Composiciones de policarbonato modificadas a resistencia al impacto con una buena combinación de color bruto y estabilidad a la hidrólisis y de la masa fundida.

Composiciones que contienen

A) de 10 a 99 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de policarbonato aromático y/o éster policarbonato aromático,

B) de 1 a 35 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un polimerizado de injerto modificado con caucho, formado por

B.1 5 a 95 % en peso de al menos un monómero de vinilo sobre

B.2 95 a 5 % en peso de una o varias bases de injerto con una temperatura de transición vítrea< 10 10 ºC,

C) de 0 a 40 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un

(co)polímero de vinilo y/o poli(tereftalato de alquileno), resinosos, termoplásticos y exentos de caucho,

D) de 0 a 50 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un agente ignífugo con contenido en fósforo,

E) de 0 a 1,0 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de aditivos ácidos y

F) de 0 a 50 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de aditivos, en las que el componente B se puede obtener por reacción del componente B.1 con la base de injerto B.2 por polimerización en emulsión, con la condición de que en las composiciones exentas de los componentes D) y E) la dispersión del polimerizado de injerto presente durante la precipitación un valor de pH inferior a 7, caracterizadas porque en la reacción de injerto se usan de 0,1 a 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y la base de injerto B.2 usados ≥ 100 partes en peso) de al menos un emulsionante seleccionado del grupo de sales de metales alcalinos de ácido cáprico (C9H19COOH), ácido láurico (C11H23COOH), ácido mirístico (C13H27COOH), ácido palmítico (C15H31COOH), ácido margárico (C16H33COOH), ácido esteárico (C17H35COOH), ácido aráquico (C19H39COOH), ácido behénico (C21H43COOH), ácido lignocérico (C23H47COOH) o ácido cerótico (C25H51COOH), y se precipita el polimerizado de injerto de la dispersión mediante adición de sulfato de magnesio,

permaneciendo el emulsionante o los emulsionantes así como el sulfato de magnesio en el componente B.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/001896.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ALFRED-NOBEL-STRASSE 10 40789 MONHEIM ALEMANIA.

Inventor/es: ECKEL, THOMAS, SEIDEL, ANDREAS, EICHENAUER, HERBERT, AVTOMONOV,EVGENY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L69/00 (Composiciones de policarbonatos; Composiciones de los derivados de policarbonatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros, obtenidos... > C08L55/02 (Polímeros ABS [Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno])
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/098 (Sales metálicas de ácidos carboxílicos)

PDF original: ES-2542752_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de policarbonato modificadas a resistencia al impacto con una buena combinación de color bruto y estabilidad a la hidrólisis y de la masa fundida La presente invención se refiere a composiciones de policarbonato que contienen como modificador de la resistencia al impacto polimerizados de injerto especiales con contenido en caucho preparados mediante el procedimiento de polimerización en emulsión, a un procedimiento para la preparación de estas composiciones de policarbonato, al usode las composiciones de policarbonato para la fabricación de cuerpos moldeados y a los cuerpos moldeados propiamente dichos.

Las composiciones de policarbonato que contienen polimerizados de injerto como modificadores de la resistencia al impacto pueden presentar diferentes estabilidades a la hidrólisis y a la carga térmica, dependiendo de la pureza y la aditivación del modificador de la resistencia al impacto, por ejemplo ABS (terpolímero de acrilonitrilo/butadieno/estireno) . Así, B.S Patty, L. Novak y H. Phan (en “Thermal and hydrolytic stability of polycarbonate/acr y lonitrile-butadiene-styrene based blends”, Society of Automotive Engineers, [Special Publication] SP (2005) , SP-1960 (Advances in Plastic Components, Processes and Technologies) , 145-151) describen composiciones de policarbonato que presentan una estabilidad a la hidrólisis y estabilidad térmica claramente mayores cuando se usa ABS de masa como modificador que cuando se usa ABS de emulsión como modificador. La diferencia de comportamiento de las composiciones de policarbonato/ABS de masa y las composiciones de policarbonato/ABS de emulsión se atribuye a que el procedimiento de preparación para el ABS de emulsión requiere, en comparación con el ABS de masa, un mayor número de agentes químicos diferentes como coadyuvantes, por ejemplo emulsionantes, fluidificantes, estabilizadores, sales, etc., incluyendo estos agentes químicos también aquéllos que pueden producir la descomposición del policarbonato. Otra ventaja de las composiciones de policarbonato/ABS de masa reside en su color propio especialmente claro (color bruto) , que repercute de forma especialmente favorable en la tinción de los cuerpos moldeados compuestos por tales composiciones. Sin embargo, las composiciones que contienen ABS de masa como modificador de la resistencia al impacto presentan a menudo mayores alteraciones en la viscosidad de la masa fundida a altas temperaturas (por ejemplo a 280-300 ºC) , lo que reduce la estabilidad al procesamiento.

Determinadas composiciones de policarbonato que contienen polimerizados de injerto de emulsión como modificador de la resistencia al impacto presentan algunas ventajas técnicas frente a las composiciones de policarbonato que contienen ABS de masa, por ejemplo en cuanto a la calidad de la superficie (grado de brillo) , de manera que para algunas aplicaciones resulta ventajoso usar polimerizados de injerto de emulsión. Si se exige una elevada estabilidad a la hidrólisis y estabilidad térmica, los polimerizados de injerto de emulsión usados deberáncumplir muchos requisitos, por ejemplo en cuanto a su pureza, el procedimiento de procesamiento durante su preparación y la renuncia a coadyuvantes determinados durante su preparación.

Por el documento EP-A 0900827, por ejemplo, se conocen composiciones de policarbonato modificadas a resistencia al impacto que presentan una termoestabilidad mejorada y contienen polimerizados de injerto de emulsión que carecen esencialmente de componentes que degradan el policarbonato. Para obtener un polimerizado de injerto de emulsión que carezca esencialmente de componentes que degradan el policarbonato, debe prescindirse por completo de tales componentes en todas las etapas de procedimiento del procedimiento en emulsión, o eliminar por completo estos componentes de los polimerizados de injerto de emulsión preparadosmediante un procedimiento de purificación correspondiente, por ejemplo por lavado después de la coagulación de la dispersión de injerto. Deberá prescindirse sobre todo del uso de coadyuvantes con contenido en carboxilato (por ejemplo emulsionantes, soluciones tampón, etc.) , puesto que éstos degradan el policarbonato. Las composiciones de policarbonato conocidas por el documento EP-A 0900827 contienen polimerizados de injerto de emulsión de tipo MBS y ABS preparados mediante el uso de emulsionantes con contenido en sulfato y/o sulfonato. Estos emulsionantes conducen con frecuencia a coloraciones no deseadas de las masas de moldeo.

Por el documento WO-A 99/01489 se conocen polimerizados de injerto de emulsión de tipo ABS que se preparan con los emulsionantes más diversos. Para su preparación se mencionan como emulsionantes posibles, entre otros, emulsionantes usuales con contenido en carboxilato. Este documento de patente expone también cómo se pueden preparar masas de moldeo de ABS especialmente claras, en las que el procesamiento y el contenido de acrilonitrilo en el polimerizado de injerto y en el componente de matriz (resina SAN) desempeñan un papel especialmente importante. Del documento WO-A 99/01489 se desprende sobre todo que las composiciones que contienen ABS de emulsión tienden especialmente al amarilleo e, incluso, al empardecimiento. Este amarilleo o empardecimiento se caracteriza por un índice de amarillez (Yellowness Index) de superior a 30 hasta ampliamente superior a 50. El índice de amarillez depende de varios factores, entre otros del contenido de caucho y acrilonitrilo en el ABS, de los aditivos presentes durante la polimerización en emulsión y durante el procesamiento y, dado el caso, de la purificación del polimerizado de injerto, así como de las condiciones de tratamiento de las masas de moldeo y de las condiciones de fabricación de los cuerpos moldeados. El amarilleo o empardecimiento se ve favorecido por las altas temperaturas, como las que reinan, por ejemplo, durante el tratamiento mediante moldeo por inyección o en el mezclado con aditivos durante la combinación en una extrusora.

En un folleto técnico de la empresa DSM (publicado en la página de Internet: www.dsm.com/en_US/downloads/Xantar_brochure_01.pdf) se describen composiciones de policarbonato/ABS que presentan las siguientes propiedades mejoradas, por ejemplo una elevada fluidez combinada con una alta tenacidad, una procesabilidad mejorada combinada con una reducción de los depósitos en los útiles en el caso del moldeo por inyección, una calidad superficial mejorada, un brillo superficial más estable y un color bruto más claro que en las combinaciones de policarbonato/ABS convencionales. En el mismo folleto se indica que en estas composiciones de policarbonato/ABS mejoradas se usa un ABS altamente puro desarrollado especialmente.

El documento JP 2006169461 da a conocer composiciones estables a la hidrólisis y estables al procesamiento que contienen un policarbonato, un ABS producido mediante polimerización en emulsión que contiene una sal de ácido

graso y otros aditivos. El documento JP 2006169461 indica que los emulsionantes usados en la reacción de injertoperjudican claramente las propiedades físicas quedando en la composición y por tanto se debe evitar un contenido residual de más de 0, 3 % en peso.

El documento DE 102005058847 A1 da a conocer composiciones de policarbonato termoplásticas de resistencia al impacto modificada para la preparación de piezas conformadas complejas, que se caracterizan por una mejor estabilidad al procesamiento así como una buena resistencia a la hidrólisis y un color bruto claro. Se describe que coadyuvantes de la polimerización en emulsión o los procesos de procesamiento se deben neutralizar con ácidos como por ejemplo ácido cítrico.

El objetivo de la presente invención es proporcionar masas de moldeo de policarbonato modificadas a resistencia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composiciones que contienen A) de 10 a 99 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de policarbonato aromático y/o éster policarbonato aromático,

B) de 1 a 35 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un polimerizado de injerto modificado con caucho, formado por

B.1 5 a 95 % en peso de al menos un monómero de vinilo sobre B.2 95 a 5 % en peso de una o varias bases de injerto con una temperatura de transición vítrea < 10 ºC,

C) de 0 a 40 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un (co) polímero de vinilo y/o poli (tereftalato de alquileno) , resinosos, termoplásticos y exentos de caucho,

D) de 0 a 50 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un agente ignífugo con contenido en fósforo,

E) de 0 a 1, 0 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de aditivos ácidos y

F) de 0 a 50 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de aditivos,

en las que el componente B se puede obtener por reacción del componente B.1 con la base de injerto B.2 por polimerización en emulsión, con la condición de que en las composiciones exentas de los componentes D) y E) la dispersión del polimerizado de injerto presente durante la precipitación un valor de pH inferior a 7,

caracterizadas porque en la reacción de injerto se usan de 0, 1 a 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y la base de injerto B.2 usados = 100 partes en peso) de al menos un emulsionante seleccionado del grupo de sales de metales alcalinos de ácido cáprico (C9H19COOH) , ácido láurico (C11H23COOH) , ácido mirístico (C13H27COOH) , ácido palmítico (C15H31COOH) , ácido margárico (C16H33COOH) , ácido esteárico (C17H35COOH) , ácido aráquico (C19H39COOH) , ácido behénico (C21H43COOH) , ácido lignocérico (C23H47COOH) o ácido cerótico (C25H51COOH) , y se precipita el polimerizado de injerto de la dispersión mediante adición de sulfato de magnesio,

permaneciendo el emulsionante o los emulsionantes así como el sulfato de magnesio en el componente B.

2. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque en la reacción de injerto se usan de0, 3 a 2, 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y la base de injerto B.2 usados = 100 partes en peso) del emulsionante.

3. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque en la reacción de injerto se usan de1, 5 a 2, 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y la base de injerto B.2 usados = 100 partes en peso) del emulsionante.

4. Procedimiento para la preparación de masas de moldeo de policarbonato modificadas a resistencia al impacto con un color bruto mejorado, conservándose las buenas estabilidad a la hidrólisis y estabilidad al procesamiento de las masas de moldeo de policarbonato modificadas a resistencia al impacto, en el que los componentes

A) de 10 a 99 partes en peso de policarbonato aromático y/o éster policarbonato aromático,

B) de 1 a 35 partes en peso de un polimerizado de injerto modificado con caucho, de B.1 5 a 95 % en peso de al menos un monómero de vinilo sobre B.2 95 a 5 % en peso de una o varias bases de injerto con una temperatura de transición vítrea < 10 ºC,

C) de 0 a 40 partes en peso de un (co) polímero de vinilo y/o poli (tereftalato de alquileno) , resinosos, termoplásticos y exentos de caucho,

D) de 0 a 50 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de un agente ignífugo con contenido en fósforo,

E) de 0 a 1, 0 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de aditivos ácidos y

F) de 0 a 50 partes en peso, en cada caso respecto a la suma de los componentes A+B+C, de aditivos,

se mezclan de manera conocida (tanto sucesiva como simultáneamente, y tanto a aproximadamente 20 ºC (temperatura ambiente) como a una temperatura más elevada) y se combinan en estado fundido y se extruyen en estado fundido a temperaturas de 260 ºC a 300 ºC en equipos habituales, tales como amasadoras internas, extrusoras y mezcladores de husillo doble,

caracterizado porque como modificador de la resistencia al impacto se usa un polimerizado de injerto modificado con caucho (componente B) que se prepara por reacción del componente B.1 con la base de injerto B.2 mediante polimerización en emulsión, en donde

(i) en el primer paso se prepara la base de injerto de caucho B.2 por polimerización radicalaria en emulsión directamente en forma de dispersión acuosa o se dispersa en agua,

(ii) en el segundo paso se realiza la reacción del componente B.1 con la base de injerto B.2 (denominada en los sucesivo “reacción de injerto”) mediante polimerización en emulsión, en la que

1) el componente B.2 se dispersa en agua,

2) se añaden a la dispersión de la base de injerto de caucho obtenida en el paso (1) de 0, 1 a 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y de la base de injerto B.2 usados en la preparación del polimerizado de injerto B = 100 partes en peso) de al menos un emulsionante seleccionado del grupo de sales de metales alcalinos de ácido cáprico (C9H19COOH) , ácido láurico (C11H23COOH) , ácido mirístico (C13H27COOH) , ácido palmítico (C15H31COOH) , ácido margárico (C16H33COOH) , ácido esteárico (C17H35COOH) , ácido aráquico (C19H39COOH) , ácido behénico (C21H43COOH) , ácido lignocérico (C23H47COOH) o ácido cerótico (C25H51COOH) ,

así como los monómeros según el componente B.1 y formadores de radicales, así como dado el caso reguladores del peso molecular de la dispersión de base de caucho resultante de la etapa (1) ,

3) se realiza el procesamiento mediante un procedimiento constituido por las etapas 3.1) precipitación con sulfato de magnesio y

3.2) separación del agua de dispersión,

con la condición de que en las composiciones exentas de los componentes D) y E) la dispersión del polimerizado de injerto presente durante la precipitación (3.1) un valor de pH inferior a 7,

caracterizado porque el polimerizado de injerto húmedo resultante no se lava con agua adicional, permaneciendo el o los emulsionantes así como el sulfato de magnesio en el componente B.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque en la reacción de injerto se usan de 0, 2 a 2, 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y de la base de injerto B.2 usados = 100 partes en peso) del emulsionante.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque en la reacción de injerto se usan de1, 5 a 2, 5 partes en peso (respecto a la suma de las partes en peso de los monómeros B.1 y de la base de injerto B.2 usados = 100 partes en peso) del emulsionante.

7. Piezas moldeadas y/o productos semiacabados que se pueden obtener según el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6.

8. Uso de las composiciones de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 para la fabricación de piezas moldeadas o productos semiacabados.

9. Cuerpos moldeados que contienen una composición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 o piezas moldeadas y/o productos semiacabados de acuerdo con la reivindicación 7.