BRPI0613648A2

BRPI0613648A2 - composições de moldagem de policarbonato

Info

Publication number: BRPI0613648A2
Application number: BRPI0613648-6A
Authority: BR
Inventors: Andreas Seidel; Dieter Wittmann; Bruce L Hager; Gisbert Michels
Original assignee: Bayer Materialscience Ag
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-08
Publication date: 2011-01-25
Also published as: CN101268148B; RU2008106044A; BRPI0613648B1; ATE426641T1; EP1910470A1; DE602006005934D1; EP1910470B1; MX2008000812A; CA2615853C; ES2321874T3; WO2007009622A1; RU2423398C2; TW200720355A; JP2009501816A; CN101268148A; CA2615853A1; US20070021559A1; KR101386342B1; KR20080041655A; TWI394793B

Abstract

COMPOSIçõES DE MOLDAGEM DE POLICARBONATO. A presente invenção refere-se a uma composição de moldagem termoplástica modificada por impacto compreendendo policarbonato e/ou poli (éster - carbonato) e um polímero enxertado modificado por borracha, preparada por um processo de polimerização em volume, solução ou em volume - suspensão, é descrita. A composição, que é caracterizada por seu baixo teor de lítio, apresenta uma resistência hidrolítica aperfeiçoada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÕES DE MOLDAGEM DE POLICARBONATO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a composições de moldagemtermoplásticas e, em particular, a composições de policarbonato (PC) resis-tentes a hidrólise, modificadas por impacto.

Antecedentes da Invenção

As composições de moldagem termoplásticas contendo policar-bonatos e ABS (acrilonitrila/butadieno/estireno) são conhecidas há muitotempo. Desse modo, a patente U.S. 3 130 177 A descreve composições demoldagem processáveis de policarbonatos e polímeros enxertados de mistu-ras monoméricas de acrilonitrila e um hidrocarboneto de vinila aromático empolibutadieno.

Ò pedido de patente internacional WO 91/18052 A1 descrevecomposições de PC/ABS tendo uma alta estabilidade térmica, que são ca-racterizadas pelo fato de que os polímeros enxertados têm um teor de íon desódio e íon de potássio inferior a 1.500 ppm, de preferência, inferior a 800ppm, e compreendem uma quantidade de antioxidantes. O teor de íon delítio da composição ou polímero enxertado não é descrito.

O pedido de patente internacional WO 99/11713 A1 descrevecomposições de PC/ABS à prova de chama tendo uma resistência aperfei-çoada a umidade e, ao mesmo tempo, um alto nível de propriedades mecâ-nicas, que são caracterizadas pelo fato de que os polímeros enxertados têmum teor de metais alcalinos inferior a 1 ppm. Em particular, o teor de íon desódio e íon de potássio do polímero enxertado deve ser inferior a 1 ppm. Oteor de íon de lítio da composição ou polímero enxertado não é descrito.

O pedido de patente internacional WO 00/39210 A1 descrevecomposições de PC à prova de chama modificadas por impacto, compreen-dendo uma substância de reforço, que tem uma resistência aperfeiçoada aumidade e, ao mesmo tempo, um alto nível de propriedades mecânicas, quesão caracterizadas pelo fato de que as resinas de estireno terem um teor demetais alcalinos inferior a 1 ppm. Em particular, o teor de íon de sódio e íonde potássio da resina de estireno não deve ser inferior a 1 ppm. O teor deíon de lítio da composição ou resina de estireno não é descrito. Um objetoda invenção é proporcionar composições de moldagem de PC/ABS tendouma estabilidade aperfeiçoada a hidrólise, para a produção de moldagenscomplexas.

Sumário da Invenção

Uma composição de moldagem termoplástica modificada porimpacto compreendendo policarbonato e/ou poli (éster - carbonato) aromáti-co e um polímero enxertado modificado por borracha, preparada por um pro-cesso de polimerização em volume, solução ou em volume - suspensão, édescrita. A composição, que é caracterizada por seu baixo teor de lítio, apre-senta uma resistência hidrolítica aperfeiçoada.Descrição Detalhada da Invenção

Verificou-se que as composições de policarbonato modificadaspor impacto, tendo um baixo teor de íons de lítio, têm uma resistência signifi-cativamente melhor à hidrólise do que as composições comparáveis tendoum teor relativamente alto de íons de lítio. Isso é surpreendente, em particu-lar, uma vez que o teor de outros íons de metais alcalinos ou metais alcalino-terrosos (tais como, por exemplo, aqueles de sódio, potássio, magnésio oucálcio) não influencia a resistência da composição a hidrólise a um graucomparável.

A presente invenção proporciona, portanto, composições demoldagem termoplásticas compreendendo:

A) policarbonato e/ou poli (éster-carbonato) aromático; e

B) um polímero enxertado modificado por borracha preparadopor processo de polimerização em volume, solução ou em volume - suspen-são;

a composição de moldagem tendo um teor de íons de lítio inferi-or, que é maior que zero e inferior a 4 ppm.

De preferência, as composições de moldagem termoplásticas deacordo com a invenção compreendem:

A) 30 a 90 partes em peso, de preferência, 40 a 75 partes empeso, com base no total de A) e B), de policarbonato e/ou poli (éster-carbonato) aromático; e

B) 10 a 70 partes em peso, de preferência, 25 a 60 partes empeso, com base no total de A) e B), de polímero enxertado modificado porborracha preparado por processo de polimerização em volume, solução ouem volume - suspensão;

e litio em uma quantidade de 0,2 a 3,6 ppm, particularmente, 0,3a 3,2 ppm.

Componente A

Os policarbonatos e/ou poli (ésteres - carbonatos) aromáticos deacordo com o componente A, que são adequados de acordo com a inven-ção, são conhecidos da literatura ou podem ser preparados por processosconhecidos da literatura (para a preparação de policarbonatos aromáticos,consultar, por exemplo, Schnell, "Chemistry and Physics of Policarbonates",Interscience Publishers, 1964 e DE-AS 1 495 626m DE-A 2 232 877, DE-A 2703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610 e DE-A 3 832 396; para a prepa-ração de poli (ésteres - carbonatos) aromáticos, por exemplo, DE-A 3 077 934).

Os policarbonatos aromáticos são preparados, por exemplo, porreação de compostos diidróxi aromáticos, de preferência, difenóis, com ha-Iogenetos de ácidos carbônicos, de preferência, fosgênio, e/ou com dialoge-netos de ácidos dicarboxílicos aromáticos, de preferência, dialógenetos deácidos benzenocarboxílicos, pelo processo de interface de fases, usandoopcionalmente terminadores de cadeia, por exemplo, monofenóis, e usandoopcionalmente agentes de ramificação tendo funcionalidades de três oumais, por exemplo, trifenóis ou tetrafenóis. A preparação por meio de umprocesso de polimerização em fusão, por reação de difenóis com, por exem-plo, carbonato de difenila, é igualmente possível.

Os difenóis para a preparação dos policarbonatos aromáticose/ou poli (ésteres - carbonatos) aromáticos são, de preferência, aqueles defórmula (I)<formula>formula see original document page 5</formula>

na qual:

A é uma ligação única, Ci a C5 alquileno, C2 a C5 alquilideno, C5a C6 cicloalquileno, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, C6 a Ci2 arileno, no qual ou-tros anéis aromáticos, contendo opcionalmente heteroátomos, podem serfundidos, ou um radical de fórmula (II) ou (III)

<formula>formula see original document page 5</formula>

B é em cada caso Ci a Ci2 alquila, de preferência, metila, ouhalogênio, de preferência, cloro e/ou bromo;

χ é em cada caso independentemente entre si O, 1 ou 2;

ρ é 1 ou 0; e

R5 e R6 denotam, independentemente para cada X1 e indepen-dentemente entre si, hidrogênio ou Ci a C6 alquila, de preferência, hidrogê-nio, metila ou etila;

X1 denota carbono; e

m denota um número inteiro de 4 a 7, de preferência, 4 ou 5,com a condição de que em pelo menos um átomo, X1, R5 e R6 são simulta-neamente alquila.

Os difenóis preferidos são hidroquinona, resorcinol, diidroxidife-nóis, bis-(hidroxifenil)- C1-C5- alcanos, bis-(hidroxifenil)- C5-C6- cicloalca-nos, éteres bis-(hidroxifenílicos), bis-(hidroxifenil) sulfóxidos, cetonas bis-(hidroxifenílicas), bis-(hidroxifenil) sulfonas e oc,a-bis-(hidroxifenil)-diisopropilbenzenos, e seus derivados, que são bromados no núcleo e/ouclorados no núcleo.

Os difenóis particularmente preferidos são 4,4,-diidroxidifenila,bisfenol A, 2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-cicloexano, 1,1-bis-(4- hidroxifenil)-3,3,5-trimetilcicloexano, sulfeto de 4,4'-diidroxidifenila, 4,4'-diidroxidifenil sulfona e seus derivados di- e tetrabroma-dos ou clorados, tais como, por exemplo, 2,2-bis-(3-cloro-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano ou 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano. 2,2-Bis-(4-hidroxifenil)-propano (bisfenol A) é particu-larmente preferido.

Os difenóis podem ser empregados individualmente ou comoquaisquer misturas desejadas. Os difenóis são conhecidos são conhecidosda literatura ou obteníveis por processos conhecidos.

Os terminadores de cadeia, que são adequados para a prepara-ção dos policarbonatos aromáticos termoplásticos, são, por exemplo, fenol,p-clorofenol, p-t-butilfenol ou 2,4,6-tribromofenol, e também alquilfenóis decadeia longa, tal como [2-(2,4,4-trimetilpentil)]-fenol de acordo com o pedidode patente DE-A 2 842 005, ou monoalquilfenóis ou dialquilfenóis tendo umtotal de 8 a 20 átomos de carbono nos substituintes alquila, tais como 3,5-di-t-butilfenol, p-isooctilfenol, p-t-octilfenol, p-dodecilfenol e 2-(3,5-dimetilheptil)-fenol e 4-(3,5-dimetilheptil)-fenol. A quantidade de terminadores de cadeia aser empregada é, em geral, entre 0,5 % em mol e 10 % em mol, com basenos mois totais dos compostos diidróxi aromáticos empregados.

Os policarbonatos aromáticos termoplásticos têm pesos molecu-lares ponderais médios (Mw, medidos, por exemplo, por ultracentrifugaçãoou medida de luz dispersa) de 10.000 a 200.000 g/mol, de preferência,15.000 a 80.000 g/mol, particularmente, 24.000 a 32.000 g/mol.

Os policarbonatos aromáticos termoplásticos podem ser ramifi-cados de uma maneira conhecida, e, em particular, por incorporação de 0,05a 2,0 % em mois, com base no total de compostos diidróxi aromáticos em-pregados, de compostos tendo funcionalidades iguais ou superiores a três,por exemplo, aqueles tendo três e mais grupos fenólicos.

Ambos os homopolicarbonatos e os copolicarbonatos são ade-quados. Para a preparação de copolicarbonatos de acordo com a invenção,de acordo com o componente A, é também possível empregar 1 a 25% empeso, de preferência, 2,5 a 25% em peso, com base na quantidade total decompostos diidróxi aromáticos a serem empregados, de polidiorganossiloxa-nos tendo grupos terminais hidroxiarilóxi. Esses são conhecidos (U.S. 3 419634) e podem ser preparados por processos conhecidos da literatura. A pre-paração de copolicarbonatos contendo polidiorganossiloxanos é descrita nopedido de patente DE-A 3 334 782.

Os policarbonatos preferidos, além dos homopolicarbonatos debisfenol A, são os copolicarbonatos de bisfenol A com até 15 % em mol, combase nos mois totais de compostos diidróxi aromáticos, de outros compostosdiidróxi aromáticos mencionados como preferidos ou particularmente preferi-dos, em particular, 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano.

Os dialogenetos de ácidos dicarboxílicos aromáticos para a pre-paração de poli (ésteres - carbonatos) aromáticos são, de preferência, diclo-retos diácidos de ácido isoftálico, ácido tereftálico, difenil éter de ácido -4,4'-dicarboxílico e ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico.

As misturas dos dicloretos diácidos de ácido isoftálico e ácidotereftálico, em uma razão de entre 1:20 e 20:1, são particularmente preferidas.

Um halogeneto de ácido carbônico, de preferência, fosgênio, éadicionalmente usado em conjunto, como um derivado de ácido bifuncional,na preparação de poli (ésteres - carbonatos).

Os terminadores de cadeia adequados para a preparação dospoli (ésteres - carbonatos) aromáticos são, além dos monofenóis já mencio-nados, também os seus ésteres de ácidos clorocarbônicos e os cloretos áci-dos de ácidos monocarboxílicos aromáticos, que podem ser opcionalmentesubstituídos por grupos Ci a C22 alquila ou por átomos de halogênios, bemcomo cloretos de ácidos C2 a C22 monocarboxílicos.A quantidade de terminadores de cadeia é em cada caso de 0,1a 10 % em mol, com base nos mois de compostos diidróxi aromáticos, nocaso de terminadores de cadeia fenólicos, e nos mois de dicloreto de ácidodicarboxílico, no caso de terminadores de cadeia de cloretos de ácidos mo-nocarboxílicos.

Os poli (ésteres - carbonatos) aromáticos também podem conterácidos hidroxicarboxílicos aromáticos incorporados.

Os poli (ésteres - carbonatos) aromáticos podem ser lineares ouramificados de uma maneira conhecida (nesse contexto, consultar os pedi-dos de patentes DE-A 2 940 024 e DE-A 3 007 934).

Os agentes de ramificação que podem ser usados são, por e-xemplo, cloretos de ácidos carboxílicos tendo funcionalidades de três oumais, tais como tricloreto de ácido trimésico, tricloreto de ácido cianúrico,tetracloreto de ácido 3,3',4,4'-benzofenonatetracarboxílico, tetracloreto deácido 1,4,5,8-naftalenotetracarboxílico ou tetracloreto de ácido piromelítico,em proporções de 0,01 a 1,0 % em mol (com base nos dicloretos de ácidosdicarboxílicos empregados), ou fenóis tendo funcionalidades de três ou mais,tais como floroglucinol, 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hept-2-eno, 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano, 1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benzeno,1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano, tri(4-hidroxifenil)-fenilmetano, 2,2-bis[4,4-bis-(4-hidroxifenil)-cicloexil]-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenilisopropil)-fenol, tetra-(4-hidroxifenil)-metano, 2,6-bis-(2-hidróxi-5-metilbenzil)-4-metilfenol, 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-diidroxifenil)-propano, tetra-[4-[4-hidroxifenilisopropil)-fenóxi]-metano, ou 1,4-bis-[(4,4'-diidroxitrifenil)-metil]-benzeno, em propor-ções de 0,01 a 1,0 % em mol, com base nos compostos diidróxi aromáticosempregados. Os agentes de ramificação fenólicos podem ser inicialmenteintroduzidos na mistura reacional com os compostos diidróxi aromáticos, eos agentes de ramificação de cloretos ácidos podem ser introduzidos conjun-tamente com os dicloretos ácidos.

O teor de unidades estruturais de carbonato nos poli (ésteres -carbonatos) aromáticos termoplásticos pode ser variado, como desejado. Depreferência, o teor de grupos carbonato é uma quantidade positivas de até100 % em mol, em particular, até 80 % em mol, especialmente, até 50 % emmol, com base no total de grupos ésteres e grupos carbonatos. Ambos osteores de éster e de carbonato dos poli (ésteres - carbonatos) aromáticospodem estar presentes no policondensado, na forma de blocos ou em umadistribuição aleatória.

A viscosidade em solução relativa (ηΓβι) dos policarbonatos e dospoli (ésteres - carbonatos) aromáticos é na faixa de 1,18 a 1,40, de preferên-cia, 1,20 a 1,32 (medida em soluções de 0,5 g de policarbonatos ou poli (és-teres - carbonatos) em 100 mL de solução de cloreto de metileno a 25°C).

Os policarbonatos e os poli (ésteres - carbonatos) aromáticostermoplásticos podem ser empregados puros ou em qualquer mistura desejada.

Componente B

O polímero enxertado modificado por borracha B compreendeum copolímero aleatório de:

B.1) de 50 a 97% em peso, de preferência, 65 a 95% em peso,particularmente, 80 a 90% em peso, com base em (B), de um ou mais mo-nômeros de vinila; e

B.2) de 3 a 50% em peso, de preferência, 5 a 35% em peso, par-ticularmente, 10 a 20% em peso com base em (B), de uma ou mais basesenxertadas tendo uma temperatura de transição vítrea < 10°C, de preferên-cia, < -10°C, particularmente, < - 30°C, especialmente, < - 50°C,a preparação de B) sendo conduzida de uma maneira conhecida por proces-so de polimerização em volume, ou solução, ou em volume - suspensão,como descrito, por exemplo, nas patentes U.S. 3 243 481, U.S. 3 509 237,U.S. 3 660 535, U.S. 4 221 833 e U.S. 4 239 863 (aqui incorporadas por re-ferência).

Os monômeros B.1 são, de preferência, misturas de:B.1.1) 50 a 99% em peso, de preferência, 65 a 85% em peso,com base em (B.1), de pelo menos um elemento selecionado do grupo con-sistindo em substâncias aromáticas de vinila e substâncias aromáticas devinila substituídas no núcleo (tais como, por exemplo, estireno, a-metilestireno, p-metilestireno ou p-cloroestireno); e

B.1.2) 1 a 50% em peso, de preferência, 15 a 35% em peso,com base em (B.1), de pelo menos um monômero selecionado do grupoconsistindo em cianetos de vinila (nitrilas insaturadas, tais como acrilonitrilae metacrilonitrila), (Ci - C8) alquil ésteres de ácidos (met)acrílicos (tais comometacrilato de metila, acrilato de n-butila e acrilato de t-butila) e derivados deácidos carboxílicos insaturados (tais como anidridos e imidas, por exemplo,anidrido maléico e N-fenilmaleimida).

O monômero preferido B.1.1 é selecionado do grupo consistindoem estireno e α-metilestireno, e o monômero B.1.2 preferido é selecionadodo grupo consistindo em acrilonitrila, acrilato de butila, acrilato de t-butila,anidrido maléico e metacrilato de metila.

O B.1.1 particularmente preferido é estireno e o B.1.2 preferido éacrilonitrila. Em uma concretização alternativa, estireno é empregado como omonômero B.1.1), e uma mistura de pelo menos 70% em peso, em particu-lar, superior a 80% em peso, especialmente, superior a 85% em peso, combase em B.1.2), de acrilonitrila e um máximo de 30% em peso, em particular,um máximo de 20% em peso, especialmente, um máximo de 15% em peso,com base em B.1.2), de um outro monômero selecionado do grupo consis-tindo de acrilato de butila, acrilato de t-butila, anidrido maléico e metacrilatode metila, pode ser empregada como o monômero B.1.2).

As borrachas B.2, que são adequadas para os polímeros enxer-tados modificados por borracha B, são, por exemplo, borrachas de dieno,borrachas de estireno/butadieno (SBR), borrachas EP(D)M, isto é, aquelasbaseadas em etileno/propileno e opcionalmente dieno, e acrilato, poliureta-no, silicone, cloropreno e borrachas de etileno/acetato de vinila e misturasdos tipos de borracha mencionados acima.

As borrachas preferidas B.2 são as borrachas de dieno (por e-xemplo, baseadas em butadieno, isopreno, etc.) ou misturas de borrachasde dieno ou copolímeros de borrachas de dieno, ou suas misturas com ou-tros monômeros copolimerizáveis (por exemplo, de acordo com B.1.1 eB.1.2), com a condição de que a temperatura de transição vítrea do compo-nente B.2 esteja abaixo de 10°C, de preferência, abaixo de -10°C.

De preferência, a base enxertada B.2 é uma borracha de dienolinear ou ramificada. Particularmente, a base enxertada B.2) é uma borrachade polibutadieno linear ou ramificada, uma borracha de polibutadie-no/estireno ou uma mistura delas.

Se necessário e se as propriedades das borrachas do compo-nente B.2 não forem assim prejudicadas, o componente B pode tambémcompreender adicionalmente pequenas proporções, tipicamente menos de5% em peso, de preferência, menos de 2% em peso, com base em B.2, demonômeros de reticulação etilenicamente insaturados. Os exemplos dessesmonômeros incluem di-(met)-acrilatos de alquilenodiol, di-(met)-acrilatos depoliésteres, divinilbenzeno, trivinilbenzeno, cianurato de trialila, (met)-acrilatode alila, maleato de dialila e fumarato de dialila.

O polímero enxertado modificado por borracha B pode ser obtidopor polimerização de enxerto de B.1 em B.2, a polimerização de enxertosendo conduzida em um processo de polimerização em volume, solução ouem volume - suspensão.

Na preparação dos polímeros enxertados modificados por borra-cha B, é essencial que o componente borracha B.2 esteja presente em for-ma dissolvida na mistura de monômeros B.1.1 e/ou B.1.2, antes da polimeri-zação de enxerto. Um outro solvente orgânico pode ser opcionalmente tam-bém adicionado para esse fim, tal como, por exemplo, metiletilcetona, tolue-no ou etilbenzeno, ou uma mistura de solventes orgânicos convencionais. Ocomponente borracha B.2 pode ser nem tão altamente reticulado que umasolução em B.1.1 e/ou B.1.2, opcionalmente na presença de outros solven-tes, fique impossível, nem pode B.2 já estar na forma de partículas distintasno início da polimerização de enxerto. A morfologia das partículas e a reticu-lação crescente de B.2, que são importantes para as propriedades do produ-to de B, se desenvolvem apenas durante a polimerização de enxerto (nessecontexto, consultar, por exemplo, Ulmann, Encyclopedia der TechnischenChemie, volume 19, p. 284 et seq., 4- edição, 1980, aqui incorporada porreferência). Outros aditivos, tais como iniciadores de polimerização, estabili-zadores, reguladores, agente de reticulação e aditivos que inibem pós-reticulação, em particular também óleos (por exemplo, óleos de silicone, ó-Ieos de máquina sintéticos ou óleos vegetais), podem ser adicionados à mis-tura reacional na reação de polimerização de enxerto.

O copolímero de B.1.1 e B.1.2 está convencionalmente presenteno polímero B, em parte em uma forma enxertada na borracha B.2, essecopolímero enxertado formando partículas distintas no polímero Β. O teor docopolímero enxertado de B.1.1 e B.1.2 no copolímero total de B.1.1 e B.1.2,isto é, o rendimento de enxerto (= razão ponderai dos monômeros enxerta-dos de fato enxertados nos monômeros enxertados totais usados χ 100, in-dicado em %) é, de preferência, de 2 a 40%, particularmente, 3 a 30%, parti-cularmente, 4 a 20%.

O diâmetro de partícula médio das partículas de borracha enxer-tadas resultantes (determinado por contagem em fotografias de microscopiaeletrônica) é na faixa de 0,3 a 5 μιτι, de preferência, 0,4 a 2,5 μιη, em parti-cular, 0,5 a 1,5 μιτι.

De preferência, o polímero enxertado modificado por borracha Btem um teor de lítio superior a zero e inferior ou igual a 10 ppm, particular-mente, 0,5 ppm a 9 ppm, especialmente, 0,8 ppm a 8 ppm.

A composição pode compreender outros aditivos. Por exemplo,constituintes poliméricos e aditivos funcionais podem ser adicionados àcomposição.

Em particular, (co)polímeros de pelo menos um monômero, se-lecionado do grupo consistindo em substâncias aromáticas de vinila, ciane-tos de vinila (nitrilas insaturadas), alquil ésteres (Ci - C8) de ácidos(met)acrílicos, ácidos carboxílicos insaturados e derivados (tais como anidri-dos e imidas) de ácidos carboxílicos insaturados, pode ser adicionado comoo componente C.

Os copolímeros C), que são particularmente adequados são re-sinosos, termoplásticos e isentos de borracha, e são de:

C.1) 50 a 99% em peso, de preferência, 65 a 90% em peso, combase no (co)polímero, de pelo menos um monômero selecionado do grupoconsistindo em substâncias aromáticas de vinila e substâncias aromáticasde vinila substituídas no núcleo (tal como, por exemplo, p-metilestireno ou p-cloroestireno), e ésteres alquílicos de 1 a 8 átomos de carbono de ácido(met)acrílico (tais como, por exemplo, metacrilato de metila, acrilato de n-butila e acrilato de t-butila); e

C.2) 1 a 50% em peso, de preferência, 10 a 35% em peso, combase no copolímero, de pelo menos um monômero selecionado do grupoconsistindo em cianetos de vinila (tais como, por exemplo, nitrilas insatura-das, tais como acrilonitrila e metacrilonitrila), ésteres alquílicos de 1 a 8 áto-mos de carbono de ácido (met)acrílico (tais como, por exemplo, metacrilatode metila, acrilato de n-butila e acrilato de t-butila), ácidos carboxílicos insa-turados e derivados de ácidos carboxílicos insaturados (por exemplo, anidri-do maléico e N-fenilmaleimida).

O copolímero de C.1 estireno e C.2 acrilonitrila é particularmentepreferido.

Também adequado como o componente C) é um homopolímerode éster alquílico de 1 a 8 átomos de carbono de ácido (met)acrílico (taiscomo, metacrilato de metila, acrilato de n-butila e acrilato de t-butila).

Esses (co)polímeros C) são conhecidos e podem ser preparadospor polimerização via radicais livres, em particular, polimerização em emul-são, suspensão, solução ou volume. Os (co)polímeros C) têm, de preferên-cia, pesos moleculares Mw (ponderai médio, determinado por dispersão deluz ou sedimentação) entre 15.000 e 200.000.

Os copolímeros modificados por borracha, preparados por pro-cesso de polimerização em emulsão (componente D), também podem serempregados como outros aditivos poliméricos. Esses polímeros enxertadosdisponíveis comercialmente, que são em geral fornecidos como modificado-res de impacto, são, de preferência, acrilonitrila/estireno/butadieno (ABS)e/ou metacrilato de metila/estireno/butadieno (MBS). No entanto, os políme-ros enxertados D), que são igualmente preferivelmente adequados são a-queles de:

D. 1) de 5 a 95% em peso, com base no componente (D), de uminvólucro enxertado de:

D. 1.1) 50 a 99% em peso, de preferência, 65 a 90% em peso,com base no invólucro enxertado (D.1), de pelo menos um elemento sele-cionado do grupo consistindo em substâncias aromáticas de vinila (tais co-mo, por exemplo, estireno e α-metilestireno), vinil aromáticas substituídos nonúcleo (tal como, por exemplo, p-metilestireno ou p-cloroestireno), e Ci-Cealquil ésteres de e ácido (met)acrílico (tais como, por exemplo, metacrilatode metila, acrilato de n-butila e acrilato de t-butila); e

D.1.2) 1 a 50% em peso, de preferência, 10 a 35% em peso,com base no invólucro enxertado, de pelo menos um elemento selecionadodo grupo consistindo em cianetos de vinila (tais como, por exemplo, nitrilasinsaturadas, tais como acrilonitrila e metacrilonitrila), Ci-Ce alquil ésteres deácido (met)acrílico (tais como, por exemplo, metacrilato de metila, acrilato den-butila e acrilato de t-butila), ácidos carboxílicos insaturados e derivados deácidos carboxílicos insaturados (por exemplo, anidrido maléico e N-fenilmaleimida), em:

D.2) uma base enxertada selecionada do grupo consistindo emborrachas de dieno, borrachas de silicone, borrachas de acrilato e borrachascompostas de silicone/acrilato.

A composição pode compreender, além do mais, outros aditivospoliméricos convencionais (componente E), tais como agentes à prova dechama, agentes antigotejamento (por exemplo, poliolefinas fluoradas, silico-nes e fibras de aramida), lubrificantes e agentes desmoldantes, por exemplo,tetraestearato de pentaeritritol, agentes de nucleação, agentes antiestáticos,estabilizadores, cargas e substâncias de reforço (por exemplo, fibras de vi-dro ou carbono, mica, caulim, talco, CaCO3 e flocos de vidro), bem comomatérias-corantes e pigmentos.

As composições de moldagem de acordo com a invenção mos-tram, após armazenamento a 95°C e umidade relativa de 100% por sete di-as, um aumento na taxa de escoamento volumétrico em fusão (MVR, medi-da a 260°C com uma carga de pistão de 5 kg) de não mais do que 70%, depreferência, não mais do que 50%, em particular não mais do que 30%. Oaumento na MVR é uma medida da degradação hidrolítica do peso molecu-lar do policarbonato. Os componentes opcionais C, DeE são selecionadosde modo que a inclusão deles na composição não afeta adversamente aspropriedades hidrolíticas do policarbonato. De preferência, C, D e/ou E sãoneutros (Brónsted) tanto quanto possível. É essencial que o teor de íons demetais alcalinos e metais alcalino-terrosos dos componentes C1 DeE seja omais baixo possível, em particular em uma faixa de 0,1 ppm a 1.500 ppm, e,especialmente, não excede 500 ppm.

Preparação de Composições de Moldagem e Artigos Moldados

As composições de moldagem termoplásticas de acordo com ainvenção são preparadas por mistura dos constituintes particulares de umamaneira conhecida e por sujeição da mistura à mistura em fusão e extrusãoem fusão, a temperaturas de 200°C a 300°C em unidades convencionais,tais como amassadores internos, extrusoras e extrusoras de rosca dupla.

A mistura dos constituintes individuais pode ocorrer de uma ma-neira conhecida, sucessiva ou simultaneamente, e, em particular, a cerca de20°C (temperatura ambiente) ou a uma maior temperatura.

As composições de moldagem de acordo com a invenção po-dem ser usadas para a produção de todos os tipos de artigos moldados. Es-ses podem ser produzidos por processos de moldagem por injeção, extrusãoe moldagem por sopro. Uma outra forma de processamento é a produção deartigos moldados por termoformação de folhas ou filmes produzidos previa-mente.

Os exemplos desses artigos moldados são filmes, perfis, todosos tipos de componentes de alojamento, por exemplo, para aparelhos do-mésticos, tais como espremedores, máquinas de fazer café e misturadores;para máquinas de escritório, tais como monitores, telas planas, computado-res portáteis, impressoras e copiadoras; folhas, tubos, condutos de instala-ção elétrica, janelas, portas e outros perfis para o setor de construção (aca-bamento interno e usos externos), bem como componentes elétricos e ele-trônicos, tais como interruptores, tomadas e encaixes de tomadas, e compo-nentes para veículos comerciais, em particular para o setor automobilístico.Em particular, as composições de moldagem de acordo com ainvenção também podem ser usadas, por exemplo, para a produção dos se-guintes artigos moldados ou moldagens: componentes de acabamento inter-no para veículos ferroviários, navios, aeronaves, ônibus e outros veículosmotorizados, alojamentos para equipamento elétrico contendo pequenostransformadores, alojamentos para equipamento de processamento e trans-missão de informações, alojamentos e coberturas para equipamento médico,equipamento de massagem e alojamentos para ele, veículos de brinquedopara crianças, elementos para paredes planas, alojamentos para dispositivosde segurança, recipientes de transporte isolados termicamente, moldagenspara materiais sanitário e de banho, grades de cobertura para aberturas deventilação, e alojamentos para equipamento de jardim.

Exemplos

Componente A

Policarbonato linear à base de bisfenol A, tendo um peso mole-cular ponderai médio Mw de 26 kg/mol (determinado por GPC).Componentes B-1 a B-7

Polímeros ABS preparados por polimerização em volume de82% em peso, com base no polímero ABS, de uma mistura de 23% em pesode acrilonitrila, 74% em peso de estireno e 3% em peso de acrilato de butila,na presença de 18% em peso, com base no polímero ABS, de borrachas B-1a B-7, dissolvidas em metiletilcetona.

As borrachas empregadas como os componentes B-1 a B-7 sãodescritas na Tabela 1 a seguir.

Tabela 1: Polímeros e pré-compostos enxertados

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1) SBR = borracha de estireno/butadieno

Preparação e teste das composições de moldagem de acordo com a invenção

Os componentes AeB são misturados em uma amassadeirainterna de 1,3 L.

Para avaliar a resistência a hidrólise das composições PC/ABSexemplificadas, as taxas de escoamento volumétricas em fusão (MVR) fo-ram determinadas de acordo com a Norma IS01133 a 260°C, com uma car-ga de pistão de 5 kg, em amostras imediatamente após mistura e após enve-lhecimento hidrolítico a 95°C e a uma umidade relativa de 100% por 7 dias.A variação resultante na MVR é uma medida da resistência da composição ahidrólise, e é calculada da seguinte maneira:

variação de MVR = {[(MVR(após armazenamento) - MVR(antesdo armazenamento)]/[MVR(antes do armazenamento)]} * 100%

Pode-se notar dos dados na Tabela 2 que a resistência dascomposições PC/ABS exemplificadas a hidrólise depende, surpreendente-mente, bastante do teor de Iftio do ABS, mas não - pelo menos não a umgrau comparável - do teor de outros íons de metais alcalinos ou de metaisalcalino-terrosos, tais como Na+, K+, Ca2+ e Mg2+.

Uma boa resistência a hidrólise (aqui definida como a variaçãode MVR de acordo com a definição acima de < 70%) resulta nessas compo-sições compreendendo policarbonato e um componente modificado por bor-racha (polímero enxertado de ABS, preparado pelo processo de polimeriza-ção em volume), se o componente modificado por borracha tiver um teor deLi não superior a 10 ppm.

Tabela 2: Composições de moldagem e suas propriedades

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Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes acima, coma finalidade de ilustração, deve-se entender que os detalhes são apenas pa-ra ilustração e que podem ser feitas variações nela por aqueles versados natécnica, sem que se afaste dos espírito e âmbito da invenção, exceto comopode ser limitado pelas reivindicações.

Claims

1. Composição de moldagem termoplástica compreendendo:A) policarbonato e/ou poli (éster-carbonato) aromático; eB) um polímero enxertado modificado por borracha preparadopor processo de polimerização em volume, solução ou em volume - suspensão;a composição de moldagem tendo um teor positivo de íons delítio inferior ou igual a 4 ppm.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, em queA) está presente em uma quantidade de 30 a 90 partes; eB) está presente em uma quantidade de 10 a 70 partes,as ditas partes, em ambas as ocorrências, relativas ao peso totalde (A) + (B).

3. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o dito(B) compreende:B.1) de 50 a 97% em peso, com base em (B), do produto de po-limerização de pelo menos um monômero de vinila enxertado; eB.2) de 3 a 50% em peso, com base em (B), de uma ou maisbases enxertadas tendo uma temperatura de transição vítrea < 10°C.

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o teorde lítio é de 0,2 a 3,6 ppm.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o teorde lítio é de 0,3 a 3,2 ppm.

6. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que:A) está presente em uma quantidade de 40 a 75 partes; eB) está presente em uma quantidade de 25 a 60 partes, as ditaspartes, em ambas as ocorrências, relativas ao peso total de (A) + (B).

7. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que um po-licarbonato aromático tem um peso molecular ponderai médio de 24.000 a-32.000 g/mol.

8. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o polí-mero enxertado modificado por borracha compreende:Β.1) de 65 a 95% em peso, com base em (B), do produto de po-limerização de uma mistura de:B.1.1) 50 a 99% em peso, com base em (B.1), de pelo menosum elemento selecionado do grupo consistindo de substâncias aromáticasde vinila e substâncias aromáticas de vinila substituídas no núcleo; eB.1.2) 1 a 50% em peso, com base em (B.1), de pelo menos umelemento selecionado do grupo consistindo em cianetos de vinila, CrCe al-quil ésteres de ácido (met)acrílico e derivados de ácidos carboxílicos insaturados.enxertada em:B.2) 5 a 35% em peso, com base em (B), de uma ou mais basesenxertadas tendo uma temperatura de transição vítrea < -10°C.

9. Composição de acordo com a reivindicação 8, em que (B.1.1)é estireno e (B.1.2) é acrilonitrila.

10. Composição de acordo com a reivindicação 8, na qual(B.1.1) é estireno e (B.1.2) é uma mistura de pelo menos 70% em peso, combase em (B.1.2), de acrilonitrila e não mais do que 30% em peso, com baseem (B.1.2), de pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindoem acrilato de butila, acrilato de t-butila, anidrido maléico e metacrilato demetila.

11. Composição de acordo com a reivindicação 8, em que (B.2)é borracha de dieno.

12. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que (B.2)é pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em borrachade polibutadieno e borracha de polibutadieno/estireno.

13. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o po-límero enxertado modificado por borracha tem um teor de lítio de 0,8 a 8 ppm.

14. Composição de acordo com a reivindicação 1, que compre-ende ainda um (co)polímero de:C.1) 50 a 99% em peso, com base no (co)polímero, de pelo me-nos um monômero selecionado do grupo consistindo em substâncias aromá-ticas de vinila e substâncias aromáticas de vinila substituídas no núcleo, eCi-C8 alquil ésteres de ácido (met)acrílico; eC.2) 1 a 50% em peso, com base no copolímero, de pelo menosum monômero selecionado do grupo consistindo em cianetos de vinila, CrCe alquil ésteres ácido (met)acrílico, ácidos carboxílicos insaturados e deri-vados de ácidos carboxílicos insaturados.

15. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreen-dendo ainda um polímero enxertado D, preparado por polimerização em e-mulsão.

16. Composição de acordo com a reivindicação 15, em que (D)compreende:D.1) de 5 a 95% em peso, com base em (D), de um invólucroenxertado copolimerizado de:D. 1.1) 50 a 99% em peso, com base no invólucro enxertado(D.1), de pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo emsubstâncias aromáticas de vinila e substâncias aromáticas de vinila substitu-ídas no núcleo, e ésteres alquílicos de carbono de ácido (met)acrílico; eD.1.2) 1 a 50% em peso, com base no invólucro enxertado, depelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em cianetos devinila, Ci-C8 alquil ésteres ácido (met)acrílico, ácidos carboxílicos insatura-dos e derivados de ácidos carboxílicos insaturados, enxertado em:D.2) uma base enxertada selecionada do grupo consistindo emborrachas de dieno, borrachas de silicone, borrachas de acrilato e borrachascompostas de silicone/acrilato.

17. Composição de acordo com a reivindicação 16, em que(D. 1.1) é estireno, (D. 1.2) é acrilonitrila ou metacrilato de metila e (D.2) éborracha de butadieno.

18. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreen-dendo ainda pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo emagentes resistentes a chama, agentes antigotejamento, agentes desmoldan-tes lubrificantes, agentes de nucleação, agentes antiestáticos, estabilizado-res, cargas, agentes de reforço, matérias corantes e pigmentos.

19. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que, após envelhecimento por 7 dias a 95°C e a uma umidaderelativa de 100%, o aumento no seu MVR, medido a 260°C com uma cargade pistão de 5 kg, não é superior a 70%, com base no MVR antes do enve-lhecimento.

20. Artigo moldado compreendendo a composição como definidana reivindicação 1.