Masa de moldeo termoplástica compuesta de poliarilenéteres y poli(sulfuro de fenileno) con estabilidad de procesamiento mejorada.

Masa de moldeo termoplástica que contiene

A) del 10 % al 50 % en peso al menos de un poliarilenéter con en promedio como máximo 0,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo,

B) del 5 % al 44,5 % en peso al menos de un poli

(sulfuro de fenileno),

C) del 10 % al 65 % en peso al menos de una carga en forma de fibras y/o en forma de partículas,

D) del 0,5 % al 20 % en peso de un grafito elástico con una elasticidad del 60 % al 130 %,

E) del 0 % al 20 % en peso al menos de un poliarilenéter que comprende grupos carboxilo,

F) del 0 % al 20 % en peso al menos de un poliarilenéter con en promedio al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo,

G) del 0 % al 40 % en peso al menos de un aditivo

resultando la suma de las proporciones en peso de los componentes A) a G) el 100 % en peso con respecto a la masa moldeada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/058820.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: MALETZKO, CHRISTIAN, DR., WEBER, MARTIN, HENNENBERGER, FLORIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes inorgánicos > C08K3/04 (Carbono)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos... > C08L81/02 (Politioéteres; Politioéter-poliéteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L71/00 (Composiciones de poliéteres obtenidos por reacciones que forman un éter unido en la cadena principal (de poliacetales C08L 59/00; de resinas epoxi C08L 63/00; de politioéter-éteres C08L 81/02; de poliéter-sulfonas C08L 81/06 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos... > C08L81/06 (Polisulfonas; Poliétersulfonas)

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Fragmento de la descripción:

Masa de moldeo termoplástica compuesta de poliarilenéteres y poli(sulfuro de fenileno) con estabilidad de procesamiento mejorada

La presente invención se refiere a una masa de moldeo termoplástica que contiene los siguientes componentes

A) del 1 % al 5 % en peso al menos de un poliarilenéter con en promedio como máximo ,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo,

B) del 5 % al 44,5 % en peso al menos de un poli(sulfuro de fenileno),

C) del 1 % al 65 % en peso al menos de una carga en forma de fibras y/o en forma de partículas,

D) del ,5 % al 2 % en peso de un grafito elástico con una elasticidad del 6 % al 13 %,

E) del % al 2 % en peso al menos de un poliarilenéter que comprende grupos carboxilo,

F) del % al 2 % en peso al menos de un poliarilenéter con en promedio al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo,

G) del % al 4 % en peso al menos de un aditivo

resultando la suma de las proporciones en peso de los componentes A) a G) el 1 % en peso con respecto a la masa moldeada.

Además, la presente invención se refiere al uso de la masa de moldeo termoplástica como agente de revestimiento y para la fabricación de fibras, láminas o cuerpos moldeados así como a fibras, láminas o cuerpos moldeados que contienen una masa de moldeo termoplástica de este tipo.

Ciertas formas de realización preferentes pueden deducirse de las reivindicaciones y de la descripción. Las combinaciones de formas de realización preferentes se encuentran en el contexto de la presente invención.

La necesidad de termoplásticos de alto rendimiento es de interés creciente, demandándose en particular masas de moldeo con una alta estabilidad en conformación en caliente, buena procesabilidad mecánica y resistencia a la inflamación inherente.

Los poliarilenéteres se caracterizan por una alta estabilidad en conformación en caliente, buenas propiedades mecánicas y resistencia a la inflamación inherente.

Sin embargo, los poliarilenéteres son amorfos y presentan por tanto en parte baja estabilidad frente a medios agresivos. Además, los poliarilenéteres presentan también alta viscosidad de masa fundida, lo que influye de manera negativa especialmente en el procesamiento para obtener piezas moldeadas grandes por medio de moldeo por inyección. La alta viscosidad de masa fundida es también desventajosa en la preparación de masas de moldeo con alta carga de sustancias de relleno o de fibras.

Se conocen masas de moldeo termoplásticas compuestas de poliarilenéteres, poli(sulfuros de fenileno) y caucho, que presentan de acuerdo con la descripción una capacidad de flujo mejorada y buena estabilidad frente a productos químicos (documento EP 673 973). Como aditivo, las masas de moldeo termoplásticas pueden contener fibras de carbono.

El documento GB A 2 113 235 da a conocer a su vez masas de moldeo termoplásticas que comprenden poli(sulfuros de fenileno) y poliarilenéteres con grupos hidroxilo.

Por el documento EP 855 428 y el documento EP 93 376 se conocen poliarilenéteres reforzados con fibra que además de los poliarilenéteres funcionalizados contienen además cauchos.

El objetivo de la invención consistía en poner a disposición una masa de moldeo termoplástica que presentara una procesabilidad mejorada. En particular debía mejorarse la procesabilidad en la masa fundida con alta carga de fibras.

La masa de moldeo termoplástica resultante debía caracterizarse además por buenas propiedades mecánicas tales como alargamiento de rotura y/o resistencia a la rotura.

De acuerdo con esto se encontró la masa de moldeo termoplástica definida anteriormente.

Componente A

De acuerdo con la invención, la masa de moldeo termoplástica contiene al menos uno o varios, sin embargo preferentemente un poliarilenéter (A) con en promedio como máximo ,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica. La expresión "en promedio" significa a este respecto un promedio en número.

El componente A) se encuentra en las masas de moldeo termoplásticas de acuerdo con la invención preferentemente en cantidades del 1 % al 5 % en peso, de manera especialmente preferente del 14 % al 45 % en peso, en particular del 2 % al 45 % en peso, de manera muy especialmente preferente del 3 % al 45 % en peso,

resultando la suma de las proporciones en peso de los componentes A) a G) el 1 % en peso con respecto a la masa moldeada.

Es evidente para el experto que los grupos terminales fenólicos sean reactivos y en las masas de moldeo termoplásticas puedan encontrarse en forma que haya reaccionado al menos parcialmente. Las masas de moldeo termoplásticas se preparan preferentemente mediante preparación de mezcla, es decir mediante mezclado de los componentes en un estado que puede fluir.

Por grupo terminal fenólico se entiende en el contexto de la presente invención un grupo hidroxilo que está unido a un núcleo aromático y que puede encontrarse eventualmente también de manera desprotonada. El experto sabe que un grupo terminal fenólico puede encontrarse mediante escisión de un protón como consecuencia de la acción de una base también como el denominado grupo terminal fenolato. El término grupos terminales fenólicos comprende por consiguiente de manera expresa tanto grupos OH aromáticos como también grupos fenolato.

La determinación de la proporción de los grupos terminales fenólicos se realiza preferentemente mediante titulación potenciométrica. Para ello se disuelve el polímero en dimetilformamida y se titula con una solución de hidróxido de tetrabutilamonio en tolueno/metanol. El registro de punto final se realiza potenciométricamente. La determinación de la proporción de grupos terminales halógeno se realiza preferentemente por medio de espectroscopia atómica.

A partir de la proporción en peso de grupos terminales fenólicos con respecto al peso total del polímero (m ) y el peso molecular promediado en número (MnP), el experto puede determinar según procedimientos conocidos el número promedio de grupos terminales fenólicos por cadena polimérica (nH) suponiendo cadenas poliméricas estrictamente lineales según la siguiente fórmula: nH = mH [en % en peso] /1 * Mn [en g/mol] * 1/17.

Como alternativa, el número promedio de grupos terminales fenólicos por cadena polimérica (nH), suponiendo cadenas poliméricas estrictamente lineales con conocimiento simultáneo de la proporción en peso de grupos terminales Cl (mcl), suponiendo que se encuentran exclusivamente grupos terminales OH y Cl, puede calcularse tal como sigue: n°H = 2/(1 + (17/35,45 * mcl /mH)). El experto sabe cómo pueden adaptarse los modos de cálculo en el caso de otros grupos terminales distintos de Cl.

La preparación de poliarilenéteres con control simultáneo de los grupos terminales la conoce el experto y se describe en más detalle a continuación. Los poliarilenéteres conocidos presentan habitualmente grupos terminales halógeno, en particular F o Cl, o grupos terminales OH fenólicos o fenolato, pudiéndose encontrar éstos últimos como tales o en forma que ha reaccionado, en particular en forma de grupos terminales -OCH3.

Preferentemente, los poliarilenéteres (A) presentan como máximo el ,1 % en peso, de manera especialmente preferente como máximo el ,5 % en peso de grupos terminales fenólicos con respecto a la cantidad en peso del componente (A).

El respectivo límite superior para el contenido de grupos terminales fenólicos en los componentes (A) resulta del número de grupos terminales que están a disposición por molécula (dos en el caso de poliarilenéteres lineales) y de la longitud de cadena promediada en número. El experto... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Masa de moldeo termoplástica que contiene

A) del 1 % al 5 % en peso al menos de un pollarllenéter con en promedio como máximo ,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo,

B) del 5 % al 44,5 % en peso al menos de un poll(sulfuro de fenlleno),

C) del 1 % al 65 % en peso al menos de una carga en forma de fibras y/o en forma de partículas,

D) del ,5 % al 2 % en peso de un grafito elástico con una elasticidad del 6 % al 13 %,

E) del % al 2 % en peso al menos de un pollarllenéter que comprende grupos carboxilo,

F) del % al 2 % en peso al menos de un pollarllenéter con en promedio al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo,

G) del % al 4 % en peso al menos de un aditivo

resultando la suma de las proporciones en peso de los componentes A) a G) el 1 % en peso con respecto a la masa moldeada.

2. Masa de moldeo termoplástica según la reivindicación 1, en la que el poliarilenéter A) presenta una viscosidad en fundido aparente a 35 °C/115 s'1 de 15 Pa s a 3 Pa s.

3. Masa de moldeo termoplástica según las reivindicaciones 1 o 2, en la que el poliarilenéter A) presenta un índice de viscosidad de ,2 dl/g a ,95 dl/g, medido según la norma DIN EN ISO 1628-1.

4. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que como poliarilenéter A) se usa una polietersulfona con en promedio como máximo ,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo.

5. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el pol¡(sulfuro de fenileno) B presenta una viscosidad en fundido aparente a 35 °C/115 s'1 de 4 Pa s a 2 Pa s.

6. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que como componente C) se usan fibras de vidrio.

7. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que como componente D) se usa un grafito con un valor de d5 para el tamaño de partícula inferior a 2 pm.

8. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que como componente D) se usa un grafito que comprende exclusivamente partículas que son más pequeñas de 1 pm.

9. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, en la que como poliarilenéter E) se usa una polietersulfona que comprende grupos carboxilo.

1. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 1, en la que el poliarilenéter E) presenta un índice de viscosidad de 4 ml/g a 65 ml/g, medido según la norma DIN EN ISO 1628-1.

11. Masa de moldeo termoplástica según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, en la que como poliarilenéter F) se usa una polietersulfona con en promedio al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena polimérica y sin grupos carboxilo.

12. Uso de la masa de moldeo termoplástica de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 12 para la fabricación de fibras, láminas o cuerpos moldeados.

13. Fibras, láminas o cuerpos moldeados que contienen una masa de moldeo termoplástica de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 12.