MXPA96003349A - Composiciones de mezcla polimerica de carbonatorellenas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición de mezcla polimérica rellena, comprendiendo:a) un componente de polímero de carbonato;b) un componente de copolímero aromático de monovinilideno que no contiene un componente de polímero de hule después de que la composición ha sido mezclada por fusión;y c) un relleno inorgánico en la forma de partículas que tienen un tamaño de partícula promedio en número menor que, o igual a 10 micras (æm), y una proporción promedio del diámetro al espesor (D/T) de 4 a 30 según se miden sobre fotomicrografías electrónicas de una sección delgada de un polímero, a una amplificación de 3,000 a 15,000.

Description

COMPOSICIONES DE MEZCLA POLIMERICA DE CARBONATO RELLENAS La presente invención se refiere a composiciones de 5 mezcla polimérica rellenas, las cuales comprenden un polímero de carbonato, un copolímero aromático de monovinilideno, y un relleno inorgánico. Inesperadamente se ha ^descubierto que estas mezclas son sorprendentemente fáciles de procesar, y poseen una combinación inesperadamente mejorada de módulo ***? (rigidez) y resistencia a la expansión térmica lineal, mientras que mantienen un buen equilibrio efectivo por el costo en otras categorías de propiedades físicas, incluyendo resistencia a la intemperie, estética superficial, resistencia al calor, y dureza. Estas composiciones son particularmente útiles en la preparación de objetos moldeados, particularmente partes grandes preparadas mediante técnicas de moldeo por inyección y que requieren de buenas combinaciones de estos —. tipos de propiedades. Estas propiedades se desean particularmente para la producción de alojamientos de espejos de automóviles moldeados por inyección, rejillas de ventilación de sombrerete, y tableros de instrumentos o alojamientos de instrumentos tales como para herramientas de energía o para teléfonos. La utilización de mezclas poliméricas de carbonato en algunas aplicaciones típicamente ha estado acompañada por algunos efectos indeseados, debido al hecho de que estos polímeros tienen un coeficiente de expansión térmica lineal (CLTE) relativamente alto. El valor del coeficiente de expansión térmica lineal refleja la tendencia de un material a sufrir cambios dimensionales debido a las fluctuaciones 5 térmicas, especialmente cuando está en la forma de artículos moldeados o extruidos más grandes. Por ejemplo, si un tablero de instrumentos de un automóvil se expande o se contrae excesivamente en condiciones extremadamente calientes o frías, --"— podría dar como resultado que se ondule o que se ajuste mal en el producto terminado ensamblado, que rechine, y/o que se fracture por tensión en el punto de sujeción. De otra manera, debe hacer suficiente compensación en la construcción del producto o en el dispositivo de sujeción para la expansión y contracción de la parte. 15 En las aplicaciones tales como partes automotrices interiores, también es deseable proporcionar una baja —. resistencia al impacto de la temperatura. Aunque es posible proporcionar una mejor resistencia al calor, mejor módulo, y mejores coeficientes de expansión térmica lineal en las 0 mezclas poliméricas de carbonato mediante la incorporación de mayores cantidades de rellenos, con frecuencia se reduce la dureza, particularmente la resistencia al impacto de dardo a baja temperatura, hasta niveles inaceptables, con los rellenos fibrosos. Actualmente, los copolímeros de estireno y anhídrido 5 maleico (SMA) rellenos de vidrio son uno de los materiales más frecuentemente utilizados para el moldeo por inyección de tableros de instrumentos de automóviles de módulo alto. Estos materiales son suficientemente rígidos y resistentes al calor para desempeñar su función, pero típicamente son quebradizos y tienen problemas de rompimiento durante la instalación y/o transporte, y tienen una superficie inaceptable para las aplicaciones no cubiertas. Más aún, los aditivos de refuerzo fibrosos, tales como fibra de vidrio, son de una naturaleza anisotrópica, y son muy eficientes para bajar el coeficiente de expansión térmica lineal en la dirección del flujo, pero no en la dirección del flujo transversal. También se sabe que estos aditivos provocan un desgaste excesivo en el equipo de procesamiento y de moldeo. En el pasado, se han empleado diferentes técnicas en un intento por preparar o modificar las mezclas poliméricas de carbonato rellenas para reducir o eliminar estas limitaciones, y hacer que estos polímeros sean adecuados para un rango más amplio de aplicaciones. En la Patente Europea Número EP 135,904, se muestra que mezclas especificadas de poli (tereftalato de etileno), polímero de carbonato, y modificadores de impacto de hule injertados, tienen buenas combinaciones de resistencia al impacto y resistencia a la deformación cuando contienen un relleno de talco. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,098,734, describe mezclas que comprenden un interpolímero de matriz, un copolímero de hule injertado, un polímero diferente de los dos polímeros anteriores que tiene un parámetro de solubilidad en la escala de* 8.5 a 13, y un relleno inorgánico. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,763,133, describe, 5 como una capa en una estructura de antena laminada en múltiples capas, mezclas de ciertas resinas termoplásticas con rellenos inorgánicos, incluyendo fibra de vidrio, talco, o arcilla. El relleno se agrega para bajar el coeficiente de -"- expansión térmica lineal, mientras que eleva el módulo 0 flexural. El polímero de carbonato se enlista entre las numerosas resinas termoplásticas que se alega que son adecuadas para utilizarse en esta capa del laminado. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 3,424,703 describe que a partir del 0.025 al 0.5 por 5 ciento en peso de rellenos de sílice o talco con un tamaño de partículas hasta 10 mieras, se puede incorporar en policarbonatos aromáticos para proporcionar películas delgadas relativamente exentas de niebla, con un bajo coeficiente de expansión térmica lineal. 0 En la Patente Japonesa Número JP 52-63,954 (1977), se describen mezclas compuestas del 20 al 45 por ciento en peso de una resina ABS, del 45 al 20 porciento en peso de una resina de policarbonato, y del 5 al 30 por ciento en peso de talco. En la Patente Japonesa Número JP 138,550 (1987), se 5 agrega tereftalato de polibutileno a mezclas de policarbonato/relleno inorgánico (por ejemplo, talco) , para tratar de mejorar la dureza. En la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,091,461, se muestra que unos rellenos de talco especificados, que tienen el tamaño pequeño apropiado y la forma de plato, proporcionan mezclas específicas de carbonato y polímeros aromáticos de vinilo modificados con hule, con buenas combinaciones de coeficiente de expansión térmica lineal, dureza, y resistencia a la distorsión por calor. Aunque el uso de modificadores de impacto de hule en estos tipos de mezclas copol imér icas de carbonato/monovinilideno se conoce y ayuda a mejorar o a mantener la dureza, se sabe que el costo del producto, la resistencia al calor, el módulo, la resistencia a la intemperie, y la procesabilidad, se pueden afectar adversamente. Por otra parte, como se nota en la Patente Japonesa Número JP 51-70,992 (1976), también se ha descubierto que las mezclas copoliméricas de carbonato/monovinilideno que no contienen un componente de hule, son muy difíciles de procesar en granulos estándares y en artículos configurados o extruidos, debido a la tendencia de estos polímeros a exhibir un hinchamiento en el dado sobre su extrusión a partir del orificio del dado. En vista de la continua necesidad de mejores combinaciones de propiedades en los termoplásticos de ingeniería, sería deseable que se proporcionara una mezcla polimérica rellena que mejorara las combinaciones de costo, procesabilidad, estética superficial, y propiedades físicas, incluyendo el coeficiente de expansión térmica lineal, el módulo, la resistencia al impacto (especialmente a bajas temperaturas) , la resistencia a la intemperie, y la resistencia a la distorsión por calor. De conformidad con la presente invención, ahora se --- proporcionan estas composiciones de mezcla polimérica rellenas, las cuales comprenden: (a) un componente de polímero de carbonato; (b) un copolímero aromático de monovinilideno que no contiene un componente de polímero de hule injertado; (c) un relleno inorgánico que tiene un tamaño de partículas promedio en número menor o igual a 10 mieras (µm) , y una proporción del diámetro promedio al espesor (D/T) de 4 a 30; el componente de polímero de carbonato opcionalmente comprende: (a) (1) un componente modificador de impacto de polímero de hule. De preferencia, estas composiciones de mezcla polimérica rellenas comprenden: (a) un polímero de carbonato en una cantidad del 50 al 95 por ciento en peso, basándose en el peso de los componentes (a) y (b) ; (b) un copolímero aromático de monovinilideno en una cantidad del 5 al 50 por ciento en peso, basándose en el peso de los componentes (a) y (b) ; y (c) un relleno inorgánico en una cantidad del 1 al 17 por ciento en peso, basándose en el peso de los componentes (a) , (b) y (c) . Una modalidad de la presente invención es una composición de mezcla polimérica rellena que comprende: (a) un componente de polímero de carbonato que contiene un componente 5 de polímero de hule; (b) un copolímero aromático de monovinilideno que no contiene un componente de polímero de hule injertado, y (c) un relleno inorgánico. Otra modalidad de la presente invención es una composición de mezcla polimérica ""*- rellena que comprende: (a) un componente de polímero de 0 carbonato; (b) un copolímero aromático de monovinilideno; (c) un relleno inorgánico, y ningún componente de polímero de hule injertado. En una modalidad específica preferida, el relleno inorgánico se selecciona a partir del grupo que consiste en talco, arcilla, y mezclas de los mismos. 5 Se ha observado que los rellenos inorgánicos, particularmente los rellenos de tipo de talco y arcilla, de preferencia se localizan en la fase del copolímero aromático de monovinilideno de las mezclas copoliméricas aromáticas de policarbonato/ onovinilideno, y se puede emplear una selección 0 apropiada del copolímero aromático de monovinilideno para proporcionar propiedades de mezcla optimizadas. Un aspecto clave en la preparación de las mezclas mejoradas de conformidad con la presente invención, es el uso de un copolímero aromático de monovinilideno de peso molecular 5 relativamente alto que no contiene un componente de hule, de preferencia un copolímero con un monómero de nitrilo etilénicamente insaturado, para producir una excelente combinación de propiedades en las mezclas poliméricas de carbonato que contienen un relleno inorgánico. También se ha descubierto que el contenido de co onómero en el copolímero aromático de monovinilideno se puede ajustar para optimizar adicionalmente el equilibrio de las propiedades físicas. El contenido de copolímero aromático de monovinilideno en la mezcla también se puede ajustar en relación con el contenido de relleno inorgánico, para proporcionar los equilibrios deseados en las propiedades físicas, tales como resistencia al calor, coeficiente de expansión térmica lineal, y resistencia a la hinchamiento en el dado. De una manera sorprendente, se ha descubierto que se pueden mantener la dureza y la resistencia al impacto en mezclas de conformidad con la presente invención, sin apoyarse en un componente modificador de impacto que contenga hule. Por consiguiente, estas mezclas son particularmente valiosas, ya que los modificadores de impacto tienden a incrementar el costo del producto, y pueden dar como resultado malos módulos, coeficiente de expansión térmica lineal, resistencia al calor, y resistencia a la intemperie. En una modalidad adicional, la presente invención también es un proceso mejorado para reducir el hinchamiento en el dado en los procesos para la preparación de artículos extruidos o granulos a partir de mezclas copoliméricas aromáticas de polímero de carbonato/monovinilideno, el cual comprende el paso de extruir una composición de mezcla polimérica como se describe en la presente, para formar un artículo o una hebra, la cual se corta en granulos. En general, los copolímeros aromáticos de monovinilideno son bien conocidos y están comercialmente disponibles. Como se sabe, estos copolímeros comprenden polimerizado en los mismos, uno o más monómeros aromáticos de monovinilideno, y uno o más comonómeros etilénicamente insaturados copolimerizables, siendo las cantidades relativas de cada uno determinadas por las propiedades deseadas del polímero y el costo. En particular, el estireno es el monómero aromático de monovinilideno más frecuente empleado comercialmente, y es un monómero aromático de monovinilideno preferido. Otros monómeros aromáticos de monovinilideno comercialmente disponibles incluyen estírenos sustituidos por alquilo (de 1 a 4 átomos de carbono) y sustituidos por halógeno, en donde la sustitución puede estar sobre la fracción de vinilideno (por ejemplo, alfa-metilestireno) , o sobre el anillo aromático, tal como uno o más de los toluenos vinílicos o estireno butílico terciario, y/o estírenos halogenados en anillo. Se descubrió que el peso molecular del copolímero aromático de monovinilideno tiene un papel clave para lograr las propiedades físicas mejoradas, tales como resistencia al impacto de dardo, resistencia a la tracción, y elongación. Los copolímeros aromáticos de monovinilideno adecuadamente empleados de conformidad con la presente invención, son de 5 preferencia copolímeros aromáticos de monovinilideno de un peso molecular relativamente alto. Como se utiliza en la presente con respecto a los copolímeros aromáticos de monovinilideno, el término "peso molecular" del copolímero se "=- refiere al peso molecular promedio en peso (Mw) medido 0 mediante cromatografía de permeación de gel utilizando un estándar de poliestireno. Con el objeto de proporcionar niveles adecuados de dureza y resistencia al impacto, los copolímeros adecuados para utilizarse en las mezclas de conformidad con la presente invención deben tener pesos 5 moleculares de cuando menos 140,000, de preferencia cuando menos 145,000 y muy preferiblemente cuando menos 150,000. Con el objeto de obtener los niveles deseados de flujo de fusión o procesabilidad, los copolímeros adecuados para utilizarse en las mezclas de conformidad con la presente invención deben 0 tener pesos moleculares menores que o iguales a 250,000, de preferencia menores que, o iguales a 230,000, más preferiblemente menores que, o iguales a 200,000. Las técnicas para preparar copolímeros de peso molecular más alto de este tipo son generalmente conocidas en este campo. 5 Como se mencionó anteriormente, los copolímeros aromáticos de monovinilideno también contendrán uno o más monómeros etilénicamente insaturados copoli erizables (es decir, comonómeros) , de preferencia un comonómero polar, cuyos comonómeros incluyen los monómeros de nitrilo etilénicamente insaturados (tales como acrilonitrilo, metacrilonitri lo, y/o fumaronitrilo) ; derivados de ácido maleico tales como anhídrido maleico; (met) acrilatos de alquilo tales como metacrilato de metilo; maleimidas N-sustituidas tales como maleimida N-fenílica; u otros comonómeros poli erizables. El acrilonitrilo (AN) , el metacrilato de metilo (MMA) , y el anhídrido maleico (MA) son los comonómeros utilizados en la mayoría de los copolímeros aromáticos de monovinilideno comerciales. Los monómeros de nitrilo etilénicamente insaturados y los (met) acrilatos de alquilo son comonómeros particularmente preferidos. Los experimentos generalmente muestran que a medida que se incrementa el porcentaje de comonómero, se incrementan la resistencia a la tracción, la resistencia al impacto de dardo, el módulo flexural, y la sensibilidad a las muescas, mientras que se reducen un poco el brillo e inesperadamente el coeficiente de expansión térmica lineal. Con el objeto de proporcionar niveles adecuados de resistencia al impacto, coeficiente de expansión térmica lineal, y módulo, los copolímeros aromáticos de monovinilideno adecuados para utilizarse en las mezclas de conformidad con la presente invención deben contener los comonómeros seleccionados en cantidades de cuando menos el 10 por ciento en peso, basándose en el peso total de los comonómeros y los monómeros aromáticos de monovinilideno, de preferencia cuando 5 menos el 15 por ciento en peso, más preferiblemente cuando menos el 18 por ciento en peso, más preferiblemente cuando menos el 20 por ciento, y muy preferiblemente cuando menos el 23 por ciento en peso. Como se discute con mayor detalle más *"* adelante, puede ser particularmente importante emplear cuando 0 menos el 23 por ciento en peso de comonómero en el copolímero aromático de monovinilideno en donde se pretenda incorporar ciertos componentes de hule opcionales en el componente polimérico de carbonato. Con el objeto de obtener niveles deseables de 5 módulo, coeficiente de expansión térmica lineal, resistencia al impacto, y viscosidad de fusión, los copolímeros adecuados para utilizarse en las mezclas de conformidad con la presente invención deben contener los comonómeros seleccionados en cantidades menores que, o iguales al 40 por ciento en peso, 0 basándose en el peso total de los comonómeros y los onómeros aromáticos de monovinilideno, de preferencia menores que, o iguales al 37 por ciento en peso, más preferiblemente menores que, o iguales al 35 por ciento en peso, y muy preferiblemente menores que, o iguales al 33 por ciento en peso. El resto de 5 estos copolímeros aromáticos de monovinilideno obviamente sería de los monómeros aromáticos de monovinilideno seleccionados. Los copolímeros altamente preferidos contienen del 65 al 85 por ciento de monómero de estireno, y del 15 al 35 por ciento de monómero de nitrilo etilénicamente insaturado. En general, el copolímero aromático de monovinilideno se emplea en cantidades para mejorar la procesabilidad de la composición de mezcla, y para mantener las propiedades físicas deseadas. El copolímero aromático de monovinilideno típicamente se incorpora en la mezcla de la presente invención en cantidades de cuando menos el 5 por ciento en peso, de preferencia cuando menos el 7 por ciento en peso, más preferiblemente cuando menos el 10 por ciento en peso, y muy preferiblemente cuando menos el 15 por ciento en peso, basándose este porcentaje en peso, en el peso de los componentes de polímero de carbonato y copolímero aromático de monovinilideno. Con el objeto de mantener en general las propiedades físicas de la mezcla de resina, el copolímero aromático de monovinilideno típicamente se incorpora en la mezcla de la presente invención en cantidades hasta e incluyendo el 45 por ciento en peso, de preferencia el 40 por ciento en peso, más preferiblemente el 30 por ciento, y muy preferiblemente el 25 por ciento en peso, basándose en el peso total del polímero de carbonato, copolímero aromático de monovinilideno, y si se usa, los componentes de hule. Con respecto a los límites superiores para el contenido del copolímero aromático de monovinilideno, se ha descubierto que las composiciones de conformidad con la invención empiezan a perder algunas de las combinaciones de propiedades optimizadas a medida que se incrementa el contenido de copolímero aromático de monovinilideno hasta el punto en donde su volumen de fase es suficientemente grande para que empiece a llegar a ser co-continua con la fase del polímero de carbonato. Como es conocido por los expertos en esta área, a medida que se incrementa el volumen de fase de un componente de copolímero aromático de monovinilideno dispersado en una mezcla de policarbonato, hay una transición desde las partículas o dominios dispersados del componente menor a través de una morfología co-continua en donde no hay una sola fase dominante. En este punto, se ha descubierto que empiezan a disminuir inaceptablemente varias de las propiedades deseadas de la mezcla de policarbonato, tales como la resistencia al calor y la resistencia al impacto. Subsecuentemente se ha descubierto que en el caso de las mezclas copoliméricas aromáticas de polímero de carbonato/monovinilideno de conformidad con la presente invención, en donde el relleno inorgánico se localiza de preferencia en el copolímero aromático de monovinilideno, tal como con los rellenos de tipo de talco y arcilla, estos incrementa correspondientemente el volumen de copolímero aromático de monovinilideno. El contenido de estos dos componentes, por consiguiente, necesita equilibrarse apropiadamente. En este aspecto, en las modalidades preferidas 5 de la presente invención, se ha descubierto que el volumen total de los dos componentes no debe exceder del 45 por ciento en peso para combinaciones de propiedades optimizadas en las mezclas, y de preferencia es menor del 40 por ciento en peso, >•"" más preferiblemente menor del 38 por ciento en peso, y muy preferiblemente menor del 33 por ciento en peso. Como se mencionó anteriormente, las composiciones de la presente invención no contienen un componente de hule injertado en la fase polimérica aromática de monovinilideno, y en una modalidad, de preferencia no contienen componente de hule injertado del todo, con el objeto de obtener mejores combinaciones de las propiedades deseadas. Si se desea mejorar adicionalmente la sensibilidad a las muescas y/o la resistencia al impacto a baja temperatura, es posible utilizar un modificador de impacto de polímero de hule no injertado, o un componente modificador de impacto de polímero de hule injertado seleccionado de tal manera que se localice en el componente de polímero de carbonato. De preferencia, cualquier modificador de impacto de polímero de hule se localizará en el componente de polímero de carbonato, más preferiblemente sólo en el componente de polímero de carbonato. Si se emplea un componente modificador de impacto de polímero de hule, de preferencia es uno o más de los diferentes tipos conocidos de materiales de hule. En general, estos materiales de hule tienen propiedades elásticas y tienen temperaturas de transición de vidrio (Tg) menores de 0°C, generalmente menores de -10°C, preferencia menores de -20°C, y más preferiblemente menores de -30°C. Los hules adecuados incluyen los homopolímeros y """- copolímeros bien conocidos de dienos conjugados, 0 particularmente butadieno; así como otros polímeros de hule tales como polímeros de olefina, particularmente copolímeros de etileno, propileno, y opcionalmente un dieno no conjugado; o hules de acrilato, particularmente homopolímeros y copolímeros de acrilatos de alquilo que tengan de 4 a 6 átomos 5 de carbono en el grupo alquilo. En adición, se pueden emplear mezclas de los polímeros de hule anteriores si se desea. Los hules preferidos son homopolímeros de butadieno y copolímeros de los mismos con hasta el 30 por ciento en peso de estireno. Estos copolímeros pueden copolímeros aleatorios o de bloque, 0 y en adición pueden estar hidrogenados para remover la insaturación residual. También se prefieren los polímeros de hule preparados a partir de onoolefinas con monómeros de dieno no conjugados opcionales, debido a su resistencia a la intemperie, comparándose con los hules de dieno conjugado. 5 En donde se incorporen, los hules de preferencia se injertan con una cantidad de un polímero de injerto, o se seleccionan basándose en su composición, de tal manera que se localicen en la fase del polímero. Como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,087,663," la selección del tipo de comonómero y la cantidad para el copolímero aromático de monovinilideno y la composición de hule injertado, ayuda a determinar si un componente de hule injertado seleccionado se localizará en la fase del polímero de carbonato y/o en la interfaz de las dos fases durante la mezcla de fusión de los componentes. Como se utilizan en la presente, los términos "localizado en la fase del polímero de carbonato" y "no localizado en la fase del polímero aromático de monovinilideno", significan que, cuando la mezcla polimérica se examina, más adecuadamente mediante fotomicrografía de transmisión de electrones, las partículas o dominios dispersados de hule están completamente o en su mayor parte rodeadas por polímero de carbonato. Aunque algunas de las partículas o dominios de hule pueden estar en, o muy cerca de, la interfaz de las fases del polímero y el copolímero aromático de monovinilideno, y posiblemente haciendo contacto con el polímero aromático de monovinilideno, los beneficios de la presente invención se obtienen en donde la mayor porción, de preferencia todo, el volumen de la fase de hule, se localiza en la fase del polímero de carbonato.

De preferencia, el modificador de impacto del polímero de hule opcionalmente injertado, es un homopolimero o copolímero injertado de butadieno, el cual se injerta con un polímero de estireno y metacrilato de metilo. A lo largo de las líneas de la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,087,663, un componente de hule de butadieno que se injerta con un polímero de estireno y metacrilato de metilo, se localiza de preferencia en el polímero de carbonato, dado que el copolímero aromático de monovinilideno contenga cuando menos el 23 por ciento en peso de monómero de nitrilo etilénicamente insaturado, de preferencia cuando menos el 25 por ciento en peso, basándose estos porcentajes en peso, en el peso de los monómeros y comonómeros aromáticos de monovinilideno en el copolímero aromático de monovinilideno. Si se desea utilizar el componente de polímero de hule opcionalmente injertado en las mezclas de conformidad con la presente invención, los expertos en esta área podrán reconocer o preparar otras composiciones de hule y/o composiciones copoliméricas aromáticas de monovinilideno que den como resultado la localización requerida del componente de hule en la fase del polímero de carbonato de las mezclas de conformidad con la presente invención. Algunos de los materiales que contienen hule preferidos de este tipo, son los copolímeros injertados con núcleo/cubierta de tipo MBS conocidos que tienen una Tg menor de 0°C, y un contenido de hule mayor del 40 por ciento, típicamente mayor del 50 por ciento. Generalmente se obtienen mediante la polimerización de injerto de estireno y metacrilato de metilo y/o monómeros equivalentes en la presencia de un núcleo de hule polimérico de dieno conjugado, de preferencia un homo- ó co-polímero de butadieno. Los monómeros de injerto se pueden agregar a la mezcla de reacción simultáneamente o en secuencia, y cuando se agregan en secuencia, se pueden acumular capas, cubiertas, o apéndices en forma de verrugas, alrededor del látex del sustrato, o del núcleo. Los monómeros se pueden agregar en diferentes proporciones unos con otros. Las resinas poliméricas de carbonato útilmente empleadas de conformidad con la presente invención, son aquellas previamente conocidas y descritas en la técnica anterior. Como se sabe, estas resinas incluyen las resinas de carbonato obtenidas mediante la polimerización interfacial, de fusión o de solución de un compuesto de monómero de dihidroxi, de preferencia un compuesto de dihidroxiarilo, tal como un bis-dihidroxiarilalcano, o de preferencia un compuesto que contenga dihidroxisilicio, con un precursor de policarbonato tal como fosgeno, un biscloroformato, o un dicarbonato tal como carbonato de difenilo o carbonato de dimetilo. Los ejemplos de los compuestos que contienen dihidroxisilicio adecuados se muestran en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 3,189,662; 3,821,325; 4,854,360, y 5,310,793, las cuales se incorporan como referencia con respecto a esos monómeros. De preferencia, el polímero de carbonato es un polímero de carbonato aromático, y más preferiblemente se prepara a partir de un diol aromático, tal como bisfenol A, tetrabro obisfenol A, tetrametilbisfenol A, 1, l-bis(4-hidroxifenil) -1-feniletano, bishidroxifenilfluoreno, o mezclas de dos o más de los mismos. En adición a los policarbonatos adecuados preparados mediante el uso exclusivo de uno o más de los dioles anteriores, los polímeros de carbonato adecuados para utilizarse de conformidad con la invención reivindicada, se podrían preparar en la presencia de una cantidad de un diácido o de un cloruro de diácido, para producir los poli (estercarbonatos) conocidos. Los polímeros de carbonato adecuados para utilizarse en la presente invención incluyen un amplio rango de polímeros de carbonato conocidos, en términos de peso molecular o de índice de flujo de fusión (que es una indicación indirecta del peso molecular de la resina) . En general, para obtener la procesabilidad deseada, los pesos moleculares del polímero de carbonato deben proporcionar un índice de flujo de fusión de la resina (MFR) de cuando menos 0.1 gramos por 10 minutos (g/10 min) mediante ASTM 1238-35, condición O, de preferencia cuando menos 0.5 gramos/ 10 minutos, más preferiblemente cuando menos 1 gramo/ 10 minutos, y muy preferiblemente cuando menos 3 gramos/10 minutos. Con el objeto de proporcionar el nivel deseado de propiedades físicas, incluyendo dureza, el peso molecular del polímero de carbonato debe proporcionar un índice de flujo de fusión (MFR) de la resina menor de 80 gramos/10 minutos, de preferencia menor de 40 gramos/10 minutos, más preferiblemente menor de 30 gramos/ 10 minutos, y muy preferiblemente menor de 20 gramos/ 10 minutos. Estos polímeros de carbonato se emplean en las mezclas de conformidad con la invención en cantidades suficientes para proporcionar los niveles deseados de dureza y resistencia al calor. En general, el polímero de carbonato de emplea en una cantidad de cuando menos el 55, de preferencia cuando menos el 60, más preferiblemente cuando menos el 70, y muy preferiblemente cuando menos el 75 por ciento en peso, basándose en el peso del carbonato y los polímeros aromáticos de monovinilideno, y si se utiliza, el hule. Usualmente, con estas consideraciones en mente, el polímero de carbonato se emplea en una cantidad de hasta e incluyendo el 95, de preferencia hasta e incluyendo el 90, y más preferiblemente hasta e incluyendo el 85 por ciento en peso, basándose en el peso del carbonato y los polímeros aromáticos de monovinilideno, y si se utiliza, el hule. Se ha descubierto que el polímero de carbonato reciclado, que normalmente es un poco más quebradizo que la resina virgen, se puede emplear adecuadamente en el polímero de carbonato de las composiciones de conformidad con la presente invención, en cantidades hasta del 75 por ciento en peso, basándose en el polímero de carbonato, de preferencia hasta el 50 por ciento en peso, sin experimentar una fragilidad inaceptable en la mezcla. En general, las mezclas de conformidad con la presente invención pueden incorporar talco, arcilla, o un tipo similar de relleno que tenga un tamaño de partículas promedio en número menor que, o igual a 10 mieras (µm) , y una proporción del diámetro promedio al espesor (D/T) de 4 a 30, y que proporcione los niveles deseados de requerimientos físicos y otras propiedades tales como dureza, módulo (rigidez), y resistencia a la expansión térmica lineal. Se ha descubierto que algunas variedades de materiales de relleno de talco y arcilla son especialmente adecuadas. Como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,091,461, se ha descubierto que los rellenos alargados o en forma de plato que tienen las partículas pequeñas especificadas, mantienen las propiedades de dureza de las mezclas de resina comparándose con los rellenos fibrilares o de forma esférica. Las porciones relevantes de la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,091,461 en relación con los rellenos de talco descritos, se incorporan a la presente como referencia. Se ha descubierto que la propiedad del relleno para mantener los niveles preferidos de resistencia al impacto de los artículos moldeados preparados a partir de la resina, es una función de la proporción promedio del diámetro/espesor (D/T) de las partículas de relleno, junto con la obtención de un relleno de un tamaño de partículas uniformemente pequeño. Se prefieren altamente las composiciones que incorporan rellenos que tienen una proporción promedio del diámetro/espesor (D/T) , medida de acuerdo con la técnica descrita más adelante, de cuando menos 4 , de preferencia cuando menos 6, y más preferiblemente cuando 7. Con respecto al máximo nivel de la proporción promedio del diámetro/espesor, se ha descubierto que es deseable tener un valor hasta e incluyendo 30, de preferencia hasta e incluyendo 24, de preferencia hasta e incluyendo 18, más preferiblemente hasta e incluyendo 13, y muy preferiblemente hasta e incluyendo 10. Para determinar la proporción promedio del diámetro/espesor, el diámetro (o la dimensión más larga) de los rellenos, así como su espesor (la dimensión más corta de las dos dimensiones mensurales) , se pueden medir mediante la preparación de una muestra de resina polimérica modificada con relleno, y la medición de las dimensiones de partículas de las partículas dispersadas en fotomicrografías de electrones de secciones delgadas de los polímeros. La fotomicrografía de electrones debe tener una amplificación de 3,O0OX a 15,000X, de preferencia de 7,500X. Mediante la medición física del diámetro/espesor de una muestra representativa de cuando menos 25, y de preferencia cuando menos 50 partículas de relleno, se puede obtener un valor relativamente preciso para la proporción del diámetro/espesor. Los rellenos inorgánicos empleados de preferencia de conformidad con la presente invención, son los talcos y arcillas minerales conocidos. Se prefieren los talcos y arcillas no calcinados que tengan un contenido de óxido de metal libre muy bajo. Los talcos y las arcillas son rellenos generalmente conocidos para diferentes resinas poliméricas. Ver, por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 5,091,461, y 3,424,703, y la Patente Europea Número EP 391,413, en donde se describen en general estos materiales y su propiedad como rellenos para resinas poliméricas. Los talcos minerales más adecuados son silicatos de magnesio hidratados, como están generalmente representados por la fórmula teórica: 3MgO*4Si?2»H20.

Las composiciones de talcos pueden variar un poco con la localización en la que se encuentre la mina. Los talcos de Montana, por ejemplo, se aproximan mucho a esta composición teórica. Los talcos minerales adecuados de este tipo están comercialmente disponibles como Microtalc MP 25-38 y Microtalc MP 10-52 de Pfizer. Las arcillas más adecuadas para utilizarse con los compuestos del tipo de alumosilicato hidroso, representados generalmente por la fórmula: Al2?3*SÍ?2*2H20 Los materiales de arcilla adecuados están comercialmente disponibles como arcilla marca Tex 10R de Anglo American Clay Co. Como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,091,461, se ha descubierto que los rellenos alargados o en forma de plato que tienen las partículas uniformemente pequeñas especificadas, mantienen mejor las propiedades de dureza de las mezclas de resina, comparándose con los rellenos que son de forma esférica y/o que tienen partículas más grandes. Para obtener similarmente las mezclas poliméricas más preferidas de conformidad con la presente invención, es deseable emplear rellenos específicos en donde las partículas tengan un tamaño de partículas promedio muy pequeño, y tengan una distribución de tamaños de partículas relativamente estrecha. Como se utilizan en la presente, el "tamaño de partículas promedio" y el "tamaño máximo de partículas", se miden mediante técnicas de Contador Coulter. Como es sabido por los expertos en este campo, las técnicas del Contador Coulter miden estos valores basándose en el volumen, y dan un diámetro del volumen esférico 5 equivalente, significando que las lecturas del diámetro son diámetros que se observarían para esferas que tuvieran el mismo volumen que las partículas en forma de plato. Por consiguiente, si se miden los tamaños de partículas de relleno mediante otras técnicas, se podrían observar valores muy 0 ligeramente diferentes. Por consiguiente, las composiciones poliméricas de carbonato incluidas dentro del alcance de esta invención utilizan en general estos rellenos inorgánicos con un tamaño de partículas promedio en número medido mediante Contador 5 Coulter, menor que, o igual a 10 mieras (µm) , de preferencia menor que, o igual a 3 mieras, más preferiblemente menor que, , - o igual a 2 mieras, más preferiblemente menor que, o igual a 1.5 mieras, y muy preferiblemente menor que, o igual a 1.0 mieras. Dependiendo de la técnica de molienda o de 0 preparación, estos rellenos pueden tener tamaños de partículas promedio en número de cuando menos 0.05 mieras, de preferencia cuando menos 0.1 mieras, y más preferiblemente cuando menos 0.5 mieras. En general, los tamaños de partículas promedio más pequeños, si están disponibles, podrían emplearse muy 5 adecuadamente, pero se ha descubierto que es difícil obtener comercialmente rellenos de este tipo que tengan un tamaño de partículas promedio menor de 1.5 mieras. En adición a tener el tamaño de partículas promedio especificado, también se ha descubierto que es importante en la optimización de las propiedades de impacto de la mezcla rellena, proporcionar rellenos de un tamaño de partículas uniformemente pequeño en donde se reduzca el número o la cantidad de partículas más grandes ("tamaño máximo de partículas") . En este aspecto, se han determinado las especificaciones de tamaño máximo de partículas preferidas para la mayoría de los rellenos preferidos utilizados en las mezclas de acuerdo con la invención. Los rellenos adecuados tienen en general un tamaño máximo de partículas menor que, o igual a 50 mieras, de preferencia menor que, o igual a 30 mieras, más preferiblemente menor que, o igual a 25 mieras, más preferiblemente menor que, o igual a 20 mieras, y muy preferiblemente menor que, o igual a 15 mieras. Otra manera de especificar el tamaño de partículas uniforme deseado y la distribución del tamaño de partículas de los rellenos utilizados de preferencia en la práctica de la presente invención, es especificar que cuando menos el 98 por ciento en peso, de preferencia cuando menos el 99 por ciento en peso de las partículas de los mismos en la mezcla final, tengan un diámetro de volumen esférico equivalente menor de 44 mieras, de preferencia menor de 20 mieras. El porcentaje en peso de las partículas de relleno que tienen estos diámetros, se puede medir similarmente mediante análisis del tamaño de partículas con un Contador Coulter. En la preparación de las composiciones poliméricas de carbonato de conformidad con la presente invención, y en la obtención de combinaciones optimizadas de dureza, rigidez, y resistencia a la expansión térmica lineal, se ha descubierto que en general es deseable emplear un relleno en una cantidad de cuando menos el 1, de preferencia cuando menos el 3 y más preferiblemente cuando menos el 5 por ciento en peso, basándose en el peso del relleno, el polímero de carbonato, el polímero aromático de monovinilideno, y el hule opcional. Normalmente, se ha descubierto que es suficiente emplear una cantidad de relleno hasta e incluyendo el 20, de preferencia el 15, más preferiblemente el 12, y muy preferiblemente el 10 por ciento en peso, cuyos porcentajes en peso se basen en los pesos del relleno, el polímero de carbonato, el polímero aromático de monovinilideno, y el hule opcional. Como se mencionó anteriormente, en donde el relleno inorgánico se localice de preferencia en el copolímero aromático de monovinilideno, tal como con los rellenos de tipo de talco y de arcilla, éste incrementa correspondientemente el volumen del copolímero aromático de monovinilideno. El contenido de estos dos componentes, por consiguiente, necesita equilibrarse apropiadamente. En este aspecto, en las modalidades preferidas de la presente invención, se ha descubierto que el volumen total de los dos componentes no debe exceder del 45 por ciento en peso para las combinaciones de propiedades optimizadas en las mezclas, y de preferencia es menor del 40 por ciento en peso, más preferiblemente menor del 38 por ciento en peso, y muy preferiblemente menor del 33 por ciento en peso. Con respecto a la obtención de las propiedades optimizadas en los artículos preparados a partir de las resinas de mezcla, se ha descubierto que los extremos en las condiciones de temperatura pueden dar como resultado un mal ajuste de diferentes componentes del ensamble terminado, a menos que el coeficiente de expansión térmica lineal, medido de acuerdo con ASTM D-696 en unidades de pulgada por pulgada por °F (in/in/°F) o de milímetro por milímetro por °C (mm/mm/°C) sea menor de 3.7 x 10"5 pulgadas/pulgada/ °F (6.7 x 10~5 milímetro/milímetro/ °C) , de preferencia menor de 3.5 x 10" 5/°F (6.3 x 10~5/°C) , y más preferiblemente menor de 3.3 x 10" 5/°F (5.6 x 10~5°C) , sobre la escala de temperatura de -22°F a 185°F (-30°C a 85°C) . De una manera sorprendente, se ha descubierto que los componentes moldeados por inyección preparados a partir de las mezclas de resina de la presente invención, tienen en general un acabado superficial excepcionalmente liso, de brillo reducido, exento de defectos. Estas características, junto con las combinaciones mejoradas de resistencia a la expansión térmica lineal, módulo, resistencia al calor, y dureza, hacen que estas resinas sean deseables para muchas aplicaciones, tales como moldeo por inyección, extrusión, y moldeo por soplado de las resinas para obtener artículos configurados deseados. En adición, los materiales extruidos se pueden termoformar fácilmente para obtener artículos configurados deseados. Las composiciones de conformidad con la presente invención se preparan mezclando los componentes anteriores de acuerdo con las técnicas de mezclas conocidas. Deseablemente, los componentes se pueden mezclar primero, o mezclar en seco antes de la mezcla de fusión en una extrusora apropiada u otro dispositivo de mezcla de fusión, de preferencia al vacío, para una remoción completa del agua y de los volátiles. Los componentes se pueden combinar y mezclar en cualquier orden. Con el objeto de mejorar la mezcla de los rellenos en polvo fino en las composiciones de mezcla polimérica, puede ser deseable mezclar inicialmente el relleno con un componente polimérico que tenga una consistencia fina y polvosa similar, si es posible. En este aspecto, se puede desear la molienda de uno de los componentes poliméricos si no está ya disponible en esa forma. En adición a los componentes anteriores, se pueden incluir aditivos adicionales en la mezcla, siempre que no afecten de una manera sustancialmente perjudicial a las otras propiedades físicas de la composición. Estos aditivos adicionales pueden incluir, por ejemplo, pigmentos; estabilizantes a la luz tales como absorbentes de ultravioleta; antioxidantes, auxiliares de procesamiento tales como lubricantes internos y agentes de liberación del molde tales como ceras; retardantes de fuego y de goteo; agentes de acoplamiento de relleno, por ejemplo, los compuestos de organosilicio polifuncionalee descritos en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,528,303, y otros aditivos. Habiendo descrito la invención, se proporcionan los siguientes ejemplos como una ilustración adicional, y no deben interpretarse como limitantes. Las partes y los porcentajes se basan en el peso. Como se muestra en las siguientes tablas, se presenta una serie de polímero de carbonato relleno, polímero de carbonato y polímero aromático de monovinilideno. En adición a los componentes mostrados en las siguientes tablas, las mezclas también contuvieron antioxidantes estándares, y utilizaron aceite de frijol de soya epoxidado (ESO) para viscosar los granulos de resina para facilitar la combinación de aditivos en polvo tales como el relleno. Las resinas poliméricas de carbonato son en su mayor parte los grados comercialmente disponibles de la marca Calibre (MR) , policarbonato basado en bisfenol A (PC) producido por The Dow Chemical Company. Los índices de flujo de fusión (MFR) se miden en gramos por 10 minutos (g/10 min) de acuerdo con ASTM D-1238, condición O, mientras que los valores del peso molecular promedio en peso (Mw) se miden mediante cromatografía de permeación de gel utilizando un estándar de poliestireno.

Tabla 1 -Polímeros de Carbonato Las resinas de copolímero aromático de monovinilideno identificadas en la siguiente tabla son copolímeros de estireno y acrilonitrilo (referidos más adelante como "SAN") , y son una mezcla de productos experimentales y comercialmente disponibles.

Tabla 2 -Componentes de Copolímero Aromático de Monovinilideno *Copolímero aromático de monovinilideno no adecuado para utilizarse de conformidad con la presente invención.

Como se indicó, se utilizó un copolímero de estireno y acrilonitrilo (referido en la presente como ABS o una resina de tipo ABS) modificado con hule de butadieno, para proporcionar las mezclas de control, en donde se localizó un componente polimérico de hule injertado en el copolímero aromático de monovinilideno. Se utiliza el microscopio de transmisión de electrones de muestras manchadas con 0s04 y RuCl4, para la determinación visual de cuál fase contiene las partículas de hule. La resina ABS fue una solución en masa de ABS poli erizado, y contuvo las cantidades indicadas de (B) SAN, incluyendo tanto el polímero no injertado como el injertado, y (D) hule de butadieno cuyo nivel no incluye el SAN injertado. Los niveles de SAN y de hule se determinaron mediante las cuentas relativas de hule y monómeros incorporados durante la producción de la resina ABS. En algunas de las composiciones que se prepararon, se incorporaron cantidades de un componente de hule injertado con cubierta de núcleo opcional. Hay pequeños componentes de copolímero aromático de monovinilideno (MVAC) en los Copolímeros 1 y 2, que comprende, eetireno, metacrilato de metilo, y pequeñas cantidades de otros comonómeros reticulantes y propietarios, los cuales se polimerizan por injerto de una manera sustancialmente completa en el hule. De acuerdo con la información del proveedor, estos materiales contenían los niveles indicados más adelante de hule y metacrilato de metilo (MMA) . En varias de las composiciones que se prepararon, se incorporó un componente de hule de etileno-monóxido de carbono injertado con metacrilato de metilo ("Copolímero 3"). Este producto es un copolímero de injerto compuesto de un copolímero de sustrato del 90 por ciento en peso de etileno y el 10 por ciento en peso de monóxido de carbono, el cual entonces se injerta con el 20 por ciento en peso de una mezcla de metacrilato de metilo (94 por ciento en peso) y acrilato de metilo (6 por ciento en peso), generalmente de acuerdo con el proceso mostrado en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,079,316.

Tabla 3 - Materiales Poliméricos de Hule Opcionales *Comercialmente disponible en A eri-Haas como Paraloid 3339 El relleno de talco utilizado en los experimentos fue el talco mineral comercialmente disponible Microtalc MP 10-52 disponible en Pfizer, identificado más adelante. Químicamente, este material es un silicato de magnesio hidratado representado por la fórmula: 3MgO»4Si?2*H20.

Para este relleno, se determinaron la forma y la proporción del diámetro al espesor de las partículas de relleno (D/T) mediante la preparación de una muestra de resina polimérica modificada con relleno, y la preparación de fotomicrografías de transmisión de electrones (TEM) de secciones delgadas de los polímeros en amplificaciones en la escala de 3,000 a 15,000X. Luego se determinaron las formas y tamaños mediante la medición física de los diámetros y espesores para una muestra representativa de cuando menos 25 partículas de relleno, y calculando su proporción. El tamaño de partículas promedio en número y el tamaño máximo de partículas en mieras (µm) ("tamaño de partículas promedio" y "tamaño máximo de partículas", respectivamente), son aproximados (±5%) , y se determinaron mediante análisis de Contador Coulter. Los porcentajes en peso de las partículas en la mezcla que tienen un diámetro menor de 44 mieras y menor de 20 mieras ("% en peso < 44 mieras" y "% en peso < 20 mieras") también se miden mediante Contador Coulter. Para propósitos de comparación, se empleó un relleno de fibra de vidrio, fibra marca Owens Corning OCF 415, en una mezcla de otra manera similar.

Tabla 4 - Rellenos Inorgánicos Se confirmó que la cantidad de talco en el producto 0 de mezcla corresponde a los niveles de incorporación ' - previamente determinados mediante un análisis de combustión, en donde se quema toda la materia orgánica de la muestra, y se pesa el componente inorgánico restante. Los resultados de este análisis, el porcentaje en peso de talco basándose en el peso 5 total de la composición, se muestra como "porcentaje de cenizas de talco" en las tablas de datos. En adición, todas las Composiciones Experimentales contuvieron negro de humo marca Monarch 800, un producto comercialmente disponible de Cabot.

Los componentes a mezclar, se mezclaron en seco y se mezclaron fundidos bajo 20 a 27 pulgadas de vacío a 270°C en una extrusora de doble tornillo co-giratoria Werner-Pfleiderer de 30 milímetros, a una velocidad de 250 rpm. Los calentadores se mantuvieron a 518°F (270°C) , y la velocidad de producción fue de 30 a 40 libras/hora (13.6 kilogramos/hora). Cada composición extruida se pasó a través de un baño de agua, se trituró en granulos, y se recolectó para el moldeo. Los granulos se secaron completamente en un horno de aire circulante a 110°C durante 4 a 6 horas antes del moldeo. Todas las muestras se prepararon mediante moldeo por inyección en una máquina de moldeo marca Arburg de 75 toneladas. Las temperaturas de moldeo para el barril se establecieron en 270°C a 290°C, mientras que la temperatura del molde se estableció en 150°F a 160°F (66°C a 71°C) . Entonces se midieron las propiedades físicas de las muestras moldeadas por inyección resultantes empleando procedimientos de prueba estándares de ASTM. Los resultados de prueba se muestran en las tablas. Se utilizó ASTM D-696 para medir el coeficiente de expansión térmica lineal (CLTE) , y los resultados se reportan como x 10~5/°C (y x 10~5/°F). La resistencia al impacto de dardo se mide de acuerdo con ASTM D-3763-86 a 23°C, y se reporta en pulgadas-libras (in-Lbs) y Joules (J) . Los valores de resistencia al impacto Izod de 4O acuerdo con ASTM D-256 a 23 °C, utilizando un probador de impacto Izod, y se reportan en pulgadas-libras (in-Lbs) y Joules (J) . Las muestras de muesca se marcaron con un marcador de muescas de baja velocidad equipado con una rueda de corte de 9.6 milésimas. Los valores de resistencia al impacto Izod de la línea de soldadura sin muesca se obtuvieron utilizando muestras cortadas a partir de la mitad de una barra de tracción de doble compuerta, y se probaron en un probador de impacto Izod, y se reportan en pulgadas-libras (in-Lbs) y Joules (J) . Excepto en donde se informa de otra manera, el espesor de la muestra fue de 0.125 pulgadas (3.12 milímetros), y la velocidad de impacto fue de 200 metros/minuto (8,000 pulgadas/minuto) . Se hicieron pruebas de tracción (Rendimiento de Resistencia a la Tracción) utilizando un probador de tracción marca Instron de acuerdo con ASTM D-638 a una sola velocidad de tensión de 2 pulgadas/minuto, y los resultados se reportan en libras por pulgada cuadrada (PSI) y megaPascales (MPA) . También se probó el módulo flexural (módulo flexural) de las muestras en el probador Instron a 0.2 pulgadas/minuto (de acuerdo con ASTM D-790) , y los resultados se reportan en libras por pulgada cuadrada por 1000 (psi X 1000) y en megaPascales (MPA) . Los valores del índice de flujo de fusión (MFR) reportados más adelante, se midieron de acuerdo con ASTM D-1238-85 a 265°C, con un peso de 3.8 kilogramos, y se reportan en gramos por 10 minutos (gr/10 min). La temperatura de distorsión por calor bajo carga (DTUL) se mide de acuerdo con ASTM D-648-82 en un Aparato de Distorsión por Calor Tinius Olsen, y se reporta en °F y en °C. Los descubrimientos de Hinchamiento en Dado reportados más adelante, se obtuvieron mediante la observación visual de la hebra de mezcla polimérica fundida durante la extrusión, haciendo la presencia de hinchamiento en el dado extremadamente difícil mantener una hebra uniforme durante la extrusión. La calidad superficial se determina visualmente con la ayuda de una lupa, indicando Buena ("B") que está lisa, e indicando Mala ("M") que está rugosa. La resistencia a la radiación ultravioleta de las composiciones ("resistencia a UV") que no contienen hule de dieno, se espera que sea buena ("B"), mientras que las composiciones que contienen hule de dieno tendrían una resistencia al ultravioleta más mala ("M") .

Tabla 5 - Efecto del Relleno y el Copolímero Aromático de Monovinilideno No es un ejemplo de la presente invención.

Tabla 6 - Efecto del Peso Molecular de SAN Tabla 7 - Efecto de la Localización del Hule Como se puede ver en las tablas anteriores, se evaluaron resinas de copolímero aromático de monovinilideno (SAN) que contienen el 6, 16, 20, 25, 31 y 39 por ciento de comonómero (AN) , y que tienen apenas el mismo Mw (150,000-170,000). Los resultados de la evaluación indican que hay varias tendencias en las propiedades físicas y reológicas presentes a medida que se incrementa el porcentaje de comonómero desde el 5 por ciento hasta el 39 por ciento. Estas tendencias muestran en general que a medida que se incrementa el porcentaje de comonómero, se incrementa la viscosidad, la resistencia a la tracción, el módulo flexural, y la sensibilidad a la muesca, mientras que se reduce el brillo y el coeficiente de expansión térmica lineal. La dureza práctica medida mediante impacto de dardo muestra la óptima entre el 16 por ciento y el 31 por ciento de comonómero, observándose muy malos resultados en cualquier lado. Las Micrografías de Transmisión de Electrones (TEM) parecen indicar que el talco se localiza primariamente en la fase de SAN, en un contenido más alto de comonómero, y en ambas fases en niveles más bajos del comonómero. En adición, se evaluaron varias resinas de SAN con el 31 por ciento de comonómero con pesos moleculares de 80,000 a 175,000. También se descubrió que el peso molecular de SAN tiene un papel clave para lograr las propiedades físicas mejoradas. Por ejemplo, el impacto de dardo, las viscosidades de elongación por tracción, se incrementaron todas a medida que se incrementó el peso molecular. Basándose en estos resultados iniciales, se cree que una resina de copolímero aromático de monovinilideno que tiene entre el 15 por ciento y el 33 por ciento de comonómero, y un peso molecular mayor de 140,000 (de preferencia mayor de 145,000), proporciona bajo costo, estética superficial buena, coeficiente de expansión térmica lineal bajo, buena resistencia al ultravioleta, flujo fácil, módulo alto, buena HDT, y una buena dureza práctica en las mezclas reivindicadas. En las composiciones experimentales adicionales mostradas más adelante, se emplean una variedad de polímeros de carbonato, junto con un rango de otros componentes opcionalmente adecuados para utilizarse en las composiciones de conformidad con la presente invención. El Control 6 de la Tabla 12 compara las composiciones de conformidad con la presente invención, con una resina de polímero de anhídrido maleico-estireno rellena de vidrio, comercialmente disponible, comúnmente utilizada para partes interiores automotrices.

Tabla 8 - Efecto del Contenido de SAN Tabla 9 - Efecto del Nivel de Polímero Molido y Talco Tabla 10 - Efecto del Peso Molecular de PC 24 25 26 27 28 29 PC Partes en peso 1432 1372 1322 1432 1372 1322 % en peso 78 75 73 78 75 73 PC-14 Partes en peso - - - 1322 1272 1222 PC-20 Partes- en peso 1322 1272 1222 - - - PC GF Partes en peso 100 100 100 100 100 100 SAN-4 Partes en peso 400 450 500 400 450 500 25% AN % en peso 22 25 27 22 22 27 Talco MP 10-52 Partes en peso 170 170 170 170 170 170 % en peso 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 Tabla 11 - Efecto del Hule no Injertado Tabla 12 - Comparación con Resina Rellenada Comercial *No es un ejemplo de la presente invención. **Espesores de muestras 0.10 pulgadas (2.5 milímetros); velocidad de impacto 16,000 pulgadas/minuto (400 metros/minuto) .

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de mezcla polimérica rellena, la cual comprende: (a) un componente de polímero de carbonato; (b) un componente de copolímero aromático de monovinilideno que no contiene un componente de polímero de hule injertado; y (c) un relleno inorgánico que tiene un tamaño de partículas promedio en número menor que, o igual a 10 mieras (µm) , y una proporción promedio del diámetro al espesor (D/T) de 4 a 30.

2. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, la cual comprende: (a) polímero de carbonato en una cantidad del 50 al 95 por ciento en peso, basándose en el peso de los componentes (a) y (b) ; (b) copolímero aromático de monovinilideno en una cantidad del 5 al 50 por ciento en peso, basándose en el peso de los componentes (a) y (b) ; y (c) relleno inorgánico en una cantidad del 1 al 17 por ciento en peso, basándose en el peso de los componentes (a) , (b) , y (c) .

3. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relleno inorgánico se selecciona a partir del grupo que consiste en talco, arcilla, y mezclas de los mismos.

4. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relleno tiene una proporción promedio del diámetro/espesor de 6 a 30.

5. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cuando menos el 99 por ciento del relleno tiene un diámetro de partículas menor de 44 mieras.

6. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relleno inorgánico es un talco de silicato de magnesio hidratado.

7. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relleno inorgánico tiene un tamaño de partículas de 2 mieras o menor.

8. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el relleno inorgánico tiene un tamaño máximo de partículas de 30 mieras o menor.

9. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el polímero de carbonato comprende, en una forma poli erizada, uno o más monómeros de dihidroxi seleccionados a partir del grupo que consiste en bisfenol A, tetrabromobisfenol A, tetrametilbisfenol A, 1, l-bis(4-hidroxifenil) -1-feniletano, ó bishidroxifenilfluoreno.

10. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el polímero de carbonato tiene un índice de flujo de fusión de 3 a 80 gramos por 10 minutos.

11. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, la cual comprende un copolímero aromático de monovinilideno que comprende copolimerizados en el mismo, estireno y acrilonitrilo.

12. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el peso molecular promedio en peso del copolímero de estireno y acrilonitrilo es de 140,000 a 250,000.

13. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el copolímero aromático de monovinilideno comprende del 15 al 35 por ciento en peso de acrilonitrilo, basándose en el peso del estireno y el acrilonitrilo.

14. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente de polímero de carbonato comprende: (a) (1) un componente modificador de impacto de polímero de hule.

15. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el componente de polímero de carbonato comprende: (a) (1) un componente modificador de impacto de polímero de hule que es un homopolímero o copolímero injertado de butadieno, el cual se injerta con un polímero de estireno y metacrilato de metilo.

16. Una composición de mezcla polimérica rellena de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el copolímero aromático de monovinilideno comprende, en una forma polimerizada, estireno y cuando menos el 23 por ciento en peso de acrilonitrilo, basándose en el peso del estireno y el acrilonitrilo.

17. Un artículo moldeado preparado a partir de una composición de acuerdo con la reivindicación 1, el cual no contiene un componente modificador de impacto de polímero de hule.

18. Un artículo moldeado preparado a partir de una composición de acuerdo con la reivindicación 1.

19. Un artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 18, el cual es un tablero de instrumentos de interior de automóvil.

20. Un proceso mejorado para reducir el hinchamiento en el dado en los procesos para la preparación de artículos extruidos o granulos a partir de mezclas de polímero de carbonato/copolí ero aromático de monovinilideno, el cual comprende el paso de extruir una composición de mezcla polimérica de acuerdo con la reivindicación 1, para formar un artículo o una hebra, la cual se corta en granulos.