Un método para formar un artículo, comprendiendo dicho método las etapas de:

proporcionar una resina base (A) sustancialmente libre de sulfuros de polifenileno y que comprende al menos una entre una poliéter sulfona y una polisulfona, en donde la resina base tiene grupos terminales seleccionados entre al menos uno de los grupos hidroxilo, de los grupos alcoxi, de los grupos haluro de alquileno, y halógenos y un peso molecular promedio en peso de 20.000 a 50.000;

proporcionar un plastificante (B) que contiene aproximadamente menos de 2, 5 partes en peso de compuestos estirénicos con base en 100 partes en peso del plastificante y presente en una cantidad de 1 a 25 partes en peso con base en 100 partes en peso de la composición, en donde el plastificante comprende un copolímero de (i) un alquileno y (ii) un compuesto que contiene epoxi presente en una cantidad de 1 a 20 partes en peso con base en 100 partes en peso del plastificante; y formar el artículo a partir de una composición que contiene la resina de base (A) y el plastificante (B) a través de un proceso de extrusión o de un proceso de moldeo por inyección, en donde "sustancialmente libre de sulfuros de polifenileno" significa que la composición contiene aproximadamente menos de 2, 5 partes en peso de sulfuros de polifenileno con base en 100 partes en peso de la composición.

Composición y método para formar un artículo que tiene propiedades mejoradas Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

El objeto de la invención se refiere a una composición y a un método para formar un artículo. Más específicamente, el objeto de la invención se refiere a la formación de un artículo a partir de un proceso de extrusión o de un proceso de moldeo por inyección.

2. Descripción del estado del arte

Se conocen en el arte diferentes composiciones termoplásticas diseñadas. En la Solicitud de Patente Japonesa No. 59-11360A se divulga una composición de resina termoplástica resistente al impacto. La composición contiene 50 99 partes en peso de una polisulfona aromática y 1 - 50 partes en peso de un copolímero que contiene epoxi que se funde por calentamiento y después se mezclan. El copolímero que contiene epoxi incluye de 1 - 50% en moles de un monómero que contiene un grupo epoxi y 50 - 99% en moles de un monómero que no contiene grupos epoxi. La Solicitud de Patente Japonesa No. 59-11360A divulga además que se pueden añadir otras resinas termoplásticas a la composición, tales como poliestireno, Nylon-6, Nylon-66, etc. El método de preparación de la composición incluye la mezcla en seco de la polisulfona y el copolímero que contiene epoxi. El material mezclado en seco es entonces fundido-amasado en una extrusora para producir aglomerados de la composición deseada y estos se suministran a un moldeador de inyección y se moldean las muestras.

Con referencia a la Tabla 1 de la Solicitud de Patente Japonesa No. 59-11360A, los ejemplos de trabajo 1 - 5 incluyen la presente polisulfona en una cantidad de 65 a 90 partes en peso y al copolímero que contiene epoxi presente en una cantidad de 10 a 35 partes en peso. Se determinaron experimentalmente diferentes propiedades para cada uno de los ejemplos de trabajo, tales como la resistencia al impacto Izod y la temperatura de deflexión térmica con carga. En el ensayo de resistencia al impacto Izod (ASTM D256) oscila un péndulo en una pista y golpea una muestra en forma de voladizo con muescas. En otras palabras, la muestra está soportada por un solo extremo. Se mide la energía requerida para romper la muestra a medida que el péndulo sigue su camino. El resultado del ensayo Izod, se expresa típicamente en términos de la energía perdida (kg-cm, pie-libra, o J) por unidad de espesor de la muestra (en cm o en pulgadas) en la muesca. Además, los resultados pueden ser reportados como la pérdida de energía por unidad de área de sección transversal en la muesca (KJ/m2, kg-cm/cm2, o pie-lb/pulgada2) . La Temperatura de deflexión térmica con carga (HDT) (ASTM D648) es la temperatura a la cual una carga aplicada hace que una muestra apoyada en ambos extremos se deforme 0, 25 mm. Las dos cargas comúnmente utilizadas son 0, 46 MPa (66 psi) y 1, 8 MPa (264 psi) . Más específicamente, la carga se aplica en el centro de la muestra al mismo tiempo que se eleva la temperatura de la muestra. Es común disponer la muestra en un baño de líquido y elevar la temperatura del baño de líquido hasta que se obtiene la HDT.

El Ejemplo de Trabajo 1 tiene 90 partes en peso de polisulfona y 10 partes por peso del copolímero de etileno/metacrilato de glicidilo (relación en peso 90/10) y produjo una muestra que tiene una resistencia al impacto Izod de 25 kg cm/cm con muesca (30, 25 KJ/m2) y una HDT de 171º C. El Ejemplo de Trabajo 2 tiene 80 partes en peso de polisulfona y 20 partes en peso del copolímero de etileno/metacrilato de glicidilo (relación en peso 90/10) y produjo una muestra que tiene una resistencia al impacto Izod de 27 kg cm/cm con muesca (32, 67 KJ/m2) y una HDT de 168°. C. El Ejemplo de Trabajo 4 tiene 80 partes en peso de polisulfona y 20 partes en peso del copolímero de etileno/acetato de vinilo/metacrilato de glicidilo (relación en peso 90/5/5) y produjo una muestra que tiene una resistencia al impacto Izod de 31 kg cm/cm con muesca (37, 51 KJ/m2) y una HDT de 163° C.

Con referencia a los Ejemplos Comparativos 1 y 4, se forma un artículo sólo a partir de la polisulfona. En el Ejemplo Comparativo 1, se mezcla la composición con una extrusora de tornillo tipo Dulmadge, mientras que en el Ejemplo Comparativo 4, se mezcla la composición con una extrusora de un solo tornillo equipada con un tornillo que tiene una relación de compresión de 2, 6/1. El tipo diferente de tornillo afecta las propiedades del artículo resultante. El Ejemplo Comparativo 1 tenía una resistencia al impacto Izod de 4, 5 kg cm/cm con muesca (5, 45 KJ/m2) y una temperatura de deflexión térmica con carga de 175° C. El Ejemplo Comparativo 4 tenía una resistencia al impacto Izod de 5, 6 kg cm/cm con muesca (6, 78 KJ/m2) y una temperatura de deflexión térmica con carga de 203° C.

Sorprendentemente, se ha determinado experimentalmente que la fabricación de los artículos como se enseña en la Solicitud de Patente Japonesa 59-11360A da como resultado una distribución no uniforme del copolímero que contiene epoxi a través de la polisulfona, como se ilustra en la Figura 1 (estado del arte) . El copolímero que contiene epoxi no se dispersa homogéneamente dentro de la polisulfona de tal manera que la apariencia de la superficie es visiblemente incompatible lo que indica acumulaciones inconsistentes del copolímero que contiene epoxi. Las acumulaciones del copolímero que contiene epoxi dan como resultado un artículo frágil y que tiene pobres propiedades físicas.

Las composiciones convencionales y los métodos convencionales para la formación de un artículo a partir de las composiciones en la técnica relacionada se caracterizan por una o más deficiencias. Específicamente, las composiciones de la técnica relacionada y los métodos dan como resultado una distribución no uniforme del copolímero que contiene epoxi dentro de la polisulfona de tal manera que las propiedades físicas del artículo son insuficientes.

Resumen de la invención y sus ventajas La presente invención proporciona una composición y un método para formar un artículo. La composición incluye (A) una resina base y (B) un plastificante. La resina base (A) está sustancialmente libre de sulfuros de polifenileno e incluye al menos una poliéter sulfona y una polisulfona. La resina base tiene grupos terminales seleccionados entre al menos grupos hidroxilo, grupos alcoxi, grupos haluro de alquileno, y halógenos y un peso molecular promedio de 20.000 a 50.000. El plastificante (B) está sustancialmente libre de compuestos estirénicos y está presente en una cantidad de 1 a 25 partes en peso con base en 100 partes en peso de la composición. El plastificante incluye un copolímero de (i) un alquileno y (ii) un compuesto que contiene epoxi presente en una cantidad de 1 a 20 partes en peso con base en 100 partes en peso del plastificante. El método de formación del artículo incluye las etapas de proporcionar la resina base y el plastificante y formar el artículo a partir de la resina base y el plastificante a través de un proceso de extrusión o de un proceso de moldeo por inyección.

El artículo formado a partir del proceso de extrusión o del proceso de moldeo por inyección con la presente invención tiene propiedades físicas mejoradas. Los expertos en la materia podrían prever que cuando se añade un plastificante a una resina base, el artículo resultante tendría una mejor ductilidad y flexibilidad, pero tendría propiedades térmicas inferiores. La presente invención consigue mejorar las propiedades físicas, tales como la resistencia al impacto, mientras que todavía mantiene las propiedades térmicas, tales como la temperatura de deflexión térmica con carga. Se cree que la nueva composición y el método para formar el artículo de acuerdo con la presente invención resulta en estas propiedades mejoradas.

Breve descripción de los dibujos Otras ventajas de la presente invención se apreciarán más fácilmente, al tiempo que serán mejor comprendidas haciendo referencia a la siguiente descripción detallada cuando se la considera en relación con los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un artículo del estado del arte que tiene un plastificante no uniformemente disperso o distribuido dentro de una resina base;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de un artículo formado de acuerdo con la presente invención que tiene el plastificante uniformemente dispersado por toda la resina base;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una tubería de aceite que tiene un revestimiento para la tubería formado a partir de la composición de la invención;... [Seguir leyendo]

1. Un método para formar un artículo, comprendiendo dicho método las etapas de:

proporcionar una resina base (A) sustancialmente libre de sulfuros de polifenileno y que comprende al menos una entre una poliéter sulfona y una polisulfona, en donde la resina base tiene grupos terminales seleccionados entre al menos uno de los grupos hidroxilo, de los grupos alcoxi, de los grupos haluro de alquileno, y halógenos y un peso molecular promedio en peso de 20.000 a 50.000;

proporcionar un plastificante (B) que contiene aproximadamente menos de 2, 5 partes en peso de compuestos estirénicos con base en 100 partes en peso del plastificante y presente en una cantidad de 1 a 25 partes en peso con base en 100 partes en peso de la composición, en donde el plastificante comprende un copolímero de (i) un alquileno y (ii) un compuesto que contiene epoxi presente en una cantidad de 1 a 20 partes en peso con base en 100 partes en peso del plastificante; y formar el artículo a partir de una composición que contiene la resina de base (A) y el plastificante (B) a través de un proceso de extrusión o de un proceso de moldeo por inyección, en donde "sustancialmente libre de sulfuros de polifenileno" significa que la composición contiene aproximadamente menos de 2, 5 partes en peso de sulfuros de polifenileno con base en 100 partes en peso de la composición.

2. Un método como se expone en la reivindicación 1 en el que la etapa de formar el artículo se define además como coextrusión de la resina base y el plastificante.

3. Un método como se expone en la reivindicación 2 en el que la etapa de coextrusión comprende añadir el plastificante posteriormente a la resina base para precalentar la resina base antes de añadir el plastificante.

4. Un método como se expone en la reivindicación 2 en el que la etapa de coextrusión se define además como mezclar en forma homogénea el plastificante con la resina base para mejorar las propiedades físicas del artículo.

5. Un método como se expone en la reivindicación 1 en el que el plastificante comprende además (iii) un acrilato de alquilo presente en una cantidad de 1 a 35 partes en peso con base en 100 partes en peso del plastificante.

6. Un método como se expone en la reivindicación 5 en el que el acrilato de alquilo se selecciona entre al menos uno de acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, y acrilato de butilo.

7. Un artículo formado de acuerdo con un método como se expone en la reivindicación 1.

8. Un artículo como se expone en la reivindicación 7 que tiene una temperatura de deflexión térmica de al menos 165 grados Celsius bajo una carga de 1, 8 MPa.

9. Un artículo como se expone en la reivindicación 7 que tiene una resistencia al impacto Charpy con muesca de 28 a 65 kilojulios por metro cuadrado.

10. Un artículo como se expone en la reivindicación 7 que tiene una resistencia a la tracción en el punto de rompimiento de 25 a 65 MPa.

11. Un artículo como se expone en la reivindicación 1 definido adicionalmente como un revestimiento para una tubería que tiene una mayor resistencia térmica y química.

Figura 1 Estado del arte

Figura 2

Figura 3

Figura 5

Figura 4

Figura 6