ES2307957T3

ES2307957T3 - Composicion de resina aromatica de policarbonato retardante de la llama.

Info

Publication number: ES2307957T3
Application number: ES03745011T
Authority: ES
Inventors: Seiji c/o Teijin Chemicals Ltd KIKUCHI
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-12-01
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: DE60322858D1; KR20040093380A; US20060079614A1; EP1489140A1; ATE404633T1; EP1489140B1; WO2003080728A1; CN1245454C; KR100878162B1; US7381763B2; DK1489140T3; US20040178383A1; EP1489140A4; CN1514856A

Abstract

Una composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama que comprende: (A) una resina aromática de policarbonato (componente A); (B) un copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B); (C) cargas inorgánicas (componentes C); (D) un retardante de la llama basado en un compuesto orgánico de fósforo (componente D); y (E) un agente antigoteo que contiene flúor (componente E), satisfaciendo las cantidades de los componentes anteriores las condiciones (i) a (iii) siguientes: (i) la cantidad total de los componentes A y B es 50% en peso o más, la cantidad total de los componentes C es 15 a 35% en peso, y la cantidad del componente D es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad del componente E es 0,02 a 2 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D; (ii) la cantidad de componente A es 75 a 95 partes en peso y la cantidad del componente B es 5 a 25 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A y B; y (iii) los componentes C están constituidos por (C1) mica que tiene un diámetro medio de partícula de 30 a 300 µm (componente C-1) y (C2) al menos una carga (componente C-2) seleccionada del grupo constituido por talco y wollastonita, la cantidad del componente C-1 es 10 a 25% en peso y la cantidad del componente C-2 es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad de componente C-1 es 40 a 90 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

Description

Composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama. Más específicamente, la misma se refiere a una composición de resina que comprende (1) componentes de resina que incluyen una resina aromática de policarbonato como el componente principal de la resina y una pequeña cantidad de un copolímero acrilonitrilo-estireno, (ii) cargas inorgánicas que incluyen mica que tienen un diámetro predeterminado de partícula (C-1) y talco y/o wollastonita (C-2), y (iii) un compuesto orgánico de fósforo como retardante de la llama y (iv) un compuesto que contiene flúor como agente antigoteo, proporciona (a) un artículo moldeado que tiene rigidez, solidez y exactitud dimensional altas, exhibe (b) retardo satisfactorio de la llama a pesar de una cantidad relativamente pequeña del retardante de la llama, y (c) rara vez desgasta un molde, aunque están contenidas las cargas inorgánicas. La composición de resina de la presente invención es adecuada para moldear piezas que necesitan retardo de la llama y alta exactitud dimensional, tales como chasis y bastidores.

Descripción de la técnica anterior

Rigidez, solidez y exactitud dimensional altas (anisotropía baja) y retardo excelente de la llama se requieren para materiales plásticos para uso en los chasis o bastidores (a los que puede hacerse referencia simplemente como "chasis de unidad óptica" en lo sucesivo) de aparatos que tienen una unidad óptica, tales como impresoras de rayos láser, máquinas copiadoras y proyectores. Un gran número de propuestas han sido hechas ya para los materiales plásticos para chasis. La anisotropía baja es además estrictamente requerida para chasis de unidades ópticas. Los diversos aparatos anteriores que tienen una unidad óptica se han fabricado desde hace largo tiempo y se ha acumulado ya una gran cantidad de conocimiento técnico. En el campo de los aparatos que tienen una unidad óptica en la situación anterior, se han desarrollado nuevos modelos que tienen mayor eficiencia, mientras que los modelos de propósito general se han mejorado, enfocando el esfuerzo a la reducción de costes. En este caso, los materiales plásticos pueden presentar problemas con el coste requerido para sus moldes y las vidas de servicio de los moldes. Es decir, se busca un material que desgaste raramente un molde (a lo que se hace referencia como "susceptibilidad baja de desgaste del molde " en lo sucesivo).

Un gran número de composiciones de resina adecuadas para uso como piezas moldeadas tales como chasis y bastidores se han propuesto hasta ahora. (i) JP-A 5-287185 (el término "JP-A", tal como se utiliza en esta memoria, significa una "Solicitud de Patente Japonesa publicada y no examinada") describe una composición de resina preparada por carga de una resina aromática de policarbonato que tiene un peso molecular específico con una gran cantidad de fibra de vidrio o análogos. Y, (ii) JP-A 6-207189 describe una composición de resina que comprende una resina aromática de policarbonato que tiene un peso molecular específico, una fibra que tiene una sección no circular y una carga inorgánica laminar, y consigue una deformación baja. Adicionalmente, (iii) JP-A 9-12733 describe un chasis de fijación de una unidad de escritura óptica formado a partir de una composición de resina que comprende una resina aromática de policarbonato y mica, teniendo un diámetro específico de partícula y un espesor específico. La invención descrita por JP-A 9-12733 tiene alta rigidez, deformación y torsión bajas basadas en anisotropía baja, y retardo excelente de la llama. Es decir, la misma tiene propiedades características favorables requeridas para chasis de unidades ópticas. Sin embargo, es difícil decir que se obtengan a partir de la composición de esta invención artículos moldeados que satisfagan todos los requerimientos tales como rigidez alta, resistencia elevada, anisotropía baja (exactitud dimensional alta), retardo de la llama y baja susceptibilidad de desgaste del molde.

JP-A 1-185360 describe una composición de resina que comprende un policarbonato aromático, policaprolactona y fibra de carbono y expone que la composición tiene susceptibilidad de desgaste del molde reducida. Sin embargo, la invención descrita por la publicación anterior no tiene totalmente en consideración la anisotropía baja y falla en lo que respecta a la presentación de información técnica en cuanto al modo en que se retiene una solidez suficientemente alta después que se alcanza la anisotropía baja.

JP-A 8-115589 describe una pieza de CD-ROM que comprende una resina de policarbonato, carga inorgánica en escamas y compuesto de fosfato que tiene una estructura específica. Sin embargo, es difícil decir- que la publicación describa una composición de resina que satisface todos los requerimientos tales como rigidez alta, solidez alta, retardo excelente de la llama y susceptibilidad baja de desgaste del molde.

JP-A 2001-164105 describe una composición de resina que comprende una resina aromática de policarbonato, retardante de la llama, carga inorgánica que está constituida por una fibra de vidrio y talco en una relación específica y politetrafluoretileno que tiene capacidad de formación de fibrillas, y expone que la composición tiene rigidez, solidez y exactitud dimensional altas y retardo excelente de la llama. Sin embargo, la composición deja lugar para mejora ulterior como material para uso en modelos en los que se asigne mayor importancia a la reducción de costes.

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Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar una composición de resina aromática de policarbonato que es particularmente adecuada para uso como artículo moldeado para chasis o bastidores de unidades ópticas y que satisface todos los requerimientos tales como rigidez, resistencia y exactitud dimensional altas (baja anisotropía), retardo excelente de la llama y baja susceptibilidad de desgaste del molde de una manera bien equilibrada.

El autor de la presente invención ha realizado estudios intensivos para alcanzar el objeto que antecede y ha encontrado que un artículo moldeado que puede alcanzar el objeto de la presente invención puede obtenerse a partir de una composición de resina que comprende una combinación de una resina aromática de policarbonato y una cantidad específica de un copolímero acrilonitrilo-estireno (resina AS) como componentes de resina, una combinación de mica que tiene un diámetro específico de partícula y talco o wollastonita en una relación específica como cargas inorgánicas, un compuesto orgánico de fósforo como retardante de la llama y un agente anti-goteo que contiene flúor en una relación específica. Es decir, se ha encontrado que la composición de resina proporciona un equipo moldeado que tiene rigidez, resistencia y exactitud dimensional elevadas, que se obtiene un retardo excelente de la llama por el uso de una cantidad relativamente pequeña de un retardante de la llama, y que la susceptibilidad de desgaste de un molde es extremadamente baja.

Medios para Resolver los Problemas

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama que comprende:

(A): una resina aromática de policarbonato (componente A);

(B): un copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B);

(C): cargas inorgánicas (componentes C);

(D): un retardante de la llama basado en un compuesto orgánico de fósforo (componente D); y

(E): un agente antigoteo que contiene flúor (componente E),

satisfaciendo las cantidades de los componentes anteriores las condiciones (i) a (iii) siguientes:

(i): la cantidad total de los componentes A y B es 50% en peso o más, la cantidad total de los componentes C es 15 a 35% en peso, y la cantidad del componente D es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad del componente E es 0,02 a 2 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D;

(ii): la cantidad de componente A es 75 a 95 partes en peso y la cantidad del componente B es 5 a 25 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A y B; y

(iii): los componentes C están constituidos por (C1) mica que tiene un diámetro medio de partícula de 30 a 300 \mum (componente C-1) y (C2) al menos una carga (componente C-2) seleccionada del grupo constituido por talco y wollastonita, la cantidad del componente C-1 es 10 a 25% en peso y la cantidad del componente C-2 es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad de componente C-1 es 40 a 90 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

El autor de la presente invención ha realizado estudios adicionales y ha encontrado que cuando una cantidad predeterminada de un éster de ácido graso superior de un alcohol monovalente o polivalente (componente F) se mezcla con la composición de resina como un agente de desmoldeo, la susceptibilidad de desprendimiento de un molde se hace extremadamente excelente comparada con el caso en que se mezclan tipos diferentes de agentes de desmoldeo.

Así, de acuerdo con la presente invención, se proporciona también una composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama que comprende:

(A): una resina aromática de policarbonato (componente A);

(B): un copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B);

(C): cargas inorgánicas (componentes C);

(D): un retardante de la llama basado en un compuesto orgánico de fósforo (componente D);

(E): un agente antigoteo que contiene flúor (componente E), y

(F): un éster de ácido graso superior con un alcohol monovalente o polivalente (componente F),

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(i): la cantidad total de los componentes A y B es 50% en peso o más, la cantidad total de los componentes C es 15 a 35% en peso, y la cantidad del componente D es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad del componente E es 0,02 a 2 partes en peso y la cantidad del componente F es 0,01 a 2 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D;

(iii): los componentes C están constituidos por (C1) mica que tiene un diámetro medio de partícula de 30 a 300 \mum (componente C-1) y (C2) al menos una carga (componente C-2) seleccionada del grupo constituido por talco y wollastonita, la cantidad del componente C-1 es 10 a 20% en peso y la cantidad del componente C-2 es 5 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad de componente C-1 es 40 a 90 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

Se da una descripción detallada de la composición de resina de la presente invención. Cada componente que forma la composición de resina se describe en primer lugar.

En la composición de resina de la presente invención, los componentes de la resina están constituidos sustancialmente por una resina aromática de policarbonato (componente A) y un copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B). El copolímero acrilonitrilo-estireno como componente B se designa generalmente "resina AS".

La resina aromática de policarbonato como componente A puede ser una resina aromática de policarbonato conocida per se que se ha utilizado en diversos artículos moldeados. Es decir, la misma se obtiene por reacción de un difenilo con un precursor de carbonato. El método de reacción es un método de polimerización interfacial, método de intercambio de éster en fusión, método de intercambio de éster en fase sólida con prepolímero de carbonato, o método de polimerización con apertura de anillo de un compuesto cíclico de carbonato.

Ejemplos típicos del difenol incluyen:

2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (denominado bisfenol A), 2,2-bis{(4-hidroxi-3-metil)fenil}propano,

2,2-bis(4-hidroxifenil)butano,

2,2-bis(4-hidroxifenil)-3-metilbutano,

9,9-bis{(4-hidroxi-3-metil)fenil}fluoreno,

2,2-bis(4-hidroxifenil)-3,3-dimetilbutano,

2,2-bis(4-hidroxifenil)-4-metilpentano,

1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano y

\alpha,\alpha'-bis(4-hidroxifenil)-m-diisopropilbenceno. Puede copolimerizarse también un alcohol alifático bivalente tal como 1,4-ciclohexanodimetanol. De las resinas aromáticas de policarbonato obtenidas a partir de los bisfenoles anteriores, es particularmente preferido un homopolímero de bisfenol A. Se prefiere la resina aromática de policarbonato debido a que la misma es excelente en resistencia al impacto.

El precursor de carbonato es un haluro de carbonilo, éster carbonato, haloformiato o análogo, como se ilustra por fosgeno, carbonato de difenilo y dihaloformiato de un difenol.

Para producir una resina aromática de policarbonato por reacción del difenol anterior con el precursor de carbonato anterior de acuerdo con el método de la policondensación interfacial o del intercambio de éster en fusión, pueden utilizarse opcionalmente un catalizador, agente de protección terminal y antioxidante a fin de prevenir la oxidación del difenol. La resina aromática de policarbonato puede ser un policarbonato ramificado que contiene un compuesto aromático polifuncional que tiene una funcionalidad de tres o más. Ejemplos del compuesto aromático polifuncional que tiene una funcionalidad de 3 o más incluyen 1,1,1-tris(4-hidroxifenil)etano y 1,1,1-tris(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)etano.

Cuando está contenido un compuesto polifuncional para formar un policarbonato ramificado, la cantidad del mismo es 0,001 a 1% molar, con preferencia 0,005 a 0,5% molar, y de modo particularmente preferible 0,01 a 0,3% molar basado en la resina aromática de policarbonato. Particularmente en el caso del método del intercambio de éster en fusión, puede formarse una estructura ramificada por una reacción secundaria. La cantidad de la estructura ramificada es 0,001 a 1% molar, con preferencia 0,005 a 0,5% molar, y de modo particularmente preferible 0,01 a 0,3% molar basada en la resina aromática de policarbonato. Esta cantidad puede calcularse por medida ^{1}H-NMR.

Adicionalmente, la resina aromática de policarbonato de la presente invención puede ser una resina poli-éster-carbonato que contiene un ácido dicarboxílico aromático o alifático. El ácido dicarboxílico alifático es, por ejemplo, un ácido dicarboxílico alifático que tiene 8 a 20 átomos de carbono, con preferencia 10 a 12 átomos de carbono. El ácido dicarboxílico alifático puede ser lineal, ramificado o cíclico. El ácido dicarboxílico alifático es con preferencia un ácido \alpha-\omega-dicarboxílico. Ejemplos preferidos del ácido dicarboxílico alifático incluyen ácidos dicarboxílicos alifáticos saturados lineales tales como ácido sebácico (diácido decanoico), diácido dodecanoico, diácido tetradecanoico, diácido octadecanoico y diácido eicosanoico).

También puede utilizarse un copolímero policarbonato-poliorganosiloxano que contiene una unidad poliorganosiloxano.

La resina aromática de policarbonato puede ser una mezcla de dos o más policarbonatos aromáticos seleccionados de policarbonatos obtenidos a partir de difenoles diferentes, policarbonatos ramificados que tienen un componente ramificado, poli(éster-carbonatos) y copolímeros policarbonato-poliorganosiloxano. Adicionalmente, la misma puede ser una mezcla de dos o más seleccionados de policarbonatos aromáticos producidos por los diferentes métodos siguientes y policarbonatos aromáticos producidos por utilización de agentes de protección terminal diferentes.

La reacción de polimerización de un policarbonato aromático por el método de policondensación interfacial es generalmente una reacción entre un difenol y fosgeno en presencia de un agente de fijación de ácido y un disolvente orgánico. Como el agente de fijación de ácido se utiliza un hidróxido de metal alcalino tal como hidróxido de sodio o hidróxido de potasio, o un compuesto amínico tal como piridina. Como el disolvente orgánico se utiliza un hidrocarburo halogenado tal como cloruro de metileno o clorobenceno. Puede utilizarse una amina terciaria, compuesto de amonio cuaternario o compuesto de fosfonio cuaternario tal como trietilamina, bromuro de tetra-n-butilamonio o bromuro de tetra-n-butilfosfonio como catalizador a fin de favorecer la reacción. La temperatura de reacción es generalmente 0 a 40ºC, el tiempo de reacción es 10 minutos a 5 horas, y el pH durante la reacción se mantiene con preferencia en 9 o más.

Generalmente se utiliza un agente de protección terminal en la reacción de polimerización. Puede utilizarse un fenol monofuncional como el agente de protección terminal. Ejemplos del fenol monofuncional incluyen fenol, p-terc-butilfenol, p-cumilfenol e isooctilfenol. Estos agentes de protección terminal pueden utilizarse solos o en combinación de dos o más.

La reacción llevada a cabo por el método de intercambio de éster en fusión es generalmente una reacción de intercambio de éster entre un difenol y un éster carbonato que se lleva a cabo en presencia de un gas inerte mezclando juntos el difenol y el éster carbonato con calentamiento y eliminando por destilación el alcohol o fenol formado. La temperatura de reacción, que cambia de acuerdo con el punto de ebullición o análogo de alcohol o fenol formado, es generalmente 120 a 350ºC. En la última etapa de la reacción, la presión del sistema de reacción se reduce a 1,33 * 10^{3} a 13,3 Pa a fin de facilitar la separación por destilación del alcohol o fenol formado. El tiempo de reacción es por lo general aproximadamente 1 a 4 horas.

El éster carbonato es un éster tal como un grupo arilo o un grupo aralquilo que tiene 6 a 10 átomos de carbono que puede estar sustituido, o un grupo alquilo que tiene 1 a 4 átomos de carbono. De éstos, es preferible el carbonato de difenilo.

Para acelerar la velocidad de la polimerización, puede utilizarse un catalizador de polimerización. Ejemplos del catalizador de polimerización incluyen compuestos de metal alcalino tales como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, y sales de sodio y sales de potasio de un difenol; compuestos de metales alcalinotérreos tales como hidróxido de calcio, hidróxido de bario e hidróxido de magnesio; y compuestos básicos nitrogenados tales como hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, trimetilamina y trietilamina. Adicionalmente, pueden utilizarse también catalizadores que se utilizan generalmente para una reacción de esterificación o reacción de intercambio de ésteres, tales como alcóxidos y sales de ácidos orgánicos de un metal alcalino(térreo), compuestos de boro, compuestos de germanio, compuestos de antimonio, compuestos de titanio y compuestos de circonio. Los catalizadores pueden utilizarse solos o en combinación de dos o más. La cantidad del catalizador de polimerización es con preferencia 1*10^{-8} a 1*10^{-3} equivalentes, más preferiblemente 1*10^{-7} a 5*10^{-4} equivalentes basados en 1 mol del difenol como materia prima.

En la reacción llevada a cabo por el método del intercambio de éster en fusión a fin de reducir el número de grupos terminales fenólicos de la resina aromática de policarbonato, un compuesto tal como carbonato de 2-clorofenilfenilo, carbonato de 2-metoxicarbonilfenil-fenilo o carbonato de 2-etoxicarbonilfenilfenilo puede añadirse en la última etapa de una reacción de policondensación o después del final de la reacción de policondensación.

Adicionalmente, en el método de intercambio de éster en fusión se utiliza con preferencia un desactivador para neutralización de la actividad del catalizador. El desactivador se utiliza con preferencia en una cantidad de 0,5 a 50 moles basada en un mol del catalizador residual. O bien se utiliza el mismo en una cantidad de 0,01 a 500 ppm, con preferencia 0,01 a 300 ppm, y de modo particularmente preferible 0,01 a 100 ppm basadas en la resina aromática de policarbonato después de la polimerización.

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Ejemplos preferidos del desactivador incluyen sales de fosfonio tales como dodecilbenceno-sulfonato de tetrabutilfosfonio y sales de amonio tales como dodecilbencil-sulfonato de tetraetilamonio.

El peso molecular medio por viscosidad de la resina aromática de policarbonato no está limitado particularmente, pero con preferencia es 15.000 a 50.000 en la presente invención. El límite inferior del peso molecular medio por viscosidad es con preferencia 16.000, más preferiblemente 17.000, y de modo particularmente preferible 18.000. El límite superior del peso molecular medio por viscosidad es con preferencia 26.000, más preferiblemente 25.000. El peso molecular medio por viscosidad arriba indicado se prefiere particularmente cuando la resina aromática de policarbonato un desactivador para neutralización de la actividad del catalizador está contenida en una cantidad de 50% en peso o más, con preferencia 70% en peso o más basada en 100% en peso del componente A. Cuando el peso molecular medio por viscosidad del policarbonato aromático es menor que 15.000, es posible que se deterioren la resistencia al impacto y el retardo de la llama. Cuando el peso molecular medio por viscosidad es mayor que 50.000, disminuye la fluidez, lo cual no se prefiere en la presente invención.

Pueden utilizarse en combinación dos o más policarbonatos aromáticos. En este caso, es naturalmente posible mezclar una resina de policarbonato que tenga un peso molecular medio por viscosidad situado fuera del intervalo indicado anteriormente.

Una mezcla de un policarbonato aromático que tenga un peso molecular medio por viscosidad mayor que 50.000 tiene una tensión en fusión satisfactoria debido a su alta elasticidad de entropía. De acuerdo con ello, la misma tiene propiedades favorables para formar una capa coloreada. Cuando se utiliza como componente de una capa sustrato, es difícil que la misma cause un fallo de moldeo sobre la base de su comportamiento reológico, tipificado por la evitación del chorreo, la estabilidad asistida a los gases y la estabilidad de la espuma formada.

Se prefiere una mezcla con una resina aromática de policarbonato que tenga un peso molecular medio por viscosidad de 80.000 o más y es más preferida una mezcla con una resina aromática de policarbonato que tenga un peso molecular medio por viscosidad de 100.000 o más. Es decir, puede utilizarse con preferencia una mezcla cuya distribución de pesos moleculares tenga dos o más picos observados por un método de medida tal como GPC (Cromatografía de Permeación de Gel).

En la resina aromática de policarbonato (componente A) de la presente invención, la cantidad de su grupo hidroxilo fenólico es con preferencia 30 eq/tonelada o menos, más preferiblemente 25 eq/tonelada o menos, y mucho más preferiblemente 20 eq/tonelada o menos. Es posible reducir el valor anterior a 0 eq/tonelada sustancialmente por reacción completa de un agente de protección terminal. La cantidad del grupo hidroxilo fenólico basada en el peso del polímero se obtiene por cálculo de la relación molar de una unidad de difenol que tiene un enlace carbonato, una unidad de difenol que tiene un grupo hidroxilo fenólico y la unidad del agente de protección terminal por medida ^{1}H-NMR.

El peso molecular medio por viscosidad (M) del componente A tal como se utiliza en esta memoria se deduce obteniendo primeramente una viscosidad específica calculada a partir de la ecuación siguiente utilizando una solución de 0,7 g de una resina aromática de policarbonato disuelta en 100 ml de cloruro de metileno a 20ºC con un viscosímetro Oswald:

Viscosidad específica (\etasp) = (t-t_{0})/t_{0}

[t_{0} es el número de segundos requeridos para verter gota a gota cloruro de metileno y t es el número de segundos requeridos para verter gota a gota una solución de la muestra],

e inserción de la viscosidad específica obtenida en la ecuación siguiente:

\etasp/c = [\eta + 0,45 x [\eta]^{2}c ([\eta] es una viscosidad intrínseca)

[\eta] = 1,23 x 10^{-4} M^{0,83}

c = 0,7

El componente A de la presente invención puede ser una mezcla de dos o más policarbonatos, tal como una mezcla de policarbonatos que se obtienen a partir de difenoles diferentes, una mezcla de un policarbonato obtenido utilizando un agente de protección terminal y un policarbonato obtenido sin utilizar agente de protección terminal alguno, una mezcla de un policarbonato lineal y un policarbonato ramificado, una mezcla de policarbonatos fabricados por procesos diferentes, una mezcla de policarbonatos que se obtienen utilizando agentes de protección terminal diferentes, una mezcla de un policarbonato y un poliestercarbonato, o una mezcla de policarbonatos que difieren unos de otros en peso molecular medio por viscosidad.

En la composición de resina de la presente invención, el componente B que es un componente de resina como el componente A es un copolímero acrilonitrilo-estireno denominado generalmente "resina AS". En cuanto a la cantidad de cada componente (monómero) en el copolímero (resina AS) como el componente B, la cantidad de acrilonitrilo es 5 a 50% en peso, con preferencia 15 a 35% en peso, y la cantidad de estireno es 95 a 50% en peso, con preferencia 85 a 65% en peso, basada en 100% en peso de la resina total. El copolímero utilizado como el componente B puede contener una pequeña cantidad de un compuesto vinílico copolimerizable distinto de acrilonitrilo y estireno. La cantidad de compuesto vinílico es 15% en peso o menos, con preferencia 10% en peso o menos basada en el componente B. Puede utilizarse opcionalmente un iniciador de polimerización o agente de transferencia de cadena conocido convencionalmente utilizado para la reacción de polimerización del componente B.

El componente B (resina AS) puede fabricarse por polimerización en masa, polimerización en solución, polimerización en suspensión o polimerización en emulsión, con preferencia polimerización en masa o polimerización en suspensión. La copolimerización puede ser copolimerización en una sola etapa o copolimerización multietápica. El peso molecular medio ponderal medido por GPC en términos de poliestireno estándar del componente B (resina AS) es con preferencia 40.000 a 200.000. El límite inferior es con preferencia 50.000, más preferiblemente 70.000. Su límite superior es con preferencia 160.000, más preferiblemente 150.000.

La composición de resina de la presente invención se caracteriza porque se utilizan en combinación dos tipos diferentes de cargas inorgánicas (componentes C). Una de las cargas inorgánicas (componentes C) es mica, que tiene un diámetro medio de partícula específico (componente C-1) y la otra es al menos una (componente C-2) seleccionada del grupo constituido por talco y wollastonita.

El diámetro medio de partícula de la mica (componente C-1) como carga inorgánica es un diámetro medio numérico de partícula obtenido por observación a través de un microscopio electrónico de barrido y ponderación de los diámetros de partícula de 1.000 partículas muestreadas aleatoriamente. El diámetro medio numérico de partícula de la mica es 30 a 300 \mum, con preferencia 30 a 280 \mum, y más preferiblemente 35 a 260 \mum. Cuando el diámetro medio numérico de partícula es menor que 30 \mum, la resistencia al impacto disminuye y la estabilidad térmica de la resina aromática de policarbonato puede deteriorarse. Cuando el diámetro medio numérico de partícula es mayor que 300 \mum, la resistencia al impacto mejora pero es probable que se deteriore la apariencia (sic). La apariencia deteriorada reduce la deslizabilidad de un miembro a través del cual pasa papel, lo que puede no ser preferido en ciertos casos.

Aun cuando el diámetro medio de partícula de la mica está comprendido dentro del intervalo de la presente invención, su intervalo preferido difiere de acuerdo con la importancia que se asigne a la apariencia o a la resistencia al impacto/rigidez. Cuando la importancia va ligada a la apariencia, el diámetro medio numérico de partícula de la mica está comprendido con preferencia en el intervalo de 30 a 100 \mum, más preferiblemente 35 a 80 \mum. La composición de resina de la presente invención puede moldearse a una temperatura de moldeo muy baja para conseguir una reducción de costes por acortamiento del tiempo de moldeo. Por esta razón, para suprimir una reducción en la untuosidad causada por la apariencia deteriorada, se utiliza convenientemente una mica que tenga un diámetro medio de partícula más pequeño. Cuando no se asigna importancia a la apariencia, se utiliza mica que tiene un diámetro medio de partícula comprendido con preferencia entre 100 y 300 \mum, más preferiblemente entre 100 y 260 \mum desde los puntos de vista de rigidez y resistencia al impacto.

El espesor de la mica (componente C-1) medido actualmente por observación a través de un microscopio electrónico es 0,01 a 10 \mum, con preferencia 0,1 a 5 \mum. Puede utilizarse mica que tenga una relación de dimensiones de 5 a 200, con preferencia 10 a 100. La mica utilizada (componente C-1) es con preferencia mica moscovita que tiene una dureza Mohs de aproximadamente 3. La mica moscovita tiene mayor rigidez y resistencia que otras micas tales como la flogopita y puede alcanzar el objeto de la presente invención a un nivel elevado.

Como medio para molienda de la mica, se dispone de un método de molienda en seco en el cual un mineral de mica se tritura por medio de una trituradora seca, y un método de molienda en húmedo en el cual se tritura groseramente un mineral de mica por medio de una trituradora seca, se añade un adyuvante de trituración tal como agua para moler una suspensión espesa de mica por medio de una trituradora húmeda, y a continuación se llevan a cabo deshidratación y secado. La mica de la presente invención puede fabricarse por uno cualquiera de los métodos de molienda anteriores, pero se utiliza generalmente el método de molienda seca debido a que es más económico. El método de molienda húmeda es eficaz para la molienda de mica en partículas más finas y más delgadas, pero resulta caro. La mica puede tratarse superficialmente con un agente de tratamiento de superficies tal como un agente de acoplamiento de silano, éster de ácido graso superior o cera, y granularse ulteriormente con un aglomerante tal como una resina, un éster de ácido graso superior o cera.

El componente C-2 que se utiliza en combinación con la mica anterior (componente C-1) como carga inorgánica es talco y/o wollastonita. El talco utilizado como el componente C-2 es una partícula escamosa que tiene una estructura laminar y silicato de magnesio hidratado en términos de composición química representada generalmente por la fórmula general 4SiO_{2}\cdot3MgO\cdot2H_{2}O que contiene 56 a 65% en peso de SiO_{2}, 28 a 35% en peso de MgO y aproximadamente 5% en peso de H_{2}O. El mismo contiene adicionalmente 0,03 a 1,2% en peso de Fe_{2}O_{3}, 0,05 a 1,5% en peso de Al_{2}O_{3}, 0,05 a 1,2% en peso de CaO, 0,2% en peso o menos de K_{2}O y 0,2% en peso o menos de Na_{2}O como otros componente traza, y tiene una densidad relativa de aproximadamente 2,7 y una dureza Mohs de 1. En la presente invención, cuando se utiliza mica que tiene un diámetro de partícula específico (componente C-1) en combinación con talco (componente C-2), se obtiene una composición de resina retardante de la llama que tiene un retardo de la llama excelente. Era desconocido que pudiera obtenerse una composición de resina excelente retardante de la llama utilizando
una combinación de mica que tiene un diámetro de partícula específico y tales como cargas inorgánicas laminares.

El diámetro medio de partícula del talco es con preferencia 0,5 a 30 \mum. El diámetro medio de partícula es un diámetro de partícula para una tasa de integración de 50% obtenido a partir de una distribución de tamaños de grano medida por un método de pipeta Andreasen de acuerdo con la norma JIS M8016. El diámetro de partícula del talco es con preferencia 2 a 30 \mum, más preferiblemente 5 a 20 \mum, y de modo particularmente preferible 10 a 20 \mum. Cuando el diámetro de partícula está comprendido dentro del intervalo de 0,5 a 30 \mum, se obtiene un retardo excelente de la llama.

El método de producción de talco por molienda de un mineral no está limitado particularmente. Puede utilizarse un molino axial, molino anular, molino de rodillos, molino de bolas, molino de chorro y molino de cizallamiento por conversión rodante de recipientes. Adicionalmente, el talco molido se clasifica mediante un clasificador para obtener partículas que tengan una distribución uniforme de tamaños de partícula. El clasificador no está limitado particularmente y puede ser un clasificador de inercia de tipo impactador (tal como un impactador Variable), utilizando el clasificador de inercia de tipo efecto Coanda (tal como un chorro Elbow), clasificador centrífugo (tal como un ciclón multietápico), Microplex, separador de dispersión, Acucut, clasificador turbo, Turboplex, separador micrón o separador super).

El talco en estado aglomerado se prefiere desde el punto de vista de facilidad de manipulación y análogos. Para fabricar este tipo de talco, puede utilizarse un método en el cual se utiliza compactación por desaireación y un método en el cual se utiliza para la compactación un aglomerante. Se prefiere el método que hace uso de la compactación por desaireación debido a que es simple y no está contenido en la composición de resina de la presente invención un componente de resina aglomerante no necesario.

La wollastonita como el componente C-2 está representada sustancialmente por la fórmula química CaSiO_{3} y contiene aproximadamente 50% en peso o más de SiO_{2}, aproximadamente 47% en peso de CaO, Fe_{2}O_{3}, Al_{2}O_{3} y análogos. La wollastonita es un polvo acicular blanco obtenido por molienda de un mineral de wollastonita y clasificación de las partículas obtenidas, y tiene una dureza Mohs de aproximadamente 4,5. El diámetro medio de las fibras de wollastonita en uso es con preferencia 0,5 a 10 \mum, más preferiblemente 1 a 5 \mum. El diámetro medio de las fibras se obtiene por observación de a través de un microscopio electrónico de barrido y ponderación de los diámetros de fibra de 1000 fibras muestreadas al azar.

De los componentes C-2 anteriores, es más preferido el talco debido a que tiene menor susceptibilidad de desgaste del molde. Es decir, las cámaras inorgánicas (componentes C) están constituidas con preferencia por mica (componente C-1) y talco (componente C-2), y la relación del componente de C-1 al componente C-2 se describirá más adelante.

La composición de resina de la presente invención comprende un retardante de la llama basado en compuestos orgánicos de fósforo (componente D) como el retardante de la llama. El uso de una cantidad relativamente pequeña del retardante de la llama basado en compuestos orgánicos de fósforo (componente D) hace que sea posible proporcionar un retardo excelente de la llama a un artículo moldeado y mejorar la rigidez (módulo de flexión) al mismo tiempo que reduce la densidad relativa en comparación con un retardante de la llama basado en halógeno. Adicionalmente, la baja viscosidad en fusión de la composición de resina basada en el efecto plastificante del compuesto orgánico de fósforo tiene también el efecto de reducir la susceptibilidad de desgaste de la superficie de un molde.

El retardante de la llama basado en compuestos orgánico de fósforo como el componente D de la presente invención es especialmente al menos un fosfato representado por la fórmula general (1) siguiente:

1

en donde X es un grupo bivalente derivado de hidroquinona, resorcinol, bis(4-hidroxidifenil)metano, bisfenol A, dihidroxidifenilo, dihidroxinaftaleno, bis(4-hidroxifenil)sulfona, bis(4-hidroxifenil)cetona o bis(4-hidroxifenil)sulfuro; j, k, l y m son cada uno independientemente 0 ó 1, n es un número entero de 0 a 5 o un valor medio de 0 a 5 en el caso de una mezcla de un número n de fosfatos diferentes, y R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} son cada uno independientemente un grupo monovalente derivado de fenol, cresol, xilenol, isopropilfenol, butilfenol o p-cumilfenol que está sustituido o no sustituido con uno o más átomos de halógeno.

Es más preferido un retardante de la llama basado en un compuesto orgánico de fósforo de la fórmula anterior en la cual X es un grupo bivalente derivado de hidroquinona, resorcinol, bisfenol A o dihidroxidifenilo, j, k, l y m son cada uno 1, n es un número entero de 1 a 3 o un valor medio de 1 a 3 en el caso de una mezcla de número n de fosfatos; y R^{1}, R^{2} y R^{4} son cada uno independientemente un grupo monovalente derivado de fenol, cresol o xilenol que está sustituido con uno o más átomos de halógeno, con preferencia no sustituido.

El compuesto orgánico de fósforo como el componente D tiene una temperatura de reducción de 5% en peso TGA, 280ºC o mayor cuando se calienta hasta 600ºC desde 23ºC con una tasa de aumento de temperatura de 20ºC/minuto en una atmósfera de nitrógeno gaseoso. La temperatura de reducción de peso es con preferencia 320ºC o mayor, más preferiblemente 330ºC o mayor, de modo particularmente preferible 340ºC o mayor. El límite superior de la temperatura de reducción de peso es convenientemente 380ºC, dado que un compuesto orgánico de fósforo que tenga este límite superior puede adquirirse generalmente, más convenientemente 370ºC. Se prefiere un compuesto orgánico de fósforo que tenga una temperatura de reducción de peso relativamente alta debido a que puede proporcionar una resistencia excelente al calor (temperatura excelente de desviación de cargas) a la composición de resina junto con el efecto de reducción de la viscosidad en fusión de la composición de resina.

Tomando en consideración los puntos anteriores, se prefieren un oligómero de fosfato que comprende resorcinol-bis(dixilenilfosfato) como el componente principal, oligómero de fosfato que comprende 4,4-dihidroxidifenil-bis(dixilenilfosfato) como el componente principal y un oligómero de fosfato que comprende bis(difenilfosfato) de bisfenol A como el componente principal (la expresión "componente principal" significa que otros componentes que tienen un grado de polimerización diferente pueden estar contenidos en pequeñas cantidades) de los fosfatos de la fórmula anterior.

La composición de resina de la presente invención comprende un agente antigoteo que contiene flúor (componente E). Puede alcanzarse un retardo excelente de la llama por contención de este agente antigoteo que contiene flúor (componente E) sin deterioro de las propiedades físicas de un artículo moldeado.

El agente anti-goteo que contiene flúor como el componente E es un polímero que contiene flúor que tiene capacidad de formación de fibrillas. Ejemplos del polímero incluyen politetrafluoretileno, copolímeros basados en tetrafluoretileno (tales como el copolímero tetrafluoretileno/hexafluoropropileno), polímeros parcialmente fluorados como se exponen en el documento USP 4.379.910 y resinas de policarbonato producidas a partir de un difenol fluorado. De éstas, es particularmente preferido el politetrafluoretileno (puede abreviarse en lo sucesivo como PTFE).

El PTFE que tiene capacidad de formación de fibrillas tiene un peso molecular extremadamente alto y exhibe cierta tendencia a volverse fibroso por combinación con otro PTFE por una función externa tal como fuerza de cizallamiento. El peso molecular del PTFE es 1.000.000 a 10.000.000, más preferiblemente 2.000.0000 a 9.000.000 en términos de peso molecular medio numérico obtenido por densidad relativa estándar. Puede utilizarse PTFE en forma sólida o en forma de dispersión acuosa. Una mezcla de PTFE que tiene capacidad de formación de fibrillas y otra resina puede utilizarse para mejorar la dispersabilidad en una resina y obtener retardo de la llama y propiedades mecánicas excelentes.

Productos disponibles comercialmente de PTFE que tienen capacidad de formación de fibrillas incluyen Teflón 6J de Mitsui\cdotDu Pont Fluorochemical Co., Ltd., y Polyflon MPA FA-500 y F-201L de Daikin Industries Ltd. Productos comercialmente disponibles de la dispersión acuosa de PTFE incluyen Fluon AD-1 y AD-936 de Asahi ICI Fluoropolymers Co., Ltd., Fluon D-1 y D-2 de Daikin Industries, Ltd., y Teflón 30J de Mitsui\cdotDu Pont Fluorochemical Co., Ltd.

Una mixtura de PTFE puede obtenerse por (1) un método en el cual una dispersión acuosa de PTFE y una dispersión acuosa o solución de un polímero orgánico se mezclan juntos para realizar la co-precipitación a fin de obtener una mezcla co-aglomerada (JP-A-60/258263 y JP-A-63/154744), (2) un método en el cual una dispersión acuosa de PTFE y partículas secas de polímero orgánico se mezclan mutuamente (método descrito en JP-A-4-272957), (3) un método en cual una dispersión acuosa de PTFE y una solución de partículas de polímero orgánico se mezclan de modo uniforme mutuamente y se retiran los medios de la mezcla al mismo tiempo (JP-A-06-220210 y JP-A-08-188653), (4) un método en el cual un monómero para formar un polímero orgánico se polimeriza en una dispersión acuosa de PTFE (método descrito en JP-A-9-95583) o (5) un método en el cual una dispersión acuosa de PTFE y una dispersión de polímero orgánico se mezclan uniformemente entre sí y a continuación se polimeriza un monómero basado en vinilo en la mezcla de dispersión para obtener una mezcla (método descrito en JP-A-11-29679). Productos disponibles comercialmente de la mezcla de PTFE incluyen Metablen A3000 (nombre comercial) de Mitsubishi Rayon Co., Ltd. y BLENDEX B449 (nombre comercial) de GE Specialty Chemicals Co., Ltd.

La cantidad de PTFE en la mezcla es con preferencia 1 a 60% en peso, más preferiblemente 5 a 55% en peso basada en 100% en peso de la mezcla de PTFE. Cuando la cantidad de PTFE está dentro del intervalo anterior, puede alcanzarse la dispersabilidad excelente de PTFE. La cantidad del componente E muestra la cantidad neta del agente antigoteo que contiene flúor o la cantidad neta de PTFE en el caso de la mezcla de PTFE.

Preferiblemente, la composición de resina de la presente invención comprende además un éster (componente F) de un alcohol monovalente o polivalente y un ácido graso superior como componente opcional. Una composición de resina que tiene una susceptibilidad excelente de desprendimiento del molde al tiempo que mantiene el efecto anterior de la presente invención puede proporcionarse utilizando el componente F. Como resultado, se proporciona un artículo moldeado que tiene una estabilidad dimensional excelente. Particularmente, cuando está contenido un componente D más preferido en la presente invención, se exhibe el efecto preferido del componente F. El componente D más preferido es como se ha descrito arriba.

\newpage

El ácido graso superior que forma el éster como el componente F contiene 60% en peso o más de un ácido graso que tiene con preferencia 20 átomos de carbono o más (más preferiblemente 20 a 32 átomos de carbono, y mucho más preferiblemente 26 a 32 átomos de carbono). El ácido graso superior es con preferencia un ácido graso superior que comprende ácido montánico como el componente principal. El ácido graso superior se produce generalmente por oxidación de cera montana.

Ejemplos del alcohol monovalente que forma el componente F incluyen dodecanol, tetradecanol, hexadecanol, octadecanol, eicosanol, tetracosanol, alcohol cerílico (sic) y triacontanol.

Ejemplos del alcohol polivalente que forma el componente F incluyen etilenglicol, glicerina, diglicerina, poliglicerina (tal como decaglicerina), pentaeritritol, dipentaeritritol, trimetilolpropano, dietilenglicol y propilenglicol. De éstos, se prefieren etilenglicol, glicerina, pentaeritritol, dipentaeritritol, y trimetilolpropano, y es particularmente preferido el etilenglicol.

Preferiblemente, el éster de un ácido graso superior que comprende ácido montánico como el componente principal y un alcohol monovalente o polivalente (con preferencia alcohol polivalente) tiene una densidad de 0,94 a 1,10 g/cm^{3}, un índice de acidez de 1 a 200 y un índice de saponificación de 50 a 200. Más preferiblemente, el éster tiene una densidad de 0,98 a 1,06 g/cm^{3}, un índice de acidez de 5 a 30 y un índice de saponificación de 100 a 180.

Se da a continuación una descripción de las cantidades de los componentes A a E y el componente F como un componente opcional que forma la composición de resina de la presente invención.

En la composición de resina de la presente invención, la cantidad total de la resina aromática de policarbonato (componente A) y el copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B; resina AS) como el componente de resina es 50% en peso o más, con preferencia 60% en peso o más basada en 100% en peso del total de los componentes A, B, C y D. El límite superior de la cantidad total de los componentes A y B que se ve influido principalmente por las cantidades de los componentes C y D es 80% en peso, con preferencia 76% en peso.

En cuanto a la relación de los componentes A y B, la cantidad de componente A es 75 a 95 partes en peso y la cantidad del componente B es 5 a 25 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A y B. Preferiblemente, la cantidad del componente A es 78 a 92 partes en peso y la cantidad del componente B es 8 a 22 partes en peso.

La cantidad de las cargas inorgánicas (componente C) como la cantidad total de los componentes C-1 y C-2 es 15 a 35% en peso, con preferencia 20 a 30% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D. La cantidad del componente C-1 es 10 a 25% en peso, con preferencia 10 a 20% en peso, de modo particularmente preferible 12 a 20% en peso, y la cantidad del componente C-2 es 3 a 15% en peso, con preferencia 5 a 15% en peso, de modo particularmente preferible 5 a 12% en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D. En cuanto a la relación de los componentes C-1 y C-2, la cantidad del componente C-1 es 40 a 90 partes en peso y la cantidad del componente C-2 es 60 a 10 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2. Preferiblemente, la cantidad de componente C-1 es 50 a 80 partes en peso y la cantidad del componente C-2 es 50 a 20 partes en peso.

La cantidad del compuesto orgánico de fósforo (componente D) como retardante de la llama es 3 a 15% peso, con preferencia 3 a 10% en peso, más preferiblemente 3 a 6% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D.

La cantidad del agente antigoteo que contiene flúor (componente E) es 0,02 a 2 partes en peso, con preferencia 0,05 a 2 partes en peso, más preferiblemente 0,1 a 1 parte en peso, de modo particularmente preferible de 0,15 a 0,8 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D. La cantidad del éster de ácido graso superior (componente F) como agente de desmoldeo es 2 partes en peso o menos, con preferencia 0,01 a 2 partes en peso, y más preferiblemente 0,05 a 1,5 partes en peso, y de modo particularmente preferible 0,1 a 1,0 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

Cuando la composición de resina de la presente invención tiene la composición anterior, un artículo moldeado obtenido a partir de la composición tiene propiedades físicas excelentes y un retardo excelente de la llama. Es decir, el artículo moldeado tiene una resistencia al impacto (J/m) de 30 o más, con preferencia 35 o más, y su límite superior alcanza con preferencia 55. La anisotropía de contracción del artículo moldeado (valor absoluto de una diferencia en el factor de contracción de moldeo (%) entre la dirección de flujo y una dirección perpendicular a dicha dirección del artículo moldeado) es pequeña, de 0,15 o menos, con preferencia 0,10 o menos.

El artículo moldeado obtenido a partir de la composición de resina de la presente invención puede alcanzar una tasa V-1 en el test de retardo de llama UL94 de una probeta de test de espesor 1,6, aunque tiene un contenido relativamente pequeño del retardante de llama (componente D).

La presente invención proporciona un artículo moldeado que tiene rigidez alta y densidad relativa baja debido a una combinación del componente B, los componentes C-1 y C-2 como cargas inorgánicas y el componente D. La densidad relativa es 1,3 a 1,45 (g/cm^{3}), o 1,32 a 1,40 (g/cm^{3}) en condiciones favorables en términos de densidad real.

Los artículos moldeados obtenidos a partir de la composición de resina que comprende los componentes A a E y la composición de resina que comprende los componentes A a F de la presente invención tienen una resistencia excelente a los aceites lubricantes de baja viscosidad. Un producto moldeado de chasis puede recubrirse con aceite lubricante previamente o puede recubrirse con un aceite lubricante mientras el mismo se está utilizando de tal modo que las partes constituyentes que se ensamblarán con el producto moldeado del chasis puedan funcionar suavemente. Por esta razón, la resistencia excelente anterior es una propiedad preferida requerida para el producto moldeado de chasis.

Ejemplos del aceite lubricante de baja viscosidad incluyen aceite hidrocarbonado, aceite de silicona y aceite fluorado. Los artículos moldeados obtenidos a partir de la composición de resina que comprende los componentes A a E y la composición de resina que comprende los componentes A a F de la presente invención tienen resistencia excelente al aceite hidrocarbonado que se utiliza ampliamente aparte de estos aceites lubricantes, particularmente a aceite lubricante que contiene aceite de parafina como el componente principal que es el utilizado más frecuentemente.

El aceite lubricante anterior de baja viscosidad tiene una viscosidad cinemática a 40ºC de 2 a 20 mm^{2}/s, con preferencia 2 a 10 mm^{2}/s. Ejemplos específicos del aceite lubricante de baja viscosidad incluyen el CRC5-56 de KURE Engineering Ltd.

La composición de resina de la presente invención tiene la ventaja de que la susceptibilidad de desgaste de un molde es muy baja debido al uso de una combinación de los componentes C-1 y C-2 como cargas inorgánicas (componente C), con lo cual se hace posible reducir el coste de moldeo.

La composición de resina de la presente invención puede contener otros componentes con tal que los mismos no deterioren el objeto de la presente invención y se mantengan las cantidades de los componentes A a F. Resinas termoplásticos distintas de los componentes A y B incluyen resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poli(metacrilato de alquilo), resina de poliacetal, resina de poli(alquilen-tereftalato), resina poliamídica, resina de poliolefina cíclica, resina de poliarilato (poliarilato no cristalino, poliarilato de cristal líquido), poliéter-éter-cetona, poliimidas termoplásticos tipificadas por poliéter-imida y poliamida-imida, polisulfona, poliéter-sulfona y polifenileno-sulfuro. Las mismas pueden utilizarse en combinación con el componente A y el componente B de acuerdo con los propósitos. Particularmente cuando se requieren propiedades de amortiguación de las vibraciones, se utiliza con preferencia una resina de poliarilato en combinación debido a que pueden obtenerse a la vez propiedades excelentes de retardo de la llama y de amortiguación de las vibraciones excelentes.

La composición de resina retardante de la llama de la presente invención puede contener adicionalmente una pequeña cantidad de un polímero semejante a caucho. La cantidad del polímero semejante a caucho es convenientemente 1,5 partes o menos en peso, con preferencia 1,3 partes o menos en peso, más preferiblemente una parte o menos en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

Ejemplos específicos del polímero semejante a caucho incluyen polímero SB (estireno-butadieno), polímero ABS (acrilonitrilo-butadieno-estireno), polímero MBS (metacrilato de metilo-butadieno-estireno), polímero MABS (metacrilato de metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno), polímero MB (metacrilato de metilo-butadieno), polímero ASA (acrilonitrilo-estireno-caucho acrílico), polímero AES (acrilonitrilo-caucho etileno/propileno-estireno), polímero MA (metacrilato de metilo-caucho acrílico), polímero MAS (metacrilato de metilo-caucho acrílico-estireno), copolímero metacrilato de metilo-caucho acrílico-butadieno, copolímero metacrilato de metilo-caucho acrílico-estireno y polímero metacrilato de metilo-(caucho acrílico-silicona IPN). Estos polímeros son con preferencia copolímeros de injerto de tipo núcleo-vaina en los cuales una cadena de polímero compuesta del monómero anterior está unida a un núcleo constituido por un polímero que comprende un componente de caucho.

El polímero semejante a caucho de la presente invención puede estar contenido en otro componente. Este polímero semejante a caucho es, por ejemplo, un copolímero ABS contenido en resina ABS.

Retardantes de la llama distintos del compuesto orgánico de fósforo como el componente D de la presente invención incluyen retardantes de la llama basados en fósforo rojo, retardantes de la llama basados en compuestos halogenados, retardantes de la llama basados en silicona y retardantes de la llama basados en sales metálicas. Sin embargo, en la presente invención, se prefiere el que contiene únicamente el componente D como retardante de la llama.

En la presente invención, puede estar contenida una pequeña cantidad de una carga inorgánica distinta de los componentes C-1 y C-2 dentro de límites que no deterioren el objeto de la presente invención. Una carga basada en vidrio (dureza Mohs de aproximadamente 6,5) tal como fibra de vidrio o escamas de vidrio, triquitas de borato de aluminio (dureza Mohs de aproximadamente 7), óxido de titanio (dureza Mohs de aproximadamente 7 para un tipo rutilo) u otra carga de alta dureza está contenida convenientemente en una cantidad de 3 partes o menos en peso, con preferencia una parte o menos en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D. Cuando se utiliza una carga que tiene una dureza Mohs de 5 o menos, la misma puede estar contenida en una cantidad mayor que 3 partes en peso, con preferencia 5 partes o menos en peso.

Un estabilizador térmico, antioxidante, absorbedor de luz ultravioleta, agente de desmoldeo (distinto del componente F), agente antiestático, agente de soplado, tinte y pigmento (especialmente negro de carbono, óxido de titanio o análogos) puede mezclarse con la composición de resina de la presente invención.

El estabilizador térmico es un estabilizador térmico basado en fósforo tal como ácido fosforoso, ácido fosfórico, ácido fosfonoso, ácido fosfónico o éster de los mismos. Ejemplos del estabilizador térmico incluyen compuestos de fosfito tales como fosfito de trifenilo, fosfito de trisnonilfenilo, fosfito de tris(2,4-di-terc-butilfenilo), fosfito de tridecilo, fosfito de trioctilo, fosfito de trioctadecilo, fosfito de didecilmonofenilo, fosfito de dioctilmonofenilo, fosfito de diisopropilmonofenol, fosfito de monobutildifenilo, fosfito de monodecildifenilo, fosfito de monooctildifenilo, difosfito de bis(2,6-di-terc-butil-4-metilfenil)pentaeritritol, fosfito de 2,2-metilenobis(4,6-di-terc-butilfenil)octilo, difosfito de bis(nonilfenil)pentaeritritol y difosfito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)pentaeritritol, compuestos de fosfato tales como fosfato de tributilo, fosfato de trimetilo, fosfato de tricresilo, fosfato de trifenilo, fosfato de triclorofenol, fosfato de trietilo, fosfato de difenilcresilo, fosfato de difenilmonoortoxenilo, fosfato de tributoxietilo, fosfato de dibutilo, fosfato de dioctilo y fosfato de diisopropilo, así como compuestos de fosfonito como otros estabilizadores térmicos basados en fósforo, tales como difosfonito de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil))-4,3'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)-3,3'-bifenileno y fosfonito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)-4-bifenileno. De éstos, se prefieren fosfito de trisnonilfenilo, difosfito de diestearilpentaeritritol, difosfito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)pentaeritritol, fosfito de tris(2,4-di-terc-butilfenilo), fosfato de trifenilo, fosfato de trimetilo, difosfonito de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)4,4'-bifenileno y fosfonito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)-4-bifenileno. Estos estabilizadores térmicos pueden utilizarse solos o en combinación de dos o más. La cantidad del estabilizador térmico es con preferencia 0,0001 a 1 parte en peso, más preferiblemente 0,0005 a 0,5 partes en peso, y de modo mucho más preferible 0,002 a 0,3 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

Ejemplos del antioxidante incluyen pentaeritritol-tetraquis(3-mercaptopropionato), pentaeritritol-tetraquis(3-lauriltiopropionato), glicerol-3-esteariltiopropionato, trietilenglicol-bis([3-(3-t-butil-5-metil-4-hidroxifenil)propionato],
1,6-hexanodiol-bis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato], pentaeritritol-tetraquis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxife-
nil)propionato], octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)benceno, N,N-hexametilenobis(3,5-di-t-butil-4-hidroxi-hidrocinamida), 3,5-di-t-butil4-hidroxibencil-fosfonato-dietiléster, tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibencil)isocianurato, tetraquis(2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenileno-difosfinato y 3,9-bis{1,1-dimetil-2-[\beta-(3-t-butil-4-hidroxi-5-metilfenil)propioniloxi]etil}-2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecano. La cantidad del antioxidante es con preferencia 0,0001 a 0,05 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

Ejemplos del absorbedor de luz ultravioleta incluyen absorbedores de luz ultravioleta basados en benzofenona tipificados por 2,2'-dihidroxi-4-metoxibenzofenona, y absorbedores de luz ultravioleta basados en benzotriazol tipificados por 2-(3-terc-butil-5-metil-2-hidroxifenil)-5-clorobenzotriazol, 2-(3,5-di-terc-butil-2-hidroxi-fenil)-5-clorobenzotriazol, 2,2'-metilenobis[4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)-6-(2H-benzotriazol-2-il)fenol], 2-[2-hidroxi-3,5-bis(\alpha,\alpha-dimetilbencil)fenil]-2H-benzotriazol y 2-(3,5-di-terc-amil-2-hidroxifenil)benzotriazol. Adicionalmente, puede utilizarse también un estabilizador óptico basado en aminas impedidas tipificado por bis(2,2,6,6-tetrametil-piperidil)sebacato y bis-(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)sebacato. La cantidad total de absorbedor de luz ultravioleta y estabilizador óptico es con preferencia 0,01 a 5 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

Como agente de desmoldeo distinto del componente F puede utilizarse una cera basada en olefinas, aceite de silicona, aceite fluorado, organopolisiloxano, cera de parafina o cera de abejas.

Ejemplos del agente antiestático incluyen poliéter-éster-amida, monoestearato de glicerina, sales de amonio y sales de fosfonio de ácido dodecilbenceno-sulfónico, monoglicérido de anhídrido maleico y diglicérido de anhídrido maleico. La cantidad del agente antiestático es con preferencia 0,5 a 20 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

Cuando el autor de la presente invención realizó estudios ulteriores, encontró que la ventaja y efecto anteriores de la composición de resina se alcanzan asimismo por una composición de resina que comprende resina de polifenileno-éter y resina de poliestireno como componentes de resina.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de resina aromática retardante de la llama de polifenileno-éter (a la que se hace referencia en lo sucesivo como "composición de resina PPE") que comprende (1) una resina de polifenileno-éter (componente P), (2) una resina de poliestireno (componente S), (3) cargas inorgánicas (componentes C), (4) un retardante de la llama basado en compuestos orgánicos de fósforo (componente D) y (5) un agente antigoteo que contiene flúor (componente E), satisfaciendo las cantidades de estos componentes las condiciones (i) a (iii) siguientes:

(i): la cantidad total de los componentes P y S es 50% en peso o más, la cantidad del componente C es 15 a 35% en peso, y la cantidad del componente D es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y la cantidad del componente E es 0 a 2 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P, S, C y D;

(ii): la cantidad del componente P es 50 a 85 partes en peso y la cantidad de componente S es 15 a 50 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P y S; y

(iii): los componentes C están constituidos por (C1) mica que tiene un diámetro medio de partícula de 30 a 300 \mum (componente C-1) y (C2) al menos una carga (componente C-2) seleccionada del grupo constituido por talco y wollastonita, siendo la cantidad del componente C-1 10 a 25% en peso y la cantidad del componente C-2 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y la cantidad del componente C-1 es 40 a 90 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

La resina de polifenileno-éter (componente P) en esta composición de resina PPE es un polímero o copolímero de un fenol sustituido en el núcleo que tiene una estructura de fenileno-éter (al que puede hacerse referencia simplemente en lo sucesivo como "polímero PPE").

Ejemplos típicos del polímero de un fenol sustituido en el núcleo que tiene una estructura de fenileno-éter incluyen:

poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno)éter,

poli(2-metil-6-etil-1,4-fenileno)éter,

poli(2,6-dietil-1,4-fenileno)éter,

poli(2-etil-6-n-propil-1,4-fenileno)éter,

poli(2,6-di-n-propil-1,4-fenileno)éter,

poli(2-metil-6-n-butil-1,4-fenileno)éter,

poli(2-etil-6-isopropil-1,4-fenileno)éter,

poli(2-metil-6-hidroxietil-1,4-fenileno)éter y

poli(2-metil-6-cloroetil-1,4-fenileno)éter. De éstos, se prefiere particularmente poli(2,6-dimetil-1,4-fenileno)-éter.

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Ejemplos típicos del copolímero de un fenol sustituido en el núcleo que tiene una estructura de polifenileno-éter incluyen un copolímero de 2,6-dimetilfenol y 2,3,6-trimetilfenol, un copolímero de 2,6-dimetilfenol y o-cresol, y un copolímero de 2,6-dimetilfenol, 2,3,6-trimetilfenol y o-cresol.

El método de producción del polímero PPE anterior no está limitado particularmente, pero el polímero PPE puede producirse por la polimerización acoplada a oxidación de 2,6-xilenol en presencia de dibutilamina de acuerdo con el método descrito por USP 4.788.277 (Solicitud de Patente Japonesa No. 62/77570).

Pueden utilizarse polímeros PPE que tienen pesos moleculares y distribuciones de pesos moleculares diferentes. En lo que respecta al peso molecular, la viscosidad reducida medida en una solución clorofórmica de 0,5 g/dl a 30ºC del polímero PPE está comprendida preferiblemente en el intervalo de 0,20 a 0,70 dl/g, más preferiblemente de 0,30 a 0,55 dl/g.

El polímero PPE puede contener una unidad de fenileno-éter que se ha propuesto de modo que esté contenida en una resina de polifenileno-éter como una estructura parcial con tal que la misma no se oponga a la materia objeto de la presente invención. Ejemplos de la unidad fenileno-éter que se ha propuesto de modo que esté contenida en una pequeña cantidad incluyen:

unidad de 2-(dialquilaminometil)-6-metilfenileno-éter y unidad de 2-(N-alquil-N-fenilaminometil)-6-metilfenile-
no-éter como se describe por la Solicitud de Patente Japonesa No. 63/12698 y la Solicitud de Patente Japonesa No. 63/301222. También puede utilizarse un polímero de PPE que contiene una pequeña cantidad de difenoquinona unida a la cadena principal.

En la composición de resina PPE de la presente invención, se utiliza una resina de poliestireno (componente S) como componente de resina distinto del componente P. Preferiblemente, la resina de poliestireno (componente S) comprende estireno como unidad monómera que forma la resina de estireno en una cantidad de 85% en peso o más, con preferencia 90% en peso o más. Se utiliza una resina denominada generalmente poliestireno. Por ejemplo, se utiliza también con preferencia HIPS (poliestireno de alto impacto).

La composición de resina PPE de la presente invención comprende cargas inorgánicas (componentes C), un retardante de la llama basado en compuestos orgánicos de fósforo (componente D) y un agente antigoteo que contiene flúor (componente E) como un componente opcional además de los componentes de resina P y S. Dado que los ejemplos de los componentes C, D y E son los mismos que los de la composición de resina anterior, se omiten sus descripciones para la composición de resina PPE. Los compuestos arriba enumerados se utilizan como los componentes C, D y E, y ejemplos preferidos son los mismos que los de los componentes C, D y E.

La cantidad de cada componente de la composición de resina PPE de la presente invención se describe más adelante en esta memoria.

La cantidad total de la resina de polifenileno-éter (componente P) y la resina de poliestireno (componente S) como componente de resina es 50% en peso o más, con preferencia 60% en peso o más basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y el límite superior de la cantidad total de los componentes P y S que cambia de acuerdo con las cantidades de los componentes C y D es 82% en peso, con preferencia 75% en peso. En cuanto a la relación de los componentes P y S, la cantidad del componente P es 50 a 85 partes en peso y la cantidad del componente S es 15 a 50 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P y S. Preferiblemente, la cantidad del componente P es 55 a 75 partes en peso y la cantidad del componente S es 25 a 45 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P y S.

La cantidad total de las cargas inorgánicas (componentes C) es 15 a 35% en peso, con preferencia 20 a 30% en peso como el total de los componentes C-1 y C-2 basado en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D. La cantidad del componente C-1 es 10 a 25% en peso, con preferencia 10 a 20% peso, de modo particularmente preferible 12 a 20% en peso, y la cantidad del componente C-2 es 3 a 15% en peso, predferiblemente 5 a 15% en peso, de modo particularmente preferible 5 a 12% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D. En cuanto a la relación de los componentes C-1 y C-2, la cantidad del componente C-1 es 40 a 90 partes en peso y la cantidad del componente C-2 es 60 a 10 partes en peso, siendo con preferencia la cantidad del componente C-1 50 a 80 partes en peso y la cantidad del componente C-2 50 a 20 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

La cantidad del compuesto orgánico de fósforo (componente D) como retardante de la llama es 3 a 15% en peso, con preferencia 5 a 12% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D.

La cantidad del agente antigoteo que contiene flúor (componente E) es 2 partes en peso o menos, con preferencia 0,05 a 2 partes en peso, de modo particularmente preferible 0,1 a 1 parte en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P, S y D. Un éster de ácido graso superior (componente F) puede utilizarse como agente de desmoldeo. La cantidad del componente F es 2 partes en peso o menos, con preferencia 0,01 a 2 partes en peso, de modo particularmente preferible 0,05 a 1 parte en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P, S, C y D.

La composición de resina retardante de la llama (con inclusión de la composición de resina PPE) de la presente invención puede producirse mezclando juntos los componentes anteriores en un mezclador tal como un tambor giratorio, mezclador de cilindros gemelos, mezclador Nauter, mezclador Banbury, rodillo de amasado o extrusor al mismo tiempo o en un orden arbitrario. Preferiblemente, aquéllos se amasan juntos en fusión en un extrusor de tornillos gemelos, y los componentes C se suministran desde una segunda abertura de suministro por un alimentador lateral o análogo para ser mezclados con los otros componentes que se han mezclado juntos en fusión. La composición así obtenida puede conformarse fácilmente por una técnica existente tal como moldeo de inyección, moldeo por extrusión, moldeo por compresión o moldeo por rotación. Un chasis de alta exactitud para instrumentos de precisión puede conformarse mediante moldeo de inyección. El moldeo de inyección-compresión y el moldeo con un molde térmicamente aislante pueden utilizarse en combinación a fin de alcanzar una exactitud mayor, o puede utilizarse en combinación moldeo con asistencia de gas para reducir el peso y la deformación.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de resina retardante de la llama que tiene rigidez, exactitud dimensional y resistencia excelentes así como baja susceptibilidad de desgaste del molde. Se proporcionan adicionalmente artículos moldeados de chasis y bastidores a partir de la composición de resina anterior. La composición de resina termoplástica retardante de la llama de la presente invención es particularmente adecuada para uso en chasis y bastidores para equipo relacionado con OA que incorpora una parte de precisión tal como una unidad óptica. El equipo relacionado con OA incluye impresoras (especialmente impresoras de rayos láser), máquinas copiadoras, facsímiles y proyectores. La composición de resina de la presente invención es adecuada también para uso en chasis y bastidores para robots para uso doméstico que incorporan sensores de precisión.

Breve descripción de los dibujos

Fig. 1 [1-A] es una vista frontal que muestra la forma de un artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde utilizado en los Ejemplos. Una porción de clavija dispuesta cerca de una abertura forma una depresión cónica.

[1-B] es una vista lateral que muestra la forma del artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde utilizado en los Ejemplos.

[1-C] es una vista desde el fondo que muestra la forma del artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde utilizada en los Ejemplos.

Fig. 2 es una vista frontal que muestra la forma de una clavija para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde utilizada en los Ejemplos. Una porción cónica terminal está expuesta en la superficie de una cavidad de molde y está en contacto con una resina fundida.

Fig. 3 [3-A] es una vista frontal que muestra la forma de un artículo moldeado en forma de copa para la evaluación de la fuerza de desmoldeo utilizada en los Ejemplos.

[3-B] es una vista lateral que muestra la forma del artículo moldeado en forma de copa para la evaluación de la fuerza de desmoldeo utilizada en los Ejemplos.

[3-C] es una vista desde el fondo que muestra la forma del artículo moldeado en forma de copa para la evaluación de la fuerza de desmoldeo.

Fig. 4 [4-A] muestra esquemáticamente una estructura de molde utilizada para la evaluación de la fuerza de desmoldeo. Una cavidad de molde está llena con una resina.

[4-B] muestra que el molde se enfría y se abre después del llenado en [4-A]. En este momento, un artículo moldeado está adherido a un molde movible.

[4-C] muestra que una clavija eyectora se fuerza hacia fuera por el avance de una varilla eyectora después de la abertura de molde en [4-B] para retirar el artículo moldeado. La fuerza de eyección es detectada por una celda de carga en contacto con la clavija eyectora.

Fig. 5 es una vista en perspectiva que muestra el contorno de una plantilla para flexión en tres puntos en la evaluación de la resistencia al aceite lubricante de baja viscosidad de un artículo moldeado que es uno de los artículos de evaluación en los ejemplos anteriores.

Ej. Explicación de los números de referencia

1: Artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde

2: Depresión cónica formada por una clavija

3: Compuerta (4 mm de anchura, 1,5 mm de espesor)

4: Longitud del artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde (100 mm)

5: Distancia desde la porción de la abertura a la clavija (10 mm)

6: Diámetro de la depresión cónica formada por la clavija (diámetro de la clavija) (10 mm)

7: Línea de centros (el centro de la clavija se encuentra sobre la línea de centros del artículo moldeado)

8: Profundidad de la depresión cónica formada por la clavija (altura de la clavija) (3 mm)

9: Espesor del artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde (5 mm)

10: Anchura del artículo moldeado semejante a una plancha para la evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde (50 mm)

11: Diámetro de la clavija (10 mm)

12: Altura de la porción cónica (porción expuesta a la superficie de la cavidad del molde) de la clavija (3 mm)

21: Cuerpo del artículo moldeado en forma de copa

22: Distancia desde el eje de simetría (26) de una porción de agarre (15 mm)

23: Porción de agarre

24: Altura de la porción de agarre (20 mm)

25: Cara del extremo superior de la copa (radio de la porción de la esquina: 2,5 mm)

26: Eje de simetría

27: Agujero interior del fondo (radio de 1 mm)

28: Proyección de la clavija Z (radio desde el eje de centros a la periferia de 7,5 mm)

29: Porción interior del fondo de la copa (radio de la porción de la esquina: 5 mm)

30: Espesor de la porción de agarre (4 mm)

31: Distancia desde el eje de centros (34) al eje de centros del orificio interior del fondo (27) (13 mm)

32: Distancia desde el eje de centros (34) a la periferia de la cara del fondo (36) de la copa (26 mm)

33: Distancia desde el eje de centros (34) a la periferia de la cara del extremo superior (25) de la copa (30 mm)

34: Eje de centros de la copa

35: Canal de colada (radio exterior: 6 mm, radio de la porción del extremo: 3 mm, longitud: 39 mm)

36: Cara del fondo de la copa

37: Espesor de la porción del fondo de la copa (4 mm)

38: El espesor de la porción periférica de la copa (2,5 mm, el mismo a lo largo de toda la periferia)

39: Pared exterior de la copa

41: Molde fijo

42: Artículo moldeado

43: Clavija eyectora (clavija Z en el extremo)

44: Celdilla de carga

51: Primera varilla de fijación (hecha de acero inoxidable y que tiene un diámetro de 3,9 mm)

52: Porción central de un espécimen de test (situado de tal modo que el mismo está posicionado en el extremo superior de un arco trazado por el espécimen de test y una gasa impregnada con aceite lubricante está dispuesta encima de dicha porción)

53: Varilla móvil para aplicación de distorsión (hecha de acero inoxidable y con un diámetro de 3,9 mm)

54: Tornillo para aplicación de la distorsión (roscado en el lado posterior de una base 57, girada desde una posición en la que la misma está en contacto con el espécimen de test sin carga alguna para aplicar una cantidad predeterminada de distorsión al espécimen de test basada en un paso de rosca)

55: Espécimen de test (forma de acuerdo con ASTM D638, tipo I)

56: Segunda varilla de fijación (hecha de acero inoxidable y con un diámetro de 3,9 mm)

57: Base

58: Distancia horizontal desde la segunda varilla de fijación a la varilla móvil para aplicación de la distorsión (50,0 mm)

59: Distancia horizontal desde la primera varilla de fijación a la varilla móvil para aplicación de la distorsión (50,0 mm).

Ejemplos

Se proporcionan los ejemplos siguientes para ilustrar adicionalmente la presente invención.

Ejemplos 1 a 11 y Ejemplos Comparativos 1 a 6

Los componentes A, B, D, P, S y otros componentes mostrados en las Tablas 1 a 6 con exclusión de las cargas inorgánicas (componentes C-1 y C-2 y cualquier otra carga inorgánica distinta de la presente invención) se mezclaron juntos en un mezclador de cilindros gemelos para preparar una mixtura. Se preparó después una premezcla del componente E y 2,5% en peso del componente A (PC) o P(PPE) introduciéndolos en una bolsa de polietileno y agitando manualmente, y se mezcló la misma con los otros componentes. La mixtura obtenida por mezcladura en el mezclador de tornillos gemelos se suministró desde una primera abertura de suministro situada en la porción del extremo posterior (una cantidad predeterminada del componente D en los Ejemplos 4 y 11 se calentó a 80ºC y se suministró a un extrusor por medio de una unidad de transferencia cuantitativa de líquido) y las cargas inorgánicas (componentes C-1 y C-2 y cualquier otra carga inorgánica distinta de la presente invención) se suministraron desde una segunda abertura de suministro en un cilindro por un alimentador lateral en una relación predeterminada utilizando un medidor y se extruyeron en fusión a una temperatura del cilindro de 270ºC con un vacío de 3 kPa utilizando un extrusor ventilado de tornillos gemelos que tenía un diámetro de rosca de 30 mm (TEX-30XSST de Japan Steel Works, Ltd.) y una bomba de vacío para ser peletizados. El pelet obtenido se secó a 100ºC mediante un secador con circulación de aire caliente durante 6 horas para formar un espécimen de test para evaluación a una temperatura del cilindro de 260ºC y una temperatura del molde de 70ºC en una máquina de moldeo de inyección (SG-150U de Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) a fin de realizar evaluaciones de acuerdo con los métodos siguientes a no ser que se indique otra cosa en los puntos de evaluación que siguen:

(1) Propiedades mecánicas de la composición de resina retardante de la llama

(i) Rigidez: se midió el módulo de flexión de acuerdo con ASTM D-790 (tamaño del espécimen de test: 127 mm (longitud) x 12,7 mm (anchura) x 6,4 mm (espesor))

(ii) Resistencia al impacto: se midió el impacto Izod con entalladura de acuerdo con ASTM D-256 (método A: espesor del espécimen de test: 3,2 mm)

(iii) Densidad verdadera: medida de acuerdo con ASTM D-792 (23ºC)

(iv) Resistencia térmica: Se midió la temperatura de distorsión bajo carga para una carga de 1,82 MPa de acuerdo con ASTM D-648 (tamaño del espécimen de test: 127 mm (longitud) x 12,7 mm (anchura) x 6,4 mm (espesor))

(v) Inflamabilidad: Se realizó un test de inflamabilidad de acuerdo con UL94V.

(vi) Factor de contracción de moldeo: Después que se conformaron planchas rectangulares que medían 50 mm (anchura) x 100 (longitud) x 4 mm (espesor) por moldeo de inyección en las mismas condiciones y se dejaron a 23ºC y una humedad relativa de 50% durante 24 horas, se midieron los tamaños de las planchas rectangulares por una máquina de medida de coordenadas 3-D (de Mitsutoyo Corporation) para calcular sus factores de contracción de moldeo. Las planchas rectangulares anteriores se conformaron utilizando una cavidad de molde que tenía una anchura de 50 mm y una abertura de película de 1,5 mm de espesor en un extremo en la dirección longitudinal. Por tanto, la dirección longitudinal es una dirección de flujo y la dirección transversal es una dirección perpendicular a la dirección de flujo. Adicionalmente, las condiciones de moldeo de las planchas rectangulares son como sigue: máquina de moldeo de inyección: SG-150U de Sumitomo Heavy Industries, Ltd. temperatura del cilindro: 260ºC, temperatura del molde: 70ºC, tiempo de llenado: 0,7 s, presión de permanencia: 61,6 MPa, tiempo de permanencia: 15 s, tiempo de enfriamiento: 23 s. En las condiciones anteriores se obtuvieron artículos moldeados satisfactorios. Adicionalmente, como en el caso de las planchas rectangulares para evaluación de tamaño, después de moldear continuamente 15 inyecciones en las condiciones anteriores, se moldearon continuamente 10 inyecciones y se muestrearon aleatoriamente 5 especímenes de los productos moldeados. El valor medio de los especímenes se tomó como factor de contracción de moldeo.

(vii) Evaluación de la susceptibilidad de desgaste del molde: Se moldearon 2.000 inyecciones del producto moldeado que se muestra en Fig. 1, y se determinó el peso de la clavija (hecha de aluminio) antes y después del moldeo para hallar una reducción en el peso de la clavija. La clavija se limpió con hexano, se secó a 100ºC con un secador de aire caliente durante 3 horas y se dejó enfriar en un desecador durante 1 hora para determinar su peso con una balanza electrónica. Para insertar la clavija en un molde, se aplicó aceite lubricante a la clavija excepto en una porción expuesta en la superficie de la cavidad, y la clavija se limpió con hexano, se secó y se dejó enfriar de nuevo del mismo modo que se ha descrito arriba después del test de moldeo para determinar su peso. La operación se realizó como sigue:

\varocircle:: una reducción de peso de 0,05 mg o menos

\bigcirc:: una reducción de peso mayor que 0,05 mg y de 0,1 mg o menos

\Delta:: una reducción de peso mayor que 0,1 mg y de 0,2 mg o menos

X:: una reducción de peso mayor que 0,2 mg.

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(viii) Medida de la carga de desmoldeo

Se midió la fuerza de desmoldeo requerida para retirar el artículo moldeado en forma de copa que se muestra en Fig. 3 por eyección de la clavija eyectora. El contorno del molde utilizado en esta medida se muestra en Fig. 4. La medida de la fuerza de desmoldeo se llevó a cabo poniendo una celdilla de carga (9.800 N) sobre una plancha eyectora de tal manera que el extremo distal de la celdilla de carga está en contacto con el extremo proximal de la clavija eyectora para forzar hacia fuera la clavija eyectora. La fuerza aplicada a la celdilla de carga en el momento de la eyección se midió por los medios anteriores y se tomó el valor máximo de la fuerza como fuerza de desmoldeo. Se moldearon continuamente 40 inyecciones del artículo moldeado en forma de copa para estabilizar la fuerza de desmoldeo y se moldearon continuamente 20 inyecciones para medir la fuerza de desmoldeo de cada inyección y tomar el valor medio de los datos de medida como fuerza de desmoldeo en las Tablas 1 a 5. Las condiciones de moldeo del artículo moldeado en forma de copa son como sigue: máquina de moldeo de inyección: T-series Model 150D de FANUC Ltd., temperatura del cilindro: 260ºC, temperatura del molde: 70ºC, tiempo de llenado: 2,5 s, presión de permanencia: 58,8 MPa, tiempo de permanencia: 5 s, tiempo de enfriamiento: 25 s. En las condiciones anteriores se obtuvieron artículos moldeados satisfactorios.

(ix) Evaluación de la resistencia al aceite lubricante de baja viscosidad

Después de aplicar un esfuerzo de plegado de 0,5% a un espécimen de test de 3,2 mm de espesor (espécimen de tracción TIPO I) preparado de acuerdo con ASTM D-638, se aplicó un aceite lubricante de viscosidad baja (CRC5-56 de Kure Engineering Ltd.: viscosidad cinemática a 40ºC de 4,2 mm^{2}/s) al espécimen de test y se trató a 80ºC durante 72 horas; se observó visualmente la existencia de una grieta en el aspecto del artículo moldeado y se evaluó la resistencia química del artículo moldeado basándose en los criterios siguientes. El modo de montar el espécimen de test se muestra en Fig. 5.

\bigcirc: no agrietado

\hskip2cm

X: agrietado

La tensión de plegado (\varepsilon = 0,005) se calcula a partir de la ecuación \varepsilon = (6 hy)/L^{2} donde L es la separación entre dos puntos en ambos extremos de 3 puntos (100 mm), h es el espesor del espécimen de test (3,2 mm) e y es la altura (mm) hasta la que se levanta el espécimen de test desde el estado horizontal.

(2) Composición de la composición de resina termoplástica retardante de la llama

Los símbolos en las Tablas 1 a 6 representan los componentes siguientes:

Componente A

PC-1:: resina aromática de policarbonato (polvo de resina aromática de policarbonato que tiene un peso molecular medio por viscosidad de 22.500 producida a partir de bisfenol A y fosgeno de acuerdo con un método utilizado comúnmente, Panlite L-1225WP de Teijin Chemicals, Ltd.)

PC-2:: resina aromática de policarbonato (polvo de resina aromática de policarbonato que tiene un peso molecular medio por viscosidad de 19.700 producida a partir de bisfenol A y fosgeno de acuerdo con un método utilizado comúnmente, Panlite L-1225WX de Teijin Chemicals, Ltd.).

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Componente P

PPE:: resina de polifenileno-éter (PPE de GEM Co., Ltd.).

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Componente B

AS-1:: copolímero acrilonitrilo-estireno (HP5670 de Cheil Industries, Inc., peso molecular medio ponderal en términos de poliestireno estándar medido por GPC: 95.000, contenido de acrilonitrilo: 28,5% en peso, contenido de estireno: 71,5% en peso.

AS-2:: copolímero acrilonitrilo-estireno (BS-218 de Nippon A & L Inc., peso molecular medio ponderal en términos de poliestireno estándar medido por GPG: 78.000, contenido de acrilonitrilo: 26% en peso, contenido de estireno: 74% en peso).

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Componente S

HIPS:: resina de poliestireno (Denka Styrol GP-1 de Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha).

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Componente C-1

MICA-1:: moscovita que tiene un diámetro medio de partícula de aproximadamente 250 \mum (WHITE MICA POWDER de malla 60 de Ensei Kogyo Co., Ltd., dureza Mohs: 3).

MICA-2:: moscovita que tiene un diámetro medio de partícula de aproximadamente 60 \mum (WHITE MICA POWDER de malla 250 de Ensei Kogyo Co., Ltd., dureza Mohs: 3).

MICA-3:: moscovita que tiene un diámetro medio de partícula de aproximadamente 40 \mum (Kuralite Mica 300D de Kuraray Co., Ltd., dureza Mohs: 3).

MICA-4:: moscovita que tiene un diámetro medio de partícula de aproximadamente 40 \mum (MC-250 de Hayashi Kasei Co., Ltd., dureza Mohs: 3).

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Componente C-2

Talco-1:: talco (Victorilite Talc R de Shokozan Mining Co., ltd., diámetro de partícula para una tasa de integración de 50%: 8,5 \mum, blancura Hunter medida de acuerdo con JIS M8016: 83,8%, pH: 9,6, dureza Mohs: 1).

TALCO-2:: talco (Victorilite SG-A de Shokozan Mining Co., Ltd, diámetro de partícula para una tasa de integración de 50%: 15,2 \mum, blancura Hunter medida de acuerdo con JIS M8016: 90,2%, pH: 9,8, dureza Mohs: 1).

WSN:: wollastonita (PH-450 de Kawatetsu Mining Company, Ltd., diámetro de fibra medio numérico: 1,6 \mum, longitud de fibra media numérica: 6,7 \mum, dureza Mohs: 4,5).

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Cargas inorgánicas distintas de la presente invención

MICA-5:: moscovita (A-41 de Yamaguchi Mica Co., Ltd., diámetro medio de partícula: aproximadamente 20 \mum).

GFL:: escamas de vidrio granulares (Fleka REFG-301 de Nippon Sheet Glass Co., Ltd., diámetro medio mediano medido por método estándar de tamizado: 140 mm, espesor: 5 \mum, dureza Mohs: 6,5).

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Componente D

FR-1:: resorcinol-bis(dixilenil-fosfato) (Adecastab FP-500 de Asahi Denka Kogyo K.K., temperatura de reducción de peso de 5% TGA: 351,0ºC).

FR-2:: fosfato que comprende bisfenol A bis(difenil-fosfato) como el componente principal (CR-741 de Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., temperatura de reducción de peso de 5% TGA: 335,9ºC).

FR-3:: fosfato de trifenilo (PPP de Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., temperatura de reducción de peso de 5% TGA: 239,4ºC).

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Componente E

PTFE:: politetrafluoretileno que tiene capacidad de formación de fibrillas (Polyflon MPA FA500 de Daikin Industries, Ltd.).

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Componente F

CERA-1:: montanato (polvo WAX-E de Clariant Japan K.K.).

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Otros componentes

CERA-2:: cera basada en poliolefinas modificadas con ácido (Diacarna 30M de Mitsubishi Chemical Corporation).

CB:: mezcla maestra de negro de carbono (mezcla maestra de resina de poliestireno que contiene 40% de negro de carbono de Koshigaya Kasei Kogyo K.K.).

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Como resulta evidente por las tablas anteriores, se entiende que la composición de resina termoplástica retardante de la llama de la presente invención tiene alta rigidez, alta resistencia, alta exactitud dimensional y excelente retardo de la llama, y raramente desgasta un molde.

Adicionalmente, en los Ejemplos 1 y 2 de los Ejemplos anteriores, se midió la rugosidad de la superficie. se conformaron especímenes de test semejantes a planchas que medían 150 mm (longitud) x 150 mm (anchura) x 2 mm (espesor) a partir de los pelets secados por moldeo de inyección (la abertura era una abertura con aletas que tenía una anchura de 40 mm y un espesor de 1 mm desde un extremo del borde del espécimen) para medir sus rugosidades superficiales. Las condiciones de moldeo de los especímenes de test semejantes a planchas eran como sigue: máquina de moldeo de inyección: SG-150U de Sumitomo Heavy Industries Ltd.; temperatura del cilindro: 260ºC; temperatura del molde: 50ºC (se mantiene una temperatura aplicada por una unidad de enfriamiento mediante un fluido refrigerante a 20ºC), tiempo de llenado: 6 s, presión de permanencia: 75 MPa, tiempo de permanencia: 3 s, tiempo de enfriamiento: 20 s. La rugosidad superficial del espécimen de test semejante a una plancha fue medida por el instrumento Surfcom 1400A de Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Como resultado, en el Ejemplo 1, Ra era 2,3 \mum y Ry era 19,1 \mum. En el Ejemplo 2, Ra era 1,2 \mum y Ry era 8,2 \mum. Los especímenes eran realmente excelentes cuando se utilizó mica que tenía un diámetro de partícula más pequeño del Ejemplo 2. Ra significa rugosidad media aritmética y Ry significa la altura máxima. La medida se realizó de acuerdo con JIS B0601.

Se moldearon artículos moldeados de chasis para unidades de medios de registro óptico a partir de las composiciones de resina de los Ejemplos 1 a 11. Se obtuvieron artículos moldeados de chasis excelentes.

Efecto de la invención

La composición de resina retardante de la llama de la presente invención puede utilizarse en cualquier material que precise propiedades mecánicas tales como resistencia al impacto, retardo de la llama y estabilidad dimensional. La misma es particularmente eficaz para uso en el campo de equipo OA que requiere alta exactitud dimensional, tal como chasis ópticos para impresoras de rayos láser que son chasis de unidades ópticas y bastidores estructurales para impresoras de rayos láser. La composición de resina retardante de la llama de la presente invención tiene un efecto económico excelente para moldeo debido a que la misma desgasta raras veces el tornillo de una máquina de moldeo y un molde. Por esta razón, su efecto industrial es notable.

Claims

1. Una composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama que comprende:

(A): una resina aromática de policarbonato (componente A);

(B): un copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B);

(C): cargas inorgánicas (componentes C);

(E): un agente antigoteo que contiene flúor (componente E),

2. Una composición de resina aromática de policarbonato retardante de la llama que comprende:

(A): una resina aromática de policarbonato (componente A);

(B): un copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B);

(C): cargas inorgánicas (componentes C);

(E): un agente antigoteo que contiene flúor (componente E), y

3. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde el componente C-2 es talco que tiene un diámetro medio de partícula de 0,5 a 30 \mum.

4. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, que proporciona un artículo moldeado que tiene una anisotropía de contracción de 0,15 o menos y una resistencia al impacto de 30 J/m o más.

5. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, que proporciona un artículo moldeado que tiene la clasificación V-1 en el ensayo de retardo de la llama UL94 de un espécimen de test de 1,6 mm de espesor.

6. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2 que proporciona un artículo moldeado que tiene resistencia al aceite lubricante de viscosidad baja.

7. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, que proporciona un artículo moldeado que tiene una densidad verdadera de 1,3 a 1,45 (g/cm^{3}).

8. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde el copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B) tiene un peso molecular medio ponderal de 40.000 a 200.000.

9. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde el copolímero acrilonitrilo-estireno (componente B) contiene un componente de acrilonitrilo y un componente de estireno en una relación en peso de 5:95 a 50:50.

10. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde la mica (componente C-1) de las cargas inorgánicas (componentes C) tiene un diámetro medio de partícula de 30 a 280 \mum.

11. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde el retardante de la llama basado en compuesto orgánico de fósforo (componente D) es un fosfato orgánico.

12. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde el retardante de la llama basado en compuesto orgánico de fósforo (componente D) tiene una temperatura de reducción de 5% en peso de 280 a 380ºC.

13. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde la cantidad total de los componentes A y B es 60% en peso o más, la cantidad total de los componentes C es 20 a 30% en peso, y la cantidad del Componente D es 3 a 10% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad del Componente E es 0,1 a 1 parte en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A a D.

14. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde la cantidad del componente A es 78 a 92 partes en peso y la cantidad del componente B es 8 a 22 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes A y B.

15. La composición de resina de la reivindicación 1 ó 2, en donde la cantidad de mica (componente C-1) es 12 a 20% en peso y la cantidad del componente C-2 es 5 a 12% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes A a D, y la cantidad del componente C-1 es 50 a 80 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

16. Un artículo moldeado formado a partir de la composición de resina de la reivindicación 1 ó 2.

17. Un artículo moldeado para chasis o bastidor formado a partir de la composición de resina de la reivindicación 1 ó 2.

18. Una composición de resina de polifenileno-éter aromática retardante de la llama que comprende:

(1): una resina de polifenileno-éter (componente P);

(2): una resina de poliestireno (componente S);

(3): cargas inorgánicas (componentes C);

(4): un retardante de la llama basado en un compuesto orgánico de fósforo (componente D); y

(5): un agente antigoteo que contiene flúor (componente E),

(i): la cantidad total de los componentes P y S es 50% en peso o más, la cantidad total de los componentes C es 15 a 35% en peso, y la cantidad del componente D es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y la cantidad del componente E es 0 a 2 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P, S, C y D;

(ii): la cantidad del componente P es 50 a 85 partes en peso y la cantidad del componente S es 15 a 50 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P y S; y

(iii): los componentes C están constituidos por (C1) mica que tiene un diámetro medio de partícula de 30 a 300 \mum (componente C-1) y (C2) al menos una carga (componente C-2) seleccionada del grupo constituido por talco y wollastonita, la cantidad del componente C-1 es 10 a 25% en peso y la cantidad del componente C-2 es 3 a 15% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y la cantidad del componente C-1 es 40 a 90 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

19. La composición de resina de la reivindicación 18 que proporciona un artículo moldeado que tiene una anisotropía de contracción de 0,15 o menos, una resistencia al impacto de 25 J/m o más, una clasificación V-1 en el test de retardo de la llama UL94 de un espécimen de test de 20 mm de espesor y una densidad verdadera de 1,2 a
1,35 (g/cm^{3}).

20. La composición de resina de la reivindicación 18, en donde la resina de polifenileno-éter (componente P) tiene una viscosidad reducida medida en una solución clorofórmica de 0,5 g/dl a 30ºC de 0,20 a 0,70 dl/g.

21. La composición de resina de la reivindicación 18, en donde la cantidad total de los componentes P y S es 60% en peso o más, la cantidad total de los componentes C es 20 a 30% en peso y la cantidad del componente D es 5 a 12% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y la cantidad del Componente E es 0,05 a 2 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P, S, C y D.

22. La composición de resina de la reivindicación 18, en donde la cantidad del Componente P es 55 a 75 partes en peso y la cantidad del Componente S es 25 a 45 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes P y S.

23. La composición de resina de la reivindicación 18, en donde la cantidad de mica (componente C-1) es 12 a 20% en peso y la cantidad del componente C-2 es 5 a 12% en peso basada en 100% en peso del total de los componentes P, S, C y D, y la cantidad del Componente C-1 es 50 a 80 partes en peso basada en 100 partes en peso del total de los componentes C-1 y C-2.

24. Un artículo moldeado formado a partir de la composición de resina de la reivindicación 18.

25. Un artículo moldeado de chasis o bastidor formado a partir de la composición de resina de la reivindicación 18.