Composición de policarbonato con estabilidad térmica mejorada.

Composición que contiene un policarbonato de masa fundida, al menos una fosfina y 3-(3,

5-di-t-butil-4-hidroxifenil)-propionato de n-octadecilo, caracterizada porque la fosfina usada son compuestos de fórmula (I):**fórmula**

en la que Ar1 y Ar2 son restos arilo iguales o distintos no sustituidos o sustituidos yR' es un resto arilo no sustituido o sustituido o uno de los siguientes restos (la) a (Ih) **Fórmula**

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10181190.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

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

Inventor/es: KOCH, DANIEL, KOHLER, KARL-HEINZ, HAHNSEN, HEINRICH, DR., BUTS,MARC, KONRAD,STEPHAN, GULDENTOPS,FRANK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K5/00 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes orgánicos.
  • C08K5/105 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › con fenoles.
  • C08K5/134 C08K 5/00 […] › Fenoles que contienen grupos éster.
  • C08K5/50 C08K 5/00 […] › Fósforo unido únicamente a carbono.
  • C08L69/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › Composiciones de policarbonatos; Composiciones de los derivados de policarbonatos.

PDF original: ES-2428346_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composición de policarbonato con estabilidad térmica mejorada La invención se refiere a una composición de policarbonato con amarilleo posterior reducido de los cuerpos moldeados fabricados a partir de la misma en el envejecimiento térmico y con buenas propiedades ópticas de la composición de policarbonato en el procesamiento.

La invención se refiere en particular a composiciones de policarbonato con una fosfina aromática y un fenol estéricamente impedido, preparándose el policarbonato a partir de bisfenoles y carbonatos orgánicos según el procedimiento de transesterificación en la masa fundida, denominado a continuación “policarbonato de masa fundida”.

El policarbonato se caracteriza, junto a sus buenas propiedades mecánicas, entre otras cosas por una alta transparencia y color brillante. Una posibilidad de valorar el color brillante es el denominado índice de amarillez (YI) , que caracteriza el grado de amarillez del material. Para policarbonato de alta calidad es una característica de calidad importante un valor bajo de YI. Las aplicaciones de policarbonato a base de bisfenol A (BPA) se extienden por un amplio intervalo de temperatura de -100ºC hasta aproximadamente +135ºC. En particular en el envejecimiento térmico, es decir en el almacenamiento de cuerpos moldeados a temperaturas de aplicación elevadas de > 100ºC durante espacios de tiempos más largos de semanas o meses en aire, el policarbonato muestra con temperatura creciente un denominado amarilleo posterior, es decir un aumento del valor de YI con el tiempo. Por amarilleo posterior (!YI) se designa a continuación la diferencia del grado de amarillez de un cuerpo moldeado tras envejecimiento térmico, medido como valor de YI de la probeta normalizada según la norma ASTM D-1925, con respecto al grado de amarillez (como valor de YI) de un cuerpo moldeado recién inyectado.

Un valor de YI bajo es de gran importancia tanto en la fabricación como en la aplicación posterior. Por tanto para aplicaciones de policarbonato críticas del color es deseable fabricar cuerpos moldeados de policarbonato con bajos valores de partida de YI y conseguir un amarilleo posterior lo más bajo posible durante el uso posterior en condiciones del envejecimiento térmico. Los amarilleos posteriores se producen por ejemplo en cristales de dispersión de faros de policarbonato que están expuestos dependiendo del tamaño y forma de construcción a cargas de temperatura continuas de más de 100ºC. Para tales aplicaciones es necesario un material cuyas propiedades ópticas se encuentren en gran parte de manera no modificada en un alto nivel y disminuyan lo menos posible durante el tiempo de funcionamiento.

El policarbonato puede prepararse por medio de distintos procedimientos. El policarbonato preparado a partir de bisfenoles y fosgeno en disolución (LPC) por medio del procedimiento de interfase ganó en primer lugar importancia a gran escala. En el procedimiento de transesterificación que gana importancia actualmente en aumento se hacen reaccionar bisfenoles con carbonatos orgánicos en la masa fundida para dar el denominado policarbonato de masa fundida (SPC) .

Este policarbonato de masa fundida (SPC) presenta en comparación con el policarbonato preparado en disolución (LPC) varias diferencias. Una diferencia del SPC es el amarilleo posterior más fuerte en particular en el envejecimiento térmico; éste está condicionado por valores elevados de grupos terminales OH fenólicos. Otra diferencia son las estructuras ramificadas contenidas en el SPC que conducen a colores de partida peores y en el envejecimiento térmico a un amarilleo posterior mayor.

Una posibilidad básica de minimizar el amarilleo posterior de policarbonato es el uso de estabilizadores térmicos. El estado técnico para la estabilización térmica de policarbonato presenta esencialmente el uso de compuestos de fósforo orgánicos adecuados tales como fosfinas aromáticas, fosfitos aromáticos y antioxidantes orgánicos, en particular fenoles estéricamente impedidos. Con frecuencia se describe el uso de fosfitos en combinación con fenoles estéricamente impedidos. Sin embargo no pueden deducirse del estado de la técnica indicaciones con respecto a la estabilización a largo plazo especialmente de cuerpos moldeados de policarbonato de masa fundida frente al envejecimiento térmico en oxígeno del aire en la aplicación a temperaturas de más de 100ºC durante varias semanas y meses.

La publicación para información de de solicitud de patente alemana DE 44 19 897 A1 se ocupa de la estabilización de policarbonato, preparado mediante el procedimiento de superficie límite de fase, frente al descoloramiento a altas temperaturas a 300ºC. En esta publicación se menciona una mezcla de una fosfina y un fenol impedido como combinación de estabilizador adecuada para composiciones de policarbonato, a base de policarbonato preparado según el procedimiento de interfase. La valoración de la modificación de color de los cuerpos moldeados se realiza únicamente tras la etapa de procesamiento de las masas moldeables para dar el cuerpo moldeado, o sea en el estado recién inyectado. Sin embargo, la publicación de solicitud guarda silencio sobre un denominado envejecimiento térmico, en el que las composiciones de policarbonato extruidas y los cuerpos moldeados preparados a partir de las mismas se exponen durante un tiempo más largo a temperatura elevada y a la presencia de oxígeno del aire. La extensión de un amarilleo posterior eventual en el sentido de la presente invención no puede deducirse de esto. En efecto no existe ninguna correlación del envejecimiento térmico en aire frente al valor cero del índice de amarillez YI de los cuerpos moldeados recién inyectados.

A partir de la revelación se aclara mucho que se trata de un policarbonato preparado a partir de fosgeno y bisfenoles según el procedimiento de interfase. Los denominados policarbonatos de disolución (LPC) de este tipo se comportan en comparación con los denominados policarbonatos de masa fundida (SPC) tal como se ha indicado ya anteriormente en este sentido de manera distinta, dado que los policarbonatos preparados según el procedimiento de SPC presentan subestructuras que no están presentes en un LPC. Por tanto el LPC tiende menos a modificaciones de color en caso de carga térmica, en particular en caso de envejecimiento térmico más largo, que los policarbonatos de masa fundida. Por tanto ha de esperarse que un SPC se comporte en caso de envejecimiento térmico de manera distinta que un LPC.

En la solicitud de patente europea EP 559 953 A2 se menciona una mezcla de compuestos de fósforo orgánicos con fenoles estéricamente impedidos como mezcla de estabilizadores térmicos en la síntesis de tales policarbonatos de masa fundida. Como compuestos de fósforo adecuados se mencionan en particular compuestos de fósforo-oxígeno, tales como por ejemplo fosfitos. Los compuestos puros de fósforo-carbono, tales como por ejemplo fosfinas (fosfanos) , en particular también trifenilfosfina no se dieron a conocer como adecuados.

Por tanto existe la necesidad de masas moldeables de policarbonato de masa fundida adecuadas que tanto presenten tras el procesamiento para obtener cuerpos moldeados una baja coloración propia (bajo valor de YI) como no muestren en caso de un envejecimiento térmico, tal como se ha descrito anteriormente, ningún amarilleo posterior notable (valor de delta YI, !YI) .

Sin embargo, sorprendentemente se encontró que en particular combinaciones de fosfinas con fenoles estéricamente impedidos presentan una acción térmicamente estabilizadora en masas moldeables de policarbonato de masa fundida claramente mejor que combinaciones de fosfitos con fenoles estéricamente impedidos. Estas masas moldeables de SPC de acuerdo con la invención que contienen una combinación preferentemente de una fosfina con un fenol estéricamente impedido muestran en particular en envejecimiento térmico un amarilleo posterior reducido.

Por tanto es objeto de la invención una composición de policarbonato de masa fundida que contiene un policarbonato de masa fundida, una fosfina y un fenol estéricamente impedido. Esta composición de SPC puede contener eventualmente de manera adicional aún un éster de ácido fosfórico orgánico, preferentemente un fosfato de alquilo.

Las fosfinas usadas de acuerdo con la invención son compuestos de fórmula general (I) :

en la que Ar1 y Ar2 son restos arilo iguales o distintos no sustituidos o sustituidos y R’ es un resto arilo no sustituido o sustituido o uno de los siguientes restos (Ia) a (Ih) en los que R es un resto arilo C6-C14 no sustituido o sustituido y, “n” y “m” respectivamente son independientemente entre sí... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición que contiene un policarbonato de masa fundida, al menos una fosfina y 3- (3, 5-di-t-butil-4hidroxifenil) -propionato de n-octadecilo, caracterizada porque la fosfina usada son compuestos de fórmula (I) :

en la que Ar1 y Ar2 son restos arilo iguales o distintos no sustituidos o sustituidos y R’ es un resto arilo no sustituido o sustituido o uno de los siguientes restos (la) a (Ih) en los que R es un resto arilo C6-C14 no sustituido o sustituido y, “n” y “m” respectivamente son independientemente entre sí un número entero de 1 a 7 y pudiendo estar sustituidos los átomos de H de los restos (Ia) a (Ic) aún por sustituyentes y en la que R’ puede ser aún 4-fenil-fenilo sustituido o no sustituido o ∀-naftilo sustituido o no sustituido, cuando los dos Ar en la fórmula (I) respectivamente son igualmente 4-fenil-fenilo sustituido o no sustituido o ∀-naftilo sustituido o no sustituido.

2. Composición según la reivindicación 1, que contiene al menos un fosfato de alquilo, caracterizada porque los lfosfatos de alquilo usados son compuestos de fórmula general (II) :

en la que R1 a R3 pueden ser H, restos alquilo iguales o distintos lineales, ramificados o cíclicos.

3. Composición de acuerdo con la reivindicación 1 y 2 que contiene al menos un policarbonato de masa fundida de fórmula (IV)

en la que el corchete designa unidades estructurales que se repiten, M es igual a Ar o un compuesto multifuncional A, B, C así como compuesto D, en la que Ar puede ser un compuesto que se representa por la fórmula (VIII) o (IX) ,

en la que Z es alquilideno C1 a C8 o cicloalquilideno C5 a C12, S, SO2 o un enlace sencillo,

R13, R14, R15 es independientemente entre sí un resto alquilo C1 -C18 sustituido o no sustituido, preferentemente es un fenilo, metilo, propilo, etilo, butilo sustituido o no sustituido Cl o Br y n representa 0, 1 ó 2, r, s, t puede ser independientemente entre sí 0, 1, 2 ó 3, en la que X es = Y o -[MOCOO]n-Y, en la que el compuesto multifuncional A es un compuesto de fórmula,

en la que el compuesto multifuncional B es un compuesto de fórmula en la que el compuesto multifuncional C es un compuesto de fórmula en la que el compuesto D es un compuesto de fórmula y la suma de compuestos multifuncionales A, B, C y D es ≥ 5 mg/kg, en la que es Y = H o un compuesto de fórmula (X)

en la que R16 puede ser de manera igual o distinta H, alquilo C1 a C20, C6H5 o C (CH3) 2C6H5, y u puede ser 0, 1, 2 ó 3, en la que M e Y tienen el significado indicado anteriormente.

4. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque además de las fosfinas de fórmula (I) están contenidos también los correspondientes óxidos de fosfina.

5. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como triarilfosfina se usa trifenilfosfina.

6. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las fosfinas usadas se usan en 20 cantidades de 10 mg/kg a 2000 mg/kg con respecto al peso total de la composición.

7. Composición según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque los fosfatos de alquilo usados se usan en cantidades de 0, 5 mg/kg a 500 mg/kg con respecto al peso total de la composición.

8. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque se usa 3- (3, 5-di-t-butil-4

hidroxifenil) -propionato de n-octadecilo en cantidades de 10 mg/kg a 800 mg/kg, con respecto al peso total de la 25 composición.

9. Composiciones de policarbonato de masa fundida según una de las reivindicaciones 1 a 8 con un amarilleo posterior !YI, la diferencia del YI tras el envejecimiento térmico de la probeta normalizada según la norma ASTM D1925 y del YI de un cuerpo moldeado recién inyectado tras un almacenamiento de 1000 horas a 135ºC en aire, inferior a 4, 8.

10. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el policarbonato que va a usarse se prepara mediante reacciones de transesterificación en masa fundida de bisfenoles y diésteres del ácido carbónico.

11. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el policarbonato que va a usarse se prepara mediante condensación de oligómeros de carbonato, que contienen grupos terminales hidroxilo y/o carbonato, y bisfenoles así como diésteres del ácido carbónico.

12. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los aditivos usados se alimentan al flujo de masa fundida de policarbonato de masa fundida después de la última etapa de policondensación por medio de una prensa extrusora lateral y a continuación se mezclan en mezcladoras estáticas.

13. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque una mezcla preparada de fosfina con 3- (3, 5-di-t-butil-4-hidroxifenil) propionato de n-octadecilo se alimenta al flujo de masa fundida de policarbonato de masa fundida después de la última etapa de policondensación por medio una prensa extrusora lateral y a continuación se mezcla en mezcladoras estáticas.

14. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque la mezcla de fosfina y 3- (3, 5-di-t-butil-4-hidroxifenil) -propionato de n-octadecilo se alimenta en forma líquida por medio de una prensa extrusora lateral y a continuación se mezcla en mezcladoras estáticas.

15. Cuerpo moldeado que contiene una composición según una de las reivindicaciones 1 a 9.


 

Patentes similares o relacionadas:

Aglutinante pirolítico, del 29 de Julio de 2020, de National University Corporation Tokyo University Of Agriculture and Technology: Aglutinante descomponible térmicamente que comprende una resina de policarbonato alifático que comprende una unidad constituyente representada por la fórmula […]

Composición de resina que tiene turbidez y transmitancia de luz mejoradas y procedimiento para prepararla, del 10 de Junio de 2020, de CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION: Composición de resina, que tiene turbidez y transmitancia de luz mejoradas, que comprende los siguientes componentes mezclados: a. resina de […]

Copolímero de dióxido/epóxido de carbono retardante de la llama y procedimiento de preparación del mismo, del 6 de Mayo de 2020, de SK INNOVATION CO., LTD: Un procedimiento de preparación de poli(carbonato de alquileno), que comprende el uso de un complejo de la Fórmula Química 1 a continuación como un catalizador, en presencia […]

Nuevas formulaciones para adhesivos sensibles a la presión, del 25 de Marzo de 2020, de REPSOL S.A: Formulación adecuada para la fabricación de adhesivo sensible a la presión, comprendiendo dicha formulación: a) 40-95% en peso de poli(carbonato de alquileno) que […]

Policarbonato alifático de alto peso molecular preparado mediante el uso de un catalizador base, del 11 de Marzo de 2020, de Lotte Chemical Corporation: Un policarbonato alifático en el que se dispersa una sal que consiste en un catión metálico u onio y un anión cuyo ácido correspondiente tiene un pKa no mayor que 3 está dispersado, […]

Formulaciones de adhesivo con propiedades térmicas y de unión mejoradas, del 19 de Febrero de 2020, de REPSOL S.A: Composición que comprende: a) el 5-95% en peso de un poli(carbonato de alquileno), en la que dicho poli(carbonato de alquileno) tiene una temperatura de transición […]

Mezcla de poliéster/policarbonato con excelente estabilidad térmica y estabilidad cromática, del 4 de Diciembre de 2019, de SK CHEMICALS CO., LTD.: Mezcla de poliéster/policarbonato que comprende: (a) P(ET-CT) [poli(tereftalato de etileno-co-tereftalato de 1,4-ciclohexilendimetileno)] […]

Nuevo método para preparar poliéstercarbonato muy transparente y muy resistente al calor, del 20 de Noviembre de 2019, de SK CHEMICALS CO., LTD.: Un método para preparar un poliéstercarbonato de base biológica, que comprende las etapas de: convertir un compuesto de Fórmula 2 en un reactivo intermedio que tiene un […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .