PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACION DE POLICARBONATOS MODIFICADOS.

Procedimiento para la preparación de policarbonatos según el procedimiento de transesterificación en estado fundido a partir de un único bisfenol y un diéster de ácido carbónico, en presencia de un fenol sustituido con grupos alquilo adecuado como interruptor de cadena, en el que el fenol usado como interruptor de cadena puede usarse en forma libre o del compuesto transesterificable en las condiciones de síntesis, caracterizado porque se usan como catalizador sales de fosfonio de fórmula

(I)

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W0006379EP.

Solicitante: BAYER AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 51368 LEVERKUSEN.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 18 de Noviembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G64/14 (que contienen un agente de terminación o un agente de reticulación)
  • C08G64/30F

Clasificación PCT:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G64/30 (utilizando carbonatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08G64/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que crean un enlace éster carbónico en la cadena principal de la macromolécula (policarbonato-amidas C08G 69/44; policarbonato-imidas C08G 73/16))

Clasificación antigua:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G64/30 (utilizando carbonatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08G64/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que crean un enlace éster carbónico en la cadena principal de la macromolécula (policarbonato-amidas C08G 69/44; policarbonato-imidas C08G 73/16))
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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de policarbonatos modificados.

Es objeto de la presente invención un procedimiento de transesterificación en estado fundido para la preparación de policarbonatos.

La preparación de policarbonatos aromáticos según el procedimiento de transesterificación en estado fundido es conocido en la bibliografía y se describe, por ejemplo en la "Encyclopedia of Polymer Science", Vol. 10 (1969), "Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews", H. Schnell, Vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964), así como partiendo del documento DE 1.031.512 en algunas patentes. La patente EP 360.578 muestra que los grupos terminales de un policarbonato que se ha preparado mediante transesterificación en estado fundido pueden intercambiarse mediante la adición de un interruptor de cadena. Sin embargo, se muestra que sólo una parte de la cantidad de interruptor de cadena usado permanece realmente en el policarbonato como grupo terminal. Ya que la mecánica, particularmente de los tipos de PC ricos en interruptores de cadena, particularmente los tipos de PC de bajo peso molecular y ramificados, está claramente influida por los grupos terminales, es deseable una sustitución lo más completa posible de los grupos terminales fenol por otros fenoles más adecuados. Además, el fenol generado en la policondensación se contamina con el interruptor de cadena en la eliminación del proceso mediante destilación cuando éste no se ha incorporado completamente. Ha de pretenderse por tanto una incorporación lo más completa posible no sólo para un rendimiento de reacción alto, sino también con respecto al reciclaje del fenol separado por destilación.

El objetivo consistía por tanto en encontrar un procedimiento de transesterificación en estado fundido que posibilite la producción de policarbonatos cuyos grupos terminales estén compuestos parcialmente por fenoles distintos que el fenol mismo, en el que debería incorporarse lo más posible el interruptor de cadena usado.

Se consiguió el objetivo mediante un procedimiento para la preparación de policarbonatos a partir de un único bisfenol, preferiblemente de bisfenol A, y un diéster de ácido carbónico, en presencia de un fenol adecuado como interruptor de cadena, en el que el fenol usado como interruptor de cadena puede usarse en forma libre o como compuesto transesterificable en las condiciones de síntesis, caracterizado porque se usan como catalizador sales de fosfonio y se incorpora al policarbonato un 80% o más del fenol usado como interruptor de cadena.

Son sales de fosfonio en el sentido del procedimiento según la invención aquellas de fórmula (I),


en la que R1-4 pueden ser los mismos o distintos alquilos C1-C18, arilos C6-C14, aralquilos C7-C12 o cicloalquilos C5-C6, preferiblemente metilo o arilos C6-C14, con especial preferencia metilo o fenilo y X- puede ser un anión como sulfato, hidrógeno sulfato, hidrógeno carbonato, carbonato, acetato, boronato, hidrógeno fosfato, un halogenuro, preferiblemente fluoruro, cloruro o bromuro, un alcoholato de fórmula OR, en la que R es arilo C6-C14, aralquilo C7-C12, preferiblemente fenilo. Son catalizadores preferidos floruro de tetrafenilfosfonio y tetrafenilboronato de tetrafenilfosfonio, con especial preferencia fenolato de tetrafenilfosfonio.

Pueden usarse como catalizadores de iones de sodio hidróxidos, hidrógeno carbonatos, carbonatos, alcoholatos, acetatos, boronatos, hidrógeno fosfatos e hidruros, preferiblemente hidróxidos y alcoholatos, con especial preferencia las sales de sodio de fenoles y bisfenoles como se mencionan por bisfenoles e interruptores de cadena y la sal de sodio del fenol mismo, con muy especial preferencia la sal de sodio de 2,2-bis-(4-hidroxifenil)propano.

Son interruptores de cadena adecuados en el sentido del procedimiento según la invención aquellos de fórmula (II)


en la que R, R' y R'' pueden representar independientemente entre sí H, alquilo/cicloalquilo C1-C34 ramificados dado el caso, alcarilo C7-C34 o arilo C6-C34, por ejemplo

o-n-butilfenol, m-n-butilfenol, p-n-butilfenol, o-isobutilfenol, m-isobutilfenol, p-isobutilfenol, o-terc-butilfenol, m-terc-butilfenol, p-terc-butilfenol, o-n-pentilfenol, m-n-pentilfenol, p-n-pentilfenol, o-n-hexilfenol, m-n-hexilfenol, p-n-hexilfenol, o-ciclohexilfenol, m-ciclohexilfenol, p-ciclohexilfenol, o-fenilfenol, m-fenilfenol, p-fenilfenol, o-isooctilfenol, m-isooctilfenol, p-isooctilfenol, o-n-nonilfenol, m-n-nonilfenol, p-n-nonilfenol, o-cumilfenol, m-cumilfenol, p-cumilfenol, o-naftilfenol, m-nafilfenol, p-naftilfenol, 2,5-di-terc-butilfenol, 2,4-di-terc-butilfenol, 3,5-di-terc-butilfenol, 2,5-dicumilfenol, 3,5-dicumilfenol, 4-fenoxifenol, 2-fenoxifenol, 3-fenoxifenol, 3-pentadecilfenol, 2-pentadecilfenol, 4-pentadecilfenol, 2-fenilfenol, 3-fenilfenol, 4-fenilfenol, tritilfenol, 3-trifenilmetilfenol, 2-trifenilmetilfenol y además derivados de benzotriazol de fórmula general (III)


con el significado anterior de R, R' y R'' para Ra-Rf y compuestos de cromano como


preferiblemente fenoles de alto punto de ebullición como tritilfenol, cumilfenol, fenoxifenol, pentadecilfenol o cromano,

o también compuestos transesterificables en las condiciones de síntesis como, por ejemplo, carbonatos, oxalatos, ésteres de ácidos o-carboxílicos o similares, se prefieren fenoles libres o diésteres de ácido carbónico de fórmula (IV)


y fórmula (V)


en la que R, R' y R'' corresponden a los de fórmula (II). Los fenoles o sustancias transesterificables pueden añadirse individualmente o en mezclas a la síntesis. Son mezclas preferidas aquellas con carbonato de difenilo. Según el procedimiento según la invención, existe la posibilidad de añadir el fenol o el compuesto que porta fenol en cualquier punto temporal de la reacción, preferiblemente al inicio de la reacción, y la adición puede dividirse en varias porciones. La proporción total de éster de ácido carbónico asciende a 100-130% en moles, preferiblemente a 103-120% en moles, referida al compuesto dihidroxílico.

Para la preparación de policarbonatos según el procedimiento según la invención, se añade el interruptor de cadena preferiblemente como alquilfenol hasta el 0,4-17% en moles, preferiblemente el 1,3-8,6% en moles (referido al compuesto dihidroxílico). Así, puede realizarse la adición tanto antes de la reacción como también total o parcialmente durante la reacción.

Son compuestos dihidroxílicos en el sentido del procedimiento según la invención...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de policarbonatos según el procedimiento de transesterificación en estado fundido a partir de un único bisfenol y un diéster de ácido carbónico, en presencia de un fenol sustituido con grupos alquilo adecuado como interruptor de cadena, en el que el fenol usado como interruptor de cadena puede usarse en forma libre o del compuesto transesterificable en las condiciones de síntesis, caracterizado porque se usan como catalizador sales de fosfonio de fórmula (I)


en la que

R1-4 son iguales o distintos y significan metilo o arilo C6-C14 y

X- es un anión,

y se incorpora al policarbonato un 80% o más del fenol usado como interruptor de cadena.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador de fosfonio se usa en concentraciones de 10-2 mol a 10-6 mol, referidas a 1 mol de difenol.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el catalizador usado es fenolato de tetrafenilfosfonio.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que X- es sulfato, hidrógeno sulfato, hidrógeno carbonato, carbonato, acetato, boronato, hidrógeno fosfato, halogenuro o un alcoholato de fórmula OR, en la que R es arilo C6-C14 o aralquilo C7-C12.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el bisfenol es bisfenol A.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriormente citadas, caracterizado porque el fenol usado como interruptor de cadena se usa en cantidades de 0,4-17% en moles, preferiblemente de 1,3-8,6% en moles, referidas al bisfenol.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el interruptor de cadena es tritilfenol, cumilfenol, fenoxifenol o pentadecilfenol.