Composición de elastómeros termoplásticos que contiene microgeles.

Composición de elastómeros termoplásticos, que contiene al menos un material termoplástico (A),

seleccionadode PA-6, PA-4, PA-66, PA-69, PA-610, PA-11, PA-12, PA 612, PA-MXD6 y elastómeros termoplásticos en forma depoliamidas termoplásticas (TPE-A) y al menos un microgel (B) obtenido mediante polimerización en emulsión,reticulado no mediante radiación de alta energía a base de partículas de caucho, seleccionado de copolímeros depolibutadieno-acrilonitrilo (NBR) con contenidos de acrilonitrilo del 5 - 60 por ciento en peso, cauchos de nitrilocarboxilados (X-NBR) y cauchos de nitrilo parcial o completamente hidrogenados (HNBR), en la que los microgelespresentan una forma esférica esencialmente uniforme y la proporción en peso de material termoplástico (A) /microgel (B) asciende a de 1 : 99 a 99 : 1.

Composición de elastómeros termoplásticos que contiene microgeles Introducción:

La presente invención se refiere a una composición de elastómeros termoplásticos que contiene materiales termoplásticos así como microgeles reticulados, que no están reticulados mediante radiación de alta energía, a procedimientos para su preparación, a su uso para la preparación de artículos moldeados que pueden tratarse termoplásticamente, así como artículos moldeados fabricados a partir de la composición de elastómeros termoplásticos.

Estado de la técnica

Se conoce el uso de microgeles para el control de propiedades de elastómeros (por ejemplo documentos EP-A405216, DE-A 4220563, GB-PS 1078400, DE 19701487, DE 19701489, DE 19701488, DE 19834804, DE 19834803, DE 19834802, DE 19929347, DE 19939865, DE 19942620, DE 19942614, DE 10021070, DE 10038488, DE 10039749, DE 10052287, DE 10056311 y DE 10061174) . En los documentos EP-A-405216, DE-A-4220563 así como en el documento GB-PS-1078400 se reivindica el uso de microgeles de CR, BR y NBR en mezclas con cauchos que contienen dobles enlaces. En el documento DE 19701489 se describe el uso de microgeles posteriormente modificados en mezclas con cauchos que contienen dobles enlaces tales como NR, SBR y BR.

El uso de microgeles para la preparación de elastómeros termoplásticos no se enseña en ninguno de estos documentos.

En Chinese Journal of Polymer Science, volumen 20, n.º 2, (2002) , 93 - 98, se describen microgeles completamente reticulados mediante radiación de alta energía y su uso para el aumento de la resistencia al impacto de plásticos. De manera similar, el documento US 20030088036 A1 da a conocer composiciones de resina de curado térmico, reforzadas, en cuya preparación se mezclan igualmente partículas de microgel reticuladas por radiación con prepolímeros de curado térmico (véase también el documento EP 1262510 A1) . En estos documentos se menciona como fuente de radiación preferida para la preparación de las partículas de microgel una fuente radiactiva de cobalto. Mediante el uso de la reticulación por radiación se obtienen partículas de microgel reticuladas de manera muy homogénea. Sin embargo, es desventajoso en este tipo de reticulación particularmente que una transferencia de este procedimiento de la escala de laboratorio a una instalación a gran escala no es realista tanto por puntos de vista económicos como por aspectos de seguridad en el trabajo. En los documentos mencionados no se usan microgeles reticulados no mediante radiación de alta energía. Adicionalmente, con el uso de microgeles completamente reticulados por radiación, es inmediata la modificación modular desde la fase de matriz hasta la fase dispersa. Mediante esto pueden producirse, con solicitación repentina, efectos de discontinuidad entre la matriz y la fase dispersa, de manera que se ven afectadas las propiedades mecánicas, el comportamiento de hinchamiento y la corrosión interna por fisuras etc.

Por el documento DE 3920332 se conocen composiciones de resinas reforzadas con caucho que comprenden (i) una resina de matriz con una temperatura de transición vítrea de al menos 0 ºC y (ii) del 1 % al 60 % en peso de partículas de caucho dispersas en la resina de matriz. Las partículas dispersas están caracterizadas porque están constituidas por copolímeros de bloque hidrogenados de un dieno conjugado y un compuesto aromático de vinilo. Las partículas presentan forzosamente dos temperaturas de transición vítrea, encontrándose una a -30 ºC o inferior. Las partículas presentan una estructura de microfases de microfases separadas con segmentos duros y segmentos blandos, en la que los segmentos duros y los segmentos blandos están laminados entre sí de manera alterna en forma de capas múltiples concéntricas. La preparación de estas partículas especiales es muy costosa, dado que debe prepararse inicialmente una solución en disolventes orgánicos a partir de los productos de partida para las partículas (copolímeros de bloque) . En la segunda etapa se añade agua y eventualmente emulsionantes, se dispersa la fase orgánica en agregados adecuados, se extrae a continuación el disolvente y se fijan entonces las partículas dispersas en agua mediante reticulación con un peróxido. Es además muy difícil preparar, según este procedimiento, tamaños de partícula inferiores a 0, 25 μm, lo que es desventajoso para el comportamiento de flujo.

Por el documento DE 3922103 se conoce un procedimiento para la preparación de mezclas de polímeros termoplásticos en forma de polvo a partir de emulsiones acuosas mediante coagulación conjunta de un copolímero de tipo caucho parcialmente reticulado, en forma de partícula y de una resina termoplástica. Los copolímeros de tipo caucho parcialmente reticulados son copolímeros de injerto y presentan una estructura núcleo-envuelta. Por lo tanto no son copolímeros estadísticos. No se mencionan composiciones de elastómeros termoplásticos. Adicionalmente, los copolímeros de caucho obtenidos según este procedimiento están parcialmente reticulados y presentan una baja densidad de reticulación, de modo que el índice de hinchamiento es relativamente alto. Los copolímeros de tipo caucho poco reticulados de este tipo presentan una baja estabilidad de conformación en la incorporación en resinas termoplásticas o termoplásticos, se cizallan y los fragmentos se congregan para dar materiales conformados de manera irregular. Las inhomogeneidades que resultan de esto conducen a defectos en la superficie de los cuerpos moldeados termoplásticos (picaduras) . Por tanto son desventajosos los copolímeros de injerto de tipo caucho poco reticulados de este tipo.

Por el documento US 5536613 se conoce un procedimiento para la preparación de una composición de tóner que contiene una resina de tóner, que es una resina termoplástica parcialmente reticulada. Sin embargo, este documento menciona únicamente partículas termoplásticas. No se describen partículas de caucho.

Por el documento DE 10035493 se conoce un procedimiento para la preparación de partículas de caucho reticuladas. El documento DE 10035493 da a conocer también el uso de partículas de caucho reticuladas como carga en caucho y termoplásticos. Sin embargo no se describe la preparación de composiciones de elastómeros termoplásticos. El uso de partículas de caucho reticuladas como carga también implica el uso de partículas duras de microgel que presentan altas temperaturas de transición vítrea habitualmente superiores a 100 ºC y están reticuladas con altas cantidades de peróxido, de modo que no pueden resultar elastómeros termoplásticos.

De manera similar, el documento JP 02053803 describe microgeles con un contenido de estireno de al menos el 70 % en peso, que por consiguiente presentan temperaturas de transición vítrea superiores a 50 ºC, siendo por tanto termoplásticos. Por consiguiente no pueden formarse composiciones de elastómeros termoplásticos.

El documento US 4173556 describe composiciones “elastoplásticas” de caucho y poliamida. Estas composiciones se preparan mediante dos procedimientos distintos. El primer procedimiento es el procedimiento de la vulcanización dinámica, tal como se mencionó anteriormente. El segundo procedimiento implica la incorporación del caucho mediante molienda. No se describe la preparación ni la incorporación de microgeles.

El documento US 5.075.280 da a conocer aleaciones poliméricas blandas, que pueden tratarse termoplásticamente con propiedades elásticas, que contienen poliamidas y copolímeros de caucho particulados parcialmente reticulados, preparándose éstos a base de acrilatos.

El documento EP 0 153 587A da a conocer masa moldeadas termoplásticas elastoméricas que contienen polímeros termoplásticos parcialmente cristalinos, tales como particularmente poliamidas, y un polímero elástico de caucho preparado mediante polimerización en emulsión a base de acrilatos.

El documento EP 0 259 097A da a conocer modificadores de la resistencia al impacto que igualmente están basados en acrilatos.

El documento EP 0 122 516A da a conocer aleaciones poliméricas blandas de un caucho de injerto A) y un copolímero de tipo caucho parcialmente reticulado de un acril-acrilato D) .

El documento DE 199 21 415A da a conocer un procedimiento para la preparación de mezclas poliméricas usando cauchos de nitrilo con funcionalidad glicidilo. En caso de los cauchos de nitrilo con injerto de glicidilo se trata de microgeles reticulados que se preparan mediante polimerización en emulsión.

Objetivo Los materiales poliméricos pueden dividirse en varios grupos según su estructura, su comportamiento mecánico de deformación y de manera... [Seguir leyendo]

1. Composición de elastómeros termoplásticos, que contiene al menos un material termoplástico (A) , seleccionado de PA-6, PA-4, PA-66, PA-69, PA-610, PA-11, PA-12, PA 612, PA-MXD6 y elastómeros termoplásticos en forma de poliamidas termoplásticas (TPE-A) y al menos un microgel (B) obtenido mediante polimerización en emulsión, reticulado no mediante radiación de alta energía a base de partículas de caucho, seleccionado de copolímeros de polibutadieno-acrilonitrilo (NBR) con contenidos de acrilonitrilo de.

5. 60 por ciento en peso, cauchos de nitrilo carboxilados (X-NBR) y cauchos de nitrilo parcial o completamente hidrogenados (HNBR) , en la que los microgeles presentan una forma esférica esencialmente uniforme y la proporción en peso de material termoplástico (A) / microgel (B) asciende a de 1 : 99 a 99 : 1.

2. Composición de elastómeros termoplásticos según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas primarias del microgel (B) presentan una geometría casi esférica.

3. Composición de elastómeros termoplásticos según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque la desviación de los diámetros de una partícula primaria individual del microgel (B) , definida como