MXPA02008172A

MXPA02008172A - Masa de moldeo de poliester de poca viscosidad.

Info

Publication number: MXPA02008172A
Application number: MXPA02008172A
Authority: MX
Inventors: Harald Haeger
Original assignee: Degussa
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2005-09-08
Also published as: CN1432603A; DE10200804A1; BR0300048A; US20030212174A1; NO20030112D0; CA2416061A1; EP1327657A1; JP2003213111A; NO20030112L

Abstract

Una masa de moldeo que contiene los siguientes componentes: a) 95 a 99.5 partes en peso de un poliester aromatico termoplastico, b) 5 a 0.5 partes en peso de un acido monocarboxilico, en donde la suma de las partes en peso de a) y b) arroja 100, c) 0.5 a 60% en peso, referido a la masa de moldeo, de aditivos en forma de particulas, laminas y/o fibras, seleccionados de entre rellenos, pigmentos, sustancias de refuerzo, aditivos que otorgan a la masa de moldeo propiedades antielectrostaticas o una conductibilidad electrica, agentes de nucleacion y agentes de proteccion contra llamas en forma de particulas, en donde la viscosidad de solucion del poliester contenido, medida como valor J conforme a la norma DIN 53 728/ISO 1628/Parte 5, se ubica en el intervalo de 50 a 80 cm3/g y el indice de fusion de la masa de moldeo, medido como MVR a 250°C/5 kg, es de 12 a 60 cm3/10 min, presenta un buen arreglo entre fluidez y propiedades mecanicas y se puede procesar para obtener piezas moldeadas por inyeccion pequenas.

Description

MASA DE MOLDEO DE POLIÉSTER DE POCA VISCOSIDAD La invención se refiere a una masa de moldeo de poca viscosidad, en particular para el moldeo por inyección, así como a una pieza moldeada fabricada con dicha masa de moldeo . En la industria de la electrotécnica y de la electrónica, la tendencia es hacia componentes cada vez más pequeños. Con lo anterior, continuamente se establecen requisitos más elevados a la fluidez de los plásticos. Estos requisitos son especialmente críticos cuando la masa de moldeo contiene rellenos o sustancias de refuerzo, con lo cual se reduce considerablemente la fluidez. Una posibilidad para mejorar la fluidez de los plásticos consiste en una reducción del peso molecular. Sin embargo, existen en este caso determinados límites, ya que con una reducción demasiado drástica del peso molecular también se afectan las propiedades mecánicas. En la producción de masas de moldeo de poliéster no es posible partir para ello de un tipo especial de poliéster fabricado por uno mismo, el cual se preparó con este fin especialmente conforme a las necesidades, ya que esta medida en el curso de una producción no se puede realizar por razones de costes, en particular en el caso de equipos de trabajo continuo. Más bien se intentaría partir de un tipo estándar de poliester y, en el mezclado, reducir simultáneamente el peso molecular. En la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica US-PS 4 882 375, para lo anterior se utiliza la sal sulfonato de un ácido monocarboxílico o dicarboxílico . Sin embargo, la reducción observada en dicho documento de la viscosidad de fusión, no es suficiente por mucho para el moldeo por inyección de piezas moldeadas pequeñas. El uso de ácidos dicarboxilicos sulfonados parece ser más eficiente en comparación con los ácidos monocarboxílieos sulfonados. Partiendo de este estado de la técnica, existía el objetivo de desarrollar una masa de moldeo de poliéster, la cual presentara una reducción aún más marcada de la viscosidad de fusión, o bien, un mayor mejoramiento de la fluidez, sin afectar demasiado las propiedades mecánicas de la masa de moldeo. Este objetivo se logró mediante una masa de moldeo, la cual contiene los siguientes componentes : a) 95 a 99.5 partes en peso, de preferencia 96 a 99 partes en peso y en particular 97 a 98.75 partes en peso de un poliéster aromático termoplástico, b) 5 a 0.5 partes en peso, de preferencia 4 a 1 parte en peso y en particular 3 a 1.25 partes en peso de un ácido monocarboxílico, en donde la suma de las partes en peso de a) y b) arroja 100, c) 0.5 a 60% en peso, de preferencia 2 a 55% en peso y en particular 4 a 50% en peso, respectivamente referido a la masa de moldeo, de aditivos en forma de partículas, láminas y/o fibras, seleccionados de entre rellenos, pigmentos, sustancias de refuerzo, aditivos que otorgan a la masa de moldeo propiedades antielectrostáticas o una conductibilidad eléctrica, agentes de nucleación y agentes de protección contra llamas en forma de partículas, d) 0 a 30% en peso de un agente de protección contra llamas no en forma de partículas, e) 0 a 20% en peso de un sinergisto, f) 0 a 5% en peso de otros aditivos y/o auxiliares del procesamiento, en donde la viscosidad de solución del poliéster contenido, medida como valor J conforme a la norma DIN 53 728/ISO 1628/Parte 5, se ubica en el intervalo de 50 a 80 cm3/g y de preferencia de 52 a 70 cm3/g, y el índice de fusión de la masa de moldeo, medido como MVR a 250°C/5 kg conforme a la norma DIN EN ISO 1133, es de 12 a 30 cm3/l0 min, de preferencia de 15 a 50 cm3/l0 min, en particular de 20 a 40 cm3/l0 min y especialmente de 20 a 35 cm3/l0 min. La invención también se refiere a piezas moldeadas que se fabricaron utilizando esta masa de moldeo.

Los poliésteres termoplásticos se obtienen mediante la policondensación de dioles con ácidos dicarboxílieos , o bien, sus derivados que forman poliésteres, tales como dimetilésteres . Los dioles adecuados tienen la fórmula HO-R-OH, en donde R es un radical divalente, ramificado o no ramificado, alifático y/o cicloalifático, con 2 a 40, de preferencia 2 a 12 átomos de carbono. Los ácidos dicarboxílieos adecuados tienen la fórmula HOOC-R ' -COOH, en donde R' es un radical aromático divalente con 6 a 20, de preferencia 6 a 12 átomos de carbono. Como ejemplo de dioles se citan etilenglicol , trimetilenglicol , tetrametilenglicol , 2-butendiol-l , , hexametilenglicol , neopentilglicol , ciclohexandimetanol , así como el diol-C36 dimerdiol . Los dioles se pueden utilizar individualmente o como mezcla de dioles. Como ácidos dicarboxílicos aromáticos entran en consideración, por ejemplo, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido 1,4-, 1,5-, 2,6- y 2,7-naftalindicarboxílico . Hasta 30% en moles de estos ácidos dicarboxílicos puede estar sustituido con ácidos dicarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos con 3 a 50 átomos de carbono y, de preferencia, con 6 a 40 átomos de carbono, tales como ácido succínico, ácido adipínico, ácido sebacínico, diácido dodecánico o ácido ciclohexan-1 , 4 -dicarboxílico .

Los ejemplos de poliésteres adecuados son polietilentereftalato, polipropilentereftalato, pollibutilentereftalato, polietilen-2 , 6-naftalato, polipropilen-2 , 6-naftalato y polibutilen-2 , 6-naftalato. La obtención de estos poliésteres es parte de la técnica anterior (DE-OSS 24 07 155, 24 07 156; Ullmann's Enzyklopádie der technischen Chemie, 4a edición, volumen 19, página 65 y siguientes, Verlag Chemie, Weinheim, 1980) . Como ácido monocarboxílico se puede utilizar en principio cualquier ácido de la fórmula: R-COOH R es un radical alifático, cicloalifático o aromático; de preferencia posee cuando menos 5 átomos de carbono. Se pueden utilizar, por ejemplo, ácido hexancarboxílico, ácido 2 -etilhexancarboxílico, ácido esteárico, ácido ciclohexancarboxílico, ácido benzoico, ácido o-, m- ó p-metilbenzoico, ácido t-butilbenzoico, ácido p-fenilbenzoico, ácido p-fenoxibenzoico o ácido naftalin-2-carboxílico, ya sea individualmente o como mezcla. La masa de moldeo de poliéster puede contener hasta 60% en peso, de preferencia hasta 55% en peso y en particular 4 a 50% en peso de rellenos o agentes de refuerzo en forma de fibras, láminas o partículas, o mezclas de estos materiales.

Como rellenos o sustancias de refuerzo en forma de fibras se citan aquí a manera de ejemplo fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de titanato de potasio y silicatos en forma de fibras, tales como volastonita. Los rellenos o sustancias de refuerzo en forma de láminas son, por ejemplo, mica, talco o grafito. Como rellenos o sustancias de refuerzo en forma de partículas se citan aquí a manera de ejemplo esferas de vidrio, harina de cuarzo, caolín, nitruro de boro, carbonato de calcio, sulfato de bario, silicatos, nitruro de silicio, dióxido de titanio, negro de humo, así como óxidos u hidratos de óxido de magnesio o aluminio. La masa de moldeo de poliéster puede contener también agentes de protección contra flamas, los cuales no tienen forma de partículas, en cantidades de 0 a 30% en peso y de preferencia en cantidades de 0.1 a 25% en peso. En lo anterior, entran en consideración todos los agentes de protección contra llamas que se utilizan normalmente para las masas de moldeo de poliéster. Los agentes de protección contra llamas adecuados, los cuales tienen forma de partículas [componente c) ] o no tienen forma de partículas [componente d) ] , son, por ejemplo, difenilo de polihalógeno, difeniléter de polihalógeno, ácido polihaloftálico y sus derivados, oligocarbonatos y policarbonatos de polihalógeno o Asimismo, la masa de moldeo puede contener otros aditivos y/o auxiliares de procesamiento, por ejemplo, antioxidantes, estabilizantes térmicos, fotoestabilizantes , colorantes, pigmentos, lubricantes, agentes de desmoldeo o auxiliares de fluidez. La masa de moldeo de poliéster se puede preparar conforme a procedimientos conocidos, mezclando los componentes de partida en dispositivos de mezclado habituales, en particular extrusoras de dos tornillos sin fin, y extruyéndolos a continuación. Después de la extrusión, el extrudado se enfría, se granula y se seca. La viscosidad de solución del poliéster contenido en la masa de moldeo, se mide conforme a la norma DIN 53 728/ISO 1628/Parte 5, a 25°C en una solución al 0.5% en peso del poliéster, en una mezcla de fenol/1 , 2 -diclorobenceno (proporción de peso 1:1) . En la preparación de la solución se pesa la cantidad correspondiente de la masa de moldeo; posteriormente, los componentes insolubles se separan por filtración o centrifugación. La masa de moldeo de conformidad con la invención se utiliza de manera especialmente ventajosa para piezas moldeadas pequeñas, en particular piezas moldeadas por inyección, por ejemplo, para componentes de relés, recipientes para capacitores, conectores de enchufe, alojamientos de semiconductores, regletas de clavijas de enchufe o componentes de S D (dispositivos montados en la superficie) . A continuación, la invención se ilustra a manera de ejemplo.

Ejemplo comparativo 1 Masa de moldeo estándar En la primera alimentación de una amasadora helicoidal doble del tipo Werner & Pfleiderer ZSK 30 M9/1, se dosificaron los siguientes materiales: 83 partes en peso de VESTODUR® 1000, un polibutilentereftalato de la Degussa AG con una viscosidad de solución J = 107 cm3/g, 14 partes en peso de óxido de antimonio (sinergisto) , 0.5 partes en peso de un estabilizante de procesamiento comercial, 0.5 partes en peso de un estabilizante térmico comercial, y 15 partes en peso de un concentrado de colorante de 15% en peso de negro de humo y 85% en peso de VESTODUR® 1000, a continuación, en la segunda alimentación se agregaron además : 105 partes en peso de fibras de vidrio y 17.5 partes en peso de un agente de protección contra llamas comercial, que contiene bromo. La temperatura de masa fue de 280 °C y las revoluciones 250 1/min. El producto se descargó como cuerda, se granuló y se secó 4 horas a 120°C. Los resultados de la prueba se reproducen en la Tabla 1.

Ejemplo comparativo 2 Como el ejemplo comparativo 1, con la única diferencia de que los 83 partes en peso de VESTODUR 1000 se reemplazaron por 83 partes en peso de un polibutilentereftalato correspondiente pero de menor peso molecular (J = 80 cm3/g) .

Ejemplo comparativo 3 Como el ejemplo comparativo 1, con la única diferencia de que en la primera alimentación se agregaron además 1.5 partes en peso de ácido tereftálico.

Ejemplo comparativo 4 Como el ejemplo comparativo 1, con la única diferencia de que en la primera alimentación se agregaron además 2 partes en peso de ácido tereftálico.

Ejemplo 1 Como el ejemplo comparativo 1, con la única diferencia de que en la primera alimentación se agregaron además 1.75 partes en peso de ácido benzoico.

Ejemplo 2 Como el ejemplo comparativo 1, con la única diferencia de que en la primera alimentación se agregaron además 2.25 partes en peso de ácido benzoico.

En la Tabla 1 se puede observar que la masa de moldeo de conformidad con la invención (Ejemplos 1 y 2), con una fluidez comparable, posee propiedades mecánicas similares o un poco mejores que una masa de moldeo en la que se utilizó un tipo especial de poliéster de menor peso molecular (Ejemplo Comparativo 2) , y que, además, la adición de un ácido monocarboxílico tiene como consecuencia un mejoramiento considerablemente mayor de la fluidez que cuando se agrega una cantidad comparable de ácido dicarboxilico. A pesar de la fluidez considerablemente mejorada, la cual facilitaría en sí un goteo más fácil, en el ensayo de combustión conforme a UL 94, se mantiene la clasificación en la clase de combustión V-O.

Tabla 1 Resultados de las pruebas Temperatura de masa 260°C, temperatura de molde 80°C, presión de inyección 1200 bar, velocidad frontal de flujo máxima 950 mm/s No se midió

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una masa de moldeo que contiene los siguientes componentes : a) 95 a 99.5 partes en peso de un poliéster aromático termoplástico , b) 5 a 0.5 partes en peso de un ácido monocarboxí1 ico , en donde la suma de las partes en peso de a) y b) arroja 100, c) 0.5 a 60% en peso, referido a la masa de moldeo, de aditivos en forma de partículas, láminas y/o fibras, seleccionados de entre rellenos, pigmentos, sustancias de refuerzo, aditivos que otorgan a la masa de moldeo propiedades antielectrostáticas o una conductibilidad eléctrica, agentes de nucleación y agentes de protección contra llamas en forma de partículas, en donde la viscosidad de solución del poliéster contenido, medida como valor J conforme a la norma DIN 53 728/ISO 1628/Parte 5, se ubica en el intervalo de 50 a 80 cm3/g y el índice de fusión de la masa de moldeo, medido como VR a 250°C/5 kg, es de 12 a 60 cm3/l0 min.

2. La masa de moldeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque contiene adicionalmente : d) máximo 30% en peso de un agente de protección contra llamas, e) máximo 20% en peso de un sinergisto, y/o f) máximo 5% en peso' de otros aditivos y/o auxiliares del procesamiento.

3. La masa de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la viscosidad de solución del poliéster contenido se ubica en el intervalo de 52 a 70 cm3/g.

4. La masa de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque su índice de fusión a 250°C/5 kg es de 15 a 50 cm3/10 min .

5. La masa de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque su índice de fusión a 250°C/5 kg es de 20 a 40 cm3/l0 min .

6. La masa de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque su índice de fusión a 250°C/5 kg es de 20 a 35 cm3/l0 min .

7. La masa de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el poliéster se selecciona del grupo integrado por polietilentereftalato, polipropilentereftalato, pollibutilentereftalato, polietilen-2 , 6-naftalato, polipropilen-2 , 6-naftalato y polibutilen-2 , 6 -naftalato .

8. Una pieza de moldeo fabricada con la masa de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores .

9. La pieza de moldeo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque se fabrica por moldeo por inyección.

10. La pieza de moldeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizada porque es un componente de relés, un recipiente para capacitores, un conector de enchufe, un alojamiento de semiconductores, una regleta de clavijas de enchufe o un componente de SMD (dispositivos montados en la superficie) .