RESINAS DE POLI(BIFENIL-ETER-SULFONA) QUE TIENEN UNA RESISTENCIA MEJORADA AL AMARILLEO.
Composición, que comprende:
- una resina de poli(bifenil-éter-sulfona),
y
- una polieterimida escogida entre:
(i) las polieterimidas susceptibles de ser preparadas mediante la reacción de un bis(éter-anhídrido) aromático con una o más diaminas aromáticas, seleccionadas entre m-fenileno-diamina, p-fenileno-diamina, un diaminodifenil-éter, una diaminodifenil-sulfona, una diaminodifenil-cetona o una diamina aril-alifática;
(ii) los correspondientes copolímeros en que hasta un 50% en moles de las unidades de anhídridos son derivadas de dianhídridos aromáticos;
en que la composición comprende:
- de 95 a 60% p de la poli(bifenil-éter-sulfona) y
- de 40 a 5% p de la polieterimida
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06121209.
Solicitante: SOLVAY ADVANCED POLYMERS, LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 4500 MCGINNIS FERRY ROAD,ALPHARETTA, GA 30005.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 4 de Abril de 2000.
Fecha Concesión Europea: 23 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08L79/08 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 79/00 Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace que contiene nitrógeno con o sin oxígeno o carbono solamente en la cadena principal, no previstos por los grupos C08L 61/00 - C08L 77/00. › Polimidas; Poliéster-imidas; Poliamida-imidas; Acidos de poliamida o similares precursores de poliimidas.
- C08L81/06 C08L […] › C08L 81/00 Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace que contiene azufre con o sin nitrógeno, oxígeno o carbono, solamente en la cadena principal; Composiciones de polisulfonas; Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Polisulfonas; Poliétersulfonas.
Clasificación PCT:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Finlandia, Chipre.
Fragmento de la descripción:
Resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) que tienen una resistencia mejorada al amarilleo.
Antecedentes de la invención
Esta invención se dirige a una composición de resina moldeadora que comprende una resina de poli(bifenil-éter-sulfona). Más particularmente, la invención se dirige a composiciones de resinas moldeadoras mejoradas que tienen una tendencia reducida al amarilleo, que comprende una resina de poli(bifenil-éter-sulfona) y a un método para mejorar la resistencia al amarilleo de resinas de poli(bifenil-éter-sulfona).
Las resinas de poli(aril-éter-sulfona) se conocen desde hace casi tres décadas. Se cree que son polímeros lineales que poseen un cierto número de características atractivas como una excelente resistencia a las temperaturas elevadas, buenas propiedades eléctricas y una estabilidad hidrolítica muy buena. Está disponible comercialmente una diversidad de poli(aril-éter-sulfona) que incluyen el producto de policondensación de 4,4'-dihidroxidifenil-sulfona con 4,4'-diclorodifenil-sulfona y el polímero de bisfenol A y 4,4'-diclorodifenil-sulfona. Estas y otras resinas de poli(aril-éter-sulfona) están ampliamente expuestas y descritas en la técnica, que incluye la patente de EE.UU. nº 4.108.837 y la patente canadiense nº 847.963. Una tercera poli(aril-éter-sulfona) comercial es la resina de poli(bifenil-éter-sulfona) disponible en la empresa Amoco Performance Products, Inc. bajo la marca registrada Radel® R. Esta última resina puede ser descrita como el producto de la policondensación de bifenol con 4,4'-diclorodifenil-sulfona.
Debido a sus excelentes propiedades mecánicas y térmicas acopladas a una estabilidad hidrolítica extraordinaria, las poli(aril-éter-sulfonas) han encontrado una amplia aplicación que incluye objetos extruidos y artículos moldeados para ser usados cuando esté contemplada una exposición a entornos agresivos. Las partes moldeadas a partir de resinas de pol(bifenil-éter-sulfona) tienen unas propiedades mecánicas sustancialmente mejores que las moldeadas a partir de otras resinas de poli(aril-éter-sulfona) fácilmente disponibles y generalmente son más resistentes químicamente.
Aunque las resinas de poli(aril-éter-sulfona) son también altamente resistentes a los ácidos minerales y soluciones de sales, se agrietan fácilmente bajo tensión cuando son expuestas a disolventes orgánicos polares. Cuando se desea una resistencia aumentada al agrietamiento por tensiones medioambientales, se han empleado combinaciones de resinas de poli(aril-éter-sulfona) para hacerlas más aceptables para ser usadas en un entorno de disolvente sin que se afecten sustancialmente sus propiedades mecánicas o eléctricas. En la patente de EE.UU. nº 4.293.670 se describen combinaciones que comprenden resinas de polieterimidas y poli(aril-éter-sulfona) que tienen una resistencia mejorada al agrietamiento por tensiones medioambientales y una buena resistencia al impacto. También se ha descrito una diversidad de otras combinaciones en la técnica para estos fines que incluyen, por ejemplo, combinaciones de resinas de poli(aril-éter-sulfona) con poliamida-imidas así como combinaciones con resinas de poli(aril-éter-cetona). Los copolímeros con resistencia mejorada al agrietamiento por tensión son también conocidos en la técnica e incluyen, por ejemplo, resinas de co-poli(bifenil-éter-sulfona) que comprenden restos bisfenol A y se exponen y describen en la patente de EE.UU. nº 5.164.166.
Se conoce que las resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) exhiben buenas propiedades mecánicas a temperaturas elevadas y tienen una excelente estabilidad a temperaturas elevadas. Estas resinas pueden ser combinadas con aditivos retardantes de la combustión adecuados para proporcionar materiales de baja liberación de calor, retardantes de la combustión, químicamente resistentes y altamente deseables para ser usados en interiores de aeronaves y similares, como se describe en la patente de EE.UU. nº 5.204.400 y son particularmente útiles para estos fines cuando se emplean en combinaciones en poliaril-éter-cetonas.
Una deficiencia de las formulaciones basadas en resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) es la tendencia de estas resinas a un rápido amarilleo cuando se exponen a una radiación ultravioleta como la que puede encontrarse cuando se exponen a la luz solar o iluminación fluorescente. Aunque el efecto sobre las propiedades mecánicas puede ser mínimo, la apariencia estética de los artículos preparados a partir de estas resinas puede resultar gravemente degradada. La estabilidad de los colores de las formulaciones de resinas y, particularmente las suministradas en colores claros y destinadas a ser usadas para fabricar artículos visibles para el consumidor, por ejemplo, en panales de tapicería y partes de apariencia similar de interiores de aeronaves, puede ser el factor determinante para decidir la aceptación comercial de estos objetos.
Breve sumario de la invención
Esta invención se dirige a composiciones que tienen una resistencia mejorada al amarilleo que comprenden una resina de poli(bifenil-éter-sulfona) y a un método para mejorar la resistencia al amarilleo de resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) combinando dicha resina con niveles particulares de resina de polieterimida para formar una combinación. Los artículos moldeados que comprenden estas combinaciones tienen una resistencia mejorada al amarilleo y pueden ser adicionalmente combinados con aditivos retardantes de la combustión adecuados para proporcionar materiales de baja liberación de calor altamente deseables, útiles en la fabricación de componentes para interiores de aeronaves y similares.
Descripción detallada de la invención
Brevemente, las resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) útiles en la práctica de esta invención comprenden la unidad estructural
El polímero puede comprender adicionalmente hasta 50 por ciento en moles, preferentemente hasta aproximadamente 25 por ciento en moles, todavía más preferentemente no más de aproximadamente 10 por ciento en moles de unidades adicionales de arileno-sulfona con la estructura
en la que Ar es un resto monoarileno como p-fenileno, m-fenileno o similar, o es un resto diarileno distinto de bifenilo, por ejemplo, bisfenol A, bisfenol S o un resto similar. La presencia de estas unidades adicionales de arileno-sulfona puede tener un efecto perjudicial sobre el equilibrio global de propiedades, por tanto, se preferirán generalmente los polímeros que contienen solamente restos bifeniléter-sulfona.
Las resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) pueden ser preparadas mediante cualquiera de la diversidad de métodos bien conocidos en la técnica para la preparación de resinas de poli(aril-éter). Dos métodos, el método del carbonato y el método del hidróxido de metal alcalino, son ampliamente conocidos y usados para este fin. En el método del hidróxido de metal alcalino, descrito, por ejemplo, en la patente de EE.UU. nº 4.108.837 y en la patente de EE.UU. nº 4.175.175, una sal de metal alcalino doble de un fenol dihidroxilado se pone en contacto con un compuesto dihalobencenoide en presencia de un disolvente que contiene azufre, como se definió anteriormente con anterioridad, bajo condiciones sustancialmente anhidras. El método del carbonato, en el que se calientan al menos un fenol dihidroxilado y al menos un compuesto dihalobencenoide, por ejemplo, con carbonato o bicarbonato de sodio y un segundo carbonato o bicarbonato de metal alcalino, es también ampliamente expuesto en la técnica, por ejemplo, en la patente de EE.UU. nº 4.176.222.
La viscosidad reducida de las resinas de poli(bifenil-éter-sulfona) útiles en la práctica de la invención, medida en un disolvente adecuado como cloruro de metileno, cloroformo, N-metilpirrolidona o similar, será de al menos 0,3 dl/g, preferentemente al menos 0,4 dl/g y el polímero será formador de películas. Generalmente, las resinas que tienen una viscosidad reducida en el intervalo de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 1,0 dl/g serán fácilmente tratables por vía térmica y serán útiles para estos fines. También se puede encontrar que son útiles las resinas de peso molecular muy elevado, normalmente las que tienen una viscosidad reducida mayor que aproximadamente 1,0 dl/g, , sin embargo, estas resinas tendrán una elevada viscosidad en estado fundido y serán difíciles de tratar y, por lo tanto no serán preferidas.
Reivindicaciones:
1. Composición, que comprende:
- una resina de poli(bifenil-éter-sulfona), y
- una polieterimida escogida entre:
(i) las polieterimidas susceptibles de ser preparadas mediante la reacción de un bis(éter-anhídrido) aromático con una o más diaminas aromáticas, seleccionadas entre m-fenileno-diamina, p-fenileno-diamina, un diaminodifenil-éter, una diaminodifenil-sulfona, una diaminodifenil-cetona o una diamina aril-alifática;
(ii) los correspondientes copolímeros en que hasta un 50% en moles de las unidades de anhídridos son derivadas de dianhídridos aromáticos;
en que la composición comprende:
- de 95 a 60% p de la poli(bifenil-éter-sulfona) y
- de 40 a 5% p de la polieterimida.
2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque consiste esencialmente en la resina de poli(bifenil-éter-sulfona) y la polieterimida.
3. Composición según una cualquiera de la reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la polieterimida contiene unidades derivadas de dianhídrido de 2,2-bis(4-(2,3-dicarboxifenoxi)fenil)-propano y m-fenilenodiamina que tiene la fórmula estructural:
4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende adicionalmente un material retardante de la combustión.
5. Composición según la reivindicación 4, caracterizada porque el material retardante de la combustión comprende borato de zinc en combinación con un polímero de fluorocarburo.
6. Composición según la reivindicación 5, caracterizada porque comprende adicionalmente dióxido de titanio.
7. Método para preparar la composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque usa una instalación y procedimientos estándar de moldeo por inyección y termoconformación.
8. Artículo moldeado, que comprende la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
9. Uso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para producir películas, láminas y perfiles usando procedimientos de extrusión.
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