Alquilfenol para ajustar el peso molecular y copolicarbonato con propiedades mejoradas.

Copolicarbonatos que contienen como interruptor de cadena la unidad estructural derivada de p-terc-butilfenol y al menos un elemento constituyente de difenol de la fórmula

(2)**Fórmula**

en la que

R3 representa alquilo C1-C4,

R4 representa hidrógeno o alquilo C1-C4,

n representa 0, 1, 2 o 3,

y al menos un compuesto de dihidroxiarilo de la fórmula (3)

HO-Z-OH (3)

en la que

Z representa un resto de la fórmula (3 a)**Fórmula**

en la que

R6 y R7

independientemente uno de otro, representan H, alquilo C1-C18, alcoxi C1-C18, halógeno, o arilquilo o aralquilo en cada caso, dado el caso, sustituido,

X representa alquileno C1 a C6, alquilideno C2 a C5 o representa arileno C6 a C12.

presentando los copolicarbonatos las heterogeneidades siguientes:

A) copolicarbonatos con un contenido ≥ 50 % en moles y< 100 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 35.000 g/mol, IP ≥ (Mw/Mn)-1 es igual a 1,3 a 2,3,

B) copolicarbonatos con un contenido superior a 0 e inferior al 50 % en moles de elemento constituyente de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 16.000 a 35.000 g/mol, IP ≥ (Mw/Mn)-1 es igual a 1,2 a 2,4,

y habiéndose preparado los copolicarbonatos según un procedimiento en interfase en continuo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/003166.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ALFRED-NOBEL-STRASSE 10 40789 MONHEIM ALEMANIA.

Inventor/es: HEUER, HELMUT-WERNER, DR., WEHRMANN, ROLF, DR..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G64/14 (que contienen un agente de terminación o un agente de reticulación)

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Fragmento de la descripción:

Alquilfenol para ajustar el peso molecular y copollcarbonato con propiedades mejoradas

La invención se refiere a copolicarbonatos con una distribución del peso molecular estrecha, así como a composiciones de estos copolicarbonatos con aditivos seleccionados del grupo de los termoestabilizantes y los agentes de desmoldeo, a su uso para la fabricación de piezas moldeadas y a las piezas moldeadas que pueden obtenerse a partir de los mismos, así como al uso de alquilfenoles para ajustar el peso molecular de

copolicarbonatos.

Los copolicarbonatos pertenecen al grupo de los termoplásticos técnicos. Se usan en múltiples aplicaciones en los sectores eléctrico y electrónico, como material de carcasa de lámparas y en aplicaciones en las que se precisan propiedades térmicas y mecánicas particulares, por ejemplo secadores de pelo, aplicaciones en el sector del automóvil, cubiertas de plástico, vidrios de dispersión o elementos conductores de la luz, así como en cubiertas de lámparas o engarces de lámparas.

En estas aplicaciones son totalmente necesarias, prácticamente siempre, una buenas propiedades térmicas y mecánicas tales como temperatura Vicat (resistencia a la deformación por calor) y temperatura de transición vitrea. Para lograr una resistencia a la deformación por calor aumentada se debe recurrir a bisfenoles especiales, que son costosos de sintetizar y, por lo tanto, también caros.

Se sabe que estas propiedades, en polímeros, dependen del peso molecular. En general, aumentan con un peso molecular creciente y se acercan a un valor límite. A este respecto, no solo el peso molecular mismo tiene importancia, sino el índice de heterogeneidad molecular IP = (Mw/Mn)-1, dado que una heterogeneidad elevada repercute negativamente sobre las propiedades térmicas y mecánicas de los copolicarbonatos. Además, el peso molecular tiene una influencia directa sobre la viscosidad (viscosidad de la solución y viscosidad del material fundido) y, con ello, sobre la fluidez de una masa fundida polimèrica a una temperatura de procesamiento dada. No obstante, los productos de alto peso molecular fluyen peor y se pueden procesar solo, por lo tanto, con tiempos de ciclo claramente reducidos. Para satisfacer también en caso de un peso molecular reducido la resistencia mecánica y la resistencia contra la deformación por calor necesarias, esta vía, por lo tanto, no resulta practicable. Además, se sabe que los compuestos y los oligómeros de bajo peso molecular repercuten negativamente sobre las propiedades térmicas y mecánicas de los copolicarbonatos.

Los alquilfenoles, en particular el p-terc-butilfenol (en adelante se denomina de forma simplificada BUP), son conocidos como interruptores de cadena para la preparación de policarbonato por los documentos WO 01/51541, EP-A 1.249.463 y WO 2004/063249). Los documentos citados no describen, sin embargo, ni policarbonatos con una distribución del peso molecular definida ni el uso de alquilfenoles para la preparación de policarbonato con una distribución del peso molecular definida. En particular, no se pudo deducir ninguna indicación sobre la influencia de interruptores de cadena sobre la heterogeneidad molecular en composiciones de copolímeros dadas al usar fenol como interruptor de cadena ni sobre la temperatura Vicat.

El documento DE 10 2004 022 673 A1 divulga un copolicarbonato que se prepara a partir de bisfenol TMC y 4,4'- dihidroxidifeniléter, así como p-terc-butilfenol como interruptor de cadena según un procedimiento en lotes. Por los documentos DE 199 62 016 A1 y DE 39 18 406 A1 se conocen copolicarbonatos que se preparan según un procedimiento en lotes a partir de bisfenol TMC, bisfenol A y p-terc-butilfenol o isooctilfenol como interruptores de cadena.

Por lo tanto, existe el objetivo de desarrollar policarbonatos aromáticos con una resistencia a la deformación por calor mejorada, así como de encontrar una solución en caso de una viscosidad dada previamente/definida (viscosidad de la solución o de la masa fundida) para su preparación en un procedimiento en continuo, en la que la proporción de compuestos y oligómeros de bajo peso molecular se reduzca, es decir, el índice de heterogeneidad IP = (Mw/Mn)-1 disminuya, simultáneamente se mejoren las propiedades térmicas (temperatura Vicat y de transición vitrea) y la cantidad de bisfenol de alta Tg especial usado esté reducida.

Sorprendentemente se ha hallado que el p-terc-butilfenol, que se usa como interruptor de cadena en la preparación de policarbonato, tiene una influencia decisiva sobre el trayecto de las curvas GPC, es decir, sobre la distribución de peso molecular y, con ello, también sobre la proporción de compuestos y oligómeros de bajo peso molecular que se desea reducir y puede aumentarse la temperatura Vicat en la composición de copolímeros dada. Esta medida para mejorar de forma dirigida la distribución de peso molecular, es decir, una distribución más estrecha o un índice de heterogeneidad IP = (Mw/Mn)-1 más reducido, y su ajuste y la dependencia del tipo de interruptor de cadena en un proceso en continuo según el procedimiento de la interfase no era conocida hasta la fecha. Se ha hallado, además, que para lograr una temperatura Vicat o de transición vitrea similar puede usarse una cantidad reducida del bisfenol de alta Tg especial, cuando esta distribución de peso molecular estrecha se realiza en el modo según la invención. Simultáneamente, a este respecto, se establece una viscosidad de la masa fundida reducida y, con ello, un comportamiento de procesamiento mejorado en el moldeo por Inyección de los copolicarbonatos obtenidos de este modo.

Esto representa un criterio importante para las prestaciones mecánicas y térmicas del elemento constituyente moldeado por Inyección o extrudido. Las piezas moldeadas por inyección o los extrudidos fabricados a partir de los copollcarbonatos y las composiciones de copollcarbonato según la invención presentan propiedades térmicas significativamente mejoradas (temperatura de transición vitrea Tg y temperatura Vicat).

Un objeto de la presente Invención son copolicarbonatos que contienen como Interruptores de cadena la unidad estructural derivada de p-terc-butllfenol

y al menos un elemento constituyente de difenol de la fórmula (2).

**(Ver fórmula)**

en la que

representa alquilo C1-C4, preferentemente metilo,

R" representa hidrógeno o alquilo C1-C4, preferentemente metilo, n representa 0, 1,2 o 3, preferentemente 2 o 3, y al menos un compuesto de dlhldroxiarilo de la fórmula (3)

HO-Z-OH (3)

en la que

Z representa un resto de la fórmula (3 a)

**(Ver fórmula)**

(3 a)

en la que

R^ y R^ independientemente uno de otro, representan H, alquilo C1-C18, alcoxi C1-C18, halógeno, o arilo o aralquilo en cada caso, dado el caso, sustituido,

X representa alquileno C1 a C6, alquilideno C2 a C5 o representa arileno C6 a C12, preferentemente representa alquileno C1 a C5

o alquilideno C2 a C5. En particular representa isopropilideno; presentando los copolicarbonatos los índices de heterogeneidad siguientes:

A) copolicarbonatos con un contenido > 50 % en moles y < 100 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma total de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 35.000 g/mol, IP = (Mw/Mn)-1 es igual a 1,3 a 2,3, preferentemente 1,4 a 2,3, de modo muy particularmente preferente 1,5 a

2,3,

B) copolicarbonatos con un contenido superior a 0 e inferior al 50 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Copolicarbonatos que contienen como interruptor de cadena la unidad estructural derivada de p-terc-butilfenol y al menos un elemento constituyente de difenol de la fórmula (2)

en la que

representa alquilo C1-C4,

R" representa hidrógeno o alquilo C1-C4, n representa 0, 1, 2 o 3,

y al menos un compuesto de dlhldroxlarllo de la fórmula (3) HO-Z-OH (3) en la que

Z representa un resto de la fórmula (3 a)

en la que

R^y R^ Independientemente uno de otro, representan H, alquilo C1-C18, alcoxi C1-C18, halógeno, o aniquilo o aralqullo en cada caso, dado el caso, sustituido,

X representa alqulleno C1 a Ü6, alqullldeno C2 a C5 o representa arlleno Ü6 a C12. presentando los copolicarbonatos las heterogeneidades siguientes:

A) copolicarbonatos con un contenido ^ 50 % en moles y < 100 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 35.000 g/mol, IP = (Mw/Mn)-1 es Igual a 1,3 a 2,3,

B) copolicarbonatos con un contenido superior a 0 e Inferior al 50 % en moles de elemento constituyente de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 16.000 a 35.000 g/mol, IP = (Mw/Mn)-1 es Igual a 1,2 a 2,4,

y habiéndose preparado los copolicarbonatos según un procedimiento en ¡nterfase en continuo.

2. Copollcarbonato según la reivindicación 1, en el que el compuesto de dihidroxi de la fórmula 3 es bisfenol A.

3. Copollcarbonato según la reivindicación 1, en el que el elemento constituyente de difenol es bisfenol TMC.

4. Copollcarbonato según la reivindicación 1, en el que

**(Ver fórmula)**

(2)

**(Ver fórmula)**

A) copolicarbonatos con un contenido > 50 % en moles y < 100 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma total de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 35.000 g/mol la heterogeneidad IP = (Mw/Mn)-1 es igual a 1,4 a 2,3,

B) copolicarbonatos con un contenido superior a 0 e inferior al 50 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 16.000 a 35.000 g/mol la heterogeneidad IP = (Mw/Mn)-1 es Igual a 1,2 a 2,0,

5. Copolicarbonato según la reivindicación 1 con la estructura:

**(Ver fórmula)**

en la que

R representa alquilo C1-C4,

el x e y % en moles caracterizan los bisfenoles usados y, así, se obtiene la suma x+y=1 y x e y independientemente uno de otro significan valores de 0 a 1 y n se determina mediante el peso molecular.

6. Copolicarbonato según la reivindicación 5, en el que R representa metilo y x e y Independientemente uno de otro significan valores de 0,02 a 0,98.

7. Composiciones que contienen

C) copolicarbonato según la reivindicación 1 y

D) al menos un aditivo seleccionado del grupo constituido por termoestabilizantes, agentes de desmoldeo y estabilizantes UV.

8. Composición según la reivindicación 7 que contiene como aditivos al menos uno del grupo constituido por fosfito de tris-(2,4-di-terc-but¡lfen¡lo) (Irgafos 168), bisfosfonito de tetraquls(2,4-d¡-terc-butHfenHo)[1,1b¡fen¡l]-4,4'- diilo, fosfato de triisoctilo, 3-(3,5-di-terc-butil-4-h¡drox¡fenH)prop¡onate de octadecllo (Irganox 1076), difosfito de b¡s(2,4-d¡cum¡lfenil)pentaer¡tr¡tol (Doverphos S-9228), difosfito de b¡s(2,6-d¡-terc-but¡l-4-metHfenH)-pentaer¡tr¡tol (ADK STAB PEP-36) o trifenilfosfina, tetraestearato de pentaerltrltol, monoestearato de glicerina, estearato de estearilo o mono- o diestearato de propanodiol, 2-(2'-hldrox¡fenH)benzotr¡azoles, 2-hidroxibenzofenonas, ásteres de ácidos benzoicos sustituidos y no sustituidos, acrilatos, aminas estéricamente impedidas, oxamidas, 2-(2-hldroxifen¡l)-1,3,5-triazinas.

9. Uso de copolicarbonatos o composiciones según las reivindicaciones 1 y 7 para fabricar piezas moldeadas.

10. Piezas moldeadas que pueden obtenerse a partir de copolicarbonatos o composiciones según las reivindicaciones 1 y 7.

11. Uso de p-terc-butllfenol según la reivindicación 1 en un procedimiento en interfase en continuo para la preparación de copolicarbonatos que contienen al menos un elemento constituyente de difenol de la fórmula

(2),

**(Ver fórmula)**

en la que

Ff representa alquilo C1-C4,

R" representa hidrógeno o alquilo C1-C4,

5 n representa 0, 1, 2 o 3,

y al menos un compuestos de dlhldroxlarllo de la fórmula (3) HO-Z-OH (3) en la que

Z representa un resto de la fórmula (3 a)

**(Ver fórmula)**

en la que

R^y R^, independientemente uno de otro, representan H, alquilo C1-C18, alcoxi C1-C18, halógeno, o aniquilo o aralquilo en cada caso, dado el caso, sustituido,

X representa alquileno C1 a C6, alquilideno C2 a C5 o representa arileno C6 a C12,

15 presentando los copolicarbonatos las heterogeneidades siguientes:

A) copolicarbonatos con un contenido ^ 50 % en moles y < 100 % en moles de elementos constituyentes de difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma total de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 35.000 g/mol, IP = (Mw/Mn)-1 es igual a 1,3 a 2,3,

20 B) copolicarbonatos con un contenido superior a 0 e Inferior al 50 % en moles de elementos constituyentes de

difenol de la fórmula (2) con respecto a la suma de los difenoles:

para CoPC lineales con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 16.000 a 35.000 g/mol, IP = (Mw/Mn)-1 es igual a 1,2 a 2,4.

12. Uso de copolicarbonatos o composiciones según las reivindicaciones 1 o 7 para la fabricación de materiales 25 compuestos y mezclas.