Composiciones de policarbonato con propiedades ópticas y térmicas mejoradas.

Procedimiento para la preparación de policarbonatos que contienen unidades estructurales de fórmula general

(I):**Fórmula**

con R1 y R2 independientemente entre sí H, halógeno, alquilo C1-C8, cicloalquilo C5-C6, arilo C6-C10 y arilalquilo C7- C12, con m igual a 4 o 5, con R3 y R4 que pueden seleccionarse libremente para cada X y son independientemente entre sí H o alquilo C1-C8, con X igual a carbono,

de acuerdo con el procedimiento de interfase o el procedimiento de transesterificación en fundido, caracterizado porque los bisfenoles usados para la preparación del policarbonato presentan un contenido en azufre inferior a 1,5 ppm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/055479.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

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

Inventor/es: BRUYNSEELS, FRANKY, KOHLER, KARL-HEINZ.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L69/00 (Composiciones de policarbonatos; Composiciones de los derivados de policarbonatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G64/24 (y fenoles)

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de policarbonato con propiedades ópticas y térmicas mejoradas

Es objeto de la invención un procedimiento para la preparación de policarbonatos a partir de dihidroxidifenilcicloalcanos.

Los policarbonatos, preparados a partir de dihidroxidiarilcicloalcanos se conocen ya por el documento EP 359 953 A, en particular policarbonatos de 1,1-bis-(4-h¡droxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano. Tales policarbonatos o

copolicarbonatos de 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetil-ciclohexano y otros bisfenoles, tal como por ejemplo bisfenol A, presentan altas resistencias a la deformación por calor, y se usan por lo tanto preferentemente allí donde los cuerpos moldeados a partir de estos policarbonatos están expuestos a altas cargas por térmicas. A este respecto se desean en particular en el caso de piezas moldeadas transparentes por ejemplo en discos de difusión de luz de lámparas además de la resistencia a la deformación por calor también un adecuado tono de color de salida de los cuerpos moldeados y una estabilidad suficiente de este tono de color en caso de una acción de la temperatura durante más tiempo.

Por lo tanto, no se han escatimado esfuerzos para mejorar las propiedades ópticas de policarbonatos con las características estructurales de acuerdo con la invención mencionadas anteriormente. De este modo se describe por ejemplo en el documento EP 718 354 A la estabilización térmica con ayuda de fosflnas y en el documento EP 789 53 A la estabilización térmica con ayuda de mezclas de fosfinas y compuestos orgánicos de silicio como aditivos pollmérlcos para los policarbonatos de acuerdo con la invención. El documento EP 1 24 24 A describe mejoras de la síntesis de polímeros de los policarbonatos de acuerdo con la invención mediante el uso de un hidróxido de sodio de bajo contenido en metal en la preparación de acuerdo con el procedimiento de interfase. En cambio, todas estas medidas eran insuficientes para preparar un policarbonato con las características estructurales de acuerdo con la invención, que corresponde a los requisitos crecientes en cuanto a la calidad óptica de los cuerpos moldeados producidos a partir del mismo.

Era objetivo de la Invención por lo tanto la preparación de un policarbonato con las características estructurales de acuerdo con la Invención, cuyos cuerpos moldeados en estado recién moldeado presenten un grado de amarilleo, medido mediante el Yellowness-lndex (Y.I.), inferior a 2, y cuyos cuerpos moldeados tras un envejecimiento en aire callente a 15 °C a lo largo de un periodo de tiempo de 25 horas presenten un Y.l. inferior a 7,.

Sorprendentemente se descubrió ahora que la solución del objetivo de acuerdo con la invención se logra porque el dihidroxidifenilcicloalcano usado para la síntesis de policarbonato, en particular 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5- trimetilciclohexano usado, presenta el más bajo contenido posible en compuestos orgánicos de azufre, preferentemente un contenido en azufre inferior a 1,5 ppm, de manera especialmente preferente inferior a 1, ppm y con ello provoca un contenido menor en azufre en el policarbonato producido. Esto es tanto más sorprendente, dado que el estado de la técnica presenta una serie de ejemplos, en los que la presencia de compuestos de azufre en cantidades más grandes tiene una influencia positiva sobre el color del policarbonato tanto en bisfenoles como en policarbonatos. De este modo, por ejemplo en el documento JP 25 654 y en el documento JP 26 28391 se describen aditivos de sulfito a los bisfenoles en cantidades mayores de lo que se describió anteriormente, que confieren al policarbonato preparado a partir del mismo un tono de color excelente. En el documento WO 27/4434 se describen adiciones de ditionitas a los bisfenoles, que repercuten de manera ventajosa en el color de los policarbonatos preparados a partir de los mismos. También la adición directa de tiocompuestos alifáticos a policarbonatos puede reducir su Yellowness Index, tal como se desprende del documento US-A 4.94.717. La adición de antioxidantes que contienen azufre a policarbonatos tiene igualmente un efecto positivo sobre la estabilidad del tono de color de policarbonato, tal como se describe en el documento JP 24 217734. También en el documento JP 28 11147 puede reconocerse de manera análoga una relación entre contenido en azufre en le policarbonato y su tono de color. El estado de la técnica citado no sugiere en modo alguno una reducción del contenido en azufre en bisfenoles para alcanzar mejores colores de los policarbonatos preparados a partir de los mismos. Por el contrario, el experto, con respecto a los procedimientos conocidos por el estado de la técnica, considerará útil un aumento del contenido en azufre en el policarbonato.

Los policarbonatos son aquellos que contienen las unidades estructurales de fórmula general (I):

**(Ver fórmula)**

(

en la que R1 y R2 independientemente entre sí H, halógeno, alquilo C-i-C8, cicloalquilo C5-C6, arilo C6-Cio y

arilalquilo C7-C12, con m igual a 4 o 5, con R3 y R4 pueden seleccionarse libremente para cada X e

Independientemente entre sí H o alquilo C-i-Cs, con X Igual a carbono,

en particular policarbonatos, que contienen las unidades estructurales de fórmula general (II)

**(Ver fórmula)**

(II)

en la que R1 y R2 tienen el significado indicado para la Fórmula (I), caracterizado porque la composición de policarbonato pura presenta un contenido en azufre inferior a 2, ppm, preferentemente Inferior a 1,5 ppm, pudiendo determinarse el contenido en azufre por ejemplo mediante un procedimiento de quimioluminiscencia o mediante el procedimiento ICP-MS (inductively-coupled-plasma mass-spectrometry o espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente). Estos procedimientos son conocidos para el experto y se describen en suficiente medida en la bibliografía. Preferentemente, sus cuerpos moldeados, en el estado recién moldeado, presentan un grado de amarilleo, medido mediante el Yellowness-lndex (Y.l.) Inferior a 2,, preferentemente inferior a 1,8, y sus cuerpos moldeados después de un envejecimiento en aire caliente a 15 °C a lo largo de un periodo de tiempo de 25 horas un Y.l. inferior a 7,. Estas propiedades ópticas y térmicas mejoradas se encuentran enana relación directa con el contenido en azufre de los dihidroxidifenllclcloalcanos usados de fórmula general (la):

**(Ver fórmula)**

en la que R1, R2, R3, R4, X y m tienen el significado indicado para la Fórmula (I), en particular los 1,1-bis-(4- hidroxaril)-3,3,5-trimetilciclohexanos usados de fórmula general (lia):

H1

**(Ver fórmula)**

(Ha)

en la que R1 y R2 tienen el significado indicado para la Fórmula (I).

El contenido en azufre de los bisfenoles de fórmulas (la) y (lia) usados para la preparación de los policarbonatos de acuerdo con la Invención se encontrará por debajo de 1,5 ppm, preferentemente por debajo de 1, ppm. Contenidos en azufre más altos en los bisfenoles tienen una repercusión cada vez más desventajosa sobre el valor de amarillo o la tendencia al amarilleo de los cuerpos moldeados transparentes recién moldeados de los policarbonatos así preparados. El contenido en azufre de los bisfenoles usados se determina mediante análisis elemental y se refiere a "S" (MM 32 g/mol). El contenido en azufre se refiere tanto a compuestos Inorgánicos de azufre como a compuestos orgánicos de azufre, pero principalmente a compuestos orgánicos de azufre, que pueden estar contenidos como componentes secundarios perturbadores en el bisfenol. Tales compuestos de azufre pueden estar presentes o bien de forma Inherente en el bisfenol, tal como por ejemplo mediante la síntesis de cocatalizadores que contienen azufre, o bien pueden estar añadidos como estabilizadores al bisfenol,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de policarbonatos que contienen unidades estructurales de fórmula general (I):

con R1 y R2 independientemente entre sí H, halógeno, alquilo Ci-C8, cicloalquilo C5-C6, arilo C6-C1 y arilalquilo C7- 5 C12, con m igual a 4 o 5, con R3 y R4 que pueden seleccionarse libremente para cada X y son independientemente

entre sí H o alquilo Ci-C8, con X igual a carbono,

de acuerdo con el procedimiento de interfase o el procedimiento de transesterificación en fundido, caracterizado porque los bisfenoles usados para la preparación del policarbonato presentan un contenido en azufre inferior a 1,5 ppm.

2. Procedimiento para la preparación de policarbonatos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque

los policarbonatos presentan unidades estructurales de fórmula general (II),

en la que R1 y R2 tienen el significado indicado para la Fórmula (I).

3. Procedimiento para la preparación de policarbonatos de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado 15 porque los policarbonatos contienen adicionalmente difenoles de Fórmula (III)

en la que Z representa un resto aromático o alquilaromático.

4. Procedimiento para la preparación de policarbonatos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los policarbonatos son copolímeros de 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano

(BPTMC) y bisfenol A en el porcentaje molar de BPTMC en el número total de moles de bisfenoles usados del 2 al 9 % en moles de BPTMC.

5. Procedimiento para la preparación de policarbonatos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los bisfenoles usados para la preparación presentan un contenido en azufre inferior a 1, ppm.

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

(H)

**(Ver fórmula)**

(III),