Composiciones de policarbonato modificadas para el impacto.

Composición de resina comprende:

A) de 5 a 99 partes en peso de al menos un policarbonato aromático,

B) de 1 a 95 partes en peso de al menos un copolímero de caucho injertado que se obtiene mediante:

la polimerización en emulsión de estireno y acrilonitrilo en la relación ponderal 95:5 a 50:50, en la que el estireno y/o el acrilonitrilo se pueden sustituir completa o parcialmente con monómeros copolimerizables, sobre al menos dos látex de caucho, que comprenden:

un látex de caucho de butadieno (B1) que tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 de 100 a 250 nm, y un contenido en gel del 30 al 80 % en peso, y

un látex de caucho de butadieno (B2) que tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 superior a 350 nm, y un contenido en gel inferior al 75 % en peso,

C) opcionalmente de 0 a 50 partes en peso de uno o más (co)polímeros de al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en monómeros vinil aromáticos, cianuros de vinilo y ácidos carboxílicos insaturados y sus derivados,

D) opcionalmente de 0 a 25 partes en peso de aditivos poliméricos convencionales,

en la que el diámetro de partícula de peso medio D50 de la mezcla de los látex de caucho de butadieno (B1) y (B2) es superior a 350 nm e inferior a 1000 nm, y la cantidad de polímero de látex de caucho de butadieno (B1) en el copolímero de caucho injertado B) es del 1 al 49 % en peso (B1) y la cantidad de polímero de látex de caucho de butadieno (B2) es del 51 al 99 % en peso, basado en el peso total de los polímeros de látex de caucho en el copolímero de caucho injertado B),

el diámetro de partícula de peso medio D50 así como el contenido de gel que se determinan como se describe en la descripción.

Composiciones de policarbonato modificadas para el impacto

La invención se refiere a composiciones de policarbonato termoplásticas que están modificadas para el impacto con polímeros de tipo ABS.

Las composiciones de policarbonato (PC) de la invención que están modificadas para el impacto con polímeros de tipo ABS se caracterizan por su excelente ductilidad a baja temperatura, buenas propiedades de procesamiento expresadas por un índice de fluidez volumétrico (MVR) relativamente elevado y una buena estabilidad hidrolítica. Las composiciones de policarbonato modificadas para el impacto, por ejemplo, aquellas mezclas con ABS (polímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno) son conocidas por su elevada ductilidad a temperatura ambiente y a baja temperatura y sus buenas propiedades de procesamiento. No obstante, para la realización de usos exigentes, en particular geometrías de componentes complejos, con frecuencia es deseable mejorar adicionalmente las propiedades de procesamiento. Las medidas convencionales dan lugar a la mejora deseada, sin embargo, como norma general provocan un deterioro en la tenacidad. Esto es crítico en vista de que, como norma, sobre los componentes de PC/ABS, por ejemplo, piezas de seguridad en la construcción de automóviles, son necesarios altos requerimientos de calidad de ductilidad, en algunos casos hasta temperaturas bajas.

Del documento EP 0704488 B1 se conocen composiciones de moldeo de PC/ABS con polímeros injertados que están basadas en un látex polimérico de caucho que tiene un diámetro medio de partícula de peso medio D50 entre 0,20 y 0,35 pm. Para el uso de látex poliméricos de caucho fuera de este intervalo se informa que, en particular, se reduce significativamente el impacto a baja temperatura.

Del documento WO 01/62812 A1 se conoce la siguiente composición. La composición contiene dos polímeros injertados y un polímero termoplástico que se puede describir brevemente como:

- primer injerto de monómeros de estireno y acrilonitrilo sobre un primer látex de caucho con un diámetro D5o de 80 a 220 nm en el que este látex de caucho se proporciona mediante polimerización en emulsión con alimentación de siembra usando una siembra con un diámetro de 10 a 100 nm

- segundo injerto de monómeros de estireno y acrilonitrilo sobre un segundo látex de caucho con un diámetro D5o de 340 a 480 nm en el que este caucho se proporciona mediante polimerización en emulsión con alimentación de siembra usando como siembra el primer látex de caucho

- copolímero libre de caucho a partir de estireno y acrilonitrilo.

Se ha informado que los injertos se pueden polimerizar por separado o se pueden producir en un injerto común de una mezcla de dos látex de caucho, pero de los ejemplos sólo se conocen injertos que se polimerizan por separado. El documento WO 01/62812 A1 menciona una serie de resinas termoplásticas, que se pueden usar aparte del copolímero de estireno-acrilonitrilo, incluyendo policarbonato. No obstante no hay ejemplos específicos de mezclas de PC/ABS y en este documento así tampoco se enseña si esta composición tendría resultados beneficiosos en mezclas de PC/ABS. Además, ninguno de los ejemplos tiene los parámetros de los látex de butadieno como los que se usan en la presente invención.

De forma similar del documento WO 01/62850 A1 se conocen composiciones de las que se enseña que son adecuadas para composiciones de PC/ABS. Las composiciones contienen un polímero injertado sobre una mezcla de tres látex de caucho y un polímero termoplástico que se puede describir brevemente como:

- polímero injertado de monómero de estireno y acrilonitrilo sobre una mezcla de tres látex de caucho

- primer látex de caucho con un diámetro D50 de < 250 nm y un contenido en gel del 30 al 95 %

- segundo látex de caucho con un diámetro D50 de > 250 nm a 350 nm y un contenido en gel del 30 al 80 %

- tercer látex de caucho con un diámetro D50 de > 350 nm y un contenido en gel del 50 al 95 % en el que al menos uno de los látex de caucho se produce mediante polimerización en emulsión con alimentación de siembra

- copolímero libre de caucho a partir de estireno y acrilonitrilo.

No se enseña que esta composición tenga resultados beneficiosos en mezclas de PC/ABS. Nuevamente no hay ejemplos específicos de una composición de PC/ABS ni ninguno de los ejemplos cumple con las características de la presente invención.

De forma similar, del documento WO 01/62848 A1 se conocen composiciones de las que se reivindica que también son adecuadas para composiciones de PC/ABS. Las composiciones contienen al menos dos polímeros injertados sobre látex de caucho y un polímero termoplástico que se puede describir brevemente como:

- un primer polímero injertado de monómeros de estireno y acrilonitrilo sobre un primer látex de caucho con un diámetro D50 de 230 a 330 nm en el que el tercer látex de caucho se usa como siembra en la polimerización en emulsión del primer látex de caucho,

- un segundo polímero injertado de monómeros de estireno y acrilonitrilo sobre un segundo látex de caucho con un diámetro D50 de 340 a 480 nm en el que el tercer látex de caucho se usa como siembra en la polimerización en emulsión del segundo látex de caucho, y opcionalmente

- un tercer polímero injertado de monómeros de estireno y acrilonitrilo sobre un tercer látex de caucho con un diámetro D50 de 10 a 220 nm

- copolímero libre de caucho a partir de estireno y acrilonitrilo.

Se ha informado de que los injertos se pueden polimerizar por separado o se pueden producir en un injerto común de una mezcla de los dos o tres látex de caucho, pero de los ensayos sólo se conocen injertos en los que el primer y segundo látex de caucho se mezclan y a continuación se injertan juntos, y el tercer látex de caucho con un diámetro D50 se injerta por separado. El documento WO 01/62848 A1 menciona una serie de resinas termoplásticas, que se pueden usar además del copolímero de estireno-acrilonitrilo, incluyendo policarbonato. No obstante, no hay ejemplos específicos de mezclas de PC/ABS y así en este documento tampoco se enseña si esta composición tendría resultados beneficiosos en mezclas de PC/ABS. Además, ninguno de los ejemplos tiene los parámetros de los látex de butadieno como los usados en la presente invención.

Del documento WO 01/6640 A1 se conocen compuestos de PC/ABS que comprenden los siguientes componentes:

- policarbonato

- con caucho injertado con estireno y acrilonitrilo a base de al menos dos látex de caucho mientras que

- el primer látex de caucho tiene un diámetro D50 ^ 350 nm, preferentemente de 260 a 310 nm, específicamente 277 nm, y un contenido en gel < 70 % en peso y

- el segundo látex de caucho tiene un diámetro D50 ^ 350 nm y un contenido en gel > 70 % en peso

- copolímero libre de caucho a partir de estireno y acrilonitrilo.

Los ejemplos muestran que existe una mejora en propiedades como la resistencia al impacto y la elongación hasta rotura cuando se usa una mezcla de los cauchos mencionados anteriormente en comparación con un único látex de caucho con un diámetro D50 < 350 nm. No obstante, no se proporcionan datos en cuanto a la resistencia al impacto a baja temperatura, y parece que también sigue habiendo carencias en la ductilidad a baja temperatura. Por consiguiente aún es necesario mejorar las propiedades a baja temperatura, en particular, aún debe mejorarse el balance de propiedades como la resistencia al impacto y la ductilidad a bajas temperaturas.

Del documento DE 196 39 821 A1 se conocen compuestos de PC/ABS que comprenden los siguientes componentes:

- policarbonato

- con caucho injertado con estireno y acrilonitrilo a base de al menos uno o más látex de caucho mientras que como máximo del 70 % en peso de las partículas de caucho tienen un diámetro superior a 180 nm

- copolímero libre de caucho a partir de estireno y acrilonitrilo o polialquilentereftalato.

Los ejemplos demuestran que son visibles algunas mejoras con la presión de llenado pero parece que aún hay carencias en la ductilidad a baja temperatura.

El documento de Estados Unidos 2009/281216 A1 desvela composiciones que comprenden:

(A) de 10 a 99 partes en peso de policarbonato aromático;

(B) de 1 a 50 partes en peso de un polímero injertado obtenido mediante coprecipitación de una mezcla de al

menos dos dispersiones poliméricas injertadas B.1 y B.2, en las que el componente polimérico injertado B.1 se produce mediante la polimerización en emulsión usando un sistema redox como iniciador y la producción posterior del componente polimérico... [Seguir leyendo]

1. Composición de resina comprende:

A) de 5 a 99 partes en peso de al menos un policarbonato aromático,

B) de 1 a 95 partes en peso de al menos un copolímero de caucho injertado que se obtiene mediante:

la polimerización en emulsión de estireno y acrilonitrilo en la relación ponderal 95:5 a 50:50, en la que el estireno y/o el acrilonitrilo se pueden sustituir completa o parcialmente con monómeros copolimerizables, sobre al menos dos látex de caucho, que comprenden:

un látex de caucho de butadieno (B1) que tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 de 100 a 250 nm, y un contenido en gel del 30 al 80 % en peso,

y

un látex de caucho de butadieno (B2) que tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 superior a 350 nm, y un contenido en gel inferior al 75 % en peso,

C) opcionalmente de 0 a 50 partes en peso de uno o más (co)polímeros de al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en monómeros vinil aromáticos, cianuros de vinilo y ácidos carboxílicos insaturados y sus derivados,

D) opcionalmente de 0 a 25 partes en peso de aditivos poliméricos convencionales,

en la que el diámetro de partícula de peso medio D50 de la mezcla de los látex de caucho de butadieno (B1) y (B2) es superior a 350 nm e inferior a 1000 nm, y la cantidad de polímero de látex de caucho de butadieno (B1) en el copolímero de caucho injertado B) es del 1 al 49 % en peso (B1) y la cantidad de polímero de látex de caucho de butadieno (B2) es del 51 al 99 % en peso, basado en el peso total de los polímeros de látex de caucho en el copolímero de caucho injertado B),

el diámetro de partícula de peso medio D50 así como el contenido de gel que se determinan como se describe en la descripción.

2. Composición de resina de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los látex de caucho de copolímero de caucho injertado B) consisten en polímero de látex de caucho de butadieno (B1) y polímero de látex de caucho de butadieno (B2).

3. Composición de resina de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que el polímero de látex de caucho de butadieno (B1) tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 entre 150 y 220 nm y/o tiene un contenido de gel del 60 al 80 % en peso.

4. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el polímero de látex de caucho de butadieno (B2) tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 entre 360 y 450 nm, y/o tiene un contenido de gel inferior al 70 % en peso.

5. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el copolímero de

caucho injertado B) se obtiene mediante injerto común sobre una mezcla de los al menos dos látex de caucho, que

comprende dichos un látex de caucho de butadieno (B1) y (B2).

6. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el copolímero de caucho injertado B) se obtiene por injerto de estireno y acrilonitrilo sobre los látex de caucho de butadieno, preferentemente por injerto del 60 al 90 % en peso de estireno y del 10 al 40 % en peso de acrilonitrilo en los látex de caucho de butadieno, en donde los porcentajes en peso se refieren al peso total de estireno y de acrilonitrilo.

7. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el copolímero de

caucho injertado B) se obtiene por injerto de 30 a 50 partes en peso de estireno y de acrilonitrilo sobre 50 a 70

partes en peso de los látex de caucho de butadieno.

8. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el policarbonato aromático es un policarbonato basado en bisfenol A y fosgeno.

9. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende al menos un (co)polímero C) como se ha definido anteriormente.

10. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende al menos un (co)polímero C), que es un copolímero de estireno y de acrilonitrilo.

11. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el aditivo polimérico convencional (componente D) se selecciona del grupo de estabilizadores, agentes retardantes de la llama, agentes sinérgicos protectores frente a la llama, agentes antigoteo, lubricantes y agentes de desmoldeo, agentes de

nucleación, antiestéticos, cargas y sustancias de refuerzo, colorantes y pigmentos.

12. Composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende

A) del 30 al 80 % en peso de al menos un policarbonato aromático,

B) del 5 al 30 % en peso de al menos un copolímero de caucho injertado, y

C) del 10 al 40 % en peso de uno o más (co)polímeros, y

opcionalmente del 0 al 25 % en peso de aditivos poliméricos convencionales D),

cada uno como se ha definido anteriormente y en los que los porcentajes en peso están basados en el peso total de la composición de resina.

13. Proceso para la fabricación de la composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende las etapas de:

a) Preparación de al menos un copolímero de caucho injertado B) mediante polimerización en emulsión de estireno y acrilonitrilo en la relación ponderal de 95:5 a 50:50, en la que el estireno y/o el acrilonitrilo se pueden sustituir total o parcialmente por monómeros copolimerizables, sobre al menos dos látex de caucho, que comprenden:

un látex de caucho de butadieno (B1) que tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 de 100 a 250 nm, y un contenido en gel del 30 al 80 % en peso, y

un látex de caucho de butadieno (B2) que tiene un diámetro de partícula de peso medio D50 superior a 350 nm, y un contenido en gel inferior al 70 % en peso,

b) Mezcla del copolímero de caucho injertado B) obtenido en la etapa a) con al menos un policarbonato aromático A) y opcionalmente de 0 a 50 partes en peso de uno o más (co)polímeros de al menos un monómero seleccionado del grupo constituido por monómeros vinil aromáticos, cianuros de vinilo y ácidos carboxílicos insaturados y sus derivados, opcionalmente de 0 a 25 partes en peso de aditivos poliméricos convencionales.

14. Uso de la composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para la fabricación de artículos conformados o moldeados.

15. Artículos conformados o moldeados, que comprenden la composición de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones.