Masa para moldeo de poliamida y cuerpos moldeados producidos a partir de ella.

Masa para moldeo de poliamida con la siguiente composición:

(A) 27 a 84,99% en peso de una mezcla de poliamidas constituida por

(A1) al menos una poliamida parcialmente aromática, parcialmente cristalina, que se diferencia de la copoliamida 6.T/6, con un punto de fusión en el intervalo de 255 a 330ºC,

(A2) al menos una copoliamida 6.T/6 con un contenido de caprolactama de al menos 30% en peso, siendo el contenido total de caprolactama, es decir la suma de la caprolactama contenida en la poliamida (A1) y copoliamida (A2), 3 a 21,9% en peso, referido a la mezcla de poliamida,

(B) 15 a 65% en peso de al menos un agente de relleno y refuerzo,

(C) 0,01 a 3,0% en peso de al menos de un estabilizante térmico,

(D) 0 a 5,0% en peso de al menos un aditivo,

en donde los componentes (A) a (D), se completan a 100% en peso y a la masa para moldeo de poliamida no se añaden sales metálicas y/u óxidos metálicos de ninguno de los metales de transición del grupo VB, VIB, VIIB o VIIIB del Sistema Periódico.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12197634.

Solicitante: EMS-PATENT AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Via Innovativa 1 7013 Domats/Ems SUIZA.

Inventor/es: HEWEL, MANFRED, Lamberts,Nikolai, Hoffmann,Botho Dr, BAYER,Andreas, THOMAS,OLIVER DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L77/00 (Composiciones de poliamidas obtenidas por reacciones que forman una amida carboxílica unida en la cadena principal (de polihidrazidas C08L 79/06; de poliamida-imidas o poliamida-ácidos C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes caracterizados por su... > C08K7/14 (Vidrio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de poliamidas obtenidas por reacciones... > C08L77/06 (Poliamidas derivadas de poliaminas y ácidos policarboxílicos (C08L 77/10 tiene prioridad))

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Fragmento de la descripción:

Masa para moldeo de poliamida y cuerpos moldeados producidos a partir de ella

La presente invención se refiere a masas para moldeo de poliamida resistentes al envejecimiento por calor a base de poliamidas parcialmente aromáticas, parcialmente cristalinas, así como a los cuerpos moldeados producidos a

partir de ellas.

Poliamidas termoplásticas se emplean frecuentemente en forma de masas para moldeo reforzadas por fibras de vidrio como materiales de construcción para piezas de construcción que durante su periodo de vida están expuestas a elevadas temperaturas, por lo que se producen daños termooxidantes. Ciertamente, por adición de conocidos estabilizantes térmicos se puede demorar la aparición del daño termooxidante, pero no se puede evitar de manera duradera, lo cual se expresa, por ejemplo, en una caída de los valores mecánicos característicos.

Para el empleo en la práctica de estas masas para moldeo de poliamida, junto a la resistencia al envejecimiento por calor, juegan un importante papel las temperaturas de utilización condicionadas por los puntos de fusión y las temperaturas de transición vitrea.

El documento EE.UU. 2009/0127740 A1 describe un procedimiento para la producción de una pieza de construcción constituida por al menos dos partes unidas entre sí por adherencia, en las que al menos una parte se forma por una mezcla de poliamida parcialmente aromática y poliamida alifática. En este caso, en la variante más preferida se mezclan 65 a 95% en peso de poliamida parcialmente aromática (A) con 5 a 35% en peso de poliamida alifática (B), para mejorar la adherencia entre sí de las partes conformadas termoplásticamente, producidas a base de masas para moldeo de poliamida parcialmente aromáticas. La poliamida puramente alifática (B) es siempre parte constituyente de las masas para moldeo, se recomienda abstenerse de mezclas de masas para moleo parcialmente aromáticas. No se hace referencia a una buena estabilidad térmica o a puntos de fusión y temperaturas de transición vitrea incrementadas de estas masas para moldeo.

Para la mejora de la capacidad de elaboración de las poliamidas parcialmente aromáticas de tipo PA9T, en el documento EE.UU. 2003/0023008 A1 se propone añadir por mezcladura poliamidas alifáticas específicas con una relación carbono/amida de 7 a 12, en una concentración de 10 a 50% en peso. Por esta medida se debe poder bajar la temperatura vitrea y la de cristalización de PA9T al tiempo que se mantiene la temperatura de fusión, por lo que se posibilitan temperaturas de moldeo más bajas y, con ello, un calentamiento convencional de los moldes para fundición inyectada.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención poner a disposición masas para moldeo de poliamida a base de poliamidas parcialmente aromáticas, parcialmente cristalinas a partir de las cuales se puedan producir preferentemente piezas para el sector del automóvil, así como para el sector eléctrico y electrónico, las cuales se caracterizan especialmente, frente a las masas para moldeo del estado de la técnica, por una temperatura de transición vitrea incrementada y un punto de fusión incrementado, para una buena resistencia al envejecimiento por calor comparable.

Este problema se soluciona por las masas para moldeo de poliamida con la siguiente composición:

(A) 27 a 84,99% en peso de una mezcla de poliamidas constituida por

(A1) al menos una poliamida parcialmente aromática, parcialmente cristalina que se diferencia de la copoliamida 6.T/6, con un punto de fusión en el intervalo de 255 a 330°C,

(A2) al menos una copoliamida 6.T/6 con un contenido de caprolactama de al menos 30% en peso,

siendo el contenido total de caprolactama, es decir la suma de la caprolactama contenida en la poliamida (A1) y copoliamida (A2), 3 a 21,9% en peso, referido a la mezcla de poliamidas,

(B) 15 a 65% en peso de al menos un agente de relleno y refuerzo,

(C) 0,01 a 3,0% en peso de al menos de un estabilizante térmico,

(D) 0 a 5,0% en peso de al menos un aditivo,

en donde los componentes (A) a (D), se completan a 100% en peso, y en donde a la masa para moldeo de poliamida no se añaden sales metálicas y/u óxidos metálicos de uno de los metales de transición del grupo VB, VIB, VIIB o VIIIB del Sistema Periódico.

Las masas para moldeo conformes a la invención se caracterizan sorprendentemente por elevados puntos de fusión y elevadas temperaturas de transición vitrea, los cuales posibilitan una utilización a temperaturas más elevadas. Al mismo tiempo, las masas para moldeo conformes a la invención se reblandecen solo a temperaturas elevadas.

Así, las masas para moldeo conformes a la invención presentan también a temperaturas de al menos 93°C, preferentemente 98°C y de modo particularmente preferido de al menos 105°C un módulo de almacenamiento >1000 MPa.

Además, las masas para moldeo conformes a la invención poseen comparativamente buenas propiedades de envejecimiento al calor como las masas para moldeo del estado de la técnica a temperaturas de al menos 180°C, especialmente a temperaturas superiores a 200°C, y poseen una estabilidad de forma frente al calor (HDT A) de al menos 220°C, preferentemente de al menos 240°C.

Conforme a la invención, como parte componente (A1) de la mezcla de poliamidas, respectivamente matriz de poliamida (A) se utiliza una poliamida parcialmente aromática y al mismo tiempo parcialmente cristalina con un punto de fusión en el Intervalo de 255 a 330°C. El punto de fusión de las poliamidas depende en este caso esencialmente, solo de forma condicionada, del peso molecular, respectivamente de la viscosidad intrínseca de las poliamidas, pero más bien de la composición química condicionada por la elección de los respectivos monómeros. Por ello, las poliamidas a emplear para la invención pueden variar en un amplio intervalo, siempre que su punto de fusión se encuentre en el Intervalo antes citado. Los puntos de fusión de las respectivas poliamidas parcialmente aromáticas y parcialmente cristalinas son parámetros estándar tabulados de las respectivas poliamidas, pero también se pueden ratificar con ayuda de ensayos sencillos.

Por una copoliamida 6.T/6 se debe entender una poliamida que se puede obtener por copolimerización/copolicondensación de caprolactama con hexametilendiamina y ácido tereftálico. La proporción de caprolactama en la copoliamida 6.T/6 en el sentido de la presente invención es al menos 30% en mol, preferentemente al menos 50% en mol y, de modo particularmente preferido, al menos 60% en mol. Por el contrario, la proporción de caprolactama en la copoliamida 6.T/6 es como máximo 90%, preferentemente como máximo 80%.

A la poliamida (A1) parcialmente aromática, parcialmente cristalina se añade una copoliamida 6.T/6, de modo que el contenido de caprolactama de la matriz de poliamida es preferentemente 5 a 20 y especialmente preferido 7 a 18% en peso. Por concentraciones de caprolactama demasiado elevadas disminuyen fuertemente las temperaturas de transición vitrea y los puntos de fusión.

Las masas para moldeo conformes a la invención contienen 27 a 84,99% en peso, preferentemente 30 a 79,9% en peso, de modo especialmente preferido 35 a 70% en peso de una matriz de poliamida constituida por poliamidas (A1) parcialmente aromáticas, parcialmente cristalinas, diferentes a la copoliamida 6.T/6, con un punto de fusión de 255 a 330°C, y copoliamidas 6.T/6 (A2).

Preferentemente, la masa para moldeo conforme a la invención está exenta de poliolefinas, especialmente exenta de copolímeros de polietilen-a-olefinas.

En el caso del componente (A1) se trata de poliamidas parcialmente aromáticas, parcialmente cristalinas, que poseen preferentemente una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Masa para moldeo de poliamida con la siguiente composición:

(A) 27 a 84,99% en peso de una mezcla de poliamidas constituida por

(A1) al menos una poliamida parcialmente aromática, parcialmente cristalina, que se diferencia de la copoliamida 6.T/6, con un punto de fusión en el intervalo de 255 a 330°C,

(A2) al menos una copoliamida 6.T/6 con un contenido de caprolactama de al menos 30% en peso,

siendo el contenido total de caprolactama, es decir la suma de la caprolactama contenida en la poliamida (A1) y copoliamida (A2), 3 a 21,9% en peso, referido a la mezcla de poliamida,

(B) 15 a 65% en peso de al menos un agente de relleno y refuerzo,

(C) 0,01 a 3,0% en peso de al menos de un estabilizante térmico,

(D) 0 a 5,0% en peso de al menos un aditivo,

en donde los componentes (A) a (D), se completan a 100% en peso y a la masa para moldeo de poliamida no se añaden sales metálicas y/u óxidos metálicos de ninguno de los metales de transición del grupo VB, VIB, VIIB o VI11B del Sistema Periódico.

2. Masa para moldeo de poliamida según la reivindicación 1, caracterizada por que el contenido total de caprolactama, es decir la suma de la caprolactama contenida en la poliamida (A1) y copoliamida 6.T/6 (A2), es 5 a 20% en peso, y de modo particularmente preferido 7 a 18% en peso, referido a la mezcla de poliamida.

3. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la masa para moldeo de poliamida contiene 30 a 79,9% en peso, preferentemente 35 a 70% en peso de la mezcla de poliamidas (A).

4. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la masa para moldeo de poliamida a temperaturas de al menos 93°C, preferentemente de al menos 98°C y de modo particularmente preferido de al menos 105°C presenta un módulo de almacenamiento > 1000 MPa.

5. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al menos una poliamida (A1) parcialmente aromática, parcialmente cristalina presenta un punto de fusión en el intervalo de 270 a 325°C, preferentemente en el intervalo de 280 a 320°C y/o una temperatura de transición vitrea en el intervalo de 90 a 140°C, preferentemente en el intervalo de 110 a 140°C y, de modo particularmente preferido, en el intervalo de 115 a 135°C.

6. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al enos una poliamida (A1) parcialmente aromática, parcialmente cristalina presenta una viscosidad relativa r|rei de cómo máximo 2,6, preferentemente de 1,45 a 2,3, de modo más preferido de 1,5 a 2,0, especialmente de 1,5 a 1,8.

7. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al menos una poliamida (A1) parcialmente aromática, parcialmente cristalina se prepara a partir de

a) ácidos dicarboxílicos, los cuales en relación a la cantidad total de los ácidos dicarboxílicos contienen al menos 50% en mol de ácido tereftálico,

b) diaminas, las cuales en relación a la cantidad total de las diaminas contienen al menos 80% en mol de diaminas alifáticas con 4 a 18 átomos de carbono, preferentemente 6 a 12 átomos de carbono , así como eventualmente

c) lactamas y o ácidos aminocarboxílicos, excluyéndose la copoliamida 6.T/6.

8. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al menos una poliamida (A1) parcialmente aromática, parcialmente cristalina se prepara a partir de

a) 50 a 100% en mol de ácido tereftálico y/o ácido naftalendicarboxílico, así como 0 a 50% en mol de un ácido dicarboxílico alifático con 6 a 12 átomos de carbono, y/o 0 a 50% en mol de al menos un ácido dicarboxílico cicloalifático con 8 a 20 átomos de carbono, y/o 0 a 50% en mol de ácido isoftálico, referido a la cantidad total de ácidos dicarboxílicos,

b) 80 a 100% en mol de al menos una diamina alifática con 4 a 18 átomos de carbono, preferentemente 6 a 12 átomos de carbono, así como 0 a 20% en mol de al menos una diamina cicloalifática, preferentemente con 6 a 20 átomos de carbono, y/o 0 a 20% en mol de una diamina arilalifática tal como, por ejemplo PACM, MACM, IPDA, MXDA y PXDA, referido a la cantidad total de las diaminas, así como eventualmente,

c) Ácidos aminocarboxílicos y/o lactamas con respectivamente 6 a 12 átomos de carbono.

9. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al menos una poliamida (A1) parcialmente aromática, parcialmente cristalina se selecciona del grupo constituido por PA 4T/4I, PA 4T/6I, PA 5T/5I, PA 6T/6I, PA 6T/6I/6, PA 6T/66, PA 6T/610, PA 10T/106, PA 6T/612, PA 6T/10T, PA

6T/10I, PA 9T, PA 10T, PA 12T, PA 10T/10I, PA10T/12, PA 10T/11, PA6T/9T, PA6T/12T, PA6T/10T/6I, PA6T/6I/6,

PA 6T/6I/12, así como mezclas de estos.

10. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al menos una copoliamida 6.T/6 (A2) que contiene caprolactama presenta un contenido de caprolactama de al menos 50% en peso, preferentemente al menos 60% en peso.

11. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la al

menos una copoliamida 6.T/6 (A2) que contiene caprolactama presenta una viscosidad relativa nrei en el Intervalo de 1,5 a 3,0, preferentemente en el intervalo de 1,6 a 2,5, especialmente en el intervalo de 1,8 a 2,2.

12. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el al menos un agente de relleno y refuerzo (B) se selecciona del grupo constituido por

a) fibras de vidrio y/o de carbono, preferentemente con una longitud en el Intervalo de 0,2 a 50 mm y/o un diámetro de 5 a 40 pm, y/o fibras sin fin (rovings),

b) materiales de relleno en forma de bastoncitos, preferentemente materiales de relleno minerales a base de silicatos estratificados naturales y/o sintéticos, talco, mica, silicato, cuarzo, dióxido de titanio, wollastonita, caolín, sílices amorfas, carbonato de magnesio, hidróxido de magnesio, tiza, cal, feldespato, sulfato de bario, esferas de

vidrio huecas o macizas o vidrio molido, compuestos metálicos magnéticos, respectivamente magnetizables y/o aleaciones y/o mezclas de estos, así como

c) mezclas de éstos.

13. Masa para moldeo de poliamida según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el al menos un estabilizante térmico (C) se selecciona del grupo constituido por

a) compuestos de cobre mono- o di-valente, por ejemplo sales de cobre mono- o di-valente con ácidos orgánicos o inorgánicos o fenoles mono- o di-valentes, óxidos de cobre mono- o di-valente, o compuestos complejos de sales de cobre con amoniaco, aminas, amidas, lactamas, cianuros o fosfinas, preferentemente sales de Cu(l) o Cu(ll) de los hidrácidos halogenados, de los cianohidrácidos o las sales de cobre de los ácidos carboxílicos alifáticos, de modo particularmente preferido CuCI, CuBr, Cul, CuCN y Cu20, CuCI2, CuS04, CuO, acetato de cobre (II) o 30 estearato de cobre (II),

b) estabilizantes a base de aminas aromáticas secundarias,

c) estabilizantes a base de fenoles esféricamente impedidos,

d) fosfitos y fosfonitos, así como

e) mezclas de estos.

14. Cuerpos moldeados preparados a partir de una masa para moldeo de poliamida según una de las

reivindicaciones precedentes, preferentemente en forma de una pieza para el sector del automóvil o del sector eléctrico/electrónico, especialmente tapas de balancines, cubiertas de motor, carcasas de Intercooler (intercambiador térmico), clapetas de Intercooler, manguitos de aspiración, codos de aspiración, conectores, ruedas dentadas, aspas de ventiladores, vasos de expansión, carcasas o partes de carcasas de ¡ntercambiadores de calor, 40 refrigeradores de agentes de refrigeración, Intercooler, termostato, bomba de agua, calefactores, piezas de anclaje, en forma de una parte eléctrica o electrónica, de una placa conductora, de una parte de una placa conductora, de una parte de una carcasa, de una lámina, de una conducción, especialmente en forma de un conmutador, de un distribuidor, de un relé, de una resistencia, de un condensador, de una bobina, de una lámpara, de un diodo, de un led, de un transistor, de un conector, de un regulador, de un acumulador y/o de un sensor.