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: KRATSCHMER, SILKE, HUCKS, UWE, BUNZEL, LOTHAR.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 18 de Noviembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G64/14 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 64/00 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). › que contienen un agente de terminación o un agente de reticulación.
  • C08G64/30F

Clasificación PCT:

  • C08G64/00 C08G […] › 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).
  • C08G64/30 C08G 64/00 […] › utilizando carbonatos.

Clasificación antigua:

  • C08G64/00 C08G […] › 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).
  • C08G64/30 C08G 64/00 […] › utilizando carbonatos.

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 aquellos de fórmula (VI)

(VI)HO-Z-OH

en los que Z es un resto aromático de 6 a 30 átomos de C que puede contener uno o varios núcleos aromáticos, puede estar sustituido y puede contener restos alifáticos o cicloalifáticos o alquilarilos o heteroátomos como miembros de puente.

Son ejemplos de compuestos dihidroxílicos de fórmula (VI)

hidroquinona, resorcina, dihidroxidifenilos, bis(hidroxifenil)alcanos, bis(hidroxifenil)cicloalcanos, bis(hidroxifenil)sulfuros, bis(hidroxifenil)éteres, bis(hidroxifenil)cetonas, bis(hidroxifenil)sulfonas, bis(hidroxifenil)sulfóxidos, a,a'-bis(hidroxifenil)diisopropilbencenos, así como sus compuestos de núcleo alquilado y núcleo halogenado.

Se describen estos y otros difenoles adecuados, por ejemplo, en los documentos US-PS 3.028.365, 3.148.172, 3.275.601, 2.991.273, 3.271.367, 3.062.781, 2.970.131 y 2.999.846, en las publicaciones para información de solicitud de patente alemana 1.570.703, 2.063.050, 2.063.052, 2.211.0956, el documento...

 


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.


 

Patentes similares o relacionadas:

Barnices a base de agua con policarbonatos de alta funcionalidad, altamente ramificados o híper-ramificados, del 19 de Octubre de 2016, de BASF SE: Uso de al menos un policarbonato altamente funcional, altamente ramificado o híper-ramificado, no reticulado como aditivo en barnizados de varias capas, compuesto de un […]

Alquilfenol para ajustar el peso molecular y copolicarbonato con propiedades mejoradas, del 24 de Junio de 2015, de Bayer Intellectual Property GmbH: Copolicarbonatos que contienen como interruptor de cadena la unidad estructural derivada de p-terc-butilfenol y al menos un elemento constituyente de difenol de […]

Policarbonato de masa fundida ramificado con baja proporción de estructuras erróneas, del 8 de Octubre de 2014, de Bayer Intellectual Property GmbH: Composición que contiene al menos un policarbonato aromático ramificado, producido mediante transesterificación de bisfenoles con carbonatos de […]

Poli(bloque de fosfonato-éster) y poli(bloque de fosfonato-carbonato) y métodos de prepararlos, del 25 de Diciembre de 2013, de FRX Polymers, Inc: Un método para preparar un polímero, que comprende: combinar al menos un oligómero fosfonato o un polifosfonato con uno o más poliésteres, […]

Resina de policarbonato que tiene capacidad de absorción de rayos ultravioleta, composición de resina y material óptico, del 4 de Septiembre de 2013, de MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.: Una resina de policarbonato que tiene al menos un grupo terminal que se representa mediante la fórmula a continuación.**Fórmula** (En la fórmula, […]

Policarbonatos modificados con propiedades superficiales mejoradas, del 9 de Abril de 2013, de BAYER MATERIALSCIENCE AG: Policarbonatos que contienen como unidad estructural de difenol un compuesto derivado de 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano (bisfenol […]

Composición de policarbonato aromático, proceso para la producción de la misma, y recipiente hueco para la misma, del 27 de Junio de 2012, de MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION: Un proceso para la producción de una composición de policarbonato aromático que comprende un policarbonatoaromático, un compuesto diéster carbónico […]

Recipiente hueco que comprende una composición de policarbonato aromático, del 22 de Marzo de 2012, de MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION: Una botella para un producto lácteo, una botella para un refresco, o una botella para agua, obtenida mediante el moldeo por soplado de una composición […]

Otras patentes de BAYER AKTIENGESELLSCHAFT