Composición de policarbonato con fluidez en masa fundida mejorada.

Composición que contiene un policarbonato en masa fundida, por lo menos una fosfina de fórmula (I),

por lomenos un fosfato de alquilo y por lo menos un éster de ácido carboxílico alifático de fórmula general (III):**Fórmula**

en la que Ar1 y Ar2 son restos arilo sin sustituir o sustituidos iguales o diferentes yR' es un resto arilo sin sustituir o sustituido o uno de los siguientes restos (Ia) a (Ih)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10009878.

Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 51368 LEVERKUSEN ALEMANIA.

Inventor/es: HEUER, HELMUT-WERNER, DR., WEHRMANN, ROLF, DR., KOHLER, KARL-HEINZ, BUTS,MARC, KONRAD,STEPHAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K5/10 SECCION C — 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. › Esteres; Eter-ésteres.
  • C08K5/50 C08K 5/00 […] › Fósforo unido únicamente a carbono.
  • C08L69/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de policarbonatos; Composiciones de los derivados de policarbonatos.

PDF original: ES-2402915_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composición de policarbonato con fluidez en masa fundida mejorada La invención se refiere a una composición de policarbonato con fluidez en masa fundida mejorada con al mismo tiempo buenas propiedades ópticas y al mismo tiempo buena estabilidad a la hidrólisis.

La preparación de piezas moldeadas por inyección de policarbonato requiere especialmente en piezas moldeadas de paredes delgadas una fluidez en masa fundida suficientemente alta para un desarrollo correcto del proceso de moldeo por inyección. Aquellas piezas moldeadas están expuestas, dependiendo del campo de utilización, a las más variadas condiciones medioambientales y a este respecto deben cumplir correctamente múltiples requisitos. Esto significa que, además de las propiedades de procesamiento, deben garantizar especialmente las buenas propiedades ópticas clásicas del policarbonato. Además, estas buenas propiedades no deben alterarse bajo la influencia que aparece relativamente frecuentemente de humedad, incluso a mayor temperatura.

El policarbonato que se prepara según el llamado procedimiento de transesterificación en masa fundida, también llamado procedimiento en masa fundida, a partir de carbonatos orgánicos como, por ejemplo, carbonatos de diarilo, y bisfenoles sin el uso de disolventes adicionales en la masa fundida, adquiere cada vez más importancia económica y, por tanto, es un material adecuado para muchos campos de utilización.

La preparación de policarbonatos aromáticos según el llamado procedimiento de transesterificación en masa fundida es conocido y se describe, por ejemplo, en “Schnell”, Chemistr y and Physics of Polycarbonats, Polymer Reviews, vol. 9, Interscience Publishers, Nueva York, Londres, Sidney 1964, en D.C. Prevorsek, B.T. Debona y Y. Kersten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, Nueva Jersey 07960, “Synthesis of Poly (ester) carbonate Copolymers” en Journal of Polymer Science, Polymer Chemistr y Edition, vol. 19, 75-90 (1980) , en D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, N. Nouvertne, BAYER AG, “Polycarbonates” en Encyclopedia of Polymere Science and Engineering, vol. 11, segunda edición, 1988, páginas 648-718 y finalmente en Des. U. Grigo, K. Kircher y P.R. Müller “Polycarbonate” en Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, tomo 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Viena, 1992, páginas 117-299.

Los policarbonatos en masa fundida que contienen compuestos de fósforo orgánico como, por ejemplo, fosfinas, óxidos de fosfina, fosfinitos, fosfonitos, fosfitos, difosfinas, difosfinitos, difosfonitos, difosfitos, fosfinatos, fosfonatos, fosfatos, difosfinatos, difosfonatos y compuestos de difosfato, se describen, por ejemplo, en el documento EP-A-1 412 412, así como en los documentos JP-08-225736 y JP-11-100497. En el documento EP-A-1 412 412 se mencionan las resistencias a la hidrólisis mejoradas de policarbonatos en masa fundida modificados de tal forma. Sin embargo, las revelaciones no contienen ninguna indicación de una mejora de las propiedades reológicas u ópticas de un policarbonato.

En la bibliografía también se conocen numerosos policarbonatos en masa fundida que contienen ésteres de ácidos grasos alifáticos, así, por ejemplo, por el documento US-A-2004225047 o por el documento EP-A-561 638, en los que se describe la desmoldeabilidad y calidad superficial mejorada de piezas moldeadas por inyección de masas de moldeo de policarbonato de este tipo. De esta revelación tampoco pueden extraerse indicaciones de una mejora de las propiedades reológicas u ópticas de las masas de moldeo de policarbonato.

El documento JP 02-219855 describe masas de moldeo de policarbonato que contienen fosfatos de trialquilo y ésteres de ácidos grasos saturados, pero ninguna combinación con otros compuestos de fósforo. No hay indicaciones ni sobre la resistencia a la hidrólisis ni sobre las propiedades reológicas. Tampoco es evidente si las mejoras de propiedades allí mencionadas también se refieren a policarbonatos en masa fundida.

El documento EP 561629 contiene ejemplos de masas de moldeo de policarbonato en masa fundida que contienen fosfito y éster de ácido graso alifático, y que presentan un comportamiento de desmoldeo mejorado. Sin embargo, la revelación no especifica ninguna indicación de propiedades reológicas o la resistencia a la hidrólisis. No obstante, ensayos comparativos muestran que masas de moldeo de este tipo que contienen fosfito y éster de ácido graso alifático presentan una resistencia a la hidrólisis claramente empeorada que tiene como consecuencia modificaciones ópticas y mecánicas negativas de los cuerpos moldeados fabricados a partir de éstas.

Por tanto, era objetivo de la invención preparar masas de moldeo a partir de un policarbonato en masa fundida que presentara propiedades de procesamiento mejoradas en lo referente a la fluidez en masa fundida con al mismo tiempo buena estabilidad a la hidrólisis y buenas propiedades ópticas.

Se ha encontrado ahora sorprendentemente que los policarbonatos en masa fundida que presentan una combinación según la invención de determinados compuestos de fósforo orgánico y ésteres de ácido carboxílico alifático cumplen excelentemente los anteriores requisitos de propiedades.

Para vencer las desventajas del estado de la técnica, el objetivo inventivo se alcanzó mediante la preparación de masas de moldeo de policarbonato en masa fundida que como compuestos de fósforo contienen una mezcla de fosfinas especiales, especialmente triarilfosfinas y dado el caso fosfatos de alquilo, y éster de ácido carboxílico alifático. Los ésteres de ácido carboxílico alifático contenidos en las masas de moldeo son ésteres de ácidos carboxílicos alifáticos de cadena larga con compuestos hidroxílicos alifáticos y/o aromáticos mono o polihidroxílicos. Estas masas de moldeo según la invención destacan por una fluidez en masa fundida mejorada con al mismo tiempo buenas propiedades ópticas y con buena estabilidad a la hidrólisis.

Por tanto, es objeto de la invención una composición de policarbonato de un llamado policarbonato en masa fundida preparada a partir de éster diarílico de ácido carbónico y bisfenoles en la masa fundida, que contiene fosfinas especiales, especialmente triarilfosfinas, fosfatos de alquilo y ésteres de ácido carboxílico alifático.

Según la invención, las fosfinas usadas son compuestos de fórmula general (I) :

en la que Ar1 y Ar2 son restos arilo sin sustituir o sustituidos iguales o diferentes y 10 R' es un resto arilo sin sustituir o sustituido o uno de los siguientes restos (Ia) a (Ih)

en las que R es un resto arilo C6-C14 sin sustituir o sustituido y “n” y “m” son respectivamente, independientemente entre sí, un número entero de 1 a 7 y en las que los átomos de H de los restos (Ia) a (Ic) también pueden estar sustituidos con sustituyentes y en las que R' todavía puede ser 4-fenil-fenilo o α-naftilo cuando ambos Ar en la fórmula (I) también son respectivamente 4-fenilfenilo o α-naftilo. A este respecto, los restos 4-fenil-fenilo y α-naftilo todavía pueden llevar sustituyentes.

Restos preferidos Ar en (I) son fenilo, 4-fenil-fenilo y naftilo.

Sustituyentes adecuados de los restos arilo Ar en (I) son F, CH3, CI, Br, I, OCH3, CN, OH, alquilcarboxi, fenilo, cicloalquilo, alquilo.

Sustituyentes adecuados para los átomos de H de los restos (Ia) a (Ic) son F, CH3, alquilo, cicloalquilo, CI, arilo.

Números preferidos “n” y “m” son 1, 2, 3 ó 4.

Arilo representa respectivamente independientemente un resto aromático con 4 a 24 átomos de carbono de esqueleto en el que ninguno, uno, dos o tres átomos de carbono de esqueleto por ciclo (anillo aromático de átomos de C) , pero en la molécula completa al menos un átomo de carbono de esqueleto, pueden estar sustituidos con heteroátomos seleccionados del grupo nitrógeno, azufre u oxígeno. Sin embargo, arilo significa preferiblemente un resto aromático carbocíclico con 6 a 24 átomos de carbono de esqueleto. Lo mismo rige para la parte aromática de un resto de arilalquilo, así como para constituyentes de arilo de grupos más complejos (como, por ejemplo, restos aril-carbonilo o aril-sulfonilo) .

Ejemplos de arilo C6-C24 son fenilo, o-, p-, m-tolilo, naftilo, fenantrenilo, antracenilo o fluorenilo, ejemplos de arilo C4-C24 heteroaromático en el que ninguno, uno, dos o tres átomos de carbono de esqueleto por ciclo, pero en la molécula completa al menos un átomo de carbono de esqueleto, pueden estar sustituidos con heteroátomos seleccionados del grupo nitrógeno, azufre u oxígeno... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición que contiene un policarbonato en masa fundida, por lo menos una fosfina de fórmula (I) , por lo menos un fosfato de alquilo y por lo menos un éster de ácido carboxílico alifático de fórmula general (III) :

en la que Ar1 y Ar2 son restos arilo sin sustituir o sustituidos iguales o diferentes y R' es un resto arilo sin sustituir o sustituido o uno de los siguientes restos (Ia) a (Ih)

en las que R es un resto arilo C6-C14 sin sustituir o sustituido y “n” y “m” son respectivamente, independientemente entre sí, un número entero de 1 a 7 y en las que los átomos de H de los restos (Ia) a (Ic) también pueden estar sustituidos por sustituyentes y en la que R' también puede ser 4-fenil-fenilo o α-naftilo cuando ambos Ar en la fórmula (I) también son respectivamente 4-fenil5 fenilo o α-naftilo. A este respecto, los restos 4-fenil-fenilo y α-naftilo también pueden llevar sustituyentes y

(R4-CO-O) o-R5- (OH) p, con o = 1 a 4 y p = 3 a 0 (III)

en la que R4 es un resto alquilo alifático saturado o insaturado, lineal, cíclico o ramificado y R5 es un resto alquileno de un alcohol alifático R5- (OH) o+p mono a tetrahidroxílico.

2. Composición según la reivindicación 1 que contiene un policarbonato en masa fundida de fórmula (IV)

designando el corchete unidades estructurales repetitivas, en la que Y = H o un compuesto de fórmula (X)

en la que R16 puede ser, igual o diferente, H, alquilo C1 a C20, C6H5 o C (CH3) 2C6H5, y u puede ser 0, 1, 2 ó 3,

siendo M igual a Ar o un compuesto multifuncional A, B, C, así como el compuesto D, pudiendo ser Ar un compuesto que se representa por las fórmulas (VIII) o (IX) ,

en las que Z es alquilideno C1 a C8 o cicloalquilideno C5 a C12, S, SO2 o un enlace sencillo, R13, R14, R15 es, independientemente entre sí, un resto alquilo C1 -C18 sustituido o sin sustituir, preferiblemente un fenilo sustituido o sin sustituir, metilo, propilo, etilo, butilo, Cl o Br y n representa 0, 1 ó 2,

r, s, t pueden ser, independientemente entre sí, 0, 1 ó 2,

siendo el compuesto multifuncional A un compuesto de fórmula siendo el compuesto multifuncional B un compuesto de fórmula 5

siendo el compuesto multifuncional C un compuesto de fórmula siendo el compuesto D un compuesto de fórmula y la suma de los compuestos multifuncionales A, B, C y D es ≥ 5 mg/kg, siendo X = Y o -[MOCOO]n-Y,

3. Composición según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque las fosfinas usadas son compuestos de fórmula (I) o su forma oxídica o una mezcla de los mismos.

4. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque como fosfina se utiliza trifenilfosfina

o su forma oxídica o una mezcla de las mismas.

5. Composición según la reivindicación 3 ó 4 caracterizada porque hasta el 80% de las triarilfosfinas usadas están presentes en forma de sus óxidos.

6. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los fosfatos de alquilo usados son compuestos de fórmula general (II) :

en la que R1 a R3 pueden ser H, restos alquilo lineales, ramificados o cíclicos, iguales o diferentes.

7. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque como fosfato de alquilo se usa por lo menos uno seleccionado de fosfato de mono-, di-o triisooctilo (fosfato de tri-2-etilhexilo) .

8. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque como ésteres de ácido carboxílico se utilizan ésteres de pentaeritritol, glicerina, trimetilolpropano, propanodiol, alcohol estearílico, alcohol cetílico o alcohol mirístico con ácido mirístico, palmítico, esteárico o montánico, y mezclas de los mismos.

9. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque las fosfinas usadas se utilizan en cantidades de 10 a 2000 mg/kg referidos al peso total de la composición.

10. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque los fosfatos de alquilo usados se utilizan en cantidades de 0, 5 a 500 mg/kg referidos al peso total de la composición.

11. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los ésteres de ácido carboxílico usados se utilizan en cantidades de 50 a 8000 mg/kg referidos al peso total de la composición.

12. Procedimiento para la preparación de las composiciones de policarbonato según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el policarbonato que va a utilizarse se prepara mediante reacción de transesterificación en masa fundida de bisfenoles y diésteres de ácido carbónico.

13. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el policarbonato que va a utilizarse se prepara por condensación de oligómeros de carbonato que contienen grupos terminales hidroxi y/o carbonato y bisfenoles, así como diésteres de ácido carbónico.

14. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los aditivos utilizados se introducen en la corriente de masa fundida de policarbonato en masa fundida aguas abajo de la última etapa de policondensación mediante una prensa extrusora lateral y a continuación se mezclan dado el caso en mezcladoras estáticas.

15. Procedimiento para la preparación de composiciones de policarbonato según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los ésteres de ácido carboxílico usados se dosifican aguas abajo de la prensa extrusora lateral y aguas arriba de la mezcladora estática con una bomba de diafragma u otra bomba adecuada.

16. Cuerpo moldeado que contiene una composición según una de las reivindicaciones 1 a 11.


 

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