Composición de elastómero termoplástico y método para producción de la misma.

Una composición de elastómero termoplástico obtenida por medio de reticulación diámica, en condiciones de fusión, de

100 partes en masa de un copolímero de bloques

(I),

de 1 a 1.000 partes en masa de una resina polar (II),

de 1 a 500 partes en masa de un polímero modificado (III),

y de 0,01 a 50 partes en masa de un agente de reticulación (IV),

en la que el copolímero de bloques (I) comprende

al menos un bloque polimérico (A) que comprende como componente principal una unidad de alquileno y/o al menos un bloque copolimérico (B) que comprende como componente principal una unidad de alquileno (b- 1) y una unidad (b-2) monomérica aromática de vinilo, y comprende

al menos un bloque insaturado (C) que comprende como componente principal una unidad monomérica de dieno conjugado que tiene 5 o más átomos de carbono en al menos un extremo,

en el que la unidad de alquileno de bloque polimérico (A) y/o bloque copolimérico (B) es una unidad monomérica obtenida por medio de hidrogenación de un dieno conjugado seleccionado entre el grupo que consiste en 1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 2,4-hexadieno, 1,3-hexadieno, 1,3-heptadieno, 2,4-heptadieno, 1,3-octadieno, 2,4- octadieno, 3,5-octadieno, 1,3-nonadieno, 2,4-nonadieno, 3,5-nonadieno, 1,3-decadieno, 2,4-decadieno, 3,5- decadieno,

en el que la unidad monomérica de dieno conjugado de bloque polimérico (C) está seleccionada entre el grupo que consiste en isopreno, 2,3-dimetil-butadieno, 2-metil-1,3-pentadieno, mirceno, 2-metil-1,3- pentadieno, 3-metil-1,3-pentadieno, 4-metil-1,3-pentadieno, 2-fenil-1,3-butadieno, 2-fenil-1,3-pentadieno, 3- fenil-1,3-pentadieno, 2,3-dimetil-1,3-pentadieno, 4-metil-1,3-pentadieno, 2-hexil-1,3-butadieno, 3-metil-1,3- hexadieno, 2-bencil-1,3-butadieno, 2-p-tolil-1,3-butadieno y 1,3-ciclohexadieno,

en la que el contenido de bloque insaturado (C) del copolímero de bloques (I) es de 0,1 a 20 % en masa, en la que el copolímero de bloques (I) además comprende 2 ó más bloques poliméricos (D) que comprenden cada uno, como componente principal, una unidad monomérica aromática de vinilo, y en la que, en la estructura de bloques de copolímero de bloques (I), el bloque más externo y un bloque unido internamente al mismo se definen colectivamente como un extremo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2009/051894.

Solicitante: ASAHI KASEI CHEMICALS CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-105, KANDA JINBOCHO CHIYODA-KU TOKYO 101-8101 JAPON.

Inventor/es: ARAKI,YOSHIFUMI, KUSANOSE,Yasuhiro, FUJIWARA,MASAHIRO, SHIMIZU,DAISUKE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L101/00 (Composiciones de compuestos macromoleculares no específicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/14 (Peróxidos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L53/00 (Composiciones de polímeros en bloque que contienen al menos una serie de un polímero obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono; Composiciones de los derivados de tales polímeros)

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Fragmento de la descripción:

Composición de elastómero termoplástico y método para producción de la misma Campo técnico La presente invención se refiere a una composición de elastómero termoplástico y a un método para la producción de la misma.

Técnica anterior En los últimos años, con frecuencia se ha usado un elastómero termoplástico que tiene elasticidad de caucho, no requiere etapa de vulcanizado, y se puede moldear y reciclar similar a una resina termoplástica, en el campo de las partes para automóvil, partes de electrodomésticos, recubrimientos para cables, componentes médicos, diferentes bienes, calzado y similares.

Especialmente, un producto hidrogenado de un copolímero de bloques que contiene un bloque polimérico basado en dieno como segmento blando en una cadena polimérica (en lo sucesivo, denominado como copolímero de bloques hidrogenado) tiene elasticidad y sensación próxima a la del caucho vulcanizado convencional. Por tanto, cabe esperar la aplicación en forma de materia prima para artículos moldeados en los cuales se había usado caucho vulcanizado hasta el momento.

No obstante, aunque el copolímero de bloques hidrogenado anterior tiene una elasticidad de caucho a temperatura ordinaria y se puede moldear fácilmente por medio de plastificado y fundir por medio de calentamiento, no se puede decir que su resistencia térmica, resistencia frente a aceite y elasticidad de caucho a temperaturas elevadas sea satisfactoria. Por tanto, existe un problema de que no se puede utilizar el copolímero de bloques hidrogenado para aplicaciones en las cuales dichas propiedades son altamente requeridas.

A la vista del problema, se han llevado a cabo varias propuestas sobre una composición elastomérica usando el copolímero de bloques hidrogenado.

Por ejemplo, se ha propuesto una técnica para mejorar la deformación permanente por compresión a temperaturas elevadas por medio de reticulación de una composición elastomérica en la que se mezcla el copolímero de bloques hidrogenado con un aceite de hidrocarburo, un polímero basado en olefina y similar, usando un agente de reticulación tal como un peróxido orgánico y una sustancia auxiliar de reticulación (por ejemplo, en referencia a los Documentos de Patente 1 a 3) .

También se ha propuesto una técnica para mejorar la resistencia frente a aceite y la elasticidad de caucho a temperaturas elevadas por medio de reticulación de una composición elastomérica en la cual se mezclan un copolímero de bloques hidrogenado, un copolímero de bloques hidrogenado funcionalizado, una poli (resina de amida) y un aceite de hidrocarburos y similares unos con otros, usando un agente de reticulación tal como un peróxido orgánico y una sustancia auxiliar de reticulación (por ejemplo, en referencia al Documento de Patente 4) .

No obstante, aunque las composiciones elastoméricas reticuladas que contienen copolímero de bloques hidrogenado convencional descritas anteriormente tienen una aptitud de reciclado que es una característica de un elastómero termoplástico, un segmento blando formado por un bloque monomérico de dieno conjugado del copolímero de bloques hidrogenado se encuentra excesivamente reticulado. Como resultado de ello, existe el problema de que se reduce de manera significativa el estiramiento de la composición resultante, lo cual supone un problema para el desarrollo de elevada elasticidad de caucho.

Por otra parte, el Documento de Patente 5 descrito anteriormente propone un copolímero de bloques hidrogenado que tiene un bloque que contiene un grupo insaturado en un extremo de cadena molecular, y describe, a modo de Ejemplo, una composición copolimérica de bloques hidrogenada que tiene un bloque copolimérico de estireno/isopreno en un extremo molecular.

No obstante, de acuerdo con esta técnica, el tamaño del bloque que contiene unidades monoméricas de estireno se diseña para que sea muy pequeño, lo cual supone un problema para reducir la cohesión de los bloques de estireno y aumentar la deformación permanente por compresión del copolímero de bloques hidrogenado.

El Documento de Patente 6 describe una composición de elastómero termoplástico obtenida por medio de fusión y reticulación de una mezcla que comprende los siguientes componentes (I) - (V) en la proporción de mezcla específica:

(I) un copolímero de bloques que tiene un bloque polimérico que contiene unidades monoméricas aromáticas de vinilo y un bloque polimérico que contiene unidades monoméricas de dieno conjugado, o un producto hidrogenado del copolímero de bloques,

(II) un copolímero de bloques funcionalizado que tiene un bloque polimérico que contiene unidades monoméricas aromáticas de vinilo y un bloque polimiérico que contiene unidades monoméricas de dieno conjugado, o un

producto hidrogenado del copolímero de bloques funcionalizado, (III) una poliamida termoplástica,

(IV) un agente de reticulación; y

(V) un agente de reblandecimiento para caucho.

El Documento de Patente 6 describe que la composición de elastómero termoplástico que exhibe propiedades tales como elasticidad de caucho y resistencia térmica en un buen equilibrio. No obstante, la composición de elastómero termoplástico descrita en el Documento de Patente 6 tiene espacio de mejora en cuando a propiedades tales como elasticidad de caucho y resistencia térmica. Documento de Patente 1 Solicitud de Patente Japonesa Abierta e Inspección Publica Nº . de Publicación 59-131613. Documento de Patente 2 Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública Nº . de Publicación 08-225713. Documento de Patente 3 Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº . de Publicación 2000-109640. Documento de Patente 4 Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº . de Publicación 2004-197035. Documento de Patente 5 Solicitud de Patente Japonesa Examinada Nº . de Publicación 07-116271. Documento de Patente 6 JP-2004-197035.

Divulgación de la invención Problemas a solucionar por medio de la invención De este modo, es un objetivo de la presente invención proporcionar una composición de elastómero termoplástico que tiene buena resistencia térmica, buena resistencia frente a aceite, y elasticidad de caucho elevada a temperaturas elevadas, y también que es excelente en cuanto a aptitud de procesado de moldeo.

Medios para solucionar los problemas Como resultado de la investigación intensa para solucionar los problemas anteriores, los presente inventores han completado la presente invención descubriendo que se pueden solucionar estos problemas por medio de reticulación dinámica de un copolímero de bloques (I) que tiene una estructura de bloques específica con una resina polar (II) y un polímero modificado (III) al tiempo que se amasan estos componentes.

Específicamente, la presente invención es como se describe a continuación. La invención de acuerdo con la reivindicación 1 proporciona una composición de elastómero termoplástico obtenida por medio de reticulación dinámica, bajo la condición de fusión, de 100 partes en masa de copolímero de bloques (I) , de 1 a 1.000 partes en masa de una resina polar (II) , de 1 a 500 partes en masa de un polímero modificado (III) , y de 0, 01 a 50 partes en masa de un agente de reticulación (IV) , en la que el copolímero de bloques (I) comprende al menos un bloque polimérico (A) que comprende como componente principal una unidad de alquileno, y/o al menos un bloque copolimérico (B) que comprende como componentes principales una unidad de alquileno (b-1) y una unidad (b-2) monomérica aromática de vinilo y comprende

al menos un bloque insaturado (C) que comprende como componente principal una unidad monomérica de dieno conjugado que tiene 5 o más átomos de carbono en al menos un extremo, en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de elastómero termoplástico obtenida por medio de reticulación diámica, en condiciones de fusión, de 100 partes en masa de un copolímero de bloques (I) , de 1 a 1.000 partes en masa de una resina polar (II) , de 1 a 500 partes en masa de un polímero modificado (III) , y de 0, 01 a 50 partes en masa de un agente de reticulación (IV) , en la que el copolímero de bloques (I) comprende al menos un bloque polimérico (A) que comprende como componente principal una unidad de alquileno y/o al menos un bloque copolimérico (B) que comprende como componente principal una unidad de alquileno (b

1) y una unidad (b-2) monomérica aromática de vinilo, y comprende al menos un bloque insaturado (C) que comprende como componente principal una unidad monomérica de dieno conjugado que tiene 5 o más átomos de carbono en al menos un extremo, en el que la unidad de alquileno de bloque polimérico (A) y/o bloque copolimérico (B) es una unidad monomérica obtenida por medio de hidrogenación de un dieno conjugado seleccionado entre el grupo que consiste en 1, 3-butadieno, 1, 3-pentadieno, 2, 4-hexadieno, 1, 3-hexadieno, 1, 3-heptadieno, 2, 4-heptadieno, 1, 3-octadieno, 2, 4ºctadieno, 3, 5-octadieno, 1, 3-nonadieno, 2, 4-nonadieno, 3, 5-nonadieno, 1, 3-decadieno, 2, 4-decadieno, 3, 5decadieno, en el que la unidad monomérica de dieno conjugado de bloque polimérico (C) está seleccionada entre el grupo que consiste en isopreno, 2, 3-dimetil-butadieno, 2-metil-1, 3-pentadieno, mirceno, 2-metil-1, 3pentadieno, 3-metil-1, 3-pentadieno, 4-metil-1, 3-pentadieno, 2-fenil-1, 3-butadieno, 2-fenil-1, 3-pentadieno, 3fenil-1, 3-pentadieno, 2, 3-dimetil-1, 3-pentadieno, 4-metil-1, 3-pentadieno, 2-hexil-1, 3-butadieno, 3-metil-1, 3hexadieno, 2-bencil-1, 3-butadieno, 2-p-tolil-1, 3-butadieno y 1, 3-ciclohexadieno, en la que el contenido de bloque insaturado (C) del copolímero de bloques (I) es de 0, 1 a 20 % en masa, en la que el copolímero de bloques (I) además comprende 2 ó más bloques poliméricos (D) que comprenden cada uno, como componente principal, una unidad monomérica aromática de vinilo, y en la que, en la estructura de bloques de copolímero de bloques (I) , el bloque más externo y un bloque unido internamente al mismo se definen colectivamente como un extremo.

2. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el copolímero de bloques (I) comprende al menos un bloque polimérico (D) que comprende como componente principal una unidad monomérica aromática de vinilo en al menos un extremo.

3. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que el copolímero de bloques (I) comprende al menos un bloque polimérico (D) que comprende como componente principal una unidad monomérica aromática de vinilo en cada uno de ambos extremos.

4. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el copolímero de bloques (I) comprende el bloque polimérico (D) que comprende como componente principal una unidad monomérica aromática de vinilo en un extremo del copolímero de bloques (I) , y

al menos un bloque insaturado (C) que comprende como componente principal una unidad monomérica de dieno conjugado que tiene 5 o más átomos de carbono está unido internamente al bloque aromático de vinilo (D) .

5. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el copolímero de bloques (I) comprende los bloques poliméricos (D) que comprenden cada uno, como componente principal un monómero de vinilo aromático en ambos extremos del copolímero de bloques (I) , y

el bloque insaturado (C) que comprende como componente principal una unidad monomérica de dieno conjugado que tiene 5 ó más átomos de carbono está unido internamente a cada uno de los bloques aromáticos de vinilo (D) .

6. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que un dieno conjugado del bloque insaturado (C) es isopreno.

7. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el copolímero de bloques (I) es un copolímero de bloques hidrogenado obtenido por medio de reacción de hidrogenación de un copolímero de bloques no hidrogenado.

8. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con la reivindicación 7, en la que un contenido de enlace vinílico de todos los dienos conjugados presentes en el copolímero de bloques es de 15 a 80 %.

9. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que un contenido de monómero aromático de vinilo del copolímero de bloques (I) es de 5 a 70 % en masa.

10. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el polímero modificado (III) es un polímero modificado que tiene al menos un grupo funcional seleccionado entre el grupo que consiste en un grupo de anhídrido maleico, un grupo epoxi, grupos amina primarios a terciarios, un grupo carboxilo, y un grupo hidroxi.

11. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que la resina polar (II) es al menos una resina termoplástica polar seleccionada entre el grupo que consiste en una resina basada en poliéster, una resina basada en poliamida, una resina basada en policarbonato, una resina basada en poliuretano, una resina basada en poli (éter de fenileno) y una resina basada en polioximetileno.

12. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que el agente de reticulación (IV) es un agente de reticulación basado en resina de fenol o un agente de reticulación basado en un peróxido orgánico.

13. La composición de elastómero termoplástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende de 0 a 300 partes en masa de un agente de reblandecimiento de caucho (V) .

14. Un método para producir una composición de elastómero termoplástico que comprende una etapa de reticular de forma dinámica, en condiciones de fusión, usando un extrusor de doble husillo,

100 partes en masa de un copolímero de bloques (I) , de 1 a 1.000 partes en masa de una resina polar (II) , de 1 a 500 partes en masa de un polímero modificado (III) , y de 0, 01 a 50 partes en masa de un agente de reticulación (IV) , en la que el copolímero de bloques (I) comprende al menos un bloque polimérico (A) que comprende como componente principal una unidad de alquileno, y/o al menos un bloque copolimérico (B) , que comprende como componentes principales una unidad de alquileno (b-1) , y una unidad (b-2) monomérica aromática de vinilo, y comprende al menos un bloque insaturado (C) que comprende como componente principal una unidad monomérica de dieno conjugado que tiene 5 o más átomos de carbono en al menos un extremo, en la que la unidad de alquileno de bloque polimérico (A) y/o bloque copolimérico (B) es una unidad monomérica obtenida por medio de hidrogenación de un dieno conjugado seleccionado entre el grupo que consiste en 1, 3butadieno, 1, 3-pentadieno, 2, 4-hexadieno, 1, 3-hexadieno, 1, 3-heptadieno, 2, 4-heptadieno, 1, 3-octadieno, 2, 4ºctadieno, 3, 5-octadieno, 1, 3-nonadieno, 2, 4-nonadieno, 3, 5-nonadieno, 1, 3-decadieno, 2, 4-decadieno, 3, 5decadieno, en la que la unidad monomérica de dieno conjugado del bloque polimérico (C) está seleccionada entre el grupo que consiste en isopreno, 2, 3-dimetil-butadieno, 2-metil-1, 3-pentadieno, mirceno, 2-metil-1, 3-pentadieno, 3-metil-1, 3pentadieno, 4-metil-1, 3-pentadieno, 2-fenil-1, 3-butadieno, 2-fenil-1, 3-pentadieno, 3-fenil-1, 3-pentadieno, 2, 3-dimetil1, 3-pentadieno, 4-metil-1, 3-pentadieno, 2-hexil-1, 3-butadieno, 3-metil-1, 3-hexadieno, 2-bencil-1, 3-butadieno, 2-ptolil-1, 3-butadieno y 1, 3-ciclohexadieno, en la que el contenido de bloque insaturado (C) en el copolímero de bloques (I) es de 0, 1 a 20 % en masa, en la que el copolímero de bloques (I) además comprende 2 o más bloques poliméricos (D) que comprenden cada uno, como componente principal, una unidad monomérica aromática de vinilo, y en la que, en la estructura de bloques del copolímero de bloques (I) , el bloque más externo y un bloque unido internamente al mismo se definen de forma colectiva como un extremo.