Composiciones de san reforzadas con fibra de vidrio con una rigidez y una tenacidad mejoradas.

Una composición de moldeo termoplástica que comprende los siguientes componentes:

Al menos el 5% de un copolímero A que consiste en:

1.1.1 72-76% de monómero(s) vinilaromático(s) A1

1.1.2 24-28% de componente(s) monomérico(s) de cianuro de vinilo A2,

5-50% de fibra de vidrio C, y que contiene como componente adicional:

0,01-10% de un copolímero D, que contiene:

D1: 70-100% de monómero(s) de metacrilato de alquilo

D2: 0-20% de monómero(s) de acrilato de alquilo

D3: 0-10% de otro monómero copolimerizable.

Composiciones de san reforzadas con fibra de vidrio con una rigidez y una tenacidad mejoradas Esta invención se refiere a composiciones de acrilonitrilo-butadieno-estireno reforzadas con fibra de vidrio con una rigidez y una tenacidad mejoradas.

Desde hace años se conocen las composiciones de moldeo termoplásticas basadas en acrilonitrilo-butadienoestireno (ABS) y un proceso para la preparación de composiciones de moldeo ABS termoplásticas. Esta invención se refiere a composiciones, cuerpos moldeados, láminas, y revestimientos especiales de acrilonitrilo-butadienoestireno reforzados con fibra de vidrio, que se pueden producir a partir de composiciones de moldeo termoplásticas y fibras de vidrio, y también a su utilización.

Se sabe desde hace décadas que las composiciones de moldeo termoplásticas se pueden preparar modificando copolímeros de estireno-acrilonitrilo mediante la incorporación de cauchos. A modo de ejemplo, esto se consigue mediante la copolimerización por injerto de estireno y acrilonitrilo en presencia de un caucho, y también mediante la posterior mezcla de este copolímero de injerto con una matriz copolimérica preparada por separado que, por ejemplo, puede estar compuesta de un copolímero de estireno-acrilonitrilo o de un copolímero de metilestirenoacrilonitrilo.

El documento EP-A 0 022200 desvela que se pueden preparar composiciones de moldeo termoplásticas que comprenden una matriz copolimérica constituida de estireno y acrilonitrilo, y también comprenden un copolímero de injerto compuesto de un látex de caucho, estireno, y acrilonitrilo. Aquí, en primer lugar se prepara un látex de polibutadieno mediante la polimerización con radicales libres utilizando peroxodisulfato de potasio como iniciador.

Este látex de caucho a continuación se somete a aglomeración, que sirve para agrandar las partículas de caucho. Esta aglomeración puede tener lugar, por ejemplo, mediante una reacción del látex de caucho con una emulsión de un copolímero constituido de etilacrilato y metacrilamida. A continuación se prepara el caucho de injerto mediante la reacción del látex de caucho aglomerado con estireno y acrilonitrilo, utilizando un iniciador.

Las mezclas termoplásticas reforzadas con fibra de vidrio (FV) también se conocen desde hace décadas. Normalmente dan lugar a un incremento en la rigidez y la resistencia del material, mientras que la elasticidad y en particular la resistencia al impacto con frecuencia se reducen significativamente. Para conseguir un refuerzo eficaz junto con una mínima pérdida de dureza, debe existir una adhesión o acoplamiento firme entre la matriz polimérica y las fibras de vidrio.

El documento JP 56/095953 describe composiciones de moldeo termoplásticas reforzadas con FV que contienen gránulos con FV y una matriz de estireno-acrilonitrilo libre de FV en presencia de un caucho que contiene un ácido soluble no reticulado. En el proceso de preparación, que es difícil de controlar, las fibras de vidrio sin embargo no se acoplan firmemente a la matriz termoplástica.

El documento DE 10 2004 059 238 desvela composiciones de moldeo que comprenden fibras de vidrio, copolímeros estirénicos y un promotor de la adhesión. Las composiciones termoplásticas sólo contienen pequeñas cantidades de copolímeros de estireno-acrilonitrilo.

En el documento DE-A 33 24 909 se desvela la utilización de un copolímero de estireno, acrilonitrilo y/o metilmetacrilato que contiene un grupo alcoxi dentro de una composición de moldeo ABS. No obstante, los copolímeros que contienen grupos epoxi son difíciles de producir a gran escala.

El documento DE-A 34 36 602 describe compuestos de resinas termoplásticas reforzadas por FV que constan de un polímero A de estireno, acrilonitrilo y metacrilatos, un polímero B de estireno, acrilonitrilo e imidas maleicas, y un polímero C que contiene estireno, acrilonitrilo y un caucho de injerto D. Las propiedades físicas de las mezclas poliméricas muestran que el acoplamiento de las fibras de vidrio con los copolímeros es inadecuado.

En el documento de Estados Unidos 5.039.719 se propone la utilización de copolímeros que contienen anhídrido 55 maleico o poliuretanos termoplásticos que tienen grupos isocianato, para el uso de un acoplamiento mejorado de fibras de vidrio a un copolímero ABS. No obstante, al utilizar este método, se reduce el índice de flujo fundido del ABS resultante y así el producto polimérico es menos adecuado para el moldeo por inyección.

El documento EP-A 03 03 919 describe composiciones de moldeo que contienen fibra de vidrio de A) un copolímero de estireno y acrilonitrilo y B) un terpolímero especial de estireno, acrilonitrilo y terc-butil (met) acrilato, que adicionalmente puede contener un caucho de injerto D. El monómero crucial es el terc-butil (met) acrilato que se descompone a temperaturas de formación del compuesto por encima de 200 °C aproximadamente en unidades monoméricas del ácido (met) acrílico e isobuteno.

Sin embargo, la formación del isobuteno gaseoso e inflamable durante la producción no es deseable para la producción a gran escala en un proceso industrializado.

El documento de Estados Unidos 6.210.269 describe la utilización de componentes de organo-estaño específicos para mejorar la reacción de acoplamiento con las FV en una composición de moldeo ABS. No obstante, los componentes de estaño son toxicológicamente adversos, en particular en aplicaciones como artículos para el

contacto con la comida, juguetes, envases cosméticos o dispositivos médicos.

Así, existe la necesidad técnica de tener una composición de moldeo ABS con un refuerzo mejorado entre las fibras de vidrio y el copolímero, sin tener un efecto negativo sobre otras propiedades tales como el índice de flujo fundido.

De acuerdo con la presente invención, de forma sorprendente se descubrió que al reducir el contenido de componente (s) monomérico (s) de cianuro de vinilo en el copolímero con monómero (s) vinilaromático (s) – la matriz SAN de la composición ABS – hasta una cantidad del 24-30% en peso, preferentemente 24-28% en peso, es posible mejorar las propiedades mecánicas así como el aspecto visual del ABS resultante reforzado con FV.

Se puede preparar una composición de moldeo termoplástica que comprende los siguientes componentes (indicados con los respectivos porcentajes en peso) :

1.1 5-95% de un copolímero A que consiste en:

1.1.1 70-76% de monómero (s) vinilaromático (s) A1

1.1.2 24-30% de componente (s) monomérico (s) de cianuro de vinilo A2

1.1.3 0-50% de uno o más monómeros copolimerizables insaturados A3,

1.2 0-60% de un caucho de injerto B que consiste en: 25

1.2.1 10-95% de un núcleo de caucho de injerto que comprende B1

1.2.1.1 80-100% de monómeros de tipo caucho, tales como butadieno, isopreno, acrilato de butilo, y siliconas B11

1.2.1.2 0-20% de monómeros insaturados dobles tales como divinilbenceno, alil (met) acrilato, y siliconas multifuncionales B12

1.2.2 5-90% de una envoltura de injerto B2 que comprende:

1.2.2.1 75-85% de monómero (s) vinilaromático (s) B21

1.2.2.2 15-25% de componente (s) monomérico (s) de cianuro de vinilo B22

1.2.2.3 0-50% de uno o más monómeros copolimerizables insaturados B23,

1.3 5-50% de fibra de vidrio C.

De acuerdo con la invención, se prepara una composición termoplástica que comprende (o preferentemente que consiste en) los siguientes componentes:

al menos el 5% de un copolímero A que consiste en:

1.1.1 72-76% de monómero (s) vinilaromático (s) A1

1.1.2 24-28% de componente (s) monomérico (s) de cianuro de vinilo A2

0-60% de un caucho de injerto B que consiste en:

1.2.1 10-95% de un núcleo de caucho de injerto B1 que contiene

1.2.1.1 80-100% de monómeros del grupo de butadieno, isopreno, acrilato de butilo y siliconas B11

1.2.1.2 0-20% de monómeros del grupo de divinilbenceno, alil (met) acrilato y siliconas multifuncionales B12

1.2.2 5-90% de una envoltura de injerto B2 que contiene

1.2.2.1 75-85% de monómero (s) vinilaromático (s) B21

1.2.2.2 15-25% de componente (s) monomérico (s) de cianuro de vinilo B22

1.2.2.3 0-50% de uno o más monómeros copolimerizables insaturados B23

5. 50%, preferentemente el 10-40%, de fibra de vidrio-C,

y como componentes adicionales:

D: 0, 01-10, preferentemente el 0, 05-5, más preferentemente el 0, 1-2% de un copolímero que contiene:

D1: 70-100% de monómero (s) de metacrilato de alquilo, D2: 0-20% de monómero (s) de acrilato de alquilo y D3: 0-10%... [Seguir leyendo]

1. Una composición de moldeo termoplástica que comprende los siguientes componentes:

Al menos el 5% de un copolímero A que consiste en:

1.1.1 72-76% de monómero (s) vinilaromático (s) A1

1.1.2 24-28% de componente (s) monomérico (s) de cianuro de vinilo A2,

5. 50% de fibra de vidrio C, y que contiene como componente adicional:

0, 01-10% de un copolímero D, que contiene:

D1.

7. 100% de monómero (s) de metacrilato de alquilo 15 D2: 0-20% de monómero (s) de acrilato de alquilo D3: 0-10% de otro monómero copolimerizable.

2. Una composición termoplástica de acuerdo con la reivindicación 1, que contiene como componente de fibras de vidrio C, fibras de vidrio que tienen un diámetro de 10 a 25 micrómetros y una longitud de 0, 1 a 15 mm. 20

3. Una composición termoplástica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, que contiene como componente funcional E adicional al menos un compuesto de bajo peso molecular que contiene un grupo epoxi o una función anhídrido maleico o imida maleica.

4. Una composición termoplástica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende, como componentes K adicionales, uno o más componentes seleccionados del grupo de agentes dispersantes (AD) , sustancias tamponantes (ST) , reguladores del peso molecular (RP) , agentes de relleno (AR) , y aditivos (D) .

5. Una composición termoplástica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, que contiene como componente F adicional al menos un polímero del grupo que comprende policarbonatos, PMMA, poliésteres, poliamidas, poliolefinas y poliuretanos termoplásticos.

6. Un proceso para la preparación de una composición termoplástica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende la preparación del copolímero A mediante la polimerización en masa o polimerización en solución o polimerización en emulsión, y a continuación la mezcla del copolímero termoplástico A y el componente de fibra de vidrio C y, también, si es apropiado, los componentes adicionales y/o los polímeros termoplásticos adicionales.

7. Uso de una composición termoplástica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 para la preparación de cuerpos moldeados. 40

8. Un cuerpo moldeado, producido a partir de una composición termoplástica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.