Materiales de moldeo termoplásticos reforzados a base de poliarilen-éteres.
Materiales de moldeo termoplásticos que se componen de los siguientes componentes:
(A) al menos un poliarilen-éter (A1) con de media como máximo 0,1 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero y al menos un poliarilen-éter (A2) con de media al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero,
(B) al menos un material de relleno en forma de fibra o en forma de partícula y
(C) opcionalmente aditivos y/o agentes auxiliares de procesamiento adicionales.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/058315.
Solicitante: BASF SE.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.
Inventor/es: MALETZKO, CHRISTIAN, DR., WEBER, MARTIN, VOLKEL,MARK.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08K3/00 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica.
PDF original: ES-2515440_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Materiales de moldeo termoplásticos reforzados a base de poliarilen-éteres
La presente invención se refiere a materiales de moldeo termoplásticos que se componen de los siguientes componentes:
(A) al menos un poliarilen-éter (A1) con de media como máximo ,1 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero y al menos un poliarilen-éter (A2) con de media al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero,
(B) al menos un material de relleno en forma de fibra o en forma de partícula y
(C) opcionalmente aditivos y/o agentes auxiliares de procesamiento adicionales.
Además la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención, a su uso para la producción de piezas moldeadas, fibras, espumas o películas y las piezas moldeadas, fibras, espumas y películas que pueden obtenerse de este modo.
Los poliarilen-éteres pertenecen al grupo de los materiales termoplásticos de alto rendimiento y debido a su alta resistencia a productos químicos y resistencia térmica se usan en aplicaciones de altas exigencias. Los poliarilen- éteres son amorfos y presentan por lo tanto con frecuencia una resistencia insuficiente contra medios agresivos. Además, los poliarilen-éteres presentan también una alta viscosidad en fundido, lo que afecta especialmente al procesamiento para dar piezas moldeadas demasiado grandes por medio de fundición inyectada. La alta viscosidad en fundido es en particular desventajosa en la producción de materiales de moldeo con alta carga de material de relleno o de fibra.
El procesamiento para dar unidades complejas requiere con frecuencia un claro aumento de la temperatura de la masa durante la fundición inyectada hasta de 39 a 41 °C, lo que en muchos casos lleva a un empeoramiento indeseado de las propiedades de procesamiento. La tendencia a reacciones secundarias indeseadas en la masa fundida, que llevan en particular a la formación del peso molecular y/o a reticulación, se caracteriza por la denominada estabilidad en fundido. Un signo cuantitativo de la estabilidad en fundido resulta en particular de la relación de la velocidad de flujo volumétrico de la masa fundida (MVR), determinada en dos tiempos de tratamiento diferentes a una temperatura dada.
El documento US 23/22964 A1 da a conocer materiales de moldeo termoplásticos reforzados con fibras de vidrio a base de poliarilen-etersulfonas. Las fibras de vidrio se trataron previamente con una cera de poliolefina. La solicitud no da a conocer ninguna enseñanza con respecto a los grupos terminales de las poliarilen-etersulfonas.
El documento WO 3/33565 A1 da a conocer materiales de moldeo termoplásticos a base de poliarilen- etersulfonas con una estabilidad en fundido mejorada. Para este fin se añaden a los materiales de moldeo poliarilen- etersulfonas con unidades que se derivan de 1,1,1 -tris(4-hidroxifenil)etano. Los materiales de moldeo pueden contener opcionalmente materiales de relleno. La solicitud no da a conocer ninguna enseñanza con respecto a los grupos terminales de las poliarilen-etersulfonas.
Por el documento EP-A 855 43 se conocen poliarilen-éteres reforzados con fibra, que contienen poliarilen-éteres funcionalizados para mejorar la tenacidad. Además de una tenacidad mejorada, estos productos muestran también una estabilidad en fundido mejorada. Los materiales de moldeo termoplásticos del documento EP-A 855 43 no presentan propiedades de procesamiento suficientes para todas las aplicaciones. En particular la estabilidad en fundido requiere mejoras adicionales. La solicitud no da a conocer ninguna enseñanza con respecto a los grupos terminales de las poliarilen-etersulfonas.
El objetivo de la presente invención consistía por consiguiente en proporcionar materiales de moldeo termoplásticos reforzados a base de poliarilen-éteres que no presenten las desventajas mencionadas anteriormente o sólo en pequeña medida.
Era objetivo de la presente invención en particular proporcionar materiales de moldeo termoplásticos reforzados a base de poliarilen-éteres, que presenten una estabilidad al procesamiento mejorada con respecto al estado de la técnica también en el caso de altos contenidos en fibra. A este respecto los materiales de moldeo termoplásticos presentarán en particular una alta estabilidad en fundido. Al mismo tiempo los materiales de moldeo termoplásticos presentan buenas propiedades mecánicas, en particular una alta resistencia al impacto, un alto alargamiento de rotura y una alta resistencia a la tracción.
Los objetivos mencionados anteriormente se consiguen mediante los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención. Formas de realización preferidas se desprenden de las reivindicaciones y de la siguiente descripción. Combinaciones de formas de realización preferidas no abandonan el contexto de la presente invención.
Los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención se componen de los siguientes componentes:
(A) al menos un poliarilen-éter (A1) con de media como máximo ,1 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero y al menos un poliarilen-éter (A2) con de media al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero,
(B) al menos un material de relleno en forma de fibra o en forma de partícula y
(C) opcionalmente aditivos y/o agentes auxiliares de procesamiento adicionales.
Los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención se componen a este respecto preferentemente del 15 al 98 % en peso del componente (A1), del 1 al 15 % en peso del componente (A2), del 1 al 7 % en peso del componente (B) y del al 4 % en peso del componente (C), dando como resultado la suma de los % en peso de los componentes (A) a (C) el 1 % en peso.
Los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención se componen de manera especialmente preferente del 2 al 92 % en peso del componente (A1), del 3 al 2 % en peso del componente (A2), del 5 al 6 % en peso del componente (B) y del al 4 % en peso del componente (C), dando como resultado la suma de los % en peso de los componentes (A) a (C) el 1 % en peso.
Los materiales de moldeo termoplásticos se producen preferentemente mediante combinación, es decir mediante mezclado de los componentes en un estado fluido. De manera correspondiente la formulación "materiales de moldeo termoplásticos que se componen de los siguientes componentes" puede equipararse preferentemente con "materiales de moldeo termoplásticos que pueden obtenerse mediante combinación de los siguientes componentes".
El uso de poliarilen-éteres con alto porcentaje de grupos terminales fenólicos para aumentar la estabilidad en fundido de materiales de moldeo termoplásticos es, entre otras cosas, sorprendente, porque el experto contaría con reacciones secundarias desventajosas de los grupos reactivos. Debido a la reactividad de los grupos terminales fenólicos, las poliarilen-etersulfonas de este tipo se usan por ejemplo como componente reactivo para resinas epoxídicas.
Los componentes individuales se explican en detalle a continuación.
Componente A
De acuerdo con la invención los materiales de moldeo termoplásticos contienen al menos un poliarilen-éter (A1) con de media como máximo ,1 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero y al menos un poliarilen-éter (A2) con de media al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero. La expresión "de media" significa a este respecto un promedio en número.
Los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención contienen a este respecto preferentemente al menos el 15 % en peso, de manera especialmente preferente al menos el 2 % en peso, en particular al menos el 25 % en peso del componente (A1) y preferentemente al menos el 1 % en peso, de manera especialmente preferente al menos el 3 % en peso, en particular al menos el 4 % en peso del componente (A2), en cada caso con respecto al peso total de los componentes (A) a (C).
Los materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la invención contienen además preferentemente como máximo el 98 % en peso, de manera especialmente preferente como máximo el 92 % en peso, en particular como máximo el 85 % en peso del componente (A1) y preferentemente como máximo el 2 % en peso, de manera especialmente preferente como máximo el 15 % en peso, en particular como máximo el 12 % en peso del componente (A2), en cada caso con respecto al peso total de los componentes (A) a (C).
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 opcionalmente también desprotonado.... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Materiales de moldeo termoplásticos que se componen de los siguientes componentes:
(A) al menos un poliarilen-éter (A1) con de media como máximo ,1 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero y al menos un poliarilen-éter (A2) con de media al menos 1,5 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero,
(B) al menos un material de relleno en forma de fibra o en forma de partícula y
(C) opcionalmente aditivos y/o agentes auxiliares de procesamiento adicionales.
2. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la reivindicación 1, en los que los poliarilen-éteres (A1) presentan de media como máximo ,5 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero.
3. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en los que los poliarilen-éteres (A2) presentan de media al menos 1,7 grupos terminales fenólicos por cadena de polímero.
4. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, que se componen del 2 al 92 % en peso del componente (A1), del 3 al 2 % en peso del componente (A2), del 5 al 6 % en peso del componente (B) y del al 4 % en peso del componente (C), dando como resultado la suma de los % en peso de los componentes (A), (B) y (C) el 1 % en peso.
5. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en los que los poliarilen-éteres de los componentes (A1) y (A2) son poliarilen-etersulfonas.
6. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en los que los poliarilen-éteres de los componentes (A1) y (A2) se componen independientemente entre sí a partir de unidades de fórmula general I:
con los siguientes significados
t, q: independientemente entre sí , 1,2 o 3,
Q, T, Y: independientemente entre sí en cada caso un enlace químico o un grupo, seleccionados de -O-, -S-, -S2- S=, C=, -N=N- y -CRaRb-, representando Ra y Rb independientemente entre sí en cada caso un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C1-C12, alcoxilo C1-C12 o arilo C6-Ci8 y representando al menos uno de Q, T e Y -S2- y Ar, Ar1: independientemente entre sí grupo arileno C6-Ci8.
7. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con la reivindicación 6, en los que los poliarilen-éteres (A1) y (A2) están construidos a partir de los mismos unidades de acuerdo con la fórmula general I.
8. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, en los que Q, T e Y en la fórmula (I) se seleccionan independientemente entre sí de -O- y -S2- y al menos uno de Q, T e Y representa -S2-.
9. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 6 a 8, en los que Ar y Ar1 en la fórmula (I) se seleccionan independientemente entre sí del grupo que consiste en 1,4-fenileno, 1,3-fenileno, naftileno y 4,4-bisfenileno.
1. Materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, en los que el componente (B) se compone de fibras de vidrio.
11. Procedimiento para la producción de materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 1 que comprende mezclar los componentes (A) a (C) en un dispositivo de mezclado.
12. Uso de materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 1 para la fabricación de piezas moldeadas, fibras, espumas o películas.
13. Piezas moldeadas, fibras, espumas o películas que contienen materiales de moldeo termoplásticos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 1.
**(Ver fórmula)**(I)
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