Procedimiento para preparar policarbonato según el procedimiento de transesterificación en estado fundido.

Procedimiento para preparar policarbonato según el procedimiento de transesterificación en estado fundido,

en el que al menos un compuesto de dihidroxiarilo se hace reaccionar con al menos un carbonato de diarilo usando al menos un catalizador en un proceso de múltiples etapas, caracterizado porque se añade a la masa fundida antes de la última etapa de reacción al menos un inhibidor y en o tras la última etapa de reacción se añaden uno o varios ácidos hidroxidicarboxílicos y/o ácidos hidroxipolicarboxílicos alifáticos o sus derivados.

Procedimiento para preparar policarbonato según el procedimiento de transesterificación en estado fundido El objeto de la invención es un procedimiento para preparar policarbonato con baja carga electrostática según el procedimiento de transesterificación en estado fundido.

Los materiales de registro de datos ópticos se usan de manera creciente como medio de registro y/o de archivo variable para grandes cantidades de datos. Ciertos ejemplos de este tipo de almacenadores de datos ópticos son CD, Super-Audio-CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, HD-DVD y BD.

Los plásticos termoplásticos transparentes tales como por ejemplo policarbonato, poli (metacrilato de metilo) y modificaciones químicas de los mismos se usan habitualmente para medios de almacenamiento ópticos. El policarbonato como material de sustrato es adecuado especialmente para discos ópticos que pueden grabarse una vez y pueden leerse varias veces así como también para discos ópticos que pueden grabarse varias veces así como para la fabricación de piezas moldeadas de la zona de acristalamiento de automóvil, tales como por ejemplo de cristales de dispersión. Este plástico termoplástico dispone de una estabilidad mecánica excelente, es poco propenso en lo que respecta a modificaciones de dimensión y se caracteriza por una alta transparencia y resilencia.

Según el documento DE-A 2 119 799 puede realizarse la preparación de policarbonatos con la participación de grupos terminales fenólicos según el procedimiento de interfases tal como también el procedimiento en fase homogénea.

Otro procedimiento usado industrialmente para preparar policarbonato es el procedimiento de transesterificación en estado fundido. El policarbonato preparado según este procedimiento puede usarse básicamente para la fabricación de almacenadores de datos ópticos de los formatos descritos anteriormente tales como por ejemplo para discos compactos (CD) o discos versátiles digitales (DVD) .

Sin embargo este procedimiento tiene hasta ahora el inconveniente de que proporciona policarbonatos que tienen tras el procesamiento para obtener cuerpos moldeados por inyección la propiedad de establecer elevados campos eléctricos en la superficie de los artículos moldeados por inyección. Así, por ejemplo, discos para almacenamientos de datos ópticos de este policarbonato durante su preparación en el procedimiento de moldeo por inyección establecen un campo eléctrico elevado. Esta intensidad de campo alta sobre el sustrato conduce durante la fabricación de los almacenadores de datos ópticos, por ejemplo, a la atracción de polvo del entorno o a la adhesión de los artículos moldeados por inyección, por ejemplo de los discos entre sí, lo que reduce la calidad de los artículos moldeados por inyección acabados y dificulta además el procedimiento de moldeo por inyección.

Además, el elevado campo eléctrico en los discos (para soportes de datos ópticos) conduce a una humectabilidad insuficiente sobre todo con medios no polares, tales como por ejemplo un colorante no polar o una aplicación de colorante de los disolventes, tales como por ejemplo dibutiléter, etilciclohexano, tetrafluoropropanol, ciclohexano, metilciclohexano o octafluoropropanol. Así, un campo eléctrico elevado en la superficie del sustrato durante la aplicación del colorante en caso de almacenadores de datos que pueden grabarse origina por ejemplo un revestimiento irregular e incompleto con colorante y conduce con ello a defectos en la capa de información.

En el caso de un almacenador de datos óptico en el que se aplica un colorante que puede grabarse sobre la superficie en un procedimiento de revestimiento por rotación, es necesario por tanto una intensidad de campo eléctrico absoluta baja para garantizar la aplicación uniforme de la capa que puede grabarse y asegurar un procedimiento de producción sin alteraciones.

La carga electrostática de un material de sustrato conduce a un campo eléctrico que puede cuantificarse mediante medición a una determinada distancia con respecto a la superficie del sustrato.

Otro inconveniente de un campo eléctrico elevado de este tipo puede observarse debido a los hechos descritos anteriormente además en pérdidas de rendimiento con respecto al material de sustrato. Esto conduce a fallos de producción y origina así correspondientes costes adicionales.

El campo eléctrico, que se genera a lo largo del procedimiento de moldeo por inyección en las respectivas piezas moldeadas por inyección, no es constante durante el procedimiento de producción, sino que corresponde a un determinado transcurso temporal. Así se demuestra que la intensidad de campo en los respectivos discos se modifica tras el inicio del procedimiento de moldeo por inyección (se requiere usar una nueva matriz) en primer lugar y alcanza un valor estable (meseta) no hasta un determinado espacio de tiempo o aumenta posteriormente tan sólo levemente. Esto es un criterio importante para la realización de la pieza moldeada por inyección en la siguiente etapa de producción, en la que se aplica por ejemplo el colorante sobre el sustrato. La carga de cuerpos moldeados por inyección fabricados de policarbonato según el procedimiento de transesterificación en estado fundido se diferencia esencialmente de cuerpos moldeados por inyección de policarbonato según el procedimiento de interfase. El valor inicial de la intensidad de campo en el caso de policarbonato según el procedimiento de transesterificación en estado fundido en el inicio del procedimiento de moldeo por inyección se encuentra en la mayoría de los casos de manera consistente en el intervalo negativo en comparación con policarbonato preparado según el procedimiento de interfase. El valor de meseta, que se ajusta tras un tiempo de funcionamiento determinado, tal como por ejemplo tras 2 horas de un procedimiento de moldeo por inyección continuo, generalmente permanece en el intervalo negativo claramente (intensidad de campo negativa) a diferencia de policarbonato preparado según el procedimiento límite de fase.

Para resolver el problema de un campo electrostático elevado se siguieron varios planteamientos. En general se añaden al material de sustrato agentes antiestáticos como aditivos. Tales composiciones de policarbonato mezcladas con agentes antiestáticos se describen por ejemplo en el documento JP-A 62 207 358, en el que se usan derivados de polietileno o polipropileno como aditivos. En este caso se añaden al policarbonato entre otras cosas derivados de ácido fosfórico como agentes antiestáticos. El documento EP A 922 728 describe distintos agentes antiestáticos tales como derivados de polialquilenglicol, monolaurato de sorbinato etoxilado, derivados de polisiloxano, óxidos de fosfina así como distearilhidroxiamina, que pueden usarse de manera individual o como mezclas. La solicitud japonesa JP-A 62 207 358 describe ésteres del ácido fosforoso como aditivos de acción antiestática. En el documento US 5.668.202 se describen derivados de ácido sulfónico como aditivos.

En los documentos US 6.262.218 y US 6.022.943 se describe el uso de cloroformiato de fenilo, para aumentar el contenido de grupos terminales en el policarbonato en estado fundido (policarbonato preparado según el procedimiento de transesterificación en estado fundido) . En esto se postula que un contenido de grupos terminales superior al 90 % debe repercutir positivamente en las propiedades electrostáticas. En el documento WO-A 00/50 488 se usa 3, 5-di-terc-butilfenol como interruptor de cadenas en el procedimiento de interfase. Este interruptor de cadenas conduce a una carga estática más baja del correspondiente material de sustrato en comparación con interruptores de cadena convencionales. En el documento EP-A 1 304 358 se describe el uso de oligómeros cortos tales como por ejemplo bis- (4-terc-butilfenilcarbonato) de bisfenol A como aditivos en policarbonato a partir del procedimiento de transesterificación en estado fundido.

Sin embargo, los aditivos descritos pueden repercutir desventajosamente en las propiedades del material de sustrato, dado que a altas temperaturas tienden a salirse del material y debido a ello pueden conducir a una formación de revestimiento o un moldeo de modo insuficiente. Además, el contenido de oligómeros en el policarbonato puede conducir también a un peor nivel de propiedades mecánicas y a una reducción de la temperatura de transición vítrea. Además, estos aditivos como adiciones pueden originar reacciones secundarias. Debido a ello puede reducirse la estabilidad térmica del material base. La "terminación... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para preparar policarbonato según el procedimiento de transesterificación en estado fundido, en el que al menos un compuesto de dihidroxiarilo se hace reaccionar con al menos un carbonato de diarilo usando al menos un catalizador en un proceso de múltiples etapas, caracterizado porque se añade a la masa fundida antes de la última etapa de reacción al menos un inhibidor y en o tras la última etapa de reacción se añaden uno o varios ácidos hidroxidicarboxílicos y/o ácidos hidroxipolicarboxílicos alifáticos o sus derivados.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en caso del o de los ácidos hidroxidicarboxílicos y/o ácidos hidroxipolicarboxílicos alifáticos o sus derivados se trata de uno o varios compuestos de fórmula general

(VI) o (VII) , en las que R1, R2, R3 independientemente entre sí representan un resto alquileno C1-C10 lineal o ramificado, preferentemente lineal, de manera especialmente preferente representan un resto alquileno C1-C6 lineal o ramificado, preferentemente lineal, X1, X2, X3 independientemente entre sí representan H u OH, en el que al menos uno de los restos X1, X2, X3 representa OH, W representa H, COOH, un carboxilato o alquilcarbonilo, preferentemente representa COOH, n representa un número entero de 1 a 3, preferentemente representa 1, m representa 0 o un número entero de 1 a 3, preferentemente representa 0 ó 1, o representa 0 o un número entero de 1 a 3, preferentemente representa 0 ó 1, R4, R5 independientemente entre sí representan un resto alquilo C1-C10 lineal o ramificado, preferentemente representa un resto alquilo C1-C8 lineal o ramificado, o un catión alcalino, preferentemente Li+, Na+ o K+, de manera especialmente preferente representan un resto alquilo C1-C6 lineal o ramificado.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en caso del o de los ácidos hidroxidicarboxílicos y/o ácidos hidroxipolicarboxílicos alifáticos o sus derivados se trata de uno o varios compuestos seleccionados de ácido málico, éster del ácido málico, semiéster del ácido málico, ácido tartárico, éster del ácido tartárico, semiéster del ácido tartárico, ácido hidroximalónico o sus ésteres, ácido cítrico o sus ésteres.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en caso del inhibidor se trata de un ácido que contiene azufre, un éster de ácidos orgánicos que contienen azufre o mezclas de estos.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como compuesto (s) de dihidroxiarilo se usan uno o varios compuestos seleccionados del grupo de los dihidroxibencenos, dihidroxidifenilenos, bis- (hidroxifenil) -alcanos, bis- (hidroxifenil) -cicloalcanos, bis- (hidroxifenil) -arilos, bis- (hidroxifenil) éteres, bis- (hidroxifenil) -cetonas, sulfuros de bis- (hidroxifenilo) , bis- (hidroxifenil) -sulfonas, bis- (hidroxifenil) -sulfóxidos, 1, 1'-bis- (hidroxifenil) -diisopropilbencenos así como sus compuestos alquilados en núcleo y halogenados en núcleo.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como carbonato (s) de diarilo se usan uno o varios compuestos de fórmula general (II)

en la que R, R' y R" independientemente entre sí de manera igual o distinta representan hidrógeno, alquilo C1-C34, alquilarilo C7-C34 o arilo C6-C34 lineales o ramificados, R además puede significar también -COO-R''', en el que R''' representa hidrógeno, alquilo C1-C34, alquilarilo C7-C34 o arilo C6-C34 lineales o ramificados.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como catalizador (es) se usan uno o varios compuestos seleccionados del grupo de sales alcalinas, alcalinotérreas y de onio, preferentemente sales de onio.