MÉTODO PARA LA PREPARACIÓN DE UNA RESINA DE POLICARBONATO.

La presente invención se refiere a un método para la preparación de una resina de policarbonato, incluyendo dicho método una polimerización por condensación para disminuir la fracción molar de arilcarbonato existente en un diarilcarbonato sin reaccionar, y en un grupo terminado de un producto secundario de la reacción que tiene un grado de polimerización menor de 3, producido por transestirificación, haciendo máximo, por lo tanto, el incremento del peso molecular de la resina de policarbonato, tal como un policarbonato basado en siloxano producido por polimerización en estado sólido y reduciendo sustancialmente el tiempo de preparación para la resina de policarbonato. Antecedentes técnicos Las resinas de policarbonato tienen una excelente resistencia al calor, resistencia al impacto, resistencia mecánica y transparencia. Debido a estas ventajas, las resinas de policarbonato son utilizadas en varias aplicaciones, tales como discos compactos, hojas transparentes, materiales de envasado, amortiguadores móviles y láminas de bloqueo de rayos ultravioleta (UV) y, por lo tanto, la demanda de resinas de policarbonato está aumentando. No obstante, los policarbonatos tienen baja resistencia a los disolventes y baja resistencia al impacto a bajas temperaturas. Por ejemplo, cuando los policarbonatos se exponen a disolventes utilizados habitualmente, tiene lugar su agrietamiento. Se han hecho muchos esfuerzos para superar estos problemas, y se han desarrollado varios policarbonatos modificados. En particular, los policarbonatos basados en siloxano y los carbonatos de poliéster muestran mejores características de resistencia al impacto a baja temperatura, moldeo y fluidez. Los procedimientos de fabricación convencionales para el policarbonato se pueden dividir en procesos de polimerización interfacial en los que se utiliza fosgeno procesos de polimerización por condensación y procesos de polimerización en estado sólido en los que no se utiliza fosgeno. Un proceso de polimerización interfacial, tal como se da a conocer en la patente USA Nº 5.530.083, incluye una operación de reacción de un compuesto hidroxiaromático, un compuesto dihidroxi, fosgeno un catalizador con polidiorganosiloxano terminado en hidroxiarilo. Es este caso, las resinas de policarbonato basadas en siloxano con elevado peso molecular pueden ser fabricadas de manera prácticamente fácil por un proceso continuo. No obstante, el proceso está acompañado por el riesgo provocado por la utilización de gases tóxicos y un disolvente orgánico basado en cloruro, que es contaminante del medio ambiente y, por lo tanto, los costes de fabricación son elevados. Un proceso de polimerización por condensación en fusión, tal como se da a conocer en las patentes USA Números 6.252.013 y 6.232.429, comprende una operación de la que se lleva a cabo polimerización para producir carbonato poliéster después de que el material inicial es disuelto. El proceso de polimerización por condensación en fusión es relativamente estable porque no se utilizan materiales tóxicos. No obstante, a efectos de producir policarbonato con elevado peso molecular para extrusión, se debe controlar una reacción entre elementos con elevada viscosidad a alta temperatura y elevado vacío, y estas condiciones comportan una baja calidad del policarbonato. Un proceso de polimerización en estado sólido en un proceso en el que un prepolímero de policarbonato de bajo peso molecular es cristalizado y el prepolímero cristalizado es polimerizado a una temperatura inferior al punto de fusión del prepolímero cristalizado. En este caso, no se utilizan materiales tóxicos y la calidad del policarbonato obtenido puede ser garantizada porque la polimerización tiene lugar en estado sólido. No obstante, en general, la cristalización y la polimerización en estado sólido se llevan a cabo sin eliminar los productos secundarios o subproductos de la reacción, que tienen un grado de polimerización menor de 3 y el diarilcarbonato no reaccionado que co-existe simultáneamente con un prepolímero de peso molecular relativamente bajo (peso molecular promedio en peso de 2000 a 20000 g/mol). Como resultado, la diferencia entre moles de un grupo aromático y un grupo arilcarbonato aumenta, prolongando de esta manera el tiempo de fabricación para un policarbonato de alto peso molecular. De acuerdo con ello, existe la necesidad de desarrollar un método de fabricación de policarbonato que sea estable, que garantice la calidad y que requiera solamente un corto periodo de tiempo para producir un policarbonato de alto peso molecular. Materia de la invención Solución técnica 2   Este objetivo se consigue por las características de la reivindicación independiente 1. Las realizaciones preferentes se dan a conocer en las reivindicaciones dependientes. La presente invención da a conocer un método para la preparación de una resina de policarbonato. El método, que tiene un corto tiempo de reacción para la polimerización en estado sólido debido a la utilización de condensación a presión reducida, no presenta riesgos porque no se utiliza fosgeno tóxico y garantiza la calidad. La presente invención da a conocer también una resina de policarbonato producida utilizando el método. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se da a conocer un método de preparación de una resina de policarbonato cuyo método comprende: transestirificación de diarilcarbonato, un compuesto dihidroxiaromático y polisiloxano en presencia de un catalizador para producir un prepolímero de policarbonato amorfo de bajo peso molecular, que tiene un peso molecular promedio en peso (Mw) de 1.500 a 20.000 g/mol; polimerización por condensación de un prepolímero de policarbonato amorfo de bajo peso molecular para producir un policarbonato amorfo de peso molecular medio con un Mw de 10.000 a 30.000 g/mol; cristalizando el policarbonato amorfo de peso molecular medio para producir un policarbonato cristalizado; y polimerizando en estado sólido el policarbonato cristalizado para producir un policarbonato de alto peso molecular que tiene Mw de 20.000 a 200.000 g/mol. Efectos ventajosos Un método para la preparación de un policarbonato, de acuerdo con la presente invención, comprende un método de condensación a presión reducida para reducir el tiempo de reacción para un proceso de polimerización en estado sólido. Además, el método es más estable debido a que no se utiliza fosgeno tóxico. Además, el método garantiza un policarbonato de elevada calidad. Características de la invención Los inventores de la presente invención han estudiado la forma de incrementar el peso molecular del policarbonato en un tiempo reducido y han descubierto que cuando se lleva a cabo un proceso de polimerización por condensación a una temperatura, bajo una presión reducida o en atmósfera de nitrógeno, la fracción molar de arilcarbonato, que existe en una grupo terminado de un subproducto de la reacción que tiene un grado de polimerización menor de 3 obtenido como resultado de transestirificación y en un diarilcarbonato no reaccionado, disminuye. Como resultado, el incremento de peso molecular del policarbonato después de la polimerización en estado sólido se puede hacer máximo y se puede producir un policarbonato de elevado peso molecular en un tiempo sustancialmente corto. Etapa 1: proceso de transesterificación Un compuesto dihidroxiaromático que es un material inicial, de acuerdo con una realización de la presente invención, puede ser un compuesto representado por la fórmula 1: en la que cada uno de R 1 y R 2 son independientemente un átomo de halógeno o un grupo C1-C8 alquilo, en el que el átomo de halógeno puede ser F, Cl, Br ó I, y el grupo C1-C8 alquilo puede ser un grupo metilo, un grupo n-propilo, un grupo isopropilo, un grupo n-butilo, un grupo isobutilo, un grupo sec-butilo, un grupo t-butilo, un grupo pentilo, un grupo hexilo, un grupo ciclohexilo, un grupo heptilo o un grupo oxtilo; Z es un enlace único, un grupo C1-C8 alquileno, un grupo C2-C8 alquilideno, un grupo C5-C15 cicloalquileno, un grupo C5-C15 cicloalquilideno, -S-, SO-, -SO2-, -O-, CO-, un compuesto representado por la fórmula 2, o un compuesto representado por la fórmula 3, en los que el grupo C1-C8 alquileno o el grupo C2-C8 alquildeno pueden ser un grupo metileno, un grupo etileno, un grupo propileno, un grupo butileno, un grupo pentileno, un grupo hexileno, un grupo etilideno, un grupo isopropilideno o similares, y el grupo C5-C15 cicloalquileno o el grupo C5-C15 cicloalquilideno pueden ser un grupo ciclopentileno, un grupo ciclohexileno, un grupo ciclopentilideno, o un grupo ciclohexilideno; y cada uno de a y b son independientemente un entero de 0 a 4: 3   El compuesto dihidroxiaromático representado por la fórmula 1 puede ser bis(hidroxiaril)alcano, tal como bis(4-hidroxifenil)metano, bis(3-metil-4-hidroxifenil)metano,... 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1. Método para la preparación de una resina de policarbonato, que comprende: la transesterificación de diarilcarbonato, un compuesto dihidroxiaromático, y polisiloxano en presencia de un catalizador para producir un prepolímero de policarbonato amorfo, de bajo peso molecular, con un peso molecular promedio en peso (Mw) de 1.500 a 20.000 g/mol; polimerización por condensación del prepolímero de policarbonato amorfo de bajo peso molecular para producir un policarbonato amorfo de peso molecular medio con un Mw de 10.000 a 30.000 g/mol; cristalización del policarbonato amorfo de peso molecular medio para producir un policarbonato cristalizado; y polimerización en estado sólido del policarbonato cristalizado para producir un policarbonato de alto peso molecular que tiene Mw de 20.000 a 200.000 g/mol, en el que el compuesto de polisiloxano está representado por la fórmula 7: en la que x es un entero de valor 1 a 500. 2. Método, según la reivindicación 1, en el que el compuesto dihidroxiaromático está representado por la fórmula 1: en la que R 1 y R 2 son cada uno de ellos independientemente un átomo de halógeno o un grupo C1-C8 alquilo; a y b son cada una de ellas independientemente un entero de valor 0 a 4; y Z es un grupo C1-C8 alquileno, un grupo C2-C8 alquilideno, un grupo C5-C15 cicloalquileno, un grupo C5-C15 ciloalquilideno, -S, -SO-, -SO2-, -O-, -CO-, un compuesto representado por la fórmula 2, o un compuesto representado por la fórmula 3: 16   3. Método, según la reivindicación 1, en el que el diarilcarbonato es un compuesto representado por la fórmula 4 ó 5: en el que Ar 1 y Ar 2 son cada uno de ellos independientemente un grupo arilo, y en el que Ar 3 y Ar 4 son cada uno de ellos independientemente un grupo arilo, y D 1 es un residuo obtenido al eliminar dos grupos hidróxilo del compuesto dihidroxiaromático representado por la fórmula 1. 4. Método, según la reivindicación 1, en el que la concentración del diarilcarbonato se encuentra en un rango de 1,0 a 1,5 mol% basado en 1 mol del comupesto dihidroxi. 5. Método, según la reivindicación 1, en el que la concentración del compuesto de polisiloxano se encuentra en el rango de 0,01 a 20 mol% basado en 1 mol del compuesto dihidroxi. 6. Método, según la reivindicación 1, en el que el catalizador es uno de un catalizador de un compuesto metálico, un catalizador de un compuesto no metálico, o la combinación de ambos. 7. Método, según la reivindicación 6, en el que el catalizador compuesto metálico es un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de sal seleccionado del grupo que consiste en hidróxido, acetato, alcóxido, carbonato, hidruro, hidrato u óxido de metal alcalino o de un metal alcalinotérreo; un compuesto organometálico que contiene un metal de transición seleccionado del grupo que consiste en Zn, Cd, Ti y Pb; o un hidruro de aluminio o un borhidruro. 8. Método, según la reivindicación 6, en el que el catalizador de compuesto no metálico es una sal de amonio cuaternario seleccionada entre el grupo que consiste en hidróxido de tratametil amonio, acetato de tetrametil amonio, formato de tetrametil amonio, carbonato de tetrametil amonio, hidróxido de tetraetil amonio, hidróxido de tetrapropil amonio, hidróxido de tetrabutil amonio, hidróxido de tetrafenil amonio, hiróxido de trifenil amonio; una sal de fosfonio cuaternario seleccionado entre el grupo que consiste en hidróxido de tetrametil fosfonio, acetato de tetrametil fosfonio, formato de tetrametil fosfonio, carbonato de tetrametilfosfonio, hidróxido de tetraetil fosfonio, hidróxido de tetrapropil fosfonio, hidróxido de tetrabutil fosfonio, hidróxido de tetrafenil fosfonio, hidróxido de trimetilfenil fosfonio; un compuesto de amino primario, secundario o terciario; o piridina. 9. Método, según la reivindicación 6, en el que la concentración del catalizador compuesto metálico es de 10 -8 a 10 -3 mol y la concentración del catalizador compuesto no metálico es de 10 -6 a 10 -1 mol, basado en 1 mol del compuesto dihidroxiaromático. 17   10. Método, según la reivindicación 1, en el que el funcionamiento de la polimerización en condensación es llevado a cabo en un reactor seleccionado entre un grupo que consiste en reactor de disco rotativo, reactor de jaula rotativa y reactor de capa delgada. 11. Resina de policarbonato preparada con la utilización del método de la reivindicación 1. 18