Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato modificadas respecto a la resistencia al impacto cargadas con nanotubos de carbono (CNT),

caracterizado porque (i) en una primera etapa se mezcla el CNT (componente C) con copolímero de vinilo que contiene caucho (componente B) y/o copolímero de vinilo sin caucho (componente D) en un extrusor de doble husillo, obteniendo la mezcla madre de CNT, (ii) en una segunda etapa se mezcla la mezcla madre de CNT de la primera etapa con policarbonato aromático y/o poliestercarbonato aromático (componente A) y dado el caso otras proporciones de B y D así como dado el caso otros aditivos (componente E) en un extrusor de doble husillo

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato modificadas respecto a la resistencia al impacto cargadas con nanotubos de carbono y a masas del moldeo, mejorándose la reducción del peso molecular del policarbonato durante la composición frente a los procedimientos conocidos del estado de la técnica.

El documento WO-A 2001/92381 describe un procedimiento para la inclusión de aglomerados de CNT en una matriz polimérica mediante esfuerzo hidrodinámico. De este modo se consigue una ruptura de los aglomerados.

El documento WO-A 2003/079375 reivindica material polimérico que muestra propiedades mejoradas mecánica y eléctricamente mediante la adición de nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono se purifican de restos de catalizador así como de soportes de catalizador mediante un lavado. Se reivindica también un procedimiento para la preparación de tales materiales reforzados mediante incorporación en la fase fundida.

El documento WO-A 2005/015574 da a conocer composiciones que contienen polímero orgánico y nanotubos de carbono (en lo sucesivo también designado como “carbón nanotubes” o “CNT”), que forman aglomerados en forma de hilo y contienen al menos 0,1% de impurezas. Las composiciones se caracterizan por una reducida resistencia eléctrica así como un valor mínimo en resiliencia. Se da también a conocer un procedimiento para incorporación de CNT aplicando alto esfuerzo de cizalla así como un procedimiento con ayuda de una mezcla madre.

El documento US 5591382 A da a conocer composiciones poliméricas que contienen fibrillas de carbono, que al menos se presentan en parte en forma de aglomerados. Los aglomerados no superan un tamaño de 35 µm. Las composiciones se caracterizan por reducidas resistencias eléctricas en combinación con un valor mínimo de la resiliencia. Se da a conocer también una composición polimérica en la que se rompen mediante un proceso de incorporación con ayuda de fuerzas de cizalla aglomerados de fibrillas de carbono.

El documento US 6265466 B1 da a conocer una composición polimérica de material polimérico y CNT, que ofrece apantallamiento electromagnético así como un procedimiento para su preparación. El procedimiento incluye el uso de esfuerzos de cizalla, por ejemplo, en la extrusión para orientar los CNT. El documento JP-A 2006-083195 da a conocer composiciones de policarbonato que contienen CNT y poliolefinas. Se reivindica también un procedimiento para su preparación en el que se mezcla en primer lugar la poliolefina con los CNT y a continuación se incorpora el policarbonato.

Por tanto fue objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato modificadas respecto a la resistencia al impacto cargadas con nanotubos de carbono (en lo sucesivo también denominado como “CNT” o “materiales de grafito en forma de fibra”) y masas de moldeo, mejorándose la reducción del peso molecular del policarbonato durante la composición frente a los procedimientos conocidos del estado de la técnica.

Se ha encontrado de forma sorprendente que se puede reducir la disminución del peso molecular del policarbonato condicionada por reacciones de degradación del policarbonato durante la composición mediante el procedimiento de acuerdo con la invención, que se caracteriza porque

(i) en una primera etapa se mezcla el CNT (componente C) con copolímero de vinilo que contiene caucho (componente B) y/o copolímero de vinilo sin caucho (componente D) en un extrusor de doble husillo, obteniendo la mezcla madre de CNT,

(ii) en una segunda etapa se mezcla la mezcla madre de CNT de la primera etapa con policarbonatos aromáticos y/o poliestercarbonato aromático (componente A) y dado el caso otras proporciones de B y D así como dado el caso otros aditivos (componente E) en un extrusor de doble husillo.

En una forma de realización preferida se lleva a cabo la primera etapa a una temperatura de 240 a 300º C, con especial preferencia de 260 a 290º C. Preferiblemente la relación de las partes en peso del componente C a la suma de las partes en peso del componente B y D es de 2:98 a 25:75, con especial preferencia de 5:95 a 20:80. Los componentes C, B y/o D se incorporan simultáneamente o secuencialmente, con especial preferencia simultáneamente en el extrusor de doble husillo. Preferiblemente se granula el material resultante tras la primera etapa.

En una forma de realización preferida se lleva a cabo la segunda etapa a una temperatura de 240 a 300º C, con especial preferencia de 250 a 380º C. Los componentes de mezcla madre de CNT, A y dado el caso otras proporciones de B y D así como dado el caso E se dosifican simultánea o secuencialmente, con especial preferencia simultáneamente.

Por lo general la mezcla se realiza en las etapas 1 y 2 del procedimiento de acuerdo con la invención con velocidades de giro y caudales habituales según el estado de la técnica, sin limitar la presente invención estas características de velocidades de giro y caudal.

Son también objeto de la presente invención composiciones que contienen (i) copolímero de vinilo que contiene caucho (componente B) y/o copolímero de vinilo sin caucho (componente D)

(ii) policarbonato aromático y/o poliestercarbonato aromático (componente A)

(iii) nanotubos de carbono (componente C)

caracterizadas porque el peso molecular medio (Mw) del componente A es de 95% a 100% del peso molecular medio (Mw) del componente A de una composición correspondiente que contiene los componentes A y B y/o D sin componente C.

En una forma de realización preferida estas composiciones contienen

A) de 30 a 94 partes en peso, preferiblemente de 49 a 73 partes en peso, del componente A,

B) de 5 a 30 partes en peso, preferiblemente de 10 a 20 partes en peso, de componente B, C) de 1 a 10 partes en peso, preferiblemente de 2 a 6 partes en peso, de componente C y

D) de 0 a 30 partes en peso, preferiblemente de 15 a 25 partes en peso, de componente D,

refiriéndose los datos de partes en peso respectivamente a la suma de las partes en peso A+B+C+D y estando normalizada la suma de las partes en peso de los componentes A+B+C+D = 100.

Componente A

20 Los policarbonatos aromáticos y/o poliestercarbonatos aromáticos adecuados según la invención según el componente A se conocen en la bibliografía o pueden producirse según procedimientos conocidos en la bibliografía (para la producción de policarbonatos aromáticos véase por ejemplo Schnell, “Chemistry and Physics of Polycarbonates”, Interscience Publishers, 1964 así como los documentos DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877, DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396; para la producción de poliestercarbonatos aromáticos por ejemplo el documento DE-A 3 077 934).

La producción de policarbonatos aromáticos se realiza por ejemplo mediante la reacción de difenoles con halogenuros de ácidos carbónicos, preferiblemente fosgeno, y/o con dihalogenuros de ácidos dicarboxílicos aromáticos, preferiblemente dihalogenuros de ácido bencenodicarboxílico, según el procedimiento de interfase, eventualmente con el uso de interruptores de cadena, por ejemplo monofenoles y dado el caso con el uso de agentes de ramificación trifuncionales o superiores, por ejemplo trifenoles o tetrafenoles. Igualmente es posible una preparación mediante un procedimiento de polimerización en fase fundida mediante reacción de difenoles, por ejemplo, con carbonato de difenilo.

Los difenoles para la producción de los policarbonatos aromáticos y/o poliestercarbonatos aromáticos son preferiblemente aquéllos de fórmula (I)

**(Ver fórmula)**

significando

A un enlace simple, alquileno C1 a C5, alquilideno C2 a C5, cicloalquilideno C5 a C6, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, arileno C6 a C12, al que pueden estar condensados otros anillos aromáticos que dado el caso contienen heteroátomos,

o un resto de fórmula (II) o (III)

**(Ver fórmula)**

B en cada caso alquilo C1 a C12, preferiblemente metilo, halógeno, preferiblemente cloro y/o bromo

x en cada caso independientemente entre sí 0, 1 ó 2,

p es1ó0,y

R5 y R6 para cada X1 pueden seleccionarse individualmente, independientemente entre sí, de hidrógeno... [Seguir leyendo]

10 1. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato modificadas respecto a la resistencia al impacto cargadas con nanotubos de carbono (CNT), caracterizado porque

(i) en una primera etapa se mezcla el CNT (componente C) con copolímero de vinilo que contiene caucho (componente B) y/o copolímero de vinilo sin caucho (componente D) en un extrusor de doble husillo, obteniendo la mezcla madre de CNT,

(ii) en una segunda etapa se mezcla la mezcla madre de CNT de la primera etapa con policarbonato aromático y/o poliestercarbonato aromático (componente A) y dado el caso otras proporciones de B y D así como dado el caso otros aditivos (componente E) en un extrusor de doble husillo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa se lleva a cabo a una temperatura de 240 a 300º C.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en la primera etapa la relación de las partes en peso del componente C respecto a la suma de las partes en peso de los componentes B y D es de 2:98 a 25:75.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la primera etapa los componentes C, B y/o D se introducen simultáneamente en el extrusor de doble husillo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la segunda etapa se lleva a cabo a una temperatura de 240 a 300º C.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en la segunda etapa se dosifica el componente mezcla madre de CNT, componente A y dado el caso otras proporciones de los componentes B y D así como dado el caso E de forma simultánea o secuencial.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque tras la primera etapa se granula la mezcla resultante.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el componente E) se selecciona del grupo constituido por agentes ignífugos, agentes anti-goteo, agentes de deslizamiento y de desmoldeo, agentes nucleantes, antiestáticos, estabilizadores, cargas y sustancias de refuerzo distintas de CNT así como colorantes y pigmentos.

9. Composición que se puede obtener según un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Uso de la composición según la reivindicación 9 para la fabricación de cuerpos de moldeo.

11. Cuerpos de moldeo que contienen una composición según la reivindicación 9.

12. Composición que contiene

(i) copolímero de vinilo que contiene caucho (componente B) y/o copolímero de vinilo sin caucho (componente D)

(ii) policarbonato aromático y/o poliestercarbonato aromático (componente A)

(iii) nanotubos de carbono (componente C) caracterizada porque el peso molecular medio (Mw) del componente A es de 95% a 100% del peso molecular medio (Mw) del componente A de una composición correspondiente que contiene los componentes A y B y/o D sin componente C. 13. Composición según la reivindicación 12, comprendiendo la composición de 30 a 94 partes en peso de

componente A, de 5 a 30 partes en peso de componente B, de 1 a 10 partes en peso de componente C y de 0 a 30 partes en peso de componente D, estando normalizada la suma de las partes en peso de los componentes A+B+C+D = 100.

14. Composición según la reivindicación 12, comprendiendo la composición de 49 a 73 partes en peso de componente A,

de 10 a 20 partes en peso de componente B,

de 2 a 6 partes en peso de componente C y

de 15 a 25 partes en peso de componente D,

estando normalizada la suma de las partes en peso de los componentes A+B+C+D = 100.