloroetilo y también mezclas ómeros. Se prefiere particularmente el acrila ilo .

Los monómeros con más de un doble enlace pol pilenglicol, dimetacrilato de 1 , 3-butilen ietacrilato de 1 , 4-butilenglicol . Los ag iculación pueden usarse individualmente o en mez os dos agentes de reticulación.

Los agentes de injerto ejemplares y prefe acrilato de alilo, cianurato de trialilo, isoci alilo o mezclas de los mismos. El metacrilato de emplearse también como agente de reticula ntes de injerto pueden usarse individualmente o al menos dos agentes de injerto.

La cantidad de agente de reticulación y erto es del 0,1% en peso al 20% en peso, respec al del componente de goma de polialquil- (met ) a goma de silicona-acrilato .

La goma de silicona-acrilato se produce de ticularmente el uso de un sistema iniciad ecialmente un sistema iniciador de sulfoxilato, combinación de sulfato de hierro, meti raacetato disódico, rongalita e hidroperóxido .

El agente de injerto que se usa en la produce a de silicona' da como resultado que el componen polialquil- (met ) acrilato se una covalenter ponente- de goma de silicona. En el transcur imerización, los dos componentes de la goma per y forman la goma compuesta que, despué imerización, ya no puede separarse en sus c stituyentes .

Para la producción de gomas .de injerto de ilato) B, el monómero o monómeros B.l se injer e de goma B.2. ma de látex acuoso. La eficacia de injerto aqu tan alta como fuera posible y es preferibleme os el 10%. La eficacia de injerto depende crucia nte de injerto usado. Después de la polimeriza mar la goma de injerto de silicona (-acrilato) , oso se hace pasar por agua caliente, donde las al, tales como cloruro cálcico o sulfato de mag mplo, se han disuelto previamente. Durante el p a de injerto de silicona ( -acrilato) coagula ararse posteriormente.

Los polímeros de injerto adecuados como comp án disponibles en el mercado. Los ejemplos ablen SX 005, un producto de Mitsubishi Rayón Co En una realización preferida, el (co) polímero ne una estructura de núcleo/carcasa. En esta re la que cada R1, R2, R3 y R4, independientemente unos resenta alquilo Ci a C8, o. cicloalquilo 05-6, ari lquilo .· C7-12, cada uno opcionalmente sustit uilo, preferiblemente alquilo Ci~4, n, independientemente unos de otros, denota feriblemente 1, q denota de 0,5 a 30, preferiblemente de ticularmente preferiblemente de 1 a 5, especial y X es un radical aromático mono- o poli-nuc R2, R3 y R4 es aromático, puede estar susti pos alquilo, preferiblemente alquilo C1- 4 . Los lo particularmente -preferidos son cresilo, enilo, propilfenilo o butilfenilo.

En la realización preferida X representa u mático mono- o poli-nuclear que tiene de 6 a 30 bono.. Preferiblemente, se obtiene de cualquie puestos dihidroxi aromáticos de fórmula (I).

X representa, particularmente preferiblemente, miembro seleccionado entre el grupo que consiste la que R1, R2, R3, R4, n y q son como se han definid mula (IV) , m, independientemente unos de otros, represent 4, R5 y R6, independientemente unos de otros, uilo Ci-4, preferiblemente metilo o etilo, y Y representa alquilideno Ci a C7, alquil loalquileno C5-12, cicloalquilideno C5-12 -0-, --, preferiblemente isopropilideno o metileno. prefiere particularmente mplo, las Patentes de Estados Unidos 5.2 72.645, incorporadas ambas en este docum erencia) o pueden prepararse por métodos conoc mpio, Ullmanns Enzyklopadie der technischen Che pág. 301 et seqr.. 1979.; Houben-Weyl, Met anischen Chemie, Vol . 12/1, pág. 43/ Beilstei . 177) .

El -compuesto que contiene fósforo está prese posición de la invención en una cantidad del feriblemente del 5 al 15, particularmente prefe 7 al 15, más preferiblemente del 10 al 13 po ativo al peso de la composición, ponente D Las poliolefinas fluoradas se conocen y se ejemplo, en la Patente de Estados Unidos lsión del polímero de injerto o el cop gulándose después la mezcla. Las poliolefinas dén mezclarse en forma de polvos con un ??1 nulos del polímero o copolímero de injerto, y de combinarse después en estado fundido en la vencionales, tales como, amasadoras internas, ex rusoras de doble tornillo. Las poliolefinas dén usarse también en forma de mezcla madre para por polimerización en emulsión de al ómero etilénicamente insaturado, en presenci persión acuosa de la poliolefina fluorada. Los c oméricos preferidos son estireno, acrilonitrilo los mismos. El polímero se emplea como un pol pués de la precipitación ácida y secado posterio Los coagulados, compuestos previos o mezc os Componentes La composición de la invención puede i olímero . estirénico opcional, preferiblemente ilonitrilo (SAN) en una cantidad de hasta feriblemente del 10 al 30 pep. La composici ención puede incluir, adicionalmente, cantidade cualquiera de los aditivos conocidos por su fun texto de las composiciones de moldeo de pol moplásticas . Estos incluyen uno o más de lu ntes de liberación del molde, por ejemplo tetr pentaeritritol , agente de nucleación, agente an abilizador térmico, estabilizador luminoso, est rolítico, carga ,y agente de refuerzo, co mento, así como un agente de retardo de llama o supresor de goteo o un sinergista de retardo d componentes y aditivos se combinaron en estado extrusora de doble tornillo ZSK 30, a un iperatura de 200°C a' 300°C. Los gránulos obt arón en un horno de convección de aire forza ante 4 a 6 horas. Las piezas se moldearon por i peraturas iguales- a o mayores de 240°C y la t molde era de aproximadamente 75°C.

Cada una de las composiciones ejemplificadas co un 80,7 por ciento en peso (pep) de policarb opolicarbonato lineal basado en bisfenol A, que dal de fusión de aproximadamente 4 g/10 min (a por ASTM D 1238 (Makrolon 3108, un producto erialScience LL'C) 12,5 pep de un compuesto de fósforo ( puesto P) : que se adapta a iolefina fluorada (PTFE) introducida en forma apsulado en SAN, en forma de polvo fluido que c de PTFE; Cada una de las composiciones ejemplificada cionalmente cantidades idénticas, que const ilibrio del 10 100% de pequeñas canti abilizador térmico, lubricante e hidróxido de minio, que se cree que no era critico en el cont ención .

Los caudales de fusión (MFR) de las composi erminaron de acuerdo con ASTM D-1238 a 240°C, car La resistencia a impacto con muesca (NI) se d peratura ambiente (aproximadamente 23°C) de ac M,D-256, usando muestras de 3,2 mm (1/8") de e o de fallo se determinó por observación; por co ¦I ían 15,2 cnr x 15,2 cm x 2,3 ,mm (6" x 6" x 2 esor..

Las composiciones ejemplificadas permi paración entre un copolimero de injerto de la i copolímero de injerto que está fuera del alea sente invención. En la composición de la inve olímero de injerto era una carcasa metacrilato A ) injertada en un núcleo de goma comp icona (Si) -acrilato, de butilo (BA) , a una prop o de Si/BA/MMA de 80/10/10. El copolímero de i mplo comparativo se describe como: 40 partes e olímero de estireno-acrilonitrilo (proporción en 73/27) de fase injertada respecto a 60 partes e a polimerizada en ¦ emulsión, de polibutadieno r forma de partículas. Los copolímeros de inje Izod a 23°C, 3,2 mm (1/8"), N-m/cm (pie-lb/pulg) Resistencia a 58,6 (43,1) 61,7 (45,4 Impacto D(a) D(a) instrumental, 3,2mm (1/8"), a temperatura ambiente, Energía total, N.m (pie. libra) Inflamabilidad, VO VO UL94 a 1,5 mm Inflamabilidad, VO VO menor clasificación de inflamabilidad de los deados que tienen paredes finas (2,3 mm) de acue ayo UL 5V.

Aunque la invención se ha descrito en deta erior con. propósito de ilustración, debe enten ho detalle es únicamente para este propósito ertos en la materia pueden hacer variaciones en alejarse del espíritu y alcance de la invenció limitado por las reivindicaciones.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Una composición de moldeo termoplástica, que co A) del 50 al 95 por ciento de un (co)pol mático lineal, B) del 1 al 15 por ciento del (co) polímero ne una fase injertada que contiene el pr imerización de al menos un monómero de vin trato que contiene un miembro reticulado en tículas, seleccionado entre el grupo que consis a que contiene un componente de silicona y un poli(met) acrilato. interpenetrados e inseparabl a de silicona, C) del 2 al 20 por ciento de un compuesto llama que contiene fósforo, se ada ta a la fórmula IV resenta alquilo Ci-Cs, o cicloalquilo C5- 6 , ari lquilo C7-12, n, independientemente unos de otros, es 0 ó 1, q denota de 0,5 a 30, y X es un radical aromático mono- o poli-nuclear 6 a 30 átomos de carbono, o un radical alifátic ificado, que tiene de 2 a 30 átomos de carbono, D) del 0,1 al 2 por ciento de poliolefina flu ndo dicho porcentaje, en todas las apariciones, peso total de A) , B) , C) y D) , no contenie posición ni polialquilentereftalato ni compuestos La composición de acuerdo con la reivindicació dicho A) está presente en una cantidad del 65 nto, B) está presente en una cantidad del 3 nto C está resente en una cantidad del 5 irtbro es una goma que contiene un componente de componente de poli(met) acrilato interpene eparables. La- composición de la reivindicación 4, en la ponente de silicona, el componente de poli(met) fase injertada están relacionados mediante una peso de 70-90/5-15/5-15. La composición de la reivindicación 1, en la erial particulado tiene un tamaño de partícula 5 a 5 micrómetros. La composición de la reivindicación 1, en el se adapta a tiene adicionalmente., al., menos, un miembro se re el grupo que consiste en copolimero e ricante, agente de liberación de molde, a leación, antiestático, estabilizador abilizador hidrolitico, estabilizador luminoso, mento, carga, agente de refuerzo, agente lamable distinto del componente C) y sinergi lamable . La composición de la reivindicación 8, en la puesto retardante de llama que contiene fósforo ilestirenq, metacrilato de metilo, acrilato de ilonitrilo. Una composición de moldeo termoplástica, que co A) del 50. al 95 por ciento de (co)pol mático lineal, B) del 1 al 15 por ciento de (co) polímero tiene una morfología de núcleo-carcasa, en casa contiene aril(met) acrilato polimerizado y núcleo contiene un miembro reticulado, en tículas, seleccionado entre el grupo que cosis a que contiene un componente de poliorganosilo ponente de poli(met) acrilato interpene eparables, y (ii) goma de polisiloxano, C) del 2 al 20 por ciento de un compuesto llama ue contiene fósforo ue se ada ta a cada R1, R2, R3 y R4, independientemente de l resenta alquilo Ci-Cs, o cicloalquilo C5 - 6 , ari lquilo C7-12/ n, independientemente unos de otros, es 0 ó 1, q denota de 0,5 a 30 y X es un radical aromático mono- o poli-nuc ne de 6 a 30 átomos de carbono o un radical eal o ramificado, que tiene de 2 a 30 átomos de D) del 0,1 al 2 por ciento de poliolefina flu ndo dicho porcentaje, en todas las apariciones, peso total de A) , B) , C) y D) , no contenie posición ni polialquilentereftalato ni compuesto La composición de acuerdo con la reivindicaci que dicho A) está presente en una cantidad del ciento, B) está resente en una cantidad del 3 La composición de la reivindicación 12, en la mbro es una goma que - contiene un compo iorganosiloxano y un componente de poli(met) erpenetrados e inseparables. La composición de la reivindicación 14, en la ponente de poliorganosiloxano, poli(metil) a casa están relacionados mediante una proporción 90/5-15/5-15, La composición de la reivindicación porción es 75-85/7-12/7-12. La composición de la reivindicación porción es 80/10/10. la que q es de 1 a 2. La composición de acuerdo con la reivindicació tiene adicionalmente, al menos, un miembro se re el grupo que consiste en copolimero e ricante, agente de- liberación del molde, leación, antiestático, estabilizador abilizador hidrolitico, estabilizador luminoso, mento, carga, agente de refuerzo, agente anti- tinto del componente C) y sinergista anti-inflam