COMPOSICIONES DE POLICARBOTANATO TERMOESTABILIZADAS.
Composición que contiene policarbonato y un éster de ácidos orgánicos que contienen azufre seleccionados de al menos un compuesto
de fórmula (I)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05012973.
Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE AG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: KASTANIENSTRASSE 7,47829 KREFELD.
Inventor/es: HEUER, HELMUT-WERNER, DR., MOTHRATH,MELANIE.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 16 de Junio de 2005.
Fecha Concesión Europea: 10 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08K5/42 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Acidos sulfónicos; Sus derivados.
- C08K5/46 C08K 5/00 […] › con oxígeno o nitrógeno en el ciclo.
Clasificación PCT:
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Composiciones de policarbonato termoestabilizadas.
Son objeto de esta invención composiciones con termoestabilidad mejorada que contienen policarbonato y ésteres de ácidos orgánicos que contienen azufre, así como cuerpos de moldeo y productos de extrusión de estas composiciones de policarbonato modificadas, pudiendo contener las composiciones además también productos de descomposición de los ésteres de ácidos orgánicos que contienen azufre.
Los procedimientos de preparación para policarbonato son conocidos por la literatura y se describen en muchas solicitudes:
Para la preparación de policarbonatos conforme al procedimiento de interfase o de transesterificación en masa fundida se remite a modo de ejemplo a "Schnell", Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, vol. 9, Interscience Publishers, Nueva York, Londres, Sidney 1964, pág. 33 y sigs. y a Polymer Reviews, volumen 10, "Condensation Polymers by Interfacial and Solution Methods", Paul W. Morgan, Interscience Publishers, Nueva York, cap. VIII, pág. 325 y al documento EP-A 971790.
Los policarbonatos necesitan bajo la influencia de temperaturas elevadas estabilizadores frente a coloraciones, reacciones químicas de los aditivos y reacciones de descomposición. Tipos especiales de policarbonato para aplicaciones ópticas pueden someterse en el subsiguiente procesamiento a elevadas cargas de temperatura que conducen a la indeseada formación de monómeros por reacciones de descomposición, a la pérdida de peso molecular o a reacciones químicas de aditivos, como por ejemplo a la incorporación en la cadena del polímero así como a la descomposición de los aditivos, que influyen negativamente en la eficacia de los aditivos.
Es conocida la estabilización frente a temperaturas elevadas con compuestos orgánicos de fósforo como fosfinas (documento US 4 092 288 B) o fosfitos (documento JP 54036363 A). Es conocida igualmente la estabilización con sales de onio, como sales de tetraalquil-fosfonio y -amonio, del ácido dodecilbencenosulfónico y con ácidos o un éster de ácido sencillo de un ácido que contenga un átomo de azufre, como tosilato de n-butilo (documento JP 08-059975 A).
Los termoestabilizadores orgánicos de fósforo se añaden habitualmente al policarbonato en órdenes de magnitud de varios 100 de ppm. Pero especialmente en tipos de policarbonato para aplicaciones ópticas se pretende utilizar solamente cantidades mínimas de aditivos. Así, deben evitarse efectos indeseados de la formación de partículas o problemas de moldeo en la fundición inyectada y garantizarse un comportamiento global positivo del material.
Por motivos de rentabilidad son igualmente deseables solo cantidades extraordinariamente pequeñas de aditivos.
En los ácidos libres y los ésteres fácilmente disociables descritos resulta ser un inconveniente sus propiedades corrosivas a temperaturas y concentración elevadas como las que pueden presentarse por ejemplo en una dosificación técnica de los estabilizadores. Es grandemente ventajoso utilizar estabilizadores que no afecten a los materiales de los aparatos para evitar partículas, cationes metálicos y carencias de seguridad. Además, una gran parte de los ácidos libres y los ésteres fácilmente disociables descritos son volátiles. Esto dificulta una indispensable dosificación constante y limpia del inactivador en un entremezclado continuo en la corriente de la masa fundida.
Otro inconveniente de muchos estabilizadores de ésteres de ácidos es que generan demasiado deprisa grandes cantidades de ácidos libres. Un exceso de ácido libre cataliza por ejemplo reacciones de los policarbonatos con otros aditivos, como agentes de desmoldeo o incluso favorece retrorreacciones en el caso del policarbonato en estado fundido con fenol con liberación de carbonato de difenilo. Por el contrario son absolutamente deseadas pequeñas cantidades de ácido ligado como éster en exceso que liberen el ácido libre muy lentamente bajo carga térmica en un procesamiento ulterior del policarbonato estabilizado. Estas elevan la capacidad de carga térmica del policarbonato.
Se planteó por consiguiente el objetivo de encontrar termoestabilizadores para policarbonato que deban utilizarse solo en pequeñas cantidades, no corrosivos y poco volátiles así como al mismo tiempo fácilmente solubles y dosificables en disolventes inertes o componentes propios del proceso. Igualmente los estabilizadores no deberían generar nunca excesos importantes de ácido libre en el policarbonato para evitar reacciones de descomposición de policarbonato con formación de carbonatos o también impedir reacciones con los aditivos. En lugar de esto se desea una generación lenta de los ácidos libres. A este respecto es especialmente deseable que el estabilizador no forme completamente todo el ácido libre posible durante la incorporación en el policarbonato y eventuales etapas secuenciales. Así, en un procesamiento ulterior tras la granulación del policarbonato, como por ejemplo fundición inyectada, muestran de nuevo efecto (acción de larga duración por liberación sucesiva del ácido libre en todas las etapas de carga térmica).
Sorprendentemente se ha encontrado ahora que los ésteres de ácidos orgánicos que contienen azufre reúnen las propiedades equilibradas deseadas y son sobresalientemente adecuadas para la termoestabilización de policarbonatos. Así, estos estabilizadores sorprendentemente liberan los correspondientes ácidos libres solo lentamente y en etapas. Además, estos son de por sí tan poco volátiles que tampoco se evaporan apenas de la masa fundida de policarbonato con tiempos de permanencia prolongados.
Páginas de la descripción adaptadas:
Sorprendentemente los estabilizadores no muestran tampoco a temperaturas y concentraciones elevadas comportamiento corrosivo frente a los materiales metálicos habitualmente utilizados, como por ejemplo 1.4571 o 1.4541 (Stahlschlüssel 2001, Editorial: Stahlschlüssel Wegst GmbH, Th-Heuss-Strasse 36, D-71672 Marbach) y aleaciones basadas en Ni del tipo C, como p.ej. 2.4605 o 2.4610 (Stahlschlüssel 2001, Editorial: Stahlschlüssel Wegst GmbH, Th-Heuss-Strasse 36, D-71672 Marbach).
Es especialmente sorprendente que en la estabilización de policarbonato en general no puede predecirse si los estabilizadores reunirán en una medida correcta las propiedades deseadas, como poca volatilidad, solubilidad en disolventes inherentes al proceso, ausencia de corrosión y liberación lenta del ácido.
Son por consiguiente objeto de esta invención composiciones con termoestabilidad mejorada que contienen policarbonato y determinados ésteres de ácidos orgánicos que contienen azufre, así como cuerpos de moldeo y productos de extrusión de estas composiciones de policarbonato modificadas, pudiendo contener además las composiciones también productos de descomposición de estos ésteres.
Es por consiguiente objeto de la invención una composición que contiene policarbonato y un éster de ácidos orgánicos que contienen azufre seleccionados de al menos un compuesto
de fórmula (I)
de fórmula (VIIb) o (Ib),
en las que
R2 y R3 representan independientemente entre sí hidrógeno, alquilo C1-C6 o alquil C4-C30 carboxilo o el resto
en el que
R5 y R6 representan independientemente hidrógeno o alquilo C1-C20, pudiendo estar el alquilo substituido con halógeno, y
Reivindicaciones:
1. Composición que contiene policarbonato y un éster de ácidos orgánicos que contienen azufre seleccionados de al menos un compuesto
de fórmula (I)
de fórmula (VIIb) o (Ib),
en las que
R2 y R3 representan independientemente entre sí hidrógeno, alquilo C1-C6, alquil C4-C30 carboxilo o el resto
en el que
R5 y R6 representan independientemente hidrógeno o alquilo C1-C20, pudiendo estar el alquilo substituido con halógeno, y
en la que el éster está contenido en una cantidad positiva de hasta 100 ppm referida al peso del policarbonato.
2. Composición conforme a la reivindicación 1 que contiene policarbonato y un éster de ácidos orgánicos que contienen azufre seleccionado de al menos un compuesto
de fórmula (I)
de fórmula (VIIb)
en las que los restos R1, R2, R3, m y n así como R5, R6 y R11 tienen el significado indicado en la reivindicación 1.
3. Composición conforme a la reivindicación 1 que contiene un compuesto de fórmula
4. Composición conforme a la reivindicación 1 que contiene al menos un compuesto de fórmula
5. Composición conforme a la reivindicación 1 en la que el éster está contenido en una cantidad positiva de hasta 50 ppm referida al peso del policarbonato.
6. Composición conforme a la reivindicación 1 que contiene productos de descomposición del éster.
7. Procedimiento para la preparación de composiciones conforme a la reivindicación 1, en el que el policarbonato se mezcla y se combina con los ésteres de ácidos orgánicos que contienen azufre.
8. Piezas de moldeo, cuerpos de moldeo y productos extruidos de una composición conforme a la reivindicación 1.
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