Composiciones de policarbonato con estabilidad en masa fundida mejorada.

Composición que contiene un policarbonato o copolicarbonato que contiene bisfenol A y al menos un compuesto de fósforo de fórmula

(1)**Fórmula**

en la que R1 se selecciona del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y en la que como fosfato está contenido al menos un fosfato de triisooctilo y de forma opcional otros compuestos de fósforo de fórmula (1) o compuestos de fósforo de fórmula (2)**Fórmula**

en la que R2 se selecciona del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y al menos un estabilizante térmico, seleccionado del grupo que comprende los antioxidantes secundarios de fórmulas (5) a (8)**Fórmula**

en las que R4, R5, R6, R7 y R8 representan independientemente unos de otros y entre ellos H, un resto alquilo C1- C8, resto fenilo o un resto fenilo sustituido,

en donde la relación de antioxidantes secundarios (estabilizantes térmicos) a los fosfatos de fórmulas (1) y (2) se encuentra entre 4:1 a 1:4.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/005725.

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... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/521 (Esteres de ácidos fosfóricos, p. ej. de H 3 PO 4 )
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > C08K5/00 (Utilización de ingredientes orgánicos)

PDF original: ES-2525840_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de policarbonato con estabilidad en masa fundida mejorada

La invención se refiere a composiciones de policarbonato y composiciones de copolicarbonato con estabilidad mejorada en masa fundida, a su preparación así como a su uso para la preparación de composiciones, por ejemplo, mezclas y piezas de moldeo obtenidas a partir de estas. Son de especial interés a este respecto especialmente composiciones que contienen sustancias que contienen grupos fenol como aditivos, impurezas u oligómeros y monómeros residuales, así como policarbonatos que contienen grupos fenol.

Los policarbonatos pertenecen al grupo de los termoplásticos técnicos. Son de uso en muchas aplicaciones en el sector de eléctrico y electrónico, como material de carcasa de luces y en aplicaciones en las que se requieren propiedades mecánicas especiales. Un gran campo de uso adicional son memorias de datos ópticas como los distintos formatos de CD y DVD así como discos blueray y HD-DVD, así como aplicaciones de extrusión como placas de policarbonato, láminas difusoras para iluminación de fondo, aplicaciones LED y otras aplicaciones de imagen o botellas de agua, pero también aplicaciones ópticas en el sector del automóvil como acristalamientos, cubiertas de plástico, placas difusoras o elementos de fibra óptica, colimadores, lentes, guía fibroóptica de ondas de polímero, así como cubiertas de lámparas para luces de largo alcance.

En todas estas aplicaciones se requieren siempre propiedades mecánicas y propiedades Teológicas, por ejemplo, buena fluencia, al mismo tiempo con mayor capacidad de carga térmica, de forma particular en el procesamiento. Esto es de especial relevancia con tiempos de ciclo prolongados así como alteraciones de producción no esperadas con carga térmica alta obligada en la herramienta. Buenas propiedades térmicas requieren una alta estabilidad en masa fundida a temperaturas por encima de 3° C que se obtiene, entre otras cosas, mediante la minimización de reacciones secundarias en la masa fundida.

De forma particular se puede limitar la estabilidad de la masa fundida con los aditivos añadidos o productos secundarios presentes de forma inherente como, por ejemplo, oligómeros que contienen grupos fenol, grupos terminales fenol del esqueleto polimérico o también fenol propiamente, que conducen a una degradación no deseada del policarbonato. Esta degradación se manifiesta por una reducción de la viscosidad de la masa fundida. De este modo se constata siempre un empeoramiento de las propiedades térmicas y mecánicas. Una reacción de los aditivos añadidos como, por ejemplo, colorantes o absorbentes de radiación UV o de componentes oligoméricos presentes de forma inherente, monómeros residuales o policarbonato con grupos terminales OH fenólicos por sus grupos OH fenólicos, actúa en este sentido de forma negativa en la estabilidad de la masa fundida.

En los procedimientos de preparación en continuo de policarbonatos como, por ejemplo, según el procedimiento de interfase o el procedimiento de policondensación en masa fundida y/o etapas de procesamiento posteriores como, por ejemplo, composición, moldeo por inyección o extrusión, se exponen las masas fundidas de policarbonato a fuerte estrés térmico y fuerte energía de cizalla en los equipos de procesamiento. De este modo se pueden producir daños en el polímero como se indica anteriormente, entre otros, por reacciones secundarias, que se manifiesta en reducida estabilidad térmica, degradación del polímero así como un mayor índice de amarillez a largo plazo en uso térmico.

Persiste por tanto el objetivo de desarrollar composiciones de policarbonato y composiciones de copolicarbonato aromáticas con mejor estabilidad de la masa fundida y reducido potencial de reacción secundaria con obtención de otras propiedades clave.

El objetivo de la invención fue el desarrollo de una composición de policarbonato que dispusiera, también con mayor carga térmica, por ejemplo, alteraciones en la producción (prolongados tiempos de residencia del material en la herramienta caliente) o con mayor estrés térmico al aumentar el paso para el aumento del grado de utilización de la máquina, de una buena estabilidad de la masa fundida.

Por tanto para procedimientos de moldeo por inyección exigentes como, por ejemplo, moldeo por inyección de 2 componentes o procedimiento de estampado por inyección, por ejemplo, para la producción grandes piezas de moldeo como acristalamientos o techos solares para automóviles o cristales de cubierta para luces delanteras de composiciones de policarbonato con menor estabilidad en masa fundida. El documento EP 23291 describe masas de moldeo termoplásticas estabilizadas basadas en policarbonatos, polímeros ABS y ásteres de ácido fosfórico puenteados.

Fosfitos de estado de oxidación +3 tienen la desventaja de que influyen negativamente en el comportamiento de hidrólisis de policarbonatos o mezclas de policarbonato aditivadas de forma correspondiente.

Estas sustancias no presentan en composiciones de policarbonato sin embargo efecto estabilizante alguno sobre la constante de fusión y no evitan reacciones secundarias no deseadas, lo que se manifiesta en un cambio, de forma particular en una reducción, de la viscosidad durante el procesamiento y conduce con ello finalmente a un procesamiento inestable debilitante. Solamente se describe la protección frente a la degradación térmica pura que se manifiesta en un amarilleamiento en el almacenamiento a largo plazo (envejecimiento térmico clásico).

El estado de la técnica no da sin embargo indicación alguna en cuanto a la influencia de fosfatos, difosfatos o mezclas de fosfatos con otros estabilizantes térmicos como, por ejemplo, fosfitos, fosfinas o fosfonitos en policarbonatos y sus compuestos y su influencia en la estabilidad de la masa fundida.

El documento DE 11 94 142 B describe solamente el uso de ácidos y ésteres que actúan en medio ácido con calor para el ajuste ácido de policarbonatos mejor con resistencia al impacto y al impacto en probeta entallada y corrosión interna por fisuras.

El documento WO 2/18844 A1 describe composiciones de policarbonato ignífugas con resistencia al impacto modificada, con mejor resistencia a la rotura, en las que la proporción de fosfatos se presenta como impureza en el agente ignífugo.

El documento DE 197 21 628 A1 describe composiciones de policarbonato ignífugas con resistencia al impacto modificada con mejor resistencia de línea de soldadura y resistencia a la deformación térmica, en las que como agente ignífugo presentan una mezcla de fosfatos y monofosfatos oligoméricos.

El documento US 4.762.873 describe composiciones de policarbonato con una composición de aditivo de ésteres parciales de un ácido graso monobásico con polioles, fosfatos de trimetilo y ésteres de fosfito.

De forma sorprendente se ha encontrado que fosfatos añadidos de fórmulas (1) y (2) conducen a una mejor estabilidad en masa fundida.

Son objeto de la presente invención por tanto composiciones de policarbonato que contienen al menos un fosfato de fórmula (1)

R1

"O

**(Ver fórmula)**

I

R1

(D

en la que R1 se selecciona del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y en la que como fosfato está contenido al menos un fosfato de triisooctilo y de forma opcional otros compuestos de fósforo de fórmula (1) o compuestos de fósforo de fórmula (2)

**(Ver fórmula)**

R2

(2)

en la que R2 se selecciona del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y al menos un estabilizante térmico, seleccionado del grupo que comprende los antioxidantes secundarios... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición que contiene un policarbonato o copolicarbonato que contiene bisfenol Ay al menos un compuesto de fósforo de fórmula (1)

**(Ver fórmula)**

R1

(1)

en la que R1 se selecciona del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y en la que como fosfato está contenido al menos un fosfato de triisooctilo y de forma opcional otros compuestos de fósforo de fórmula (1) o compuestos de fósforo de fórmula (2)

**(Ver fórmula)**

R2

(2)

en la que R2 se selecciona del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y al menos un estabilizante térmico, seleccionado del grupo que comprende los antioxidantes secundarios de fórmulas (5) a (8)

**(Ver fórmula)**

(5) (6)

**(Ver fórmula)**

en las que R4, R5, R6, R7 y R8 representan independientemente unos de otros y entre ellos H, un resto alquilo Ci- C8, resto fenilo o un resto fenilo sustituido,

en donde la relación de antioxidantes secundarios (estabilizantes térmicos) a los fosfatos de fórmulas (1) y (2) se encuentra entre 4:1 a 1:4.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido en compuestos de fósforo de fórmulas

(1) y/o (2), referido a la masa total de la composición es de 5 a 15 ppm.

3. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido en compuestos de fósforo de fórmulas (1) y (2) referido a la masa total de la composición es de 3 a 3 ppm.

4. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque contiene al menos un aditivo seleccionado del grupo constituido por estabilizantes frente a radiación UV, estabilizantes térmicos, agentes de desmoldeo y colorantes.

5. Composición según la reivindicación 4, caracterizada porque el absorbente de radiación UV se selecciona del grupo de benzotriazoles, de triazinas, de cianoacrilatos o de ásteres malónicos.

6. Composición según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque el contenido en estabilizante frente a radiación

UV es de ,1% en peso a ,4% en peso referido a la composición total.

7. Composición según la reivindicación 4, caracterizada porque como un aditivo adicional se ha seleccionado un estabilizante térmico del grupo que comprende fenoles estéricamente impedidos (antioxidantes primarios).

8. Composición según la reivindicación 4 ó 7, caracterizada porque el contenido en estabilizante térmico referido a la 1 masa total de la composición es de 3 a 6 ppm.

9. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el policarbonato presenta un peso molecular Mw de 1. a 2., preferiblemente de 15. a 1. y con especial preferencia de 17.- 7. g/mol.

1. Procedimiento para la preparación de una composición según la reivindicación 1, que comprende las etapas de:

a) preparación de una composición de policarbonato a partir de una resina base obtenida en un procedimiento en 15 continuo según el procedimiento de interfase o procedimiento de masa fundida, caracterizado porque se alimenta al menos un fosfato de fórmula (1) con R1 seleccionado del grupo que comprende restos alquilo ramificados, restos arilo y restos arilo sustituidos, y en el que está contenido como fosfato al menos un fosfato de triisooctilo y de forma opcional otros compuestos de fósforo de fórmula (1) y/o compuestos de fósforo de fórmula (2) directamente o en forma de una mezcla madre mediante un equipo lateral a la masa fundida de policarbonato, dado el caso con 2 exclusión de aire.

11. Uso de la composición según la reivindicación 1 para la producción de mezclas y compuestos de pasta moldeables.

12. Productos extruidos y cuerpos de moldeo que contienen composiciones según la reivindicación 1.