Copolicarbonatos, sus derivados y el uso de los mismos en composiciones de recubrimiento duro de silicona.

Un copolicarbonato que comprende unidades de repetición A y B respectivamente de las fórmulas:**Fórmula**

y en la que la relación molar de unidades

(A) a unidades (B) está en el intervalo de 9:1 a 1:9, y en la que R1 es un grupo alicíclico C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste en etileno y propileno, n es un número entero que varía de 4 a 40.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2012/026747.

Solicitante: MOMENTIVE PERFORMANCE MATERIALS INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 260 Hudson River Road Waterford, NY 12188 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HILGERS, CHRISTOPH, DHANABALAN,ANANTHARAMAN, IYER,NARAYANA,PADMANABHA, LANDON,SHAYNE JOSEPH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/06 (a partir de poliésteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G64/02 (Policarbonatos alifáticos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/44 (Policarbonatos)

PDF original: ES-2549139_T3.pdf

 

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Copolicarbonatos, sus derivados y el uso de los mismos en composiciones de recubrimiento duro de silicona.
Copolicarbonatos, sus derivados y el uso de los mismos en composiciones de recubrimiento duro de silicona.

Fragmento de la descripción:

Copolicarbonatos, sus derivados y el uso de los mismos en composiciones de recubrimiento duro de silicona Campo de la invención

La presente invención se refiere a copolicarbonatos. Más particularmente, se refiere a nuevos dioles de copolicarbonato que tienen unidades de repetición alicíclicas y poliéter. La presente invención también se refiere al uso de los dioles de copolicarbonato mencionados anteriormente y sus derivados como un componente nuevo para las composiciones de recubrimiento duro de silicona curables.

Antecedentes de la invención

Los materiales poliméricos, particularmente los termoplásticos tales como policarbonato, son alternativas prometedoras al vidrio para su uso como material estructural en varias aplicaciones, incluyendo aplicaciones automotrices, de transporte y de vidrio arquitectónico, donde la mayor libertad de diseño, el ahorro de peso, y las características de seguridad mejoradas se encuentran en elevada demanda. Los sustratos de policarbonato sencillos, sin embargo, están limitados por su falta de abrasión, resistencia química, UV y climatológica, y por lo tanto necesitan protegerse con recubrimientos ópticamente transparentes que alivien las limitaciones anteriores en las aplicaciones ya mencionadas.

Los recubrimientos duros de silicona curables térmicamente se han usado ampliamente para proteger los sustratos termoplásticos. Normalmente, los sustratos recubiertos se fabrican al imprimar inicialmente el sustrato con una capa de imprimación de acrilato, seguido de la aplicación de una composición de recubrimiento duro de silicona al sustrato imprimado. También se han desarrollado composiciones de recubrimiento duro sin imprimación que permiten a las composiciones de recubrimiento aplicarse directamente en sustratos termoplásticos sin imprimación. Véase por ejemplo la patente de Estados Unidos 5.349.002 de Patel et al.

Si bien los recubrimientos duros de silicona son útiles en mejorar la resistencia a la abrasión y la resistencia climatológica de los termoplásticos, normalmente son rígidos debido a la naturaleza reticulada relativamente alta de la composición de recubrimiento de silicona curado. Por lo tanto, la flexión de las láminas termoplásticas recubiertas con el recubrimiento duro de silicona más allá de cierto punto a menudo conduce a grietas/microgrietas en el recubrimiento duro, lo que hace a este recubrimiento duro de silicona menos deseable para ciertas aplicaciones.

Se han hecho esfuerzos para mejorar la flexibilidad de los recubrimientos duros de silicona ya sea al reducir su densidad de reticulación o al añadir un aditivo polimérico orgánico a las composiciones de recubrimiento duro.

La adición de un aditivo adecuado en la formulación de recubrimiento duro de silicona pareció ser una opción fácil. Pero la identificación de dicho aditivo no es sencilla, dado que dicho aditivo debe satisfacer una serie de criterios diferentes, concretamente, (1) ser polimérico y soluble en los disolventes usados en las formulaciones de recubrimiento duro de silicona, (2) tener la capacidad para convertirse en parte de la red reticulada de los recubrimientos duros de silicona, (3) no afectar a la reacción de reticulación entre los componentes de las composiciones de recubrimiento duro de silicona, y lo más importante, (4) normalmente no afectara las propiedades de recubrimiento duro de silicona.

Hasta ahora, muchos aditivos divulgados en la materia son menos que satisfactorios ya que la incorporación de estos aditivos a menudo conduce a un comportamiento de resistencia a la abrasión inferior de los recubrimientos duros de silicona.

Por lo tanto, se necesita un nuevo aditivo que sea efectivo para mejorar la flexibilidad de los recubrimientos duros de silicona convencionales mientras que al mismo tiempo, no afecte de manera adversa la resistencia a la abrasión, resistencia climatológica y otras propiedades físicas de los recubrimientos duros de silicona convencionales. La presente invención proporciona una respuesta a esa necesidad.

Sumario de la invención

En un aspecto, la presente invención se refiere a un policarbonato que comprende unidades de repetición A y B respectivamente de las fórmulas:

(A)

Rr0-C-0-

1 ¡I O

(B)

FVO

n O

-C"0-

li

>y

en la que la relación molar de unidades (A) a unidades (B) está en el intervalo de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:9, y en la que Ri es un grupo alicíclico C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste en etileno y propileno, n es un número entero que varía de 4 a 40. El copolicarbonato puede ser un diol. Opcionalmente, el diol está parcial o totalmente sililado.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un poliuretano obtenido mediante la reacción de un poliisocianato y un diol de copolicarbonato como se ha descrito anteriormente. Opcionalmente, este poliuretano puede estar parcial o totalmente sililado.

En otro aspecto más, la presente invención se refiere a una composición de recubrimiento que contiene un copolicarbonato y sus derivados como se ha descrito anteriormente. Preferentemente, la composición de recubrimiento también contiene un condensado parcial de un organoalcoxisilano, y sílice coloidal, además del copolicarbonato. Ventajosamente, la composición de recubrimiento puede cubrirse directamente sobre un sustrato polimérico sin imprimación.

Aún en otro aspecto, la presente invención se refiere a un sustrato polimérico que tiene un recubrimiento en al menos una superficie del sustrato, en el que el recubrimiento es el producto curado de la composición de recubrimiento de la invención. Los recubrimientos en los sustratos de acuerdo con la invención exhiben una flexibilidad mejorada en comparación con la de los recubrimientos duros convencionales, mientras que al mismo tiempo mantienen la resistencia a la abrasión de los recubrimientos duros de silicona convencionales.

Estos y otros aspectos se harán evidentes después de leer la descripción detallada de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un espectro de RMN 1H del diol de copolicarbonato de CHDM-PPG.

La Fig. 2 es un espectro de RMN 1H del diol de copolicarbonato de CHDM-PPG sililado.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

En una realización de la invención, se proporciona un copolicarbonato que comprende unidades de repetición A y B respectivamente de las fórmulas:

(A)

Rr0-C-0 1 II O

(B)

>y

r2-o

n O

c-o-

ll

en la que Ri es un grupo alicíclico C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste en etileno y propileno, n es un número entero que varía de 4 a 40. En el copolicarbonato, las unidades de repetición (A) y (B) están presentes en una relación molar que varía de 1:9 a 9:1, preferentemente, de 1:3 a 3:1, más preferentemente en una relación de 1:1. El peso molecular del copolicarbonato es de 500 a 10 K, preferentemente, de 1 a 2 K con respecto al poliestireno convencional.

Como se usa en el presente documento, un grupo alicíclico es un grupo o unidad no aromático. Preferentemente un grupo alicíclico es un grupo no aromático carbocíclico o heterocíclico y representa por ejemplo sistemas de anillos que tienen de 6 a 10 átomos de carbono. Un grupo alicíclico divalente ejemplar adecuado para su uso como Ri en una unidad de repetición A es

**(Ver fórmula)**

El copolicarbonato de la invención contiene grupos terminales. Cada grupo terminal es un miembro seleccionado del grupo que consiste en un grupo hidroxilo, y un grupo sililo sustituido de la fórmula:

R1

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un copolicarbonato que comprende unidades de repetición A y B respectivamente de las fórmulas:

(A)

Rr0-C-0

II

O

(B)

RsrO-

---c-o-

II

n o

en la que la relación molar de unidades (A) a unidades (B) está en el intervalo de 9:1 a 1:9, y en la que Ri es un grupo alicíclico C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste en etileno y propileno, n es un número entero que varía de 4 a 40.

2. El copolicarbonato de la reivindicación 1 que comprende grupos terminales, en el que cada grupo terminal es un miembro seleccionado del grupo que consiste en un grupo hidroxilo y un grupo sililo sustituido de la fórmula

^a (Fórmula I)

en la que R1 es un resto hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, cada Y es independientemente un miembro seleccionado del grupo que consiste en un átomo de halógeno, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono y un grupo aciloxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y a es un número que tiene un valor de 1 a 3.

3. El copolicarbonato de la reivindicación 2 en el que más del 95 por ciento molar de los grupos terminales son grupos sililo de la Fórmula (I).

4. El copolicarbonato de la reivindicación 1 en el que cada aparición de R1 es independientemente

**(Ver fórmula)**

5. Un poliuretano obtenido mediante la reacción de un poliisocionato y un copolicarbonato de acuerdo con la reivindicación 3.

6. El poliuretano de la reivindicación 5 en el que el poliisocionato es un diisocianato representado por

OCN-R4-NCO,

en el que R4 se selecciona de

h3c

**(Ver fórmula)**

h3c

ch3

**(Ver fórmula)**

?h3

**(Ver fórmula)**

9H3

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

ch2-

**(Ver fórmula)**

7. El poliuretano de la reivindicación 5 en donde el poliuretano está terminado en hidroxilo o terminado en isocianato, o en donde el poliuretano está sililado con al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en aminosilano e isocianatosilano.

8. El poliuretano de la reivindicación 7 en el que el aminosilano es de la fórmula general:

R6-NH-Rt-----Si (OR3)3.b

en la que R6 es hidrogeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, R7 es un grupo alquileno divalente de 1 a 10 átomos de carbono, Fr y R3 cada uno independientemente es un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo arilo de 6 a 8 átomos de carbono, y b tiene un valor de 0, 1 o 2; y el isocianatosilano es de la fórmula general:

r4c

OCN R8"Si (OR5)3.c

en la que Rs es un grupo alquileno divalente de 1 a 10 átomos de carbono, R4 y R5 cada uno independientemente es un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo arilo de 6 a 8 átomos de carbono, y c tiene un valor de 0, 1 o 2.

9. Una composición de recubrimiento que comprende un copolicarbonato de la reivindicación 1.

10. La composición de recubrimiento de la reivindicación 9 adicionalmente comprende: un condensado parcial de un organoalcoxisilano; y sílice coloidal, y opcionalmente un agente absorbente de luz UV.

11. La composición de recubrimiento de la reivindicación 10 en la que el organoalcoxisilano es de la fórmula (R9)dSi(ORio)4-d, en la que Rg es un radical hidrocarburo monovalente C1-C6, R10 es un Rg o un radical hidrógeno, y d es 0, 1 o 2, y se selecciona preferentemente del grupo que consiste en metiltrimetoxisilano, metiltrietoxisilano, tetraetoxisilano, etiltrietoxisilano, dietildietoxisilano, tetrametoxisilano, dimetildimetoxisilano, y combinaciones de los mismos.

12. Una composición de recubrimiento que comprende un poliuretano de la reivindicación 5.

13. Un sustrato polimérico que tiene un recubrimiento en al menos una superficie del sustrato, en el que el recubrimiento es un producto curado de la composición de recubrimiento de la reivindicación 9 o de la reivindicación 12.

14. El sustrato polimérico de la reivindicación 13 en referencia de nuevo a la reivindicación 9 en el que el sustrato comprende policarbonato.

15. Un sustrato polimérico como en la reivindicación 13 en el que una capa de imprimación está dispuesta entre el sustrato polimérico y el recubrimiento, o en el que el recubrimiento está dispuesto directamente en la superficie del sustrato polimérico.