Uso de copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno en composiciones de lactama.

Composición de lactama, que contiene los siguientes componentes:

a) del 3 al 25 % en peso, preferentemente del 5 al 20 % en peso

(con respecto a la suma de los componentes A B) de al menos un copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A), donde el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) se compone de al menos un bloque (S) que forma una fase dura y que se compone de monómeros vinilaromáticos, y al menos un bloque estadístico (S/B) que forma una fase blanda y que presenta monómeros vinilaromáticos y monómeros de dieno.

b) del 75 al 97 % en peso, preferentemente del 80 al 95 % en peso (con respecto a la suma de los componentes A y B), de al menos un componente de lactama (B), en particular ε-caprolactama,

c) dado el caso, una o varias cargas y/o materiales de refuerzo (C), así como

d) dado el caso, uno o varios aditivos (Z).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/053485.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: KNOLL, KONRAD, DESBOIS, PHILIPPE, DR., MÖLLER,ANNA KARINA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de polímeros en bloque que contienen... > C08L53/02 (de monómeros vinil-aromáticos y dienos conjugados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de poliamidas obtenidas por reacciones... > C08L77/02 (Poliamidas derivadas de ácidos omega-aminocarboxílicos o de sus lactamas (C08L 77/10 tiene prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G69/18 (Polimerización aniónica)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/3412 (que tienen un solo átomo de nitrógeno en el ciclo)

PDF original: ES-2543308_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Uso de copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno en composiciones de lactama La presente invención se refiere al uso de copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno en composiciones de lactama. La invención también se refiere a masas fundidas de lactama que contienen copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno estadísticos. Además, la invención se refiere a la producción de masas fundidas de lactama así como a su uso, preferentemente en el sector de la polimerización aniónica activada de lactamas, por ejemplo para la producción de poliamidas coladas.

Desde hace muchos años se conocen copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno de distinta estructura, como por ejemplo copolímeros de estireno-butadieno. Pueden usarse como aditivos para la producción de diferentes materiales de moldeo. Los copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno estadísticos usados según la invención incluyen, en su estructura, al menos una secuencia que contiene un dieno y un compuesto vinilaromático distribuidos de forma estadística. Estos copolímeros pueden producirse según los procedimientos que se conocen en la bibliografía; véanse, por ejemplo, los documentos EP-A 0 766 706 y EP-A 0 859 803.

En el documento DE-A 44 20 952 se describen copolímeros en bloque elásticos como el caucho que constan de al menos un bloque A que forma una fase dura de estireno, y de un bloque B que forma una fase blanda elástica como el caucho y que contiene butadieno, y al menos un bloque elástico como el caucho B/A que contiene estireno y butadieno. La relación de bloque A con respecto a bloque B/A es a este respecto fundamental.

Desde hace muchos años se conocen distintos procedimientos para la producción de poliamidas. Las poliamidas típicas son resinas de poliamida semicristalinas amorías con un peso molecular de al menos 5000 g/mol, que suelen denominarse nailon. Estas poliamidas se describen por ejemplo en los documentos US 2.512.606 y US 3.393.210.

Las poliamidas pueden producirse bien mediante condensación de cantidades equimolares de un ácido dicarboxílico saturado o aromático con una diamina saturada o aromática, bien mediante condensación de ácidos aminocarboxílicos o a través de la poliadición de las correspondientes lactamas. Ejemplos típicos de poliamidas son amida de ácido polihexametilen-adípico (nailon 66) y también la poliamida policaprolactama, que se obtiene mediante la apertura de anillo de lactamas.

La polimerización aniónica activada de lactamas para la producción de poliamidas es un proceso químico muy delicado, y numerosos aditivos interrumpen este proceso. Por ejemplo, los espesantes habituales para ajustar la viscosidad, como poliacrilamidas, son perjudiciales para la reacción de polimerización o tienen una baja solubilidad en las masas fundidas de lactama.

La producción de cuerpos moldeados de poliamida mediante polimerización aniónica activada de lactamas se describe ya en 1966 en Kunststoff-Handbuch (volumen VI, Polyamide, Carl Hanser Verlag, 1966) . Allí también se añaden otros modificadores de resistencia al impacto para mejorar la resistencia de las piezas moldeadas de poliamida. Los modificadores de resistencia al impacto usados son principalmente polialcalenglicoles (véase J.L.M. van der Loos, ACS Symposium Series 1985, 270, 181-191) . Dentro de los modificadores de resistencia al impacto (también "modificadores de impacto") existen distintos tipos, como los que interactúan con la estructura molecular de los polímeros (por ejemplo, los polialcalenglicoles y las polieteraminas) , o los que no interactúan con la estructura molecular de los polímeros sino que forman una mezcla (o combinación) con el polímero.

Sorprendentemente, se descubrió que la viscosidad de las composiciones de lactama, en particular de las masas fundidas de lactama, puede mejorarse considerablemente mediante la adición de copolímeros de compuesto vinilaromático-dieno específicos (A) . Esta medida normalmente mejora la polimerización aniónica activada en general, ya que la adición mencionada no interfiere (o lo hace de forma insignificante) . Las composiciones de lactama según la invención también resultan muy adecuadas para la producción de piezas de poliamida colada reforzadas y rellenas. En particular, esto permite introducir materiales de refuerzo (por ejemplo, de vidrio, carbono o aramida) en forma de fibra y/o esterilla en las composiciones de poliamida. Estas cargas/materiales de refuerzo se sedimentan en la masa fundida a una velocidad adecuada, lo que posibilita una distribución buena y homogénea en las piezas de moldeo y ofrece propiedades mejoradas en los productos.

Un objeto de la invención son composiciones de lactama, en particular masas fundidas de lactama con viscosidad mejorada en la masa fundida, que contienen los siguientes componentes:

a) al menos un copolímero de compuesto vinilaromático-dieno (A) , b) al menos un componente de lactama (B) , en particular -caprolactama, c) dado el caso, uno o varios cargas y/o refuerzo (C)

d) dado el caso, uno o varios aditivos (Z) .

Estas composiciones de lactama también cuentan con características de densidad especialmente favorables, que dependen, lógicamente, de la naturaleza y el alcance de las cargas y/o los materiales de refuerzo usados. El equilibrio de las propiedades de densidad de la composición de lactama y el material de refuerzo (por ejemplo, esterillas de fibra de aramida) resulta esencial para las propiedades mecánicas de las piezas moldeadas.

La invención se refiere en particular a una composición de lactama (con viscosidad mejorada o aumentada en la masa fundida) , que contiene los siguientes componentes:

a) de 3 a 25 % en peso, preferentemente de 5 a 20 % en peso (con respecto a la suma de los componentes A y B) de al menos un copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) , donde el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) se compone de al menos un bloque (S) que forma una fase dura y que se compone de monómeros vinilaromáticos, y al menos un bloque estadístico (S/B) que forma una fase blanda y que presenta monómeros vinilaromáticos y monómeros de dieno. b) de 75 a 97 % en peso, preferentemente de 80 a 95 % en peso (con respecto a la suma de los componentes A y B) , de al menos un componente de lactama (B) , en particular -caprolactama, c) dado el caso, una o varias cargas y/o materiales de refuerzo (C) , así como d) dado el caso, uno o varios aditivos (Z) .

La invención se refiere en particular a una composición de lactama caracterizada por que en el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) primero se usan, por una parte, los monómeros estireno, alfametilestireno, m-metilestireno y/o p-metilestireno y, por otra parte, los monómeros butadieno, isopreno y/o 2, 3dimetilbutadieno.

La invención se refiere en particular a una composición de lactama, caracterizada por que el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) está formado por estireno y butadieno.

La invención se refiere en particular a una composición de lactama, caracterizada por que en el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) el peso molecular del bloque S/B se encuentra entre 10.000 y 250.000, y el peso molecular del bloque S (o de los bloques S) se encuentra entre 5000 y 200.000 [g/mol], y el peso molecular total del copolímero de compuesto vinilaromático-dieno (A) se encuentra en el intervalo de 80.000 a 300.000 [g/mol].

La invención se refiere en particular a una composición de lactama, caracterizada por que como componente de lactama se usa -caprolactama, piperidona, pirrolidona, lauril-lactama o una mezcla de dos o más de los monómeros mencionados.

La invención... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición de lactama, que contiene los siguientes componentes:

a) del 3 al 25 % en peso, preferentemente del 5 al 20 % en peso (con respecto a la suma de los componentes A y B) de al menos un copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) , donde el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) se compone de al menos un bloque (S) que forma una fase dura y que se compone de monómeros vinilaromáticos, y al menos un bloque estadístico (S/B) que forma una fase blanda y que presenta monómeros vinilaromáticos y monómeros de dieno. b) del 75 al 97 % en peso, preferentemente del 80 al 95 % en peso (con respecto a la suma de los componentes A y B) , de al menos un componente de lactama (B) , en particular -caprolactama, c) dado el caso, una o varias cargas y/o materiales de refuerzo (C) , así como d) dado el caso, uno o varios aditivos (Z) .

2. Composición de lactama según la reivindicación 1, caracterizada por que en el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) se usan, por una parte, los monómeros estireno, alfa-metilestireno, mmetilestireno y/o p-metilestireno y, por otra parte, los monómeros butadieno, isopreno y/o 2, 3-dimetilbutadieno.

3. Composición de lactama según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) está formado por estireno y butadieno.

4. Composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que en el copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) el peso molecular del bloque S/B está entre 10.000 y 250.000, y el peso molecular del bloque S (o de los bloques S) está entre 5.000 y 200.000 [g/mol], y el peso molecular total del copolímero de compuesto vinilaromático-dieno (A) se encuentra en el intervalo de 80.000 a 300.000 [g/mol].

5. Composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que como componente de lactama se usa -caprolactama, piperidona, pirrolidona, lauril-lactama o una mezcla de dos o varios de los monómeros mencionados.

6. Composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que contiene cargas y/o materiales de refuerzo (C) en una cantidad del 5 al 80 % en peso (con respecto a la suma de todos los componentes A, B, C y Z) .

7. Composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que contiene aditivos (Z) en una cantidad del 1 al 10 % en peso (con respecto a la suma de todos los componentes A, B, C y Z) .

8. Composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que presenta una viscosidad de 10 a 1000 mPas en la masa fundida a 140 ºC.

9. Composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que presenta una viscosidad de 10 a 500 mPas en la masa fundida a 140 ºC.

10. Uso de un copolímero de compuesto vinilaromático-dieno estadístico (A) , que se compone de al menos un bloque (S) que forma una fase dura y que se compone de monómeros vinilaromáticos, y al menos un bloque estadístico (S/B) que forma una fase blanda, que presenta monómeros vinilaromáticos y monómeros de dieno, para la preparación de una masa fundida de lactama.

11. Uso de una masa fundida de lactama según las reivindicaciones 1 a 9 para la producción de poliamidas mediante polimerización activada aniónica (poliamidas coladas) , dado el caso con el uso de un catalizador (K) y/o un activador (V) .

12. Artículos de poliamida, especialmente artículos de poliamida colada, fabricados a partir de una composición de lactama según una de las reivindicaciones 1 a 9, dado el caso con el uso de un catalizador (K) y/o un activador (V) .

13. Procedimiento para la producción de poliamidas con el uso de una composición de lactamas según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la composición de lactama en forma fundida, dado el caso en presencia de un catalizador (K) y/o de un activador (V) , se convierte en poliamidas coladas de acuerdo con el procedimiento de polimerización activada aniónica.