Mezclas compatibles de masas de moldeo termoplásticas.

Mezclas compatibles de al menos dos masas de moldeo termoplásticas diferentes incompatibles entre sí que contienen al menos uno de los grupos funcionales -COOH,

-OH, -SH, -NH2, -NHR, en las que una masa de moldeo termoplástica usada se selecciona del grupo de las poliamidas, caracterizadas porque contienen del 0, 01 al 10 % en peso de carbodiimidas y/o policarbodiimidas de la fórmula (I)

R'- (-N=C=N-R-) n-R" (I), en la que R significa un resto arileno o un resto aralquileno aromático o aralifático que porta en al menos una posición orto, preferentemente en ambas posiciones orto, con respecto al átomo de carbono aromático que porta el grupo carbodiimida, sustituyentes alifáticos y/o cicloalifáticos con al menos 2 átomos de C, preferentemente restos alifáticos ramificados o cíclicos con al menos 3 átomos de C, R' significa arilo, aralquilo o R-NCO, R-NHCONHR1, R-NHCONR1R2 y R-NHCOOR3, R" significa -N=C=N-arilo, -N=C=N-aralquilo, -NCO, -NHCONHR1, -NHCONR1R2 o -NHCOOR3, siendo R1 y R2 en R' y en R" independientemente uno de otro iguales o diferentes y representan un resto alquilo, cicloalquilo o aralquilo y R3 tiene uno de los significados de R1 o significa un resto poliéster o un resto poliamida y n significa un número entero de 2 a 5.000, preferentemente de 2 a 500.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04012875.

Solicitante: RHEIN CHEMIE RHEINAU GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: DUSSELDORFER STRASSE 23-27 68219 MANNHEIM ALEMANIA.

Inventor/es: TEBBE, HEIKO, DR., MULLER, VOLKER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08J3/20 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 3/00 Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares o la formación de mezclas. › Mezcla de polímeros con aditivos, p. ej. coloración.
  • C08K5/27 C08 […] › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Compuestos que contienen un átomo de nitrógeno enlazado a dos átomos de nitrógeno, p. ej. compuestos diazoamino.
  • C08K5/29 C08K 5/00 […] › Compuestos que contienen enlaces dobles carbono-nitrógeno.
  • C08L101/02 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 101/00 Composiciones de compuestos macromoleculares no específicos. › caracterizadas por la presencia de grupos específicos.
  • C08L67/00 C08L […] › Composiciones de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un éster carboxílico unido en la cadena principal (de poliéster-amidas C08L 77/12; de poliéster-imidas C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros.
  • C08L77/00 C08L […] › Composiciones de poliamidas obtenidas por reacciones que forman una amida carboxílica unida en la cadena principal (de polihidrazidas C08L 79/06; de poliamida-imidas o poliamida-ácidos C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros.
  • C08L79/00 C08L […] › Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace que contiene nitrógeno con o sin oxígeno o carbono solamente en la cadena principal, no previstos por los grupos C08L 61/00 - C08L 77/00.

PDF original: ES-2377400_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Mezclas compatibles de masas de moldeo termoplásticas Un objeto de la invención son mezclas compatibles de masas de moldeo termoplásticas, procedimientos para su preparación y el uso de las mezclas según la invención para la fabricación de láminas, fibras y cuerpos moldeados.

Las carbodiimidas y policarbodiimidas orgánicas son conocidas. Su química y su preparación se describen, por ejemplo, en Chemical Reviews, Vol 81 (1981) , páginas 589 a 639 y Angewandte Chemie 74 (1962) , páginas 801 a 806.

Las carbodiimidas y policarbodiimidas se usan preferentemente como estabilizantes frente a la disociación hidrolítica de plásticos a base de poliésteres tal como se describe, por ejemplo, en los documentos EP-A 0 602 477, US-A 2

853 473; US-A 2 853 518 y US-A 3 502 722. Según datos del documento DE-A 1 494 009 son adecuadas para ello, en particular, monocarbodiimidas aromáticas y/o cicloalifáticas que están sustituidas en las posiciones 2 y 2'. En el documento DE-A 1 285 747 se describen policarbodiimidas con un peso molecular superior a 500 y un contenido de más de 3 grupos carbodiimida como estabilizantes frente a la influencia del calor y la humedad en plásticos que contienen grupos éster.

Las mezclas de masas de moldeo termoplásticas son de interés creciente en la técnica, debido a que mediante la mezcla de polímeros conocidos pueden lograrse perfiles de propiedades personalizados nuevos, véase el documento USA5621031 para mezclas de poli (tereftalato de alquileno) y policarbonato. Además, sólo unas pocas de las masas de moldeo termoplásticas son miscibles entre sí. La mayor parte de las masas de moldeo termoplásticas son inmiscibles si no se toman medidas adiciones. No obstante, para lograr las propiedades óptimas es necesaria en la mayor parte de los casos una miscibilidad al menos parcial.

Para mejorar la miscibilidad se pueden usar diversos procedimientos conocidos en general. Con la mezcla de polímeros en estado fundido se obtiene solo una mezcla homogénea en el caso de polímeros compatibles. Otro procedimiento es la polimerización de monómeros sobre un polímero existente, la denominada polimerización por injerto. Este procedimiento está limitado a unos pocos monómeros y puede realizarse sólo con instalaciones especiales.

Otro procedimiento para mejorar la miscibilidad de masas de moldeo termoplásticas es el uso de los denominadoscompatibilizadores. Éstos reaccionan en la preparación de la mezcla químicamente con ambos componentes de mezcla y, de este modo, se obtiene una mejora de la miscibilidad. Otro procedimiento conocido es el uso de anhídrido de ácido maleico o, tal como se describe en el documento DE-A 19 739 686, el uso de bisoxazolinas como compatibilizadores. De todas las maneras, los compatibilizadores conocidos sólo pueden usarse con pocas mezclas de masas de moldeo termoplásticas. Simultáneamente, para la preparación de mezclas con anhídrido de ácido maleico deben usarse también peróxidos explosivos, lo que provoca un aumento de los costes de producción.

En la publicación técnica "Gummi Fasern Kunststoffe" GAK 5/2001, página 299, título: "Reaktives Blenden von unvertrÃglichen Kunststoffen am Beispiel von Polyamid und Polyestern" se evidencia la dificultad de realizar la extrusión reactiva mediante la funcionalización (degradación) de la poliamida en una etapa de extrusión y el propio proceso de mezcla reactivo mediante la transesterificación y acoplamiento de la mezcla en una segunda etapa de extrusión. Aquí se tiene también la dificultad técnica, es decir, que la disposición necesaria de dos extrusoras de doble eje no está fácilmente disponible y mediante la degradación de la poliamida con la transesterificación posterior del PET se producen dificultades para realizar un control del proceso con precisión.

Un objetivo de la presente invención fue proporcionar compatibilizadores que fueran adecuados en general y de forma económica para la preparación de mezclas de masas de moldeo termoplásticas y que se posibilitara con ello la preparación de esta mezcla.

Este objetivo pudo lograrse, sorprendentemente, usando carbodiimidas y/o policarbodiimidas como compatibilizadotes, con lo que se posibilita la preparación de mezclas compatibles de masas de moldeo 45 termoplásticas. Un objeto de la presente invención son mezclas compatibles de al menos dos masas de moldeo termoplásticas diferentes incompatibles entre sí que contienen al menos uno de los grupos funcionales -COOH, -OH, -SH, -NH2, -NHR y de las que una masa de moldeo termoplástica se selecciona del grupo de las poliamidas, que contienen del 0, 01 al 10 % en peso de carbodiimidas y/o policarbodiimidas de la fórmula (I)

R'- (-N=C=N-R-) n-R" (I) , 50 en la que R significa un resto arileno o un resto aralquileno aromático o aralifático que porta en al menos una posición orto, preferentemente en ambas posiciones orto, con respecto al átomo de carbono aromático que porta el grupo carbodiimida, sustituyentes alifáticos y/o ciclolalifáticos con al menos 2 átomos de C, preferentemente restos alifáticos ramificados o cíclicos con al menos 3 átomos de C,

R' significa arilo, aralquilo o R-NCO, R-NHCONHR1, R-NHCONR1R2 y R-NHCOOR3, R" significa -N=C=N-arilo, -N=C=N-aralquilo, -NCO, -NHCONHR1, -NHCONR1R2 o -NHCOOR3, siendo R1 y R2 en R' y en R" independientemente uno de otro iguales o diferentes y representan un resto alquilo, cicloalquilo o aralquilo y R3 tiene uno de los significados de R1 o significa un resto poliéster o un resto poliamida y n significa un número entero de 2 a 5.000, preferentemente de 2 a 500.

Un objeto de la invención es también un procedimiento para preparar las mezclas de masas de moldeo termoplásticos según la invención que está caracterizado porque se mezclan entre sí en el estado fundido masas de moldeo termoplásticas incompatibles entre sí con carbodiimidas y/o policarbodimiidas como compatibilizadores en la cantidad especificada previamente en una unidad de mezcla adecuada.

Además, es un objeto de la invención el uso de la mezcla según la invención para la fabricación de láminas, fibras o cuerpos moldeados.

Las carbodiimidas y/o policarbodiimidas (fórmula I) que se usan para la preparación de las mezclas según la invención pueden prepararse a partir de monoisocianatos y/o diisocianatos mediante condensación con disociación de dióxido de carbono a temperaturas elevadas, por ejemplo de 40 º C a 200 º C, en presencia de catalizadores. En el documento DE-A-11 30 594 se describen procedimientos adecuados. Como catalizadores han probado su eficacia, por ejemplo, bases fuertes y compuestos de fósforo. Preferentemente se usan óxidos de fosfoleno, fosfolidinas u óxidos de fosfolino. Para la preparación de las carbodiimidas y/o policarbodiimidas que se van a usar son adecuados todos los isocianatos, usándose preferentemente carbodiimidas y/o policarbodiimidas a base de isocianatos aromáticos sustituidos con alquilo C1 a C4 tales como, por ejemplo, 2, 6-diisopropilfenilisocianato, 2, 4, 6triisopropilfenil-1, 3-diisocianato, 2, 4, 6-trietilfenil-1, 3-diisocianato, 2, 4, 6-trimetilfenil-1, 3-diisocianato, 2, 4'diisocianatodifenilmetano, 3, 3', 5, 5'-tetraisopropil-4, 4'-diisocianatodifenilmetano, 3, 3', 5, 5'-tetraetil-4, 4'diisocianatodifenilmetano o sus mezclas, y a base de aralquilos sustituidos tales como 1, 3-bis- (1-metil-1-isocianatoetil) -benceno.

Masas de moldeo termoplásticas adecuadas para la preparación de las mezclas según la invención son todas las masas de moldeo termoplásticas conocidas que contengan al menos un grupo funcional del grupo de ácido carbóxilico, grupo hidroxilo, grupo amino o grupo mercapto y no sean compatibles entre sí. A este respecto, los grupos funcionales pueden representar un grupo terminal tal como, por ejemplo, poliamidas o poliésteres que están copolimerizados en la cadena polimérica, tales como, por ejemplo, alcohol de polivinilo, ácido poliacrílico o copolímeros de etileno y ácido acrílico o están injertadas en la cadena polimérica, tales como polietileno injertado con anhídrido de ácido maleico.

Las masas de moldeo termoplásticas según la invención se preparan usando un procedimiento de polimerización conocido, por ejemplo poliadición, policondensación o polimerización radical.

Son preferentes masas de moldeo termoplásticas a base de poliamida (por ejemplo poliamida 6, poliamida 6.6, poliamida 12, poliamida 4.6 y poliamida 11, poliamida 6.9, poliamida 6.10, poliamida 6.12 y sus mezclas) y poliamidas semiaromáticas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mezclas compatibles de al menos dos masas de moldeo termoplásticas diferentes incompatibles entre sí que contienen al menos uno de los grupos funcionales -COOH, -OH, -SH, -NH2, -NHR, en las que una masa de moldeo termoplástica usada se selecciona del grupo de las poliamidas, caracterizadas porque contienen del 0, 01 al 10 % en peso de carbodiimidas y/o policarbodiimidas de la fórmula (I)

R'- (-N=C=N-R-) n-R" (I) , en la que R significa un resto arileno o un resto aralquileno aromático o aralifático que porta en al menos una posición orto, preferentemente en ambas posiciones orto, con respecto al átomo de carbono aromático que porta el grupo carbodiimida, sustituyentes alifáticos y/o cicloalifáticos con al menos 2 átomos de C, preferentemente restos alifáticos ramificados o cíclicos con al menos 3 átomos de C, R' significa arilo, aralquilo o R-NCO, R-NHCONHR1, R-NHCONR1R2 y R-NHCOOR3, R" significa -N=C=N-arilo, -N=C=N-aralquilo, -NCO, -NHCONHR1, -NHCONR1R2 o -NHCOOR3, siendo R1 y R2 en R' y en R" independientemente uno de otro iguales o diferentes y representan un resto alquilo, cicloalquilo o aralquilo y R3 tiene uno de los significados de R1 o significa un resto poliéster o un resto poliamida y n significa un número entero de 2 a 5.000, preferentemente de 2 a 500.

2. Mezcla según la reivindicación 1, caracterizada porque una masa de moldeo termoplástica usada se selecciona del grupo de los poliésteres.

3. Procedimiento para la preparación de mezclas según las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque del 0, 01 al 10 % en peso, con relación a la totalidad de la mezcla, de carbodiimidas y/o policarbodiimidas se mezclan conjuntamente con al menos dos masas de moldeo termoplásticas que contienen al menos uno de los grupos funcionales -COOH, -OH, -SH, -NH2, -NHR en una unidad de mezcla a una temperatura superior a la temperatura de fusión de al menos uno de los componentes.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de mezcla se selecciona del grupo de unidades constituido por amasadoras, extrusoras de tornillo único, extrusoras de doble tornillo, extrusoras en cascada, extrusoras con desgasificación, extrusoras de varios tornillos y extrusoras de rodillos planetarios.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como unidad de mezcla se usa una extrusora de doble tornillo totalmente engranados en relación estrecha.

6. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como unidad de mezcla se usa una extrusora de tornillo único que opera según el principio de estator/rotor para una extrusión de alto rendimiento.

7. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como unidad de mezcla se usa una extrusora de tres tornillos.

8. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como unidad de mezcla se usa una extrusora de varios tornillos que opera según el principio de extrusora planetaria.

9. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como unidad de mezcla se usa una coamasadora que opera en continuo o en discontinuo.

10. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como unidad de mezcla se usa una amasadora de dispersión con una combinación rotor-estator de marcha lenta que trabaja en continuo.

11. Cuerpo moldeado a partir de mezclas según las reivindicaciones 1 a 2.

12. Cuerpo moldeado según la reivindicación 11, caracterizado porque se trata de láminas o fibras.

13. Cuerpo moldeado según la reivindicación 11, caracterizado porque se trata de carcasas de máquinas o de piezas de vehículos de motor.

14. Uso de carbodiimidas y/o policarbodiimidas como compatibilizadores para la preparación de mezclas de masas de moldeo termoplásticas incompatibles entre sí, caracterizado porque se mezclan, obteniéndose una mezcla, del 0, 01 al 10 % en peso de carbodimiidas y/o policarbodiimidas de la fórmula R'- (-N=C=N-R-) n-R" (I) , en la que

R significa un resto arileno o un resto aralquileno aromático o aralifático que porta en al menos una posición orto, preferentemente en ambas posiciones orto, con respecto al átomo de carbono aromático que porta el grupo carbodiimida, sustituyentes alifáticos y/o cicloalifáticos con al menos 2 átomos de C, preferentemente restos alifáticos ramificados o cíclicos con al menos 3 átomos de C, R' significa arilo, aralquilo o R-NCO, R-NHCONHR1, R-NHCONR1R2 y R-NHCOOR3, R" significa -N=C=N-arilo, -N=C=N-aralquilo, -NCO, -NHCONHR1, -NHCONR1R2 o -NHCOOR3, siendo R1 y R2 en R' y en R" independientemente uno de otro iguales o diferentes y representan un resto alquilo, cicloalquilo o aralquilo y R3 tiene uno de los significados de R1 o significa un resto poliéster o un resto poliamida y n representa un número entero de 2 a 5.000, preferentemente de 2 a 500, y al menos dos masas de moldeo termoplásticas diferentes incompatibles entre sí que contienen al menos uno de los grupos funcionales -COOH, -OH, -SH, -NH2, -NHR, en las que una masa de moldeo termoplástica usada está seleccionada del grupo de las poliamidas.


 

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