ES2274907T3 - Composiciones de policarbonato modificadas a la resiliencia. - Google Patents
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Abstract
Composiciones que contienen A) desde 40 hasta 95 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de policarbonato aromático con un peo molecular promedio en peso desde 10.000 hasta 200.000 y/o de poliéstercarbonato B) desde 0 hasta 45 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición ) de co(polímero) a base de monómeros vinílicos, C) desde 1 hasta 25 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de caucho de injerto de silicona acrilato que contiene un caucho compuesto, que contiene desde 10 hasta 90 % en peso de caucho de poliórganosiloxano y desde 90 hasta 10 % en peso de caucho de polialquilacrilato o de polialquilmetacrilato, interpenetrándose estructuralmente el caucho de poliórganosiloxano y el caucho de polialquilacrilato o bien el caucho de polialquilmetacrilato de tal manera, que los respectivos componentes del caucho no pueden separarse esencialmente entre sí, D) desde 0, 4 hasta 40 partes enpeso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de cargas minerales y E) en caso dado, al menos un aditivo elegido del grupo formado por los polvos inorgánicos finamente divididos, que presentan un diámetro medio de las partículas menor o igual que 200 nm, agentes lubrificantes y para el desmoldeo, agentes de nucleación, antiestáticos, estabilizantes, productos de carga y de refuerzo diferentes del componente D así como colorantes y pigmentos.
Description
Composiciones de policarbonato modificadas a la
resiliencia.
La presente invención se refiere a composiciones
de policarbonato que contienen cauchos de injerto de silicona
acrilato, (co)polímeros a base de monómeros vinílicos así
como cargas minerales, especialmente fibras de vidrio.
Se conoce por la EP-A 663 425 el
hecho de mejorar la tenacidad, especialmente a bajas temperaturas,
mediante la adición de dos tipos especiales de caucho a la resina
de policarbonato con una estructura determinada. Los tipos
especiales de caucho están constituidos por un poliórganosiloxano,
que contiene un complejo de caucho injertado, y por
(met)acrilatos de polialquilo. Se citan fibras de vidrio en
general como aditivos usuales.
La US-A 5,807,914 describe
mezclas de policarbonato reforzadas con fibras de vidrio, que
contienen el complejo de caucho especial citado ya en la
EP-A 663 423, caracterizándose la mezcla porque se
utiliza una mezcla de policarbonato constituida por policarbonato
usual con un 1 hasta un 20% en peso de policarbonato aromático
oligómero. Esta mezcla de resinas se caracteriza, según la
US-A 5,807,914, mediante una buena aptitud a la
transformación, buenas propiedades superficiales, rigidez y
resiliencia.
La tarea de la presente invención consiste en
mejorar la estabilidad al envejecimiento, especialmente el
comportamiento al envejecimiento por calor y la calidad
superficial, así como la aptitud a la transformación de
composiciones termoplásticas y de las piezas moldeadas fabricadas
con las mismas.
Se ha encontrado ahora que presentan el perfil
de propiedades deseado aquellas composiciones que contienen
policarbonato, caucho de injerto de silicona acrilato,
(co)polímeros a base de monómeros vinílicos, cargas
minerales, especialmente fibras de vidrio.
Así pues, el objeto de la invención son
composiciones de policarbonato, que contienen
- A)
- desde 40 hasta 95, preferentemente desde 45 hasta 90, especialmente desde 55 hasta 80 partes en peso de policarbonato y/o de poliéstercarbonato aromáticos,
- B)
- desde 0 hasta 45, preferentemente desde 5 hasta 40, de forma especialmente preferente desde 10 hasta 35 y de una forma muy especialmente preferente desde 15 hasta 30 partes en peso de (co)polímeros a base de monómeros vinílicos,
- C)
- desde 1 hasta 25, preferentemente desde 2 hasta 20, especialmente desde 3 hasta 15 partes en peso de caucho de injerto de silicona acrilato y
- D)
- desde 0,4 hasta 40, preferentemente de 1 hasta 30, de forma especialmente preferente desde 3 hasta 20, especialmente desde 5 hasta 18 partes en peso de cargas minerales,
dando 100 la suma de los
componentes A hasta
D.
Componente
A
Los policarbonatos aromáticos y/o los
poliéstercarbonatos aromáticos, adecuados según la invención, según
el componente A, son conocidos por la literatura o pueden fabricarse
según los procedimientos conocidos por la literatura (con relación
a la obtención de los policarbonatos aromáticos véase, por ejemplo,
la publicación Schnell, "Chemistry and Physics of
Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964, así como las
DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877,
DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544,
DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396; con
relación a la fabricación de los poliéstercarbonatos aromáticos por
ejemplo la DE-A 3 077 934).
La fabricación de policarbonatos aromáticos se
lleva a cabo, por ejemplo, mediante reacción de difenoles con
halogenuros de carbonilo, preferentemente fosgeno y/ con
dihalogenuros de dicarbonilo aromáticos, preferentemente
dihalogenuros de bencenodicarbonilo, según el procedimiento de la
superficie límite entre las fases, en caso dado con empleo de
interruptores de cadenas, por ejemplo monofenoles, en caso dado, con
empleo de ramificadores bifuncionales o con una funcionalidad mayor
que tres, por ejemplo trifenoles o tetrafenoles.
Los difenoles para la obtención de los
policarbonatos aromáticos y/o de los poliéstercarbonatos aromáticos
son, preferentemente, aquellos de la fórmula (I),
en la
que
- A
- significa un enlace sencillo, alquileno con 1 a 5 átomos de carbono, alquilideno con 2 a 5 átomos de carbono, cicloalquilideno con 5 a 6 átomos de carbono, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO_{2}-, arileno con 6 a 12 átomos de carbono, sobre el que pueden estar condensados otros anillos aromáticos que, en caso dado, contengan heteroátomos, o un resto de la fórmula (II) o (III)
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- significa, respectivamente, alquilo con 1 a 12 átomos de carbono, preferentemente metilo, halógeno, preferentemente cloro y/o bromo,
- x
- significan respectivamente, independientemente entre sí, 0, 1 o 2,
- p
- significan 1 o 0,
R^{5} y R^{6} que puede
elegirse individualmente para cada X^{1}, significan,
independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos
de carbono, preferentemente hidrógeno, metilo o
etilo,
- X^{1}
- significa carbono y
- m
- significan un número entero desde 4 hasta 7, preferentemente 4 o 5, con la condición de que al menos en un átomo X^{1}, R^{5} y R^{6} signifiquen simultáneamente alquilo.
Los difenoles preferentes son hidroquinona,
resorcina, dihidroxidifenoles,
bis-(hidroxifenil)-alcanos con 1 a 5 átomos de
carbono, bis-(hidroxifenil)-cicloalcanos con 5 a 6
átomos de carbono, bis-(hidroxifenil)-éteres,
bis-(hidroxife-
nil)-sulfóxidos, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas y \alpha,\alpha-bis-(hidroxifenil)-diisopropil-bencenos así como sus derivados bromados en el núcleo y/o clorados en el núcleo.
nil)-sulfóxidos, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas y \alpha,\alpha-bis-(hidroxifenil)-diisopropil-bencenos así como sus derivados bromados en el núcleo y/o clorados en el núcleo.
Los difenoles especialmente preferentes son
4,4'-dihidroxidifenilo, bisfenol-A,
2,4-bis(4-hidroxifenil)-2-metilbutano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3.3.5-trimetilciclohexano,
sulfuro de 4,4'-dihidroxidifenilo,
4,4'-dihidroxidifenilo-sulfona así
como sus derivados di- y tetrabromados o clorados tales como por
ejemplo
2,2-bis(3-cloro-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano
o
2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano.
Es especialmente preferente el
2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano
(bisfenol-A).
Los difenoles pueden emplearse individualmente o
como mezclas arbitrarias.
Los difenoles son conocidos por la literatura o
pueden obtenerse según los procedimientos conocidos por la
literatura.
Los interruptores de cadenas, adecuados para la
obtención de los policarbonatos aromáticos, termoplásticos, son,
por ejemplo, fenol, p-clorofenol,
p-terc.-butilfenol o
2,4,6-tribromofenol, así como también alquilfenoles
de cadena larga, tal como el
4-(1,3-tetrametilbutil)-fenol según
la DE-A 2 842 005 o el monoalquilfenol o los
dialquilfenoles con un total de 8 hasta 20 átomos de carbono en los
substituyentes alquilo, tales como
3,5-di-terc.-butilfenol,
p-iso-octilfenol,
p-terc.-octilfenol, p-dodecilfenol y
2-(3,5-dimetilheptil)-fenol y
4-(3,5-dimetilheptil)-fenol. La
cantidad de los interruptores de cadenas empleados supone, en
general, entre un 0,5% en moles y un 10% en moles, referido a la
suma en moles de los difenoles empleados en cada caso.
Los policarbonatos aromáticos, termoplásticos,
tienen pesos moleculares medios en peso (M_{w}, medido por
ejemplo mediante ultracentrifugación o por medida de la dispersión
de la luz) desde 10.000 hasta 200.000, preferentemente desde 15.000
hasta 80.000.
Los policarbonatos aromáticos, termoplásticos,
pueden estar ramificados de manera conocida y, concretamente, de
manera preferente mediante la incorporación desde 0,05 hasta 2,0% en
moles, referido a la suma de los difenoles empleados, de compuestos
trifuncionales con una funcionalidad mayor que tres, por ejemplo
aquellos con tres o más de tres grupos fenólicos.
Son adecuados tanto los homopolicarbonatos como
también los copolicarbonatos. Para la obtención de los
copolicarbonatos según la invención, según el componente A, puede
emplearse también desde un 1 hasta un 25% en peso, preferentemente
desde un 2,5 hasta un 25% en peso (referido a la cantidad total de
los difenoles empleados) de polidiórganosiloxanos con grupos
extremos hidroxi-ariloxi. Éstos son conocidos (véase
por ejemplo la US-A 3 419 634) o bien pueden
obtenerse según procedimientos conocidos por la literatura. La
obtención de los copolicarbonatos que contienen
polidiórganosiloxano se describe por ejemplo en la
DE-A 3 334 782.
Los policarbonatos preferentes son, además de
los homopolicarbonatos de bisfenol-A, los
copolicarbonatos de bisfenol-A con hasta un 15% en
moles, referido a la suma en moles de los difenoles, de otros
difenoles diferentes de los que se han citado de manera preferente
o bien de manera especialmente preferente, especialmente el
2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano.
Los dihalogenuros de dicarbonilo aromáticos para
la obtención de los poliéstercarbonatos son, preferentemente, los
dicloruros de diacilo del ácido isoftálico, del ácido tereftálico,
del ácido
difeniléter-4,4'-dicarboxílico y
del ácido
naftalin-2,6-dicarboxílico.
Son especialmente preferentes mezclas de los
dicloruros de diacilo del ácido isoftálico y del ácido tereftálico
en la proporción comprendida entre 1:20 y 20:1.
En la obtención de los poliéstercarbonatos se
emplea además, de manera concomitante, un halogenuro de carbonilo,
preferentemente fosgeno como derivado de ácido bifuncional.
Como interruptores de cadenas, para la obtención
de los poliéstercarbonatos aromáticos, entran en consideración,
además de los monofenoles ya citados, también sus ésteres del ácido
clorocarbónico así como los cloruros de acilo de los ácidos
monocarboxílicos aromáticos, que, en caso dado, pueden estar
substituidos por grupos alquilo con 1 hasta 22 átomos de carbono o
por átomos de halógeno, así como cloruros de ácidos monocarboxílicos
alifáticos con 2 hasta 22 átomos de carbono.
La cantidad de los interruptores de cadenas
supone, respectivamente, desde 0,1 hasta 10% en moles, referido en
el caso de los interruptores de cadenas fenólicos, a los moles de
difenoles y, en el caso de los interruptores de cadenas de cloruro
de monocarbonilo, a los moles de los dicloruros de dicarbonilo.
Los poliéstercarbonatos aromáticos pueden
contener incorporados también ácidos hidroxicarboxílicos aro-
máticos.
máticos.
Los poliéstercarbonatos aromáticos pueden ser
tanto lineales como también pueden estar ramificados de manera
conocida. A este respecto (véanse también las DE-A 2
940 024 y DE-A 3 007 934).
Como agentes ramificadores pueden emplearse, por
ejemplo, los cloruros de carbonilo trifuncionales o con una
funcionalidad mayor que tres, tales como el tricloruro del ácido
trimesínico, el tricloruro del ácido cianúrico, el tetracloruro del
ácido 3,3'-,
4,4'-benzofenona-tetracarboxílico,
el tetracloruro del ácido
1,4,5,8-naftalintetracarboxílico o el tetracloruro
del ácido piromelítico, en cantidades desde 0,01 hasta 1,0% en moles
(referido a los dicloruros de dicarbonilo empleados) o fenoles
trifuncionales o con una funcionalidad mayor que 3, tales como la
floroglucina, el
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hepteno-2,
el
4,4-dimetil-2,4-6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano,
el
1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benceno,
el
1,1,1-tri-(4-hidroxi-fenil)-etano,
tri-(4-hidroxifenil)-fenilmetano, el
2,2-bis-[4,4-bis(4-hidroxi-fenil)-ciclohexil]-propano,
el
2,4-bis(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol,
el tetra-(4-hidroxifenil)-metano,
2,6-bis(2-hidroxi-5-metil-bencil)-4-metilfenol,
el
2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano,
el
tetra-(4-[4-hidroxifenil-isopropil]-fenoxi)-metano,
el
1,4-bis[4,4'-dihidroxitrifenil)-metil]-benceno,
en cantidades desde 0,01 hasta 1,0% en moles referido a los
difenoles empleados. Los agentes ramificadores fenólicos pueden
disponerse con los difenoles, los agentes ramificadores de cloruro
de acilo pueden incorporarse junto con los dicloruros de acilo.
En los poliéstercarbonatos aromáticos,
termoplásticos, la proporción en unidades estructurales de carbonato
puede variar de manera arbitraria. Preferentemente la proporción en
grupos carbonato supone hasta un 100% en moles, preferentemente
hasta un 80% en moles, de forma especialmente preferente hasta un
50% en moles, referido a la suma de los grupos éster y de los
grupos carbonato. Tanto la parte éster como también la parte
carbonato de los poliéstercarbonatos aromáticos pueden presentarse
en el policondensado distribuidas en forma de bloques o de manera
estadística.
\newpage
La viscosidad relativa en solución
(\eta_{rel}) de los policarbonatos y de los poliéstercarbonatos
aromáticos se encuentra en el intervalo desde 1,18 hasta 1,4,
preferentemente desde 1,20 hasta 1,32 (medido en soluciones de 0,5
g de policarbonato o de poliéstercarbonato en 100 ml de solución de
cloruro de metileno a 25ºC).
Los policarbonatos y los poliéstercarbonatos
aromáticos, termoplásticos, pueden emplearse solos o en mezclas
arbitrarias.
Componente
B
Como (co)polímeros de vinilo B) son
adecuados los polímeros de al menos un monómero del grupo de los
hidrocarburos aromáticos vinílicos, de los cianuros de vinilo
(nitrilos insaturados), (met)acrilatos de alquilo (con 1
hasta 8 átomos de carbono), ácidos carboxílicos insaturados así como
derivados (tales como anhídridos e imidas) de ácidos carboxilícos
insaturados. Son especialmente preferentes los (co)polímeros
constituidos por
- B.1
- desde 50 hasta 99, preferentemente desde 60 hasta 80 partes en peso de hidrocarburos aromáticos vinílicos y/o de hidrocarburos aromáticos vinílicos substituidos en el núcleo (tales como, por ejemplo y preferentemente, el estireno, el \alpha-metilestireno, el p-metilestireno, el p-cloroestireno) y/o de metacrilatos de alquilo (con 1 hasta 8 átomos de carbono) (tales como, por ejemplo y preferentemente, el metacrilato de metilo, el metacrilato de etilo), y
- B.2
- desde 1 hasta 50, preferentemente desde 20 hasta 40 partes en peso de cianuros de vinilo (nitrilos insaturados) tales como el acrilonitrilo y el metacrilonitrilo y/o los (met)acrilatos de alquilo (con 1 hasta 8 átomos de carbono) (tales como, por ejemplo y preferentemente, el metacrilato de metilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de t-butilo) y/o los ácidos carboxilícos insaturados (tal como el ácido maleico) y/o derivados (tales como los anhídridos y las imidas) de ácidos carboxilícos insaturados (por ejemplo y preferentemente el anhídrido del ácido maleico y la N-fenil-maleinimida).
Los (co)polímeros B) son de tipo
resinoso, termoplásticos y están exentos de caucho.
Es especialmente preferente el copolímero
constituido por B.1 estireno y B.2 acrilonitrilo.
Los (co)polímeros según B) son conocidos
y pueden prepararse mediante polimerización por medio de radicales,
especialmente mediante polimerización en emulsión, en suspensión, en
solución o en masa. Los (co)polímeros según el componente
C.1 tienen, preferentemente, pesos moleculares M_{w} (promedio en
peso, determinado mediante difracción de la luz o por sedimentación)
comprendidos entre 15.000 y 200.000.
Componente
C
Los cauchos de injerto de silicona acrilato
adecuados según la invención C) se preparan mediante polimerización
por injerto de alquenil-compuestos aromáticos y de
un cianuro de vinilo sobre un caucho compuesto que contenga un
componente de caucho de poliórganosiloxano y un componente de
polialquilacrilato o de polialquilmetilacrilato. El caucho
compuesto contiene desde 10 hasta 90% en peso de caucho de
poliórganosiloxano y desde 90 hasta 10% en peso de caucho de
polialquilacrilato o de polialquilmetacrilato y tiene una
estructura, en la que se interpenetran entre sí el caucho de
poliórganosiloxano y el caucho de polialquilacrilato o bien el
caucho de polialquilmetacrilato de tal manera, que los respectivos
componentes del caucho no puedan separarse esencialmente entre sí.
El caucho compuesto tiene un tamaño medio de partículas desde 0,08
hasta 0,6 \mum. Los compuestos aromáticos y los compuestos de
cianuro de vinilo se injertan sobre el caucho compuesto y forman de
este modo el caucho de injerto de silicona acrilato C).
El caucho de injerto de silicona acrilato es
conocido y se ha descrito, por ejemplo, en la EP-A
663 452 y en la US-A 5,807,914. Como caucho de
injerto de silicona acrilato adecuado según la invención es el que
se ha descrito en la US-A 5,807,914. El componente
de caucho de poliórganosiloxano puede prepararse mediante
polimerización en emulsión de los órganosiloxanos, indicados a
continuación, y de un agente ramificador (I).
El caucho de órganosiloxano contiene como
componentes monómeros, por ejemplo y preferentemente,
dimetilsiloxano u órganosiloxanos cíclicos con al menos 3 miembros
en el anillo, preferentemente con 3 a 6 miembros en el anillo,
tales como, por ejemplo y preferentemente,
hexametilciclotrisiloxano, octametilciclotetrasiloxano,
decametilciclopentasiloxano,
dodecametilciclohexa-siloxano,
trimetil-trifenil-ciclotrisiloxanos,
tetrametil-tetrafenil-ciclotetrasiloxanos,
octafenilciclotetrasiloxano.
Los monómeros de órganosiloxano pueden emplearse
solos o en forma de mezclas con 2 o mas monómeros. El caucho de
poliórganosiloxano contiene, preferentemente, una proporción no
menor que el 50% en peso y, de forma especialmente preferente, no
menor que el 70% en peso de órganosiloxano, referido al peso total
de los componentes del caucho de poliórganosiloxano.
Como agentes de ramificación (I) se emplearán,
preferentemente, agentes ramificadores basados en silano, con una
funcionalidad de 3 o de 4, de forma especialmente preferente de 4.
De manera ejemplificativa y preferente pueden citarse:
el trimetoximetilsilano, el trietoxifenilsilano,
el tetrametoxisilano, el tetraetoxisilano, el
tetra-n-propoxisilano, el
tetrabutoxisilano.
El tetraetoxisilano es especialmente
preferente.
El agente de ramificación puede emplearse solo o
en mezcla de dos o varios de los mismos.
Son adecuados, para el injerto, agentes de
injerto (II) que sean capaces de formar estructuras con las fórmulas
siguientes:
(II-1)CH_{2}=C(R^{2})-COO-(CH_{2})_{p}-SiR^{1}{}_{n}O_{(3-n)/2}
- CH_{2}=CH-SiR^{1}{}_{n}O_{(3-n)/2}
- (II-2)
o
- HS-(CH_{2})_{p}-SiR^{1}{}_{n}O_{(3-n)/2}
- (II-3),
donde
- R^{1}
- significa alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, preferentemente metilo, etilo o propilo, o fenilo,
- R^{2}
- significa hidrógeno o metilo,
- n
- significa 0, 1 o 2 y
- p
- significa números de 1 hasta 6.
\vskip1.000000\baselineskip
Los acriloil- o los metacriloiloxisilanos son
especialmente adecuados para formar las estructuras anteriormente
citadas (I-1) y tienen una elevada actividad de
injerto.
De manera ejemplificativa y preferente pueden
citarse:
el
\beta-metacriloiloxi-etildimetoximetil-silano,
el
\gamma-metacriloiloxi-propilmetoxidimetil-silano,
el
\gamma-metacriloiloxi-propildimetoximetil-silano,
el
\gamma-metacriloiloxi-propiltrimetoxi-silano,
el
\gamma-metacriloiloxi-propiletoxidietil-silano,
el
\theta-metacriloiloxi-propildietoxidietil-silano,
el
\delta-metacriloil-oxi-butildietoxidimetil-silano
o las mezclas de los mismos.
Preferentemente, se empleará desde 0 hasta un
10% en peso de agente de injerto referido al peso total del caucho
de poliórganosiloxano.
Los componentes del caucho de polialquilacrilato
o de polialquilmetacrilato pueden prepararse a partir de acrilato
de alquilo o de metacrilato de alquilo, de un agente ramificador
(III) y de un agente de injerto (IV).
Los acrilatos de alquilo y los metacrilatos de
alquilo ejemplificativos y preferentes son, el acrilato de metilo,
el acrilato de etilo, el acrilato de n-propilo, el
acrilato de 2-etilhexilo, el acrilato de
n-butilo, el metacrilato de hexilo, el metacrilato
de n-laurilo o las mezclas de los mismos. Es
especialmente preferente el acrilato de n-butilo.
Los agentes ramificadores (III) ejemplificativos y preferentes son
el etilenglicol, el acrilato de dimetilo, el dimetacrilato de
propilenglicol, el dimetacrilato de
1,3-butilenglicol, el dimetacrilato de
1,4-butilenglicol o las mezclas de los
mismos.
mismos.
Los agentes de injerto (IV) ejemplificativos y
preferentes son el metacrilato de arilo, el cianurato de triarilo,
el isocianurato de triarilo o las mezclas de los mismos. Igualmente
puede emplearse el metacrilato de arilo como agente de
ramificación. De manera preferente arilo significa fenilo.
La cantidad total de agentes ramificadores (III)
y de agentes de injerto (IV) supone desde 0,1 hasta 20% en peso
basado en el peso total de caucho de polialquilacrilato o de
polimetacrilato.
La obtención de los componentes del caucho de
poliórganosiloxano y de los componentes del caucho de
polialquilacrilato o de polialquilmetacrilato se ha descrito en la
US-A 5 807 914.
El caucho compuesto tiene, preferentemente, un
contenido en gel de > 80% en peso, medido por extracción de un
componente soluble en tolueno a 90ºC durante 12 horas.
Los monómeros basados en vinilo, que pueden
injertarse sobre el caucho compuesto, son los
alquenil-compuestos aromáticos tales como, por
ejemplo y preferentemente, el estireno, el
\alpha-metilestireno o el viniltolueno, y/o los
compuestos de cianuro de vinilo, preferentemente el acrilonitrilo
y/o el metacrilonitrilo.
Además, puede estar contenida, de manera
concomitante, una pequeña cantidad de metacrilatos tales como el
metacrilato de metilo o el metacrilato de
2-etilhexilo o de acrilatos tales como el acrilato
de metilo, el acrilato de etilo o el acrilato de butilo en el
monómero basado en vinilo. Es muy especialmente preferente la
combinación de estireno y acrilonitrilo como monómeros de injerto.
La proporción en peso entre el alquenil-compuesto
aromático y el compuesto de cianuro de vinilo se encuentra,
preferentemente, en el intervalo de 5 : 95 hasta 95 : 5, de forma
especialmente preferente de 15 : 75 hasta 75 : 15, de una manera muy
especialmente preferente de 20 : 80 hasta
80 : 20.
80 : 20.
La obtención del caucho compuesto injertado se
ha descrito, igualmente, en la US-A 5 807 914.
Los cauchos de injerto de silicona acrilato,
citados como componente C, pueden obtenerse en el comercio. De
manera ejemplificativa pueden citarse: Metablen® SRK 200 así como
Metablen® S 2001 de la firma Misubishi Rayon Co. Ltd.
Componente
D
Las cargas minerales, en el sentido de la
invención, son aquellos productos que aumentan el módulo E y que
reducen la contracción. Éstas son, especialmente, las fibras de
vidrio, las bolas de vidrio, la mica, los silicatos, el cuarzo, el
talco, el dióxido de titanio, la wollastonita y similares, que
también pueden estar tratadas superficialmente. Los agentes de
refuerzo preferentes son fibras de vidrio usuales en el comercio.
Las fibras de vidrio, que tienen, en general, un diámetro de la
fibra comprendido entre 8 y 14 \mum, puede emplearse en forma de
fibras sin fin o como fibras de vidrio cortadas o molidas, pudiendo
estar equipadas las fibras con un sistema adecuado de alisado y con
un favorecedor de la adherencia o bien sistema favorecedor de la
adherencia sobre la base de silano.
Componente
E
Además pueden emplearse polvos orgánicos
finamente divididos.
Éstos están constituidos, preferentemente, por
al menos un compuesto polar de uno o varios metales de los grupos
primero a quinto principales o de los grupos primero a octavo
secundarios del Sistema Periódico de los Elementos, preferentemente
de los grupos segundo a quinto principales o de los grupos cuarto a
octavo secundarios, de forma especialmente preferente de los grupos
tercero a quinto principales o de los grupos cuarto a octavo
secundarios, o están constituidos por compuestos de estos metales
con al menos un elemento elegido entre oxígeno, hidrógeno, azufre,
fósforo, boro, carbono, nitrógeno o silicio.
Los compuestos preferentes son, por ejemplo, los
óxidos, los hidróxidos, los óxidos hidratados, los sulfatos, los
sulfitos, los sulfuros, los carbonatos, los carburos, los nitratos,
los nitritos, los nitruros, los boratos, los silicatos, los
fosfatos, los hidruros, los fosfitos o los fosfonatos.
Preferentemente, los polvos inorgánicos,
finamente divididos, están constituidos por óxidos, fosfatos,
hidróxidos, preferentemente por TiO_{2}, SiO_{2}, SnO_{2},
ZnO, ZnS, bohemita, ZrO_{2}, Al_{2}O_{3,} fosfatos de
aluminio, óxidos de hierro, además TiN, WC, AlO(OH),
Sb_{2}O_{3}, óxidos de hierro, NaSO_{4}, óxidos de vanadio,
borato de cinc, silicatos tales como silicatos de Al, silicatos de
Mg, silicatos mono-, di-, tridimensionales. Igualmente pueden
emplearse mezclas y compuestos dotados.
Además, estas partículas a nanoescala pueden
estar modificadas superficialmente con moléculas orgánicas para
conseguir una mejor compatibilidad con los polímeros. De este modo
pueden generarse superficies hidrófobas o hidrófilas.
Son especialmente preferentes los óxidos de
aluminio hidratados, tal como por ejemplo bohemita o TiO_{2}.
El diámetro medio de las partículas de las
nanopartículas es menor o igual que 200 nm, preferentemente menor o
igual que 150 nm, especialmente es de 1 hasta 100 nm.
El tamaño de las partículas y el diámetro de las
partículas significa siempre el diámetro medio de las partículas
d_{50}, determinado mediante medida por ultracentrifugación según
W. Scholtan et al., Kolloid-Z y Z. Polymere
250 (1972) páginas 782-796.
Los compuestos inorgánicos, finamente divididos,
pueden presentarse en forma de polvos, pastas, soles, dispersiones
o suspensiones. Mediante precipitación pueden obtenerse polvos a
partir de las dispersiones, de los soles o de las suspensiones.
Los polvos pueden incorporarse en las masas de
moldeo termoplásticas según procedimientos usuales, por ejemplo
mediante amasado directo o extrusión de las masas de moldeo y de los
polvos inorgánicos finamente divididos. Los procedimientos
preferentes representan la fabricación de una mezcla madre, por
ejemplo en aditivos protectores contra la llama y al menos uno de
los componentes de las masas de moldeo según la invención, en
monómeros o disolventes, o la coprecipitación de un componente
termoplástico y de los polvos inorgánicos, finamente divididos, por
ejemplo mediante coprecipitación de una emulsión acuosa y de los
polvos inorgánicos, finamente divididos, en caso dado en forma de
dispersiones, suspensiones, pastas o soles de los materiales
inorgánicos finamente divididos.
Son especialmente preferentes las fibras de
vidrio o las bolas de vidrio.
Las composiciones según la invención pueden
contener al menos uno de los aditivos usuales, tales como
lubrificantes y agentes para el desmoldeo, por ejemplo
tetraestearato de pentaeritrita, agentes de nucleación,
antiestáticos, estabilizantes de los componentes D, diferentes
cargas y reforzantes así como colorantes y pigmentos.
Las composiciones según la invención, que
contienen los componentes A hasta D y, en caso dado, aditivos, se
preparan mediante mezcla, de manera conocida, de los componentes
correspondientes y amasado en fusión o extrusión en fusión a
temperaturas desde 200ºC hasta 300ºC en dispositivos usuales tales
como amasadores internos, extrusoras y husillos de doble árbol,
empleándose el componente F preferentemente en forma de la mezcla
coagulada, ya citada.
La mezcla de los componentes individuales puede
llevarse a cabo de manera conocida tanto de forma sucesiva como
también de forma simultánea y, concretamente, tanto a 20ºC
aproximadamente (temperatura ambiente) como también a temperatura
más elevada.
Así pues, el objeto de la invención es también
un procedimiento para la fabricación de las masas de moldeo.
Las masas de moldeo de la presente invención
pueden emplearse para la fabricación de cuerpos moldeados de
cualquier tipo. Especialmente pueden fabricarse cuerpos moldeados
mediante colada por inyección. Ejemplos de los cuerpos moldeados,
que puede fabricarse son: piezas para carcasas de cualquier tipo,
por ejemplo para aparatos domésticos tales como exprimidores de
jugos, máquinas de café, mezclaras, para máquinas de oficina, tales
como monitores, impresoras, copiadoras y placas de cobertura para el
sector de la construcción y piezas para el sector del automóvil
tales como por ejemplo soportes para tableros I o coberturas. Son
especialmente preferentes piezas de seguridad para la cobertura de
cojines de aire (Airbag). Además pueden emplearse en el sector de la
electrotecnia, puesto que tienen propiedades eléctricas muy
buenas.
Las masas de moldeo, según la invención, pueden
emplearse, además, por ejemplo para la fabricación de los cuerpos
moldeados o bien de las piezas moldeadas siguientes:
Piezas para la construcción interior de
vehículos ferroviarios, tapacubos, carcasas para aparatos eléctricos
que contengan pequeños transformadores, carcasas para aparatos para
la propagación y la transmisión de informaciones, carcasas y
prendas de vestir para finalidades medicinales, aparatos para
masajes y carcasas para los mismos, vehículos de juguete para
niños, elementos planos para paredes, carcasas para instalaciones de
seguridad, parachoques traseros, aislantes térmicos, recipientes
para el transporte, dispositivo para el mantenimiento o el cuidado
de pequeños animales, piezas moldeadas para equipamientos sanitarios
y de baño, rejillas de cobertura para orificios de ventilación,
piezas moldeadas para casetas de jardín y de aparatos, carcasas para
aparatos de jardinería.
Otra forma de transformación es la fabricación
de cuerpos moldeados mediante embutición a partir de placas o de
láminas fabricadas previamente.
Así pues, otro objeto de la invención, también,
el empleo de las masas de moldeo según la invención para la
fabricación de cuerpos moldeados de cualquier tipo, preferentemente
de los que se han citado anteriormente, así como también los cuerpos
moldeados a partir de las masas de moldeo según la invención.
Componente
A.1
Policarbonato lineal a base de bisfenol A con
una viscosidad relativa en solución de 1,272, medida en
CH_{2}Cl_{2} como disolvente a 25ºC y a una concentración de
0,5 g/100 ml.
Componente
A.2
Policarbonato lineal a base de bisfenol A con
una viscosidad relativa en solución de 1,202, medida en
CH_{2}Cl_{2} como disolvente a 25ºC y a una concentración de
0,5 g/100 ml.
Componente
B
Copolímero de estireno/acrilonitrilo con una
proporción en peso de estireno/acrilonitrilo de 72:28 y con una
viscosidad límite de 0,55 dl/g (medida en dimetilformamida a
20ºC).
Componente
C
C.1: Metablen® S 2001 (copolímero de metacrilato
de metilo-acrilato de butilo dimetilsiloxano) de la
firma Mitsubishi Rayon Co. Ltd.
C.2: Metablen® SRK 200 (copolímero de
metacrilato de metilo-acrilato de butilo
dimetilsiloxano) de la firma Mitsubishi Rayon Co. Ltd.
Componente comparativo
C*
Polímero de injerto de 40 partes en peso de un
copolímero constituido por estireno y acrilonitrilo en la proporción
de 73:27 sobre 60 partes en peso de caucho de polibutadieno
reticulado, en forma de partículas (diámetro medio de las partículas
d_{50} = 0,28 \mum), preparado mediante polimerización en
emulsión.
Componente
D
D-1: Fibras de vidrio CS 7942,
Bayer AG, Leverkusen.
Tetraestearato de pentaeritrita, estabilizante
de fosfito.
La mezcla de los componentes se lleva a cabo en
un amasador interno de 3 litros. Los cuerpos moldeados se fabrican
en una máquina de colada por inyección del tipo Arburg 270 E a
260ºC.
En la tabla 1 siguiente se ha indicado una
recopilación de las propiedades de las masas de moldeo según la
invención:
Claims (11)
1. Composiciones que contienen
- A)
- desde 40 hasta 95 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de policarbonato aromático con un peo molecular promedio en peso desde 10.000 hasta 200.000 y/o de poliéstercarbonato
- B)
- desde 0 hasta 45 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de co(polímero) a base de monómeros vinílicos,
- C)
- desde 1 hasta 25 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de caucho de injerto de silicona acrilato que contiene un caucho compuesto, que contiene desde 10 hasta 90% en peso de caucho de poliórganosiloxano y desde 90 hasta 10% en peso de caucho de polialquilacrilato o de polialquilmetacrilato, interpenetrándose estructuralmente el caucho de poliórganosiloxano y el caucho de polialquilacrilato o bien el caucho de polialquilmetacrilato de tal manera, que los respectivos componentes del caucho no pueden separarse esencialmente entre sí,
- D)
- desde 0,4 hasta 40 partes en peso (referido a 100 partes en peso del conjunto de la composición) de cargas minerales y
- E)
- en caso dado, al menos un aditivo elegido del grupo formado por los polvos inorgánicos finamente divididos, que presentan un diámetro medio de las partículas menor o igual que 200 nm, agentes lubrificantes y para el desmoldeo, agentes de nucleación, antiestáticos, estabilizantes, productos de carga y de refuerzo diferentes del componente D así como colorantes y pigmentos.
2. Composiciones según la reivindicación 1, en
las que puede obtenerse el caucho de acrilato de silicona mediante
polimerización por injerto a partir de
alquilen-compuestos aromáticos y de un cianuro de
vinilo sobre un caucho compuesto, según el componente C.
3. Composiciones según las reivindicaciones 1 y
2, que contienen, como componente B, polímeros de al menos un
monómero del grupo formado por los hidrocarburos aromáticos
vinílicos, los cianuros de vinilo, los metacrilatos de alquilo (con
1 a 8 átomos de carbono), los ácidos carboxilícos insaturados así
como los derivados de los ácidos carboxilícos insaturados.
4. Composiciones según las reivindicaciones 1 a
3, que contienen, como componente B, (co)polímeros
constituidos por
- B.1
- desde 50 hasta 99 partes en peso (referido a 100 partes en peso de B) de hidrocarburos aromáticos vinílicos y/o de metacrilatos de alquilo (con 1 a 8 átomos de carbono), y
- B.2
- desde 1 hasta 50 partes en peso (referido a 100 partes en peso de B) de cianuros de vinilo y/o de metacrilatos de alquilo (con 1 a 8 átomos de carbono) y/o de ácidos carboxilícos insaturados y/o de derivados de ácidos carboxilícos insaturados.
5. Composiciones según las reivindicaciones 1 a
4, que contienen desde 1 hasta 30 partes en peso de cargas minerales
D.
6. Composiciones según las reivindicaciones 1 a
5, que contienen, como componente D, cargas minerales elegidas entre
las fibras de vidrio, las bolas de vidrio, la mica, los silicatos,
el cuarzo, el talco, el dióxido de titanio, la wollastonita o las
mezclas de los mismos.
7. Composiciones según las reivindicaciones 1 a
6, que contienen aditivos.
8. Procedimiento para la fabricación de las
composiciones según las reivindicaciones 1 a 7, en el que se mezclan
los componentes A hasta D y, en caso dado, los aditivos y se amasan
a temperatura elevada.
9. Empleo de las composiciones según las
reivindicaciones 1 a 8 para la fabricación de piezas moldeadas.
10. Piezas moldeadas, obtenibles a partir de las
composiciones según las reivindicaciones 1 a 9.
11. Piezas para carcasas, placas de cobertura
para el sector de la construcción, piezas para el sector del
automóvil y piezas de seguridad para coberturas de cojines de aire
(Airbag), obtenibles a partir de las composiciones según las
reivindicaciones 1 a 10.
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