Polímero vinilaromático conductor cargado con negro de humo.

Una composición que comprende:

- del 35 al 65 % en peso de un polímero vinilaromático radical que contiene al menos el 80 % en peso deunidades polimerizadas derivadas del monómero vinilaromático,

- del 5 al 40 % en peso de copolímero de etileno y de un (met)acrilato de alquilo,

- del 2 al 20 % en peso de copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno,

- del 5 al 40 % en peso de negro de humo conductor para que la composición tenga una resistividad volumétrica,medida según la norma IEC: 93, que varíe de 1.104 a 1.109 Ohm.cm, y de tal manera que la proporción en pesode la cantidad de copolímero de etileno y de un (met)acrilato de alquilo con respecto a la cantidad de negro dehumo varíe de 0,8 a 1,2.

Polímero vinilaromático conductor cargado con negro de humo La invención se refiere al campo de composiciones conductoras basadas en polímero vinilaromático que contiene negro de humo.

Estas composiciones se utilizan generalmente para ponerse en contacto con componentes electrónicos tal como en aplicaciones de tipo “embalaje para la electrónica” o plato-soporte para la manipulación de componentes electrónicos. En estas aplicaciones, se desea poder disipar fácilmente cargas electrostáticas para no dañar a los componentes electrónicos que están en contacto con la composición. Por tanto la composición debe presentar una resistividad volumétrica inferior a aproximadamente 1011 !. cm, sin ser por tanto totalmente conductora ya que una descarga eventual podría ser violenta y dañar los componentes. La introducción de negro de humo en un polímero en cantidad suficiente permite disminuir su resistividad volumétrica. Las resistividades intermedias entre 105 y 1011 !. cm son generalmente difíciles de alcanzar debido a la curva de percolación del negro de humo. De hecho, en este intervalo de resistividades, la resistividad varía considerablemente con la tasa del negro de humo y por tanto este último debe dosificarse con mucha exactitud. De manera general, para un par negro de humo/polímero determinado puede considerarse que se tiene una curva de percolación cuya forma es la mostrada en la Figura 1.

La introducción de negro de humo en un polímero es generalmente difícil, sobre todo en un material de tipo poliestireno que acepta mal las cargas sólidas, lo que se traduce generalmente en una conductividad insuficiente y una pérdida de propiedades mecánicas (debido a la formación de aglomerados de negro de humo y por tanto también de zonas exentas de negro de humo y malas propiedades conductoras) . La dispersión del negro de humo debe ser por tanto suficientemente buena para que el material sea conductor y conserve buenas propiedades mecánicas. Además, dicha dispersión debe ser estable durante la transformación, particularmente con respecto a cizallas elevadas encontradas durante dicha transformación tal como inyección, bajo pena de pérdida de conductividad y de propiedades mecánicas. En efecto, una cizalla demasiado fuerte deteriora las partículas del negro de humo que pierden su conductividad.

Además, se desea que el material cargado de negro de humo conserve una buena resistencia al impacto, lo que se sabe que es difícil en el caso de los polímeros vinilaromáticos.

La invención resuelve los problemas anteriormente mencionados. La invención se refiere a una composición que comprende:

-del 35 al 65 % en peso de un polímero vinilaromático radical que contiene al menos el 80 % en peso de unidades

polimerizadas derivadas del monómero vinilaromático, -del 5 al 40 % en peso de copolímero de etileno y de un (met) acrilato de alquilo, -del 2 al 20 % en peso de copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno, -del 5 al 40 % en peso de negro de humo conductor para que la composición tenga una resistividad volumétrica,

medida según la norma IEC: 93, que varíe de 1.104 a 1.109 Ohm.cm, y de tal manera que la proporción en peso de la cantidad de copolímero de etileno y de un (met) acrilato de alquilo con respecto a la cantidad de negro de humo varíe de 0, 8 a 1, 2.

El documento JP 08 337714 A describe antiestáticos PS/PPE y en la página 5 proporciones de copolímero de etileno (met) acrilato (EEA) /negro de humo (CB) que varían de 2/25 a 6/25 o 3/5 y que no tienen nada que ver con la proporción 0, 8 a 1, 2.

El documento US 5.747.164 describe antiestáticos PS/PPE y en los Ejemplos 14 y 22 proporciones de copolímero de etileno (met) acrilato (EEA) /negro de humo (CB) de 8/12 y 5/12 que no tienen nada que ver con la proporción 0, 8 a 1, 2.

El documento US 5.707.199 describe antiestáticos PS/PPE y en el Ejemplo 5 una proporción de copolímero de etileno (met) acrilato (EEA) /negro de humo (CB) de 8/12 y que no tiene nada que ver con la proporción 0, 8 a 1, 2.

El documento JP 10 329278 A describe bicapas que comprenden una capa de PS cargada de negro de humo y una capa de copolímero de estireno-MMA. Estas mezclas no son las mezclas de la invención.

La preparación de polímero vinilaromático se obtiene a partir de la polimerización radical de al menos un monómero vinilaromático. Esta puede ser un copolímero estadístico de un monómero vinilaromático y de un monómero diénico. También puede comprender una matriz de un polímero vinilaromático que envuelve nódulos de caucho tal como un polidieno. Un polidieno se obtiene de la polimerización de un monómero diénico.

La preparación de polímero vinilaromático puede ser un polímero vinilaromático de impacto modificado por un caucho, es decir que comprende una matriz de polímero vinilaromático que envuelve nódulos de caucho. El caucho es generalmente un polidieno tal como un polibutadieno. Dicha preparación se realiza generalmente por polimerización radical de al menos un monómero vinilaromático en presencia de caucho. Esta preparación es generalmente un poliestireno de impacto cuya matriz es de poliestireno y los nódulos de caucho son de

polibutadieno, comprendiendo dichos nódulos generalmente una o más oclusiones de poliestireno.

La preparación de polímero vinilaromático también puede ser un homopolímero de al menos un monómero vinilaromático como el poliestireno cristal.

La preparación de polímero vinilaromático puede comprender hasta el 20 % en peso, por ejemplo del 2 al 20 % en peso, de unidades polimerizadas de un dieno como el butadieno. Este dieno puede haberse introducido en dicha preparación en forma de un caucho en el campo de la fabricación de un polímero vinilaromático de impacto.

Por monómero vinilaromático, se entiende un monómero aromático de insaturación etilénica, tal como estireno, viniltolueno, alfa-metilestireno, metil-4-estireno, metil-3-estireno, metoxi-4-estireno, hidroxi-metil-2-estireno, etil-4estireno, etoxi-4-estireno, dimetil-3, 4-estireno, cloro-2-estireno, cloro-3-estireno, cloro-4-metil-3-estireno, terc-butil-3estireno, dicloro-2, 4-estireno, dicloro-2, 6-estireno y el vinil-1-naftaleno. El estireno es un monómero vinilaromático preferido. La preparación de polímero vinilaromático también puede comprender un copolímero de acetonitrilobutadieno-estireno (comúnmente denominado ABS) .

Por monómero diénico, se entiende un dieno seleccionado entre los dienos lineales o cíclicos, conjugados o no conjugados, tales como, por ejemplo, butadieno, 2, 3-dimetil-butadieno, isopreno, 1, 3-pentadieno, 1, 4-pentadieno, 1, 4-hexadieno, 1, 5-hexadieno, 1, 9-decadieno, 5-metilen-2-norborneno, 5-vinil-2-norborneno, 2-alquil-2, 5norbonadienos, 5-etil-2-norborneno, 5- (2-propenil) -2-norborneno, 5- (5-hexenil) -2-norborneno, 1, 5-ciclooctadieno, biciclo[2, 2, 2]octa-2, 5-dieno, ciclopentadieno, 4, 7, 8, 9-tetrahidroindeno e isopropilideno tetrahidroindeno. El butadieno es un monómero diénico preferido.

Tratándose de copolímero de etileno y de un (met) acrilato de alquilo, los alquilos pueden tener hasta 24 átomos de carbono. Son ejemplos de acrilato o de metacrilato de alquilo particularmente el metacrilato de metilo, el acrilato de etilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de isobutilo, el acrilato de 2-etilhexilo. El MFI (índice de flujo fundido o índice de fluidez en estado fundido) de estos copolímeros está ventajosamente comprendido entre 0, 3 y 50 g/10 min (190 °C -2, 16 kg) . Ventajosamente la cantidad de (met) acrilato está comprendida entre el 18 y el 40 % en peso y preferentemente entre el 22 y 28 % en peso. Estos copolímeros pueden fabricarse por polimerización radical en tubo o autoclave a presiones comprendidas entre 100 y 250 MPa (1000 y 2500 bares) . Como copolímero de etileno y de un (met) acrilato de alquilo preferido, puede citarse un copolímero de etileno y de acrilato de butilo.

El copolímero monómero vinilaromático-dieno es un copolímero multibloque que comprende al menos un bloque de polímero vinilaromático y al menos un bloque de polidieno, tal como los normalmente denominados SBS particularmente los comercializados con las marcas registradas FINACLEAR o FINAPRENE. Estos copolímeros pueden tener una estructura lineal o radial. Este copolímero contiene preferentemente del 10 al 70 % de dieno y del 90 al 30 % de monómero vinilaromático. Estos copolímeros se obtienen generalmente por polimerización aniónica.

Preferentemente, el monómero vinilaromático contenido en la preparación de polimérico vinilaromático radical y el monómero vinilaromático contenido en el copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende:

- del 35 al 65 % en peso de un polímero vinilaromático radical que contiene al menos el 80 % en peso de unidades polimerizadas derivadas del monómero vinilaromático, -del 5 al 40 % en peso de copolímero de etileno y de un (met) acrilato de alquilo, -del 2 al 20 % en peso de copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno, -del 5 al 40 % en peso de negro de humo conductor para que la composición tenga una resistividad volumétrica, medida según la norma IEC: 93, que varíe de 1.104 a 1.109 Ohm.cm, y de tal manera que la proporción en peso de la cantidad de copolímero de etileno y de un (met) acrilato de alquilo con respecto a la cantidad de negro de humo varíe de 0, 8 a 1, 2.

2. Composición de acuerdo con la reivindicación anterior caracterizada porque comprende una cantidad necesaria y suficiente de negro de humo conductor para que la composición tenga una resistividad volumétrica, medida según la norma IEC: 93, que varíe de 1.10 4 a 1.10 7 ohm.cm.

3. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el vinilaromático radical contiene del 2 al 20% en peso de unidades polimerizadas de un dieno.

4. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el polímero vinilaromático radical es un homopolímero.

5. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el polímero vinilaromático radical comprende una matriz de polímero vinilaromático que envuelve nódulos de caucho.

6. Composición de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizada porque el caucho es un polidieno.

7. Composición de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizada porque el polidieno es un polibutadieno.

8. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido de metacrilato en el copolímero de etileno y de un metacrilato de alquilo está comprendido entre 18 y 40% en peso.

9. Composición de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizada porque el contenido de metacrilato en el copolímero de etileno y de un metacrilato de alquilo está comprendido entre el 22 y el 28% en peso.

10. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el copolímero de etileno y de un metacrilato de alquilo es un copolímero de etileno y de acrilato de butilo.

11. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno contiene del 10 al 70 % de dieno y del 90 al 30 % de monómero vinilaromático.

12. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el negro de humo está presente en una proporción de al menos 15 % en peso y presenta una superficie específica, medida según la norma ASTM D 3037-89 por absorción de nitrógeno, inferior 200 m2/g.

13. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno está presente a una proporción del 2 al 6 % en peso.

14. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el monómero vinilaromático del polímero vinilaromático radical y el monómero vinilaromático de copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno, es estireno.

15. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dieno del copolímero de bloque monómero vinilaromático-dieno es butadieno.

16. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque su resistencia al impacto Charpy con entalladura, según la norma ISO 179:93, es al menos igual a la del polímero vinilaromático contenido en la misma.

17. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque no comprende ni polifenilenóxido (PPO) , ni copolímero de etileno y de acetato de etilo, ni poliéster.

18. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tiene una resistencia al impacto Charpy con entalladura que sobrepasa 13 kJ/m2 (norma ISO 179:93) , y un módulo de flexión superior a

1.350 (norma ISO 178:93.)

19. Composición de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tiene una resistividad volumétrica, medida según la norma IEC:93, que varía de 1.104 a 1.107 Ohm.cm y un módulo de flexión (norma ISO 178:93) superior a 1400 MPa.

20. Un procedimiento de fabricación de una composición de una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado

porque inicialmente se realiza una mezcla maestra que comprende el negro de humo y el copolímero de etileno y un (met) acrilato de alquilo, para después mezclar dicha mezcla maestra con la preparación de polímero vinilaromático y copolímero monómero vinilaromático-dieno.

21. La utilización de una composición de una de las reivindicaciones 1 a 19 para ponerse en contacto con componentes electrónicos.