COMPUESTOS DE POLIAMIDA DE IMPACTO MOFIFICADO.

Compuesto de poliamida, que comprende: (a) una poliamida; y (b) un copolímero tribloque de un monómero aromático,

un monómero de olefina, y un monómero de (met)acrilato de alquilo; (c) un agente compatibilizante seleccionado del grupo que consiste en elastómeros termoplásticos, terpolímeros que contienen anhídrido maleico, y combinaciones de los mismos, y (d) un terpolímero lineal de (a) etileno, (b) un acrilato de alquilo inferior y (c) un monómero que contiene un heterociclo que contiene un átomo de oxígeno

Campo de la invención

Esta invención se refiere a compuestos a base de poliamida a los que se han conferido tenacidad con propiedades equilibradas, tales como alta rigidez, ductilidad, resistencia a los productos químicos y bajo peso específico.

Antecedentes de la invención

Se conoce bien la modificación del impacto de polímeros. Por ejemplo, el documento EP-A-1207172 da a conocer un agente modificador de impacto mejorado para combinaciones de poliéster con otros polímeros, incluyendo policarbonato, en el que el agente modificador de impacto en sí mismo es un compuesto de un aditivo de núcleo-cubierta y un copolímero lineal de olefina, acrilato de alquilo, y monómeros de metacrilato de glicidilo. El documento FRA-2.849.855 da a conocer composiciones termoplásticas de impacto reforzado que comprenden una poliamida, un copolímero tribloque y un elastómero.

También se conoce bien el refuerzo de polímeros con organoarcillas (también conocidas como nanoarcillas intercaladas), por ejemplo, se conoce bien el uso de polímeros orgánicos, tales como poliamida, y silicato estratificado exfoliado. Estos materiales compuestos se preparan generalmente mediante (1) un procedimiento de combinación en estado fundido de tratar una arcilla tipo montmorillonita con poliamida en condiciones de mezclado por cizallamiento suficientes para permitir que las capas intercaladas de arcilla se dispersen de manera uniforme dentro de la matriz polimérica o (2) polimerización in situ (patente estadounidense n.º 4.472.538) de caprolactama en presencia de la nanoarcilla tratada. Los nanocompuestos de nailon que contienen arcilla exfoliada presentan generalmente características de resistencia mejorada, tales como módulo de flexión, temperatura de termodistorsión y resistencia a la tracción. Sin embargo, aunque la adición de la arcilla mejora la rigidez, también se reduce la escasa resistencia al impacto del nailon.

Sumario de la invención

Lo que se necesita es la modificación del impacto para poliamida y compuestos que contienen poliamida. También es deseable incorporar un agente modificador de impacto en compuestos de poliamida de este tipo, siempre que sea necesaria una combinación de alto impacto y alta rigidez, por ejemplo piezas industriales tales como componentes externos de vehículos, aplicaciones para paredes delgadas. Preferiblemente, el compuesto a base de poliamida también contiene partículas de organoarcilla para su refuerzo.

Existe una necesidad de producir compuestos a base de poliamida que tengan buenas propiedades de impacto, acabados de superficie lisos, resistencia a la intemperie, resistencia al rayado, resistencia a disolventes, y un equilibro del módulo de flexión, la temperatura de termodistorsión y las propiedades de impacto.

La presente invención proporciona el uso de un agente modificador de impacto que mejora las propiedades de impacto en todas las temperaturas de servicio para poliamidas, compuesto sin comprometer las propiedades del módulo de flexión o la temperatura de termodistorsión. El agente modificador de impacto comprende un copolímero tribloque de una configuración dura-blanda-dura, que le permite responder tanto a condiciones de alta temperatura como de baja temperatura con buenas propiedades de impacto.

La presente invención proporciona un compuesto de poliamida, que comprende (a) una poliamida; y (b) un copolímero tribloque de un monómero aromático, un monómero de olefina, y un monómero de (met)acrilato de alquilo;

(c) un agente compatibilizante seleccionado de un grupo que consiste en elastómeros termoplásticos, terpolímeros que contienen anhídrido maleico, y combinaciones de los mismos, y (d) un terpolímero lineal de (a) etileno, (b) un acrilato de alquilo inferior y (c) un monómero que contiene un heterociclo que contiene un átomo de oxígeno.

Una característica de los compuestos de la presente invención es las buenas propiedades de impacto a temperaturas de servicio sin comprometer otras propiedades físicas presentes por lo demás, por ejemplo, módulo de flexión, resistencia a la tracción y temperatura de termodistorsión.

Una ventaja de los compuestos de la presente invención es que puede usarse un solo compuesto como piezas para una máquina que requiere temperaturas de servicio que oscilan desde aproximadamente -40ºC hasta 70ºC, aunque determinadas piezas tengan diferentes requisitos de temperatura dentro de ese intervalo. Por ejemplo, en una aplicación de automóvil exterior, la misma pieza puede funcionar de manera previsible a pesar de su uso en Alaska en invierno y Arizona en verano. Además, una pieza diseñada para estar adyacente a una fuente de calor puede funcionar incluso en un ambiente muy frío, por ejemplo, un alojamiento de motor de máquina quitanieves.

Otra ventaja de los compuestos de la presente invención es que el compuesto puede pigmentarse según la elección de diseño del fabricante con un excelente acabado de superficie.

Se darán a conocer otras características y ventajas al tratar las realizaciones a continuación.

**(Ver fórmula)**

Realizaciones de la invención

Polímeros termoplásticos de los que va a modificarse su impacto

Los polímeros termoplásticos pueden ser una o varias poliamidas, (nailons) comprenden polímeros sólidos de alto peso molecular, cristalinos o resinosos, incluyendo copolímeros y terpolímeros que tienen unidades de repetición de amida dentro de la cadena polimérica. Las poliamidas pueden prepararse mediante polimerización de una o más épsilon-lactamas tales como caprolactama, pirrolidona, lauril-lactama y lactama de ácido aminoundecanoico, o aminoácido, o mediante condensación de ácidos dibásicos y diaminas.

Ejemplos no limitativos de homopolímeros y copolímeros de poliamidas son policaprolactama (nailon 6), poli(hexametilen-adipamida) (nailon 6,6), poli(hexametilen-sebacamida) (nailon 6,10), poli(ácido 11-aminoundecanoico) (nailon 11), poli(ácido 12-aminododecanoico) (nailon 12) y similares.

La resina de poliamida adecuada para la práctica de la presente invención puede usarse individualmente; como combinaciones de dos o más poliamidas alifáticas; en combinación con resinas que contienen nitrógeno, oxígeno, halógeno, azufre u otros grupos que pueden interaccionar con grupos funcionales aromáticos tales como grupos ácidos

o halógeno. La resina de poliamida también puede combinarse con una o más resinas termoplásticas adecuadas.

Las resinas termoplásticos adecuadas incluyen resinas seleccionadas del grupo que consiste en poliolefinas, poliimidas, policarbonatos, poliésteres, polisulfonas, polilactonas, poliacetales, resinas de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), poli(óxido de fenileno) (PPO), poli(sulfuro de fenileno) (PPS), poliestireno, resinas de estireno-acrilonitrilo (SAN), resinas de estireno-anhídrido maleico (SMA), policetonas aromáticas (PEEK, PED y PEKK) y mezclas de los mismos.

La cantidad del polímero termoplástico en el compuesto puede oscilar desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 95, y preferiblemente desde aproximadamente el 60 hasta aproximadamente el 80 por ciento en peso del compuesto.

Agente modificador de impacto de copolímeros tribloque

Los compuestos de la presente invención contienen un agente modificador de impacto, copolímeros tribloque formados por tres cadenas lineales unidas de manera covalente entre sí. Los tres bloques son un monómero aromático, un monómero de olefina y un monómero de (met)acrilato de alquilo.

Tal como se conoce actualmente, los únicos copolímeros tribloque disponibles comercialmente útiles como agentes modificadores de impacto usan estireno.

La contribución relativa del monómero aromático al copolímero tribloque oscila desde el 20 hasta el 55, y preferiblemente desde el 33 hasta el 46 por ciento en peso del copolímero.

Ejemplos no limitativos del monómero de olefina son monómeros de alquilo que tienen cuatro átomos de carbono: butileno y butadieno. Se prefiere butadieno debido a su baja temperatura de transición vítrea (-85ºC), su estabilidad térmica, y su mejor afinidad con cargas tales como negro de carbón.

La contribución relativa del monómero de olefina al polímero tribloque oscila desde el 7 hasta el 40, y preferiblemente desde el 14 hasta el 33 por ciento en peso.

Ejemplos... [Seguir leyendo]

1. Compuesto de poliamida, que comprende:

(a) una poliamida; y

(b) un copolímero tribloque de un monómero aromático, un monómero de olefina, y un monómero de (met)acrilato de alquilo;

(c) un agente compatibilizante seleccionado del grupo que consiste en elastómeros termoplásticos, terpolímeros que contienen anhídrido maleico, y combinaciones de los mismos, y

(d) un terpolímero lineal de (a) etileno, (b) un acrilato de alquilo inferior y (c) un monómero que contiene un heterociclo que contiene un átomo de oxígeno.

2. Compuesto de poliamida según la reivindicación 1, que comprende además organoarcilla.

3. Compuesto de poliamida según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la poliamida comprende policaprolactama, poli(hexametilen-adipamida), poli(hexametilen-sebacamida), poli(ácido 11aminoundecanoico), poli(ácido 12-aminododecanoico), o mezclas de los mismos solas o combinadas con resinas que contienen nitrógeno, oxígeno, halógeno, azufre u otros grupos que pueden interaccionar con un grupo funcional aromático o una o más resinas termoplásticas seleccionadas del grupo que consiste en poliolefinas, poliimidas, policarbonatos, poliésteres, polisulfonas, polilactonas, poliacetales, resinas de acrilonitrilo-butadieno-estireno, poli(óxido de fenileno), poli(sulfuro de fenileno), poliestireno, resinas de estireno-acrilonitrilo, resinas de estireno-anhídrido maleico, policetonas aromáticas y mezclas de los mismos.

4. Compuesto de poliamida según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el copolímero tribloque comprende desde el 20 hasta el 50 por ciento en peso de monómero aromático, desde el 7 hasta el 40 por ciento en peso de monómero de olefina, y desde el 20 hasta el 55 por ciento en peso de (met)acrilato de alquilo,

en el que el copolímero tribloque está incluido en el compuesto en una cantidad de desde el 3 hasta el 25 por ciento en peso del compuesto de poliamida,

en el que el agente compatibilizante comprende caucho de copolímero tribloque de estireno/etileno-1

buteno/estireno modificado con copolímero de anhídrido maleico o terpolímero de monómero olefínico,

monómero de acrilato y anhídrido maleico, o combinaciones de los mismos,

en el que el agente compatibilizante está incluido en el compuesto en una cantidad de desde el 1 hasta el 20 por ciento en peso del compuesto de poliamida, y

en el que la organoarcilla está incluida en el compuesto en una cantidad de desde el 0 hasta el 9 por ciento en peso del compuesto de poliamida.

5. Compuesto de poliamida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la poliamida comprende además aditivos adicionales que comprenden promotores de la adhesión; biocidas, agentes antiempañamiento; agentes antiestáticos; agentes de unión, de expansión y de formación de espuma; dispersantes; cargas y diluyentes; retardadores de la llama y el fuego y supresores de humo; modificadores de impacto; iniciadores; lubricantes; micas; pigmentos, colorantes y tintes; plastificantes; adyuvantes de procesamiento; agentes de desmoldeo; silanos, titanatos y zirconatos; agentes de deslizamiento y antibloqueo; estabilizantes; estearatos; absorbentes de luz ultravioleta; reguladores de la viscosidad; ceras; o combinaciones de los mismos.

6. Artículo fabricado a partir del compuesto de poliamida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, seleccionándose el artículo del grupo que consiste en un elemento moldeado relacionado con el transporte, equipo eléctrico, y un recipiente o alojamiento de aparato doméstico.