MXPA05005974A - Masas del moldeo de policarbonato. - Google Patents

Masas del moldeo de policarbonato.

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Abstract

La invencion se refiere a composiciones que contienen C) desde 40 hasta 99,5 partes en peso de policarbonato y/o de poliestercarbonato aromatico y D) desde 0,5 hasta 60 partes en peso de polimero de injerto, con una base para el injerto diferente del caucho de polibutadieno, caracterizadas porque el policarbonato o el poliestercarbonato estan constituidos por un polimero ramificado, que esta basado en monomeros fenolicos trifuncionales o tetrafuncionales a modo de ramificadores, que pueden contener tambien funcionalidades de amina a modo de grupos funcionales polimerizables.

Description

MASAS DE MOLDEO DE POLICARBONATO Campo de la invención La invención se refiere a composiciones modificadas a la resiliencia a base de policarbonato ramificado y, especialmente, de polímeros de injerto, que no estén basados en caucho de polibutadieno a modo de base para el injerto, que presentan propiedades ventajosas en lo que se refiere a la resistencia al desgarre bajo tensión bajo el efecto de los productos químicos. La invención se refiere, especialmente a aquellas composiciones, precedentemente descritas, que estén acabadas de manera ignífuga con compuestos del fósforo, exentos de halógenos . Antecedentes de la invención Las masas de moldeo, descritas en la publicación WO 99/57198, contienen policarbonatos aromáticos, copolímeros de injerto modificados con caucho y agentes protectores contra la llama, que contienen fósforo, con la condición de que el contenido en flúor de la mezcla no sobrepase el 0,1 % en' peso. Como componente de policarbonato pueden emplearse en las composiciones descritas en este caso, tanto polímeros lineales como ramificados. No se han descrito las ventajas especiales que se producen por el empleo de tipos ramificados, especialmente en combinación con polímeros de injerto, exentos de butadieno. Ref.: 163902 En la publicación DE-A 3 149 812 se describen masas de moldeo termoplásticas con una aptitud mejorada a la transformación, que contienen policarbonatos ramificados, a base de dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos a modo de agentes ramificadores, del tipo ABS, AES y ASA. No se han descrito las ventajas de las composiciones, que contienen ASA y AES, con relación a las formulaciones equivalentes , que contienen ABS . La publicación EP-A 496 258 describe composiciones, que contienen policarbonato, ramificado con compuestos trifenólicos especiales y otros componentes polímeros tales como, por ejemplo, resinas de estireno, poliamida, poliolefinas y elastómeros de tipo caucho. La publicación EP-A 496258 tiene como finalidad la puesta a disposición de composiciones de policarbonato con una buena aptitud a la fluencia en fusión, resistencia a los disolventes y tenacidad. Las publicaciones US-A 5 087 663 y US-A 5 068 285 describen policarbonatos ramificados o bien sus mezclas con policarbonatos lineales en mezcla con ABS, o bien con polímeros ASA y polímeros MBS, que presentan un buen comportamiento al moldeo por soplado o al moldeo térmico. En las publicaciones JP-A 50 109 247 y JP-A 58 098 354 se describen mixturas de policarbonato con AES, que contienen, como otro componente, aceite de parafina líquido o bien aditivos plastificantes . En esta solicitud no se describen las ventajas especiales que se desprenden del empleo de policarbonato ramificado.
Sumario de la invención La tarea.de la ..presente invención consistía en poner a disposición composiciones con una resistencia al desgarro bajo tensión mejorada bajo el efecto de los productos químicos. De manera especial, la invención se refiere a composiciones ignífugas con aditivos protectores contra la llama, exentos de halógeno. Sorprendentemente, se ha encontrado que, las masas de moldeo constituidas por policarbonato ramificado, especial, y por polímeros de injerto en emulsión, que no estén basados en caucho de polibutadieno a modo de base para el injerto, presentan una resistencia al desgarre bajo tensión mejorada, bajo el efecto de los productos químicos, frente a la de las masas de moldeo comparables, con policarbonato lineal. Esto fue especialmente sorprendente, dado que se encuentra en las composiciones, constituidas por policarbonato ramificado y por polímeros de injerto en emulsión, a base de cauchos de polibutadieno (ABS) , una resistencia al desgarre bajo tensión menor bajo el efecto de los productos químicos que en el caso de las composiciones con policarbonato lineal . Las composiciones según la invención son estables a la intemperie y son adecuadas, de manera excelente, especialmente para la transformación en los procedimientos de extrusión, de embutición y de moldeo por soplado.
Descripción detallada de la invención La invención se refiere a las .composiciones, que contienen A) desde 40 hasta 99,5 partes en peso, preferentemente desde 50 hasta 99 partes en peso, especialmente desde 55 hasta 98 partes en peso de policarbonato o de poliéstercarbonato aromático, ramificado, basado en ramificadores fenólicos trifuncionales o tetrafuncionales, que pueden contener también funcionalidades de amina a modo de grupos funcionales, activos, llevándose a cabo la ramificación, en este caso, a través de enlaces de amida,' y B) desde 0,5 hasta 60 partes en peso, preferentemente desde 1 hasta 50 partes en peso, especialmente desde 2 hasta 45 partes en peso de polímero de injerto, preferentemente de polímero de injerto en emulsión, en forma de partículas, con una base para el injerto diferente del caucho de polibutadieno . Las masas de moldeo preferentes son aquellas que presentan un acabado, protector contra la llama, exento de halógeno, especialmente a base de compuestos fosforados, preferentemente a base de ésteres orgánicos del ácido fosfórico, especialmente a base de ésteres oligómeros del ácido fosfórico, empleándose los compuestos del fósforo preferentemente en combinación con poliolefinas fluoradas .
Componente A Los --policarbonatos aromáticos ramificados y/o los poliéstercarbonatos aromáticos ramificados, adecuados según la invención, según el componente A, son conocidos por la literatura o pueden prepararse según procedimientos conocidos por la literatura (para la obtención de policarbonatos aromáticos véase por ejemplo la publicación de Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates" , Interscience Publishers, 1964, así como las publicaciones DE-AS 1495626, DE-A 2232 877, DE-A 2703376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000610, DE-A 3 832396; para la obtención de los poliéstercarbonatos aromáticos véase, por ejemplo, la publicación DE-A 3 077 934) . La obtención de los poli (éster) carbonatos aromáticos se lleva a cabo, por ejemplo, mediante reacción de difenoles con halogenuros de carbonilo, preferentemente fosgeno y/o con dihalogenuro de dicarbonilo aromáticos , preferentemente dihalogenuros de benzodicarbonilo, según el procedimiento de la superficie limite entre fases, en caso dado con empleo de interruptores de cadenas, por ejemplo monofenoles y con empleo de ramificadores trifuncionales o tetrafuncionales fenólicos, que pueden contener a modo de grupos activos, incluso funcionalidades de amina, produciéndose la ramificación, en este caso, mediante enlaces de amida. De manera ejemplificativa, los trifenoles o los tetrafenoles son adecuados como ramificadores y, de manera preferente, incluso aquellos ramificadores fenólicos, con al menos tres grupos funcionales^- adecuados para una reacción de condensación, con reactividad escalonada. Como ramificador se empleará, de forma especialmente preferente, el isatinbiscresol . Los ramificadores se emplearán en una cantidad desde 0,01 hasta 5 % en moles, preferentemente desde 0,02 hasta 2 % en moles, especialmente desde 0,05 hasta 1 % en moles, de forma especialmente preferente desde 0,1 hasta 0,5 % en moles, referido a la suma del difenol y del ramificador en el poli (éster) carbonato. Los policarbonatos ramificados, adecuados según la invención, pueden prepararse también según el conocido procedimiento de polimerización en fusión, mediante reacción de los compuestos difenólicos con carbonato de difenilo con empleo de los ramificadores y de los interruptores de cadena anteriormente citados conocido. Los difenoles para la obtención de los policarbonatos aromáticos y/o de los poliéstercarbonatos aromáticos, ramificados, son preferentemente aquellos de la fórmula (I) en la que A significa un enlace, sencillo, alquileno con 1 hasta 5 átomos de carbono, alquilideno con 2 hasta 5 átomos de carbono, cicloalquilideno con 5 hasta 6 átomos de carbono, -0-, -SO-, -C0-, -S-, -S02-, arileno con 6 hasta 12 átomos de carbono, sobre el que pueden estar condensados otros anillos aromáticos que contengan, en caso dado, heteroátomos, o un resto de la fórmula (II) o (III) significan, respectivamente, alquilo con 1 hasta 12 átomos de carbono, preferentemente metilo, halógeno, preferentemente cloro y/o bromo. significan respectivamente, de manera independiente entre 0, 1 o 2, significa 1 o 0, y R5 y Rs que pueden elegirse individualmente para cada X1, significan, .independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1 hasta 6 átomos de carbono, preferentemente significan hidrógeno, metilo o etilo, X1 significa carbono y m significa un número entero de 4.a 7, preferentemente 4 o 5, con la condición de que R5 y R6 signifiquen simultáneamente alquilo, al menos, en un átomo X1. Los difenoles preferentes son hidroquinona, resorcina, dihidroxidifenoles , bis- (hidroxifenil) -alcanos con 1 hasta 5 átomos de carbono, bis- (hidroxifenil) -cicloalcanos con 5 hasta 6 átomos de carbono, bis- (hidroxifenil) -éteres, bis-(hidroxifenil) -sulfóxidos, bis- (hidroxifenil) -cetonas, bis-(hidroxifenil) -sulfonas y a, a-bis- (hidroxifenil) -diisopropil-bencenos asi como sus derivados bromados en el núcleo y/o clorados en el núcleo. Los difenoles especialmente preferentes son el 4,4'-dihidroxidifenilo, el bisfenol-A, el 2 , 4-bis (4-hidroxifenil) -2-metilbutano, el 1, 1-bis- (4-hidroxifenil) -ciclohexano, el 1, 1-bis- (4-hidroxifenil) -3.3.5-trimetilciclohexano, el sulfuro de 4,4' -dihidroxidifenilo, la 4 , 4 ' -dihidroxidifenilsulfona así como sus derivados dibromados y tetrabromados o clorados tales como, por ejemplo, el 2 , 2-bis (3-cloro-4-hidroxifenil) -propano, el 2, 2-bis- (3, 5-dicloro-4-hidroxifenil) -propano o el 2,2-bis-(3 , 5-dibromo-4-hidroxifenil) propano. Es especialmente preférente el 2 , 2-bis- (4-hidroxifenil) propano (bisfenol-A) . Los di-fenoles pueden emplearse individualmente o como mezclas arbitrarias. Los difenoles son conocidos por la literatura o pueden obtenerse según procedimientos conocidos por la literatura. Los interruptores de cadena, adecuados para la obtención de los policarbonatos ramificados, aromáticos, termoplásticos, son, por ejemplo, el fenol, el p-clorofenol, el p-terc-butilfenol o el 2, 4, 6-tribromofenol, así como también alquilfenoles de cadena larga, tal como el 4- (1,3-tetrametilbutil) -fenol, según la publicación DE-A 2 842 005 o el monoalquilfenol o bien los dialquilfenoles con un total de 8 hasta 20 átomos de carbono en los alquil-substituyentes, tales como el 3 , 5-di-terc . -butilfenol, el p-iso-octilfenol, el p-terc . -octilfenol, el p-dodecilfenol y el 2- (3,5-dimetilheptil) -fenol y el 4- (3, 5-dimetilheptil) -fenol. La cantidad a ser empleada de los interruptores de cadena se encuentra, en general, entre un 0,5 % en moles y un 10 % en moles, referido a la suma en moles de los difenoles empleados en cada caso. Como interruptores de cadenas para la obtención de los poliéstercarbonatos aromáticos entran en consideración, además de los monofenoles ya citados, también sus ásteres de ácido clorocarbónico así como los cloruros de acilo de ácidos monocarboxílieos aromáticos, que pueden estar substituidos, en caso dado, por grupos alquilo con 1 hasta 22 átomos de carbono o por átomos de halógeno, así como .cloruros de ácidos monocarboxílicos alifáticos con 2 hasta 22 átomos de carbono.
La cantidad en interruptores de cadena supone, respectivamente, desde un 0,1 hasta un 10 % en moles, referido, en el caso de los interruptores de cadenas fenólicos, a los moles de difenoles y, en el caso de los interruptores de cadenas de cloruros de ácidos monocarboxílicos, a los moles de los dicloruros de los ácidos dicarboxílicos . Los poliéstercarbonatos aromáticos pueden contener incorporados también ácidos hidroxicarboxílicos aromáticos. En los poliéstercarbonatos aromáticos, termoplásticos, la proporción en unidades estructurales de carbonato puede variar de manera arbitraria. Preferentemente la proporción en grupos carbonato asciende hasta un 100 % en moles, especialmente hasta un 80 % en moles, de forma especialmente preferente hasta un 50 % en moles, referido a la suma de los grupos éster y de los grupos carbonato. Tanto la proporción en éster como también la proporción en carbonato de los poliéstercarbonatos aromáticos puede presentarse en el policondensado tanto en forma de bloques o distribuida de manera estadística. Los policarbonatos y los poliéstercarbonatos ramificados, termoplásticos, aromáticos, pueden emplearse solos o en mezclas arbitrarias entre sí.
La viscosidad relativa en solución de los poli (éster).Garbonatos, adecuados según . la invención, se encuentra en el intervalo desde 1,20 hasta 1,50, preferentemente desde 1,24 hasta 1,40, especialmente desde 1,25 hasta 1,35, medida en CH2C12 como disolvente, a 25 °C y a una concentración de 0,5 g de/100 mi. Componente B Las bases para el injerto, adecuadas para los polímeros de injerto, según el componente B, son, por ejemplo, cauchos de EP(D)M, es decir aquellos a base de etileno/propileno, además cauchos de acrilato, de poliuretano, de silicona, de etileno/acetato de vinilo así como cauchos compuestos de silicona-acrilato . Son preferentes los cauchos de EPDM, los cauchos de silicona, los cauchos de acrilato y los cauchos compuestos de silicona-acrilato . Son especialmente preferentes los cauchos compuestos de silicona-acrilato . Las bases para el injerto tienen, en general, un tamaño medio de las partículas (valor d50) desde 0,05 hasta 5 /um, preferentemente desde 0,1 hasta 2 µ?t?, especialmente desde 0,1 hasta 1 tm. El tamaño medio de las partículas d50 es el diámetro, por encima y por debajo del cual se encuentra el 50 % en peso de las partículas . Éste puede determinarse con ayuda de la medida por ultracentrifugación (W. Scholtan, H . Lange, Kolloid, ?-,,-y.Z. Polymere 250 (1972), 182-1796) . El contenido en gel de las bases para el injerto supone preferentemente, al menos, el 30 % en peso, especialmente al menos el 40 % en peso (medido en tolueno) . El contenido en gel se determina a 25 °C en un disolvente adecuado (M. Hoffmann, H. Krómer, R. Kuhn, Polymeranalytik I y II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977) . Los cauchos compuestos de silicona-acrilato, adecuados como bases para el injerto, contienen desde 0 hasta 100 % en peso, preferentemente desde 1 hasta 99 % en peso, especialmente desde 10 hasta 99 % en peso, de forma especialmente preferente desde 30 hasta 99 % en peso de componentes de poliórganosiloxano y desde 100 hasta 0 % en peso, preferentemente desde 99 hasta 1 % en peso, especialmente desde 90 hasta 1 % en peso, de forma especialmente preferente desde 70 hasta 1 % en peso de componente de caucho de (met) acrilato de polialquilo (la cantidad total de los componentes correspondientes del caucho da 100 % en peso) . Como cauchos de silicona-acrilato preferentes se emplean aquellos cuya obtención ha sido descrita en las publicaciones JP 08 259 791-A, JP 07 316 409-A y EP-A 0 315 035. Los contenidos correspondientes de estas solicitudes quedan incorporados por lo tanto en esta solicitud.
El componente de poliórganosiloxano en el caucho compuesto -de . silicona-acrilato puede prepararse mediante reacción de un órganosiloxano y de un agente reticulante multifuncional en un proceso de polimerización en emulsión. Además, es posible incorporar puntos activos para el injerto en el caucho mediante la adición de órganosiloxanos insaturados adecuados . El órganosiloxano es, en general, cíclico, conteniendo las estructuras anulares, preferentemente, desde 3 hasta 6 átomos de Si. De manera ejemplificativa pueden citarse el hexametilciclotrisiloxano, el octametilciclotetrasiloxano, el decametilciclopentasiloxano, el dodecametilciclohexasiloxano, el trimetiltrifenilciclotrisiloxano, el tetrametiltetrafenilciclotetrasiloxano, el octafenilciclotetrasiloxano, que pueden ser empleados individualmente o en mezcla de 2 o de varios compuestos . Los componentes órganosiloxano deben participar en la constitución de la parte de silicona en el caucho de silicona-acrilato, al menos en un 50 % en peso, preferentemente al menos en un 70 % en peso, referido a la proporción de silicona en el caucho de silicona-acrilato. Como agentes reticulantes se emplearán, en general, compuestos de silano trifuncionales o tetrafuncionales . En este caso se citarán, de manera ejemplificativa, como especialmente preferentes: el trimetoximetilsilano, el trietoxifenilsilano, el tetrametoxisilano, el tetraetoxis-ilano, . el tetra-n-propoxisilano, el tetrabutoxisilano . Los agentes ramificadores tetrafuncionales, especialmente tetraetoxisilano . La cantidad de agente ramificador supone, en general, desde 0 hasta 30 % en peso (referido al componente de poliorganosiloxano en el caucho de silicona-acrilato) . Para la incorporación de puntos activos para el injerto en el componente de poliorganosiloxano del caucho de silicona-acrilato se emplearán, preferentemente, compuestos que formen una de las estructuras siguientes: ) CH2=CH-SiR5 nO(3.n)/2 donde R5 significa metilo, etilo, propilo o fenilo, R6 significa hidrógeno o metilo, n significa 0, 1 o 2 y p significa un número desde 1 hasta 6.
El (met) acriloiloxisilano es un compuesto preferente para la formación de la estructura (GI 1) . Los (met) acriloiloxisilanos preferentes son, por ejemplo el ß-metracriloiloxi-etil-dimetoxi-metil-silano, el ?-metacriloil-oxi-propilmetoxi-dimetil-silano, el ?-metacriloiloxipropil-dimetoxi-metil-silano, el ?-metacriloiloxipropil-trimetoxi-silano, el ?-metacriloiloxi-propil-etoxi-dietil-silano, el ?-metacriloiloxipropil-dietoxi-metil-silano, el ?-metacriloiloxi-butil-dietoxi-metil-silano . Los vinilsiloxanos, especialmente el tetrametil-tetravinil-ciclotetrasiloxano, son capaces de formar la estructura GI-2. De manera ejemplificativa el p-vinilfenil-dimetoxi-metilsilano puede formar la estructura GI-3. El ?-mercaptopropildimetoxi-metilsilano, el ?-mercaptopropilmetoxi-dimetilsilano, el ?-mercaptopropildietoximetilsilano, etc. pueden formar la estructura (GI-4) . La cantidad de estos compuestos supone desde 0 hasta 10, preferentemente desde 0,5 hasta 5 % en peso (referido al componente de poliórganosiloxano) . El componente acrilato en el caucho compuesto de silicona-acrilato puede prepararse a partir de (met) acrilatos de alquilo, agentes reticulantes y unidades monómeras con actividad de inj erto .
Como (met) acrilatos de alquilo pueden citarse, de manera ejemplificafeiva y. preferente, los acrilatos de alquilo tales como el acrilato de metilo, el acrilato de etilo, el acrilato de n-propilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de 2-etilhexilo y los metacrilatos de alquilo tales como el metacrilato de hexilo, el metacrilato de 2-etilhexilo, el metacrilato de n-laurilo y, de forma especialmente preferente, el acrilato de n-butilo. Como agentes reticulantes se emplearán compuestos polifuncionales . A este respecto pueden citarse, de manera ej emplificativa : el dimetacrilato de etilenglicol, el dimetacrilato de propilenglicol, el dimetacrilato de 1,3-butilenglicol y el dimetacrilato de 1, 4-butilenglicol . Para la incorporación de puntos con actividad de injerto se emplearán, por ejemplo, los compuestos siguientes, solos o en mezcla: el metacrilato de alilo, el cianurato de trialilo, el isocianurato de trialilo, el metacrilato de alilo. El metacrilato de alilo puede actuar también como agente reticulante. Estos compuestos se emplearán en cantidades desde 0,1 hasta 20 % en peso, referido al componente de caucho de acrilato en el caucho compuesto de silicona-acrilato . Los métodos para la obtención de los cauchos compuestos de silicona-acrilato, a ser empleados preferentemente en las composiciones según la invención, así como su injerto con monómeros se describen, por ejemplo, en las publicaciones US-A 4 888 388-, . JP .08 .259 791 A2, JP 07 31.6 409A y EP-A 0 315 035. Como base para el injerto para el polímero de injerto B entran en consideración tanto cauchos compuestos de silicona-acrilato, cuyos componentes de silicona y de acrilato forman una estructura de núcleo-corteza, así como también aquellos que forman una estructura reticular, en la que los componentes acrilato y silicona están completamente interpenetrados ( "interpenetrating network" ) ¦ La polimerización por injerto sobre las bases para el injerto, precedentemente descritas, puede llevarse a cabo en suspensión, en dispersión o en emulsión. Es preferente la polimerización en emulsión continua o discontinua. Esta polimerización de injerto se lleva a cabo con iniciadores por medio de radicales (por ejemplo peróxidos, compuestos azoicos, hidroperóxidos, persulfatos, perfosfatos) y, en caso dado, con empleo de emulsionantes aniónicos, por ejemplo sales de carboxonio, sales de ácidos sulfónicos o sulfatos orgánicos. En este caso se forman polímeros de injerto con elevados rendimientos en injerto, es decir que se enlaza químicamente una proporción elevada del polímero de injerto, de los polímeros de injerto, sobre el caucho. Para la formación de la corteza de injerto del polímero de injerto B, entran en consideración, preferentemente, las mezclas constituidas por desde 50 hasta 99 % en peso de vinilaromatos y/o de vinilaromatos substituidos en el núcleo (tales como, por ejemplo, el estireno, el a-metilestireno, el p- metilestireno, el p-cloroestireno) y/o de metacrilatos de alquilo (con 1 hasta 8 átomos de carbono) (tales como el metacrilato de metilo, el metacrilato de etilo) y desde 1 hasta 50 % en peso de cianuros de vinilo (nitrilos insaturados tales como el acrilonitrilo y el metacrilonitrilo) y/o de (met) acrilatos de alquilo (con 1 hasta 8 átomos de carbono) , (tales como el metacrilato de metilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de tere . -butilo) y/o de derivados ácidos carboxílicos insaturados (tales como los anhídridos e imidas) (por ejemplo el anhídrido del ácido maleico y la N-fenil- maleinimida) . Los monómeros preferentes son el estireno, el -metilestireno, el metacrilato de metilo, el acrilonitrilo y el anhídrido del ácido maleico. De forma especialmente preferente entran en consideración a modo de monómeros para el injerto, mezclas constituidas por estireno y por acrilonitrilo así como el metacrilato de metilo. El componente B puede contener (co) polímero libre, es decir no sobreinj ertado constituido en caso dado por vinilaromatos substituidos en el núcleo, (met) acrilatos de alquilo (con 1 a 8 átomos de carbono) , cianuros de vinilo y/o derivados de ácidos carboxilicos insaturados . Éste se forma bien en la-. -reacción de injerto propiamente dicha o se prepara en una etapa individual de polimerización y se mezcla con el producto procedente de la polimerización por injerto, pudiéndose llevar a cabo esta mezcla tanto en una etapa de preamasado como también durante el amasado del conjunto de la composición. Componente C Las composiciones polímeras, según la invención, pueden estar acabadas de manera ignífuga en ausencia de halógeno. Para ello son adecuados, especialmente, agentes protectores contra la llama a base de compuestos de fósforo, de silicio, de nitrógeno y/o de azufre.
Preferentemente se emplearán compuestos del fósforo a modo de agentes protectores contra la llama, especialmente ésteres del ácido fosfórico y del ácido fosfónico, fosfazenos, fósforoamidatos y fosfonataminas .
De forma especialmente preferente se emplearán como aditivos ignifugantes aquellos ésteres del ácido fosfórico o bien del ácido fosfónico, oligómeros, de la fórmula general (IV) en la que R1, R2, R3 y R4, significan, independientemente entre sí, alquilo- con 1 hasta 8 átomos de carbono, cicloalquilo con 5 hasta 6 átomos de carbono, arilo con 6 hasta 20 átomos de carbono o aralquilo con 7 hasta 12 átomos de carbono, substituidos, respectivamente, en caso dado por alquilo, preferentemente por alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono, n significan, independientemente entre sí, 0 o 1, q significa desde 0,5 hasta 30 y X significa un resto aromático mononuclear o polinuclear con 6 hasta 30 átomos de carbono, o un resto alifático, lineal o ramificado, con 2 hasta 30 átomos de carbono, que puede estar substituido por OH- y que puede contener hasta 8 enlaces tipo éter.
Preferentemente R1, R2, R3 y R4 significan, independientemente entre sí, alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono, fenilo, naftilo o fenil-alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono. Los grupos aromáticos R1, R2, R3 y R4 pueden estar substituidos, por su parte, por grupos alquilo, preferentemente por alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono. Los restos arilo, especialmente preferentes, son cresilo, fenilo, xilenilo, propilfenilo o butilfenilo.
En la fórmula (IV) X significa, preferentemente, un resto aromático mononuclear o polinuclear con 6 hasta 30 átomos de carbono .. Este se deriva preferentemente de los difenoles de la fórmula (I) .
En la fórmula (IV) , significan, independientemente entre si, 0 o 1, ferentemente n es igual a 1. significa valores desde 0,5 hasta 30, preferentemente desde 0,8 hasta 15, de forma especialmente preferente desde 1 hasta 5, en particular desde 1 hasta 2, De forma especialmente preferente, significa especialmente X se deriva de la resorcina, de la hidroquinona, del bisfenol A o del difenilfenol. De forma especialmente preferente X se deriva del bisfenol A.
Otros compuestos fosforados, preferentes, son los compuestos de la fórmula ( IVa) en la que R1 , R2 , R3 y R4 , n y q tienen el significado indicado en el caso de la fórmula ( IV) , m significan, independientemente entre si, 0, 1, 2, 3 o 4, R5 y R6 significan, independientemente entre si, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, preferentemente metilo o etilo, e Y significa alquilideno con 1 a 7 átomos de carbono, alquileno con 1 a 7 átomos de carbono, cicloalquileno con 5 a 12 átomos de carbono, cicloalquilideno con 5 a 12 átomos de carbono, -O-, -S-, -SO-, -S(¼- o -CO-, preferentemente isopropilideno o metileno Es especialmente preferente con q = 1 hasta 2.
Los compuestos del fósforo, según el componente C, son conocidos (véanse, por ejemplo, las publicaciones EP-A 0 363 608, EP-A 0 640 655) o pueden prepararse de manera análoga a la de los procedimientos conocidos (véase la publicación Ullmanns Encyklopdie der technischen Chemie, tomo, 18, página 301 y siguientes; 1979; Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, tomo 12/1, página 43; Beilstein, tomo 6, página 177).
Los valores medios de q pueden obtenerse por la determinación, según medios adecuados (cromatografía gaseosa (GC) , cromatografía líquida de alta presión (HPLC) , cromatografía de permeación de gel (GPC) ) , de la composición de la mezcla de los fosfatos (distribución de los pesos moleculares) y calculándose a partir de la misma los valores medios para q.
Los agentes protectores contra la llama según el componente C se emplean, por regla general, en cantidades de aplicación de hasta un 40 % en peso, preferentemente de hasta un 30 % en peso, especialmente de hasta un 25 % en peso, referido a 100 partes en peso de A + B.
Componente D. Los agentes protectores contra la llama, según el componente C, se emplearan frecuentemente en combinación con los denominados agentes antigoteo, que reducen la tendencia del material a desprender gotas en combustión en caso de incendio. De manera ejemplificativa pueden citarse, en este caso, compuestos, de las clases de substancias de las poliolefinas fluoradas, de las siliconas así como de las fibras de aramida. Estos pueden emplearse también en las composiciones según la invención. Preferentemente se emplearán poliolefinas fluoradas como agentes antigoteo. Las poliolefinas fluoradas son conocidas y se han descrito, por ejemplo en la publicación EP-A 640 655. Estas se comercializan, por ejemplo, bajo la marca Teflon® 30 N de la firma DuPont. Las poliolefinas fluoradas pueden emplearse tanto en forma pura como también en forma de una mezcla coagulada de emulsiones de poliolefinas fluoradas con emulsiones de polímeros para el injerto, según el componente B, o con una emulsión de un (co) polímero a base de vinilaromatos , especialmente a base de estireno/acrilonitrilo o de metacrilato de metilo, mezclándose la poliolefina fluorada, a modo de emulsión, con una emulsión del polímero de injerto o del copolímero y coagulándose a continuación. Además, las poliolefinas fluoradas pueden emplearse a modo de mixtura previa con el polímero de injerto, componente B, o de un copolímero, preferentemente a base de monómeros vinílicos. Las poliolefinas fluoradas se mezclan, en forma de polvo, con un polvo o granulado del polímero de injerto o del copolímero y se amasan en fusión, en general, a temperaturas desde 200 hasta 330°C en dispositivos usuales, tales como amasadores-internos , . extrusoras o husillos de doble árbol. Las poliolefinas fluoradas pueden emplearse también en forma de una mezcla madre, que se prepara mediante polimerización en emulsión de, al menos, un monómero monoetilénicamente insaturado en presencia de una dispersión acuosa de la poliolefina fluorada. Los componentes monómeros preferentes son el estireno, el acrilonitrilo, el metacrilato de metilo y sus mezclas. El polímero se emplea en forma de polvo esparcible, tras precipitación ácida y subsiguiente secado. Los coagulados, las mixturas previas o las mezclas madres tienen, usualmente, contenidos en materia sólida de poliolefina fluorada desde un 5 hasta un 95 % en peso, preferentemente desde un 7 hasta un 80 % en peso. Las poliolefinas fluoradas se emplean, por regla general, en concentraciones de hasta un 2 % en peso, preferentemente de hasta un 1 % en peso, especialmente de hasta un 0,5 % en peso, referido a 100 partes en peso de A + B, refiriéndose los datos cuantitativos, cuando se utilice un coagulado, una mixtura previa o una mezcla madre, a la poliolefina fluorada pura. Componente E (otros aditivos) Las composiciones según la invención pueden contener, además, hasta un 50 % en peso, preferentemente hasta un 30 % en peso, especialmente hasta un 15 % en peso, referido a 100 partes en -peso de A + B, de otros polímeros y/o aditivos usuales para polímeros. Ejemplos de otros polímeros son, especialmente, poliésteres, preferentemente poliésteres aromáticos, especialmente tereftalatos de polietileno y tereftalatos de polibutileno, y aquellos polímeros compuestos que puedan presentar un efecto sinérgico en caso de incendio mediante el favorecimiento de la formación de una capa de carbón estable. Preferentemente éstos son óxidos y sulfuros de polifenileno, resinas epoxídicas y fenólicas, novolacas y poliéteres. Como aditivos polímeros posibles pueden ser empleados estabilizantes al calor, estabilizantes a la hidrólisis, estabilizantes a la luz, agentes auxiliares para la fluencia y para la transformación, agentes lubrificantes y para el desmoldeo, absorbedores de los UV, antioxidantes, antiestáticos, agentes para la conservación, favorecedores de la adherencia, cargas y productos de refuerzo en forma de fibras, de plaquetas o de partículas (tales como fibras de vidrio, fibras de carbono, talco, wollastonita y materiales inorgánicos a nanoescala) , colorantes, pigmentos, agentes de nucleación, agentes para el espumado, otros aditivos inhibidores de la llama y agentes para reducir el desprendimiento de humo así como mezclas constituidas por los aditivos citados.
Las composiciones según la invención se preparan por mezcla de-- los . componentes correspondientes, de manera conocida y amasado en fusión o extrusión en fusión a temperaturas desde 200°C hasta 300°C en dispositivos usuales tales como amasadores internos, extrusoras y husillos de doble árbol. La mezcla de los componentes individuales puede llevarse a cabo de manera conocida tanto de forma sucesiva como también de manera simultánea y, concretamente, tanto a 20 °C aproximadamente (temperatura ambiente) como también a temperatura más elevada. Las composiciones según la invención pueden emplearse para la obtención de cuerpos moldeados de cualquier tipo. Éstos pueden fabricarse, por ejemplo, mediante colada por inyección, por extrusión y según procedimientos de moldeo por soplado. Otra forma de transformación consiste en la fabricación de cuerpos moldeados mediante embutición a partir de placas o de láminas fabricadas previamente . Las composiciones según la invención son adecuadas, de manera especialmente preferente, para la extrusión, para el moldeo por soplado y para la embutición. El objeto de la presente invención está constituido también por un procedimiento para la obtención de la composición así como por su empleo para la fabricación de piezas moldeadas así como por las propias piezas moldeadas .
Ejemplos de tales piezas moldeadas son láminas, perfiles, piezas para carcasas de cualquier tipo, por ejemplo para aparatos domésticos tales como exprimidores de jugos, máquinas de café, batidoras; para máquinas de oficina tales como monitores, impresoras, copiadoras; además placas, tubos, canales para instalaciones eléctricas, perfiles y en el sector de la construcción, construcción interna y aplicaciones externas; piezas para el campo de la electrónica tales como conmutadores y enchufes así como piezas internas y externas para el automóvil . Las composiciones según la invención pueden emplearse especialmente, por ejemplo, para la' fabricación de las siguientes piezas moldeadas : Piezas para el equipamiento interno de vehículos ferroviarios, navios, aeronaves, autobuses y automóviles, tapacubos, carcasas para aparatos eléctricos que contengan transformadores pequeños, carcasas para aparatos para el tratamiento y la transmisión de informaciones, carcasas y revestimientos para finalidades medicinales, aparatos de masaje y carcasas para los mismos, vehículos de juguete para niños, elementos de pared planos, carcasas para instalaciones de seguridad, parachoques traseros, piezas para carrocerías del automóvil, recipientes de transporte térmicamente aislados, dispositivo para el mantenimiento y el cuidado de pequeños animales, piezas moldeadas para equipos sanitarios y de baño, rejillas de cobertura para orificios de ventilación, piezas moldeadas para casetas de jardín y de-aparatos, carcasas para aparatos de jardinería. Los ejemplos siguientes sirven para explicar aún más la invención. Ejemplos Los componentes indicados en la tabla 1 y explicados brevemente a continuación se amasan en fusión en una máquina ZSK-25 a 260 °C. Las probetas se fabrican en una máquina de colada por inyección del tipo Arburg 270 E a 260°C. Componentes Componente Al Policarbonato ramificado a base de bisfenol A con una viscosidad relativa en solución de r\ el = 1,31, medida en CH2C12 como disolvente a 25 °C y a una concentración de 0,5 g/100 mi, que se ha ramificado mediante el empleo de 0,3 % en moles de isatinbiscresol referido a la suma del bisfenol A y del isatinbiscresol. Componente A2 Policarbonato lineal a base de bisfenol A con una viscosidad relativa en solución de ?Ge? = 1,31, medida en CH2C12 como disolvente a 25 °C y con una concentración de 0,5 g/100 mi. Componente A3 Policarbonato ramificado a base de bisfenol A con una viscosidad relativa en solución de r\xel = 1,28, medida en C¾C12 como disolvente a 25°C y a una concentración de 0,5 g/100 mi, que.se ha ramificado mediante el empleo de 0,3 % en moles de isatinbiscresol referido a la suma de bisfenol A y de isatinbiscresol. Componente A4 Policarbonato lineal a base de bisfenol A con una viscosidad relativa en solución de r|rei = 1/28, medida en CH2C12 como disolvente a 25°C y a una concentración de 0,5 g/100 mi. Componente Bl Polímero de injerto de 40 partes en peso de un copolímero formado por estireno y por' acrilonitrilo en la proporción 73:27 sobre 60 partes en peso de caucho de polibutadieno reticulado, preparado mediante polimerización emulsión (diámetro medio de las partículas d50 = 0,3 µp?) . Componente B2 Blendex® WX270: caucho de EPD injertado con estireno y con acrilonitrilo de la firma U G ABS Ltd. , Tokio, Japón. Componente B3 Metablen® S2001: caucho compuesto de silicona-acrilato de butilo injertado con metacrilato de metilo de la firma Mitsubishi Rayón Co. Ltd., Tokio, Japón. Componente B4 Copolímero de estireno/acrilonitrilo con una proporción en peso de estireno/acrilonitrilo de 72:28 y con una viscosidad límite de 0,55 dl/g (medida en dimetilformamida 20°C) . . . ... Componente C Oligofosfato basado en bisfenol-A Componente Di Polímero de tetraflúoretileno como mezcla coagulada constituida por una emulsión de polímero de injerto-SAN según el componente Bl en agua y de una emulsión de polímero de tetraflúoretileno en agua. La proporción en peso entre el polímero de injerto Bl y el polímero de tetraflúoretileno en la mezcla es de 90 % en peso sobre el 10 % en peso. La emulsión de polímero de tetraflúoretileno tiene un contenido en materia sólida del 60 % en peso, el diámetro medio de las partículas se encuentra comprendido entre 0,05 y 0,5 µp?. La emulsión de polímero de injerto-SAN tiene un contenido en materia sólida del 34 % en peso y un diámetro medio de las partículas de látex dso = 0,3 um.
La emulsión del polímero de tetraflúoretileno (Teflon 30 N) s .-.-mezcla .con. la emulsión .del polímero de injerto-SAN y se estabiliza con un 1,8 % en peso, referido a la materia sólida del polímero, de antioxidantes fenólicos . La mezcla se coagula a 85 hasta 95°C con una solución acuosa de MgS04 (sal amarga) y ácido acético a pH 4 hasta 5, se filtra y se lava hasta prácticamente ausencia de electrolitos, a continuación se libera por centrifugación de la cantidad principal del agua y, seguidamente, se seca a 100°C para formar un polvo. Componente D2 Blendex® 449: mezcla madre de teflón constituida por 50 % en peso de copolímero de estireno-acrilonitrilo y 50 % en peso de PTFE de la firma GE Specialty Chemicals, Bergen op Zoom (Países Bajos) . Componente E1/E2 Tetraes tearato de pentaeritrita como agente lubrificante/para el desmoldeo (El) . Estabilizante de fosfito (E2) . El comportamiento al desgarro bajo tensión por el efecto de los productos químicos (comportamiento ESC) se ensaya en barretas con unas dimensiones de 80 mm x 10 mm x 4 mm según ISO 4599. Como medio de ensayo se utiliza, en el caso de las composiciones ignífugas, una mezcla formada por un 60 % en volumen de tolueno y por un 40 % en volume-n . de isopropanol . Esta mezcla sirve como modelo para un agente agresivo de limpieza/desengrasado. En el caso de composiciones no ignífugas se empleará una mezcla constituida por un 50 % en volumen de isooctano y por un 50 % en volumen de tolueno. Esta mezcla sirve como modelo para un combustible Otto. Las probetas se someten a una dilatación previa por medio de una plantilla en forma de arco de círculo y se determina el tiempo hasta la rotura en el medio correspondiente como función de la dilatación previa. Se evalúa la dilatación previa mínima a la cual se produce la rotura en el transcurso de 5 minutos . El comportamiento a la combustión se midió según UL-Subj . 94V sobre barretas con unas dimensiones de 127 mm x 12,7 mm x 1,5 mm. Se ha representado en la tabla 1 y en la tabla 2 un resumen de las propiedades de la composición según la invención o bien de las probetas obtenidas a partir de la misma.
Tabla 1: Masas de moldeo ignífugas y sus propiedades VI * 1 2 V2* V3* V4* Componentes í partes en pésol Al PC (ramificado) 84,8 84,7 84,7 A2 PC (lineal) 84,8 84,7 84,7 B l ABS 3,5 3,5 B2 AES 4,7 4,7 B3 A(SÍ+A)S 4,7 4,7 C BDP 10,1 10,1 10,1 10,1 10,1 10,1 DI PTFE- mezcla madre 1 ,3 - - 1,3 - - D2 PTFE- mezcla madre - 0,2 0,2 - 0,2 0,2 El PETS 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 E2 Estabilizante de fosfito 0,1 0,1 0, 1 0, 1 0, 1 0,1 Modificador del injerto constituido por B y D 4,7 4,8 4,8 4,7 4,8 4,8 PTFE procedente de D 0, 1 0, 1 0, 1 0,1 0,1 0,1 Propiedades ESC (dilatación de la fibra marginal en %)1 ,2 2,2 2,0 1 ,4 1 ,0 1 ,6 Evaluación UL94 V V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 Ensayo comparativo Tabla 2: Masas de moldeo no ignífugas y sus propiedades 3 4 V5 V6 Componentes Tpartes en peso! A3 PC (ramificado) 56,5 56,5 - - A4 PC (lineal) - - 56,5 56,5 B2 AES 24,8 24,8 - B3 A(Si+A)S - 24,8 - 24,8 B4 SAN 17,8 17,8 17,8 17,8 El PETS 0,7 0,7 0,7 0,7 E2 Estabilizador de fosfito 0,2 0,2 0,2 0,1 Propiedades ESC (dilatación de la fibra marginal en %)2,4 >2,4 2,0 2,4 Se desprende de los ejemplos y de los ejemplos comparativos de las tablas 1 y 2 que -independientemente de que las composiciones contengan agentes protectores contra la llama - las composiciones de policarbonato con polímeros de injerto exentos de butadieno, a base de policarbonato ramificado, presentan mejores comportamientos ESC que las composiciones equivalentes con policarbonato lineal con la misma viscosidad en solución. En el caso de las composiciones PC + ABS con polímero de injerto basado en caucho de polibutadieno se observa un comportamiento inverso, es decir que el comportamiento ESC es mejor en este caso cuando se utiliza un policarbonato lineal (véase VI y V2) . Se hace constar_que,. con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

  1. EIVINDICACIO ES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaeiones : 1. - Composiciones, que contienen A) desde 40 hasta 99,5 partes en peso de policarbonato y/o de poliéstercarbonato aromático y B) desde 0,5 hasta 60 partes en peso de polímero de injerto, con una base para el injerto diferente del caucho de polibutadieno, caracterizadas porque el policarbonato o el poliéstercarbonato están constituidos por un polímero ramificado, que está basado en unidades monómeras fenólicas trifuncionales o tetrafuncionales a modo de ramificadores , que pueden contener también funcionalidades amina como grupos funcionales polimerizables . 2. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque B es un polímero de injerto en forma de partículas, que se ha preparado mediante polimerización en emulsión. 3. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 2, caracterizadas porque B es un polímero de injerto con una base para el injerto elegida entre el grupo formado por cauchos de EPDM, cauchos de silicona, cauchos de acrilato y cauchos compuestos de silicona-acrilato. . . - Composiciones de conformidad con la reivindicación 3, caracterizadas porque B es un polímero de injerto con una corteza de injerto constituida por desde 50 hasta 99 partes en peso de vinilaromatos , de vinilaromatos substituidos en el núcleo y/o de (met) acrilatos de alquilo (con 1 a 8 átomos de carbono) y desde 1 hasta 50 partes en peso de cianuros de vinilo, de (met) acrilatos de alquilo (con 1 a 8 átomos de carbono) y/o derivados de ácidos carboxílicos insaturados . 5. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque B contiene un (co) polímero libre constituido por vinilaromatos, en caso dado substituidos en el núcleo, (met) acrilatos de alquilo (con 1 a 8 átomos de carbono) , cianuros de vinilo y/o derivados de ácidos carboxílicos insaturados . 6.- Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque A es un poli (éster) carbonato aromático con isatinbiscresol como ramificador. 7. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 3, caracterizadas porque el contenido en ramificador en el policarbonato aromático A está comprendido entre un 0,01 y un 5 % en moles, referido a la suma de difenol y del ramificador en el polinester) carbonato. 8. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizadas porque el contenido en ramificador en el poli (éster) carbonato aromático A está comprendido entre un 0.1 y un 0,5 % en moles referido a la suma del difenol y del ramificador en el poli (éster) carbonato . 9. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque el poli (éster) carbonato A presenta una viscosidad relativa en solución desde 1,25 hasta 1,35, medida en CH2C12 como disolvente, a 25 °C y a una concentración de 0,5 g/100 mi. 10. - Composiciones de confbrmidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque contienen a modo de agentes protectores contra la llama, al menos, un compuesto elegido del grupo formado por compuestos del fósforo, del silicio, del nitrógeno y del azufre. 11. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque contienen, al menos, un agente protector contra la llama basado en fósforo, exento de halógeno, elegido del grupo formado por los ésteres del ácido fosfórico y del ácido fosfónico, los fosfazenos, los fósforoamidatos y las fosfonataminas . 12. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 11, caracterizadas porque contienen, al menos, un éster del ácido fosfórico o del ácido fosfónico de la fórmula general en la que R1, R2, R3 y R4, significan, independientemente entre si, respectivamente alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, cicloalquilo con 5 a 6 átomos de carbono, arilo con 6 a 20 átomos de carbono o aralquilo con 7 a 12 átomos de carbono, substituidos, respectivamente, en caso dado, por alquilo , n significan, independientemente entre si, 0 o 1, q significa un número desde 0,5 hasta 30 y X significa un resto aromático mononuclear o polinuclear con 6 hasta 30 átomos de carbono, o un resto alifático, lineal o ramificado, con 2 hasta 30 átomos de carbono, que está substituido por OH- y que puede contener hasta 8 enlaces éter. 13.- Composiciones de conformidad con la reivindicación 12, caracterizadas porque X se elige del grupo formado por 14. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 13, caracterizadas porque q toma un valor comprendido entre 1 y 2. 15. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 10, caracterizadas porque contienen, además, un agente antigoteo elegido del grupo formado por las poliolefinas fluoradas, las siliconas y las fibras de aramida. 16.- Composiciones de conformidad con la reivindicación 10, caracterizadas porque el agente protector contra la llama se emplea en una cantidad de hasta 25 partes en peso referido a la suma de A) policarbonato y B) polímero de injerto. 17. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 15, caracterizadas porque el agente antigoteo se emplea en una cantidad de hasta 0,5 partes en peso referido a la suma de ?) policarbonato y B) polímero de injerto. 18. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque contienen, además, al menos otro polímero elegido del grupo formado por poliésteres, óxidos y sulfuros de polifenileno, resinas epoxídicas y fenólicas, novolacas y poliéteres. 19. - Composiciones de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque contienen, además, al menos un aditivo polímero elegido del grupo formado por lo estabilizantes al calor, los estabilizantes a la hidrólisis, los estabilizantes a la luz, los agentes auxiliares para la fluencia y la transformación, los agentes lubrificantes y para el desmoldeo, los absorbedores de los UV, los antioxidantes, los antiestáticos, los agentes para la conservación, los favorecedores de ' la adherencia, los productos de carga y los productos de refuerzo en forma de fibras, de plaquetas o de partículas, los colorantes, los pigmentos, los agentes de nucleación, los agentes espumantes, otros aditivos inhibidores de la llama y agentes para reducir el desprendimiento de humo . 20. - Uso de las composiciones de conformidad con la reivindicación 1 para la fabricación de piezas moldeadas. 21.- Piezas moldeadas caracterizadas porque contienen composiciones de conformidad con la reivindicación 1.
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