Composición de polifenilen éter éter cetona cíclica y método para producir la misma.

Una composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica, que comprende no menos de un 60 % en peso de una poli

(fenilen éter éter cetona) cíclica representada con la siguiente Fórmula (I):**Fórmula**

(en la que, m representa un número entero de 2 a 40)

siendo dicha poli (fenilen éter éter cetona) cíclica una mezcla de poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas que tienen al menos 4 números (m) de repetición diferentes y dicha composición tiene un punto de fusión no superior a 270 ºC.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2010/073268.

Solicitante: TORAY INDUSTRIES, INC..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, NIHONBASHI-MUROMACHI 2-CHOME CHUO-KU TOKYO 103-8666 JAPON.

Inventor/es: YAMAUCHI, KOJI, HORIUCHI,SHUNSUKE, YAMASHITA,KOHEI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > C07D321/00 (Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos que tienen dos átomos de oxígeno como únicos heteroátomos del ciclo, no previstos por los grupos del C07D 317/00 - C07D 319/00)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G65/40 (a partir de fenoles y otros compuestos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > C07D323/00 (Compuestos heterocíclicos que contienen más de dos átomos de oxígeno como únicos heteroátomos del ciclo)

PDF original: ES-2457520_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Composición de polifenilen éter éter cetona cíclica y método para producir la misma

Campo técnico La presente invención se refiere a una composición que comprende una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica y a un método para la producción de la misma. Más particularmente, la presente invención se refiere a una composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica que comprende no menos de un 60 % en peso de una poli (fenilen éter éter

cetona) cíclica, que se caracteriza por que tiene un punto de fusión bajo y procesabilidad excelente a una temperatura baja.

Antecedentes de la técnica Recientemente, los compuestos aromáticos cíclicos están llamando la atención por su aplicación/desarrollo potencial como un material de alto rendimiento o material funcional basado en las propiedades que se derivan de la estructura cíclica (por ejemplo, como un compuesto que tiene capacidad de formar clatratos y como un monómero eficaz en la síntesis de un polímero lineal de alto peso molecular mediante polimerización con apertura del anillo) así como por su especificidad derivada de la estructura. Las poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas también son dignas de mención de la misma manera ya que pertenecen a la categoría de compuestos cíclicos aromáticos.

Como un método para sintetizar una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica, se informa, por ejemplo, de un método en el que un oligómero de poli (fenilen éter éter cetona) lineal que tiene un grupo hidroxilo en ambos extremos y un oligómero de poli (fenilen éter éter cetona) lineal que tiene un grupo flúor en ambos extremos se hacen reaccionar tal

como se muestra en la siguiente fórmula de reacción (por ejemplo, véase el Documento de No patente 1) .

En este método, dado que se usan oligómeros de cadena larga como materiales de partida, la mezcla de poli (fenilen éter éter cetona) resultante está formada por poli (fenilen éter éter cetona) cíclica que tiene un número de repetición (m) de 3 y/o 6; por lo tanto, este método puede producir solamente una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica que tiene un punto de fusión mayor que 270 ºC. Más específicamente, se describe que las poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas obtenidas a partir de estos oligómeros lineales que se han mostrado en la fórmula de reacción anterior (un oligómero que tiene un grupo hidroxilo en ambos extremos, que está constituido por 4 unidades componentes de anillo de benceno; y un oligómero que tiene grupo flúor group en ambos extremos, que está constituido por 5 unidades componentes de anillo de benceno) están formadas solamente por un trímero cíclico (m = 3) y hexámero cíclico (m = 6) , que son poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas que tienen un punto de fusión de 366 ºC y 324 ºC, respectivamente. Además, el Documento de No patente 1 también ofrece descripciones con respecto a la síntesis de una poli (fenilen éter éter cetona) mediante polimerización con apertura del anillo de una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica; sin embargo, la poli (fenilen éter éter cetona) cíclica usada en la misma es la que tiene un punto de fusión elevado obtenida en el método que se ha descrito anteriormente. Además, la polimerización con apertura del anillo se realiza solamente en un intervalo de temperatura no inferior a 340 ºC, es decir, un intervalo de temperatura que no es inferior al del punto de fusión de la poli (fenilen éter éter cetona) , y no hay ninguna descripción en absoluto con respecto a la polimerización con apertura del anillo a una temperatura no inferior a la del

punto de fusión de la poli (fenilen éter éter cetona) .

Además, los mismos autores desvelan un método para producir una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica haciendo reaccionar un oligómero de poli (fenilen éter éter cetona) lineal que tiene un grupo hidroxilo en ambos extremos con 4, 4’-difluorobenzofenona tal como se muestra en la siguiente fórmula de reacción (por ejemplo, véase el Documento 50 de No patente 2) .

Se describe que la poli (fenilen éter éter cetona) cíclica obtenida con este método es un compuesto mononuclear de un dímero cíclico (m = 2) y tienen un punto de fusión no inferior a 440 ºC. De esta manera, el uso de un oligómero de 5 poli (fenilen éter éter cetona) lineal como un material para sintetizar una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica se puede considerar como un método significativo para el fin de obtener una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica que tiene un número de repetición deseado (m) con una alta pureza; sin embargo, con este método, es difícil producir la composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de la presente invención, que se caracteriza por que es una mezcla formada por poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas que tienen diferentes números de repetición (m) y que 10 tienen un punto de fusión no superior a 270 ºC. Además, en la síntesis de una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con los Documentos de No patente 1 y 2, dado que la reacción se realiza en condiciones de pseudo dilución elevada, aunque la selectividad para la generación de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica es elevada, se debe mantener una condición ultra-diluida, de modo que la reacción requiere un tiempo extremadamente largo. Además, para realizar la etapa también es necesario preparar de forma separada del oligómero que tienen un grupo hidroxilo en ambos extremos y el oligómero que tiene un grupo flúor en ambos extremos que se usan como los materiales para la síntesis de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica. Por lo tanto, es difícil decir que los métodos de acuerdo con los Documentos de No patente 1 y 2 son métodos de producción industrialmente aplicables de una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica.

Además, también se informa sobre un método que usa un compuesto de imina aromática como un material de partida para producir una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica (por ejemplo, véase el Documento de No patente 3) . El Documento de No patente 3 desvela un método en el que se prepara una poli (fenilen éter éter quetimina) cíclica a partir de (4, 4’-difluorodifenil) quetimina de N-fenilo e hidroquinona tal como se muestra en la siguiente fórmula de reacción y la poli (fenilen éter éter quetimina) cíclica resultante se hidroliza a continuación en condiciones ácidas para obtener una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica.

Dado que un compuesto de quetimina aromática tiene por lo general una reactividad baja en comparación con el compuesto correspondiente de cetona aromática y la reacción se realiza en una condición ultra-diluida, incluso después de la finalización de la reacción de síntesis de la (fenilen éter éter quetimina) cíclica, un oligómero lineal de bajo peso molecular, que es difícil de separar de la poli (fenilen éter éter quetimina) cíclica, permanece. Por lo tanto con este método puede producir solamente una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de baja pureza que contiene una gran cantidad de impurezas. Además, para producir una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica con este método, es indispensable realizar múltiples etapas de reacción complicadas, que incluyen al menos las etapas de preparar un compuesto de quetimina aromática usado como un material de partida; preparar y purificar una poli (fenilen éter éter quetimina) cíclica; y preparar y purificar una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica mediante hidrólisis de la poli (fenilen éter éter quetimina) cíclica obtenida de este modo. Por lo tanto, es difícil decir que este método es un método de producción de una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica aplicable industrialmente. Mares... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica, que comprende no menos de un 60 % en peso de una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica representada con la siguiente Fórmula (I) :

(en la que, m representa un número entero de 2 a 40)

siendo dicha poli (fenilen éter éter cetona) cíclica una mezcla de poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas que tienen al 10 menos 4 números (m) de repetición diferentes y dicha composición tiene un punto de fusión no superior a 270 ºC.

2. La composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza por que una poli (fenilen éter éter cetona) cíclica es una mezcla compuesta de poli (fenilen éter éter cetonas) cíclicas que tienen al menos 4 números enteros (m) diferentes consecutivos.

3. La composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza por que tiene una viscosidad reducida no superior a 0, 1 dl/g, siendo dicha viscosidad reducida medida en ácido sulfúrico a 25 ºC.

4. Un método para producir una poli (fenilen éter éter cetona) , que se caracteriza por que la composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 se somete una polimerización con apertura del anillo térmica.

5. El método para producir una poli (fenilen éter éter cetona) de acuerdo con la reivindicación 4 que se caracteriza por que una polimerización con apertura del anillo térmica se realiza a una temperatura no superior al punto de fusión de la poli (fenilen éter éter cetona) resultante.

6. El método para producir una poli (fenilen éter éter cetona) de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, que se caracteriza por que dicha polimerización con apertura del anillo térmica se realiza en presencia o en ausencia de 30 un catalizador.

7. El método para producir una poli (fenilen éter éter cetona) de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza por que dicho catalizador es un iniciador de la polimerización aniónico.

8. Un método para producir la composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza por que,

(a) cuando se permite que una mezcla (M1) que comprende al menos un compuesto de cetona aromática dihalogenada, compuesto dihidroxi aromático, base (A) y disolvente polar orgánico reaccione por calentamiento para producir dicha composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica, dicho disolvente polar orgánico se usa en una cantidad no inferior a 1, 20 l con respecto a 1, 0 mol de componente de anillo de benceno en dicha mezcla (M1) ;

(b) cuando se permite que una mezcla (M2) que comprende al menos una poli (fenilen éter éter cetona) lineal representada con la siguiente Fórmula (II) , compuesto de cetona aromática dihalogenada, compuesto dihidroxi 45 aromático, base (A) y disolvente polar orgánico reaccione por calentamiento para producir dicha composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica, dicho disolvente polar orgánico se usa en una cantidad no inferior a 1, 20 l con respecto a 1, 0 mol de componente de anillo de benceno en dicha mezcla (M2) :

o (c) se permite que una mezcla (M3) que comprende al menos una poli (fenilen éter éter cetona) lineal representada con la siguiente Fórmula (II) , al menos un compuesto seleccionado entre un haluro de metal alcalino y un compuesto básico (B) , y un disolvente polar orgánico reaccione por calentamiento:

9. El método para producir dicha composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con la reivindicación 8, que se caracteriza por que el método es (a) o (b) y dicho compuesto dihidroxi aromático es 5 hidroquinona.

10. El método para producir dicha composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con la reivindicación 8, que se caracteriza por que el método es (c) y dicha mezcla (M3) contiene adicionalmente agua.

11. El método para producir dicha composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 10, que se caracteriza por que el método es (c) y la mezcla (M3) incluye un haluro de metal alcalino.

12. El método para producir dicha composición de poli (fenilen éter éter cetona) cíclica de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 10, que se caracteriza por que el método es c) y dicho compuesto básico (B) contenido en dicha mezcla (M3) es un carbonato de metal alcalino y/o bicarbonato de metal alcalino.