Policarbonatos con estructuras de transposición, oligómeros cíclicos y lineales así como comportamiento de flujo mejorado.

Policarbonato con una o varias estructuras de fórmulas generales (I) a (IV) **Fórmula**

en las que los anillos de fenilo independientemente entre sí pueden estar sustituidos una o dos veces con alquilo C1-C8,

halógeno tal como cloro o bromo y X tiene el significado indicado en la fórmula (1a),

en el que la cantidad de las unidades estructurales (I) a (IV) asciende en total a de 50 a 900 ppm, con respecto alpolicarbonato subyacente,

que contiene adicionalmente en total oligómeros lineales y cíclicos en una cantidad del 0,1 % al 2 % en peso conrespecto a la composición total, siendo

los oligómeros lineales aquéllos de fórmula (V) a (IX).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/002662.

Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 51368 LEVERKUSEN ALEMANIA.

Inventor/es: HEUER, HELMUT-WERNER, DR., WEHRMANN, ROLF, DR..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G64/00 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). › 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).
  • C08G64/04 C08G […] › 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). › Policarbonatos aromáticos.
  • C08G64/06 C08G 64/00 […] › que no contienen insaturaciones alifáticas.
  • C08G64/30 C08G 64/00 […] › utilizando carbonatos.
  • 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-2394418_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Policarbonatos con estructuras de transposición, oligómeros cíclicos y lineales así como comportamiento de flujo mejorado

Son objeto de esta invención composiciones con propiedades reológicas mejoradas, basadas en policarbonato con estructuras de transposición y oligómeros cíclicos y lineales así como cuerpos moldeados y materiales extruidos a partir de estas composiciones de policarbonato.

En general se conoce el procedimiento para la síntesis de policarbonato y se describe en numerosas publicaciones.

Los documentos EP-A 0 517 044, WO 2006/072344 y EP-A 1 609 818 y los documentos citados en los mismos describen por ejemplo el procedimiento de interfase y el procedimiento en masa fundida para la preparación de policarbonato.

Básicamente, la preparación de oligocarbonatos o policarbonatos aromáticos según el procedimiento de transesterificación en masa fundida se conoce en la bibliografía y por ejemplo se describe previamente en la Encyclopedia of Polymer Science, vol. 10 (1969) , Chemistr y and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964) así como en los documentos DE-C 10 31 512, US-A 3.022.272, US-A

5.340.905 y US-A 5.399.659.

Se sabe que los componentes de bajo peso molecular (oligómeros, ciclos o aditivos) en termoplásticos conducen a una reducción de la viscosidad de masa fundida y por consiguiente actúan como ablandadores inherentes. Así, el documento EP-A0953605 describe el uso de carbonatos cíclicos aromáticos como mejoradores del flujo y agentes para la mejora de la transferibilidad de forma de policarbonatos lineales aromáticos.

Sorprendentemente se encontró ahora que ciertas composiciones de policarbonato no presentan estos inconvenientes en el mismo alcance y simultáneamente muestran viscosidades de masa fundida más bajas, es decir mejor comportamiento de flujo y con ello un comportamiento de procesamiento mejorado en el moldeo por inyección, cuando el contenido en oligómeros (la suma de oligómeros lineales y cíclicos) se reduce y además se encuentran determinadas cantidades de estructuras de transposición parcialmente multifuncionales que se producen a partir de estructuras de carbonato, así como que preferentemente los policarbonatos presentan una distribución de peso molecular más estrecha, es decir una heterogeneidad más baja U = (Mw/Mn) -1. Esto es tanto más sorprendente, dado que contenidos en oligómeros superiores y no reducidos conducen de manera conocida a la mejora del flujo. Además, las estructuras de transposición multifuncionales conducen de manera conocida a ramificaciones y con ello a viscosidades de masa fundida superiores y a una distribución de peso molecular más ancha, lo que simultáneamente va acompañado de un peor comportamiento de flujo indeseado.

Por tanto son objeto de la presente invención policarbonatos con una o varias estructuras de fórmulas generales (I) a (IV) en las que los anillos de fenilo independientemente entre sí pueden estar sustituidos una o dos veces con alquilo C1-C8, halógeno tal como cloro o bromo, preferentemente alquilo C1-C4, especialmente metilo y X tiene el significado indicado en la fórmula (1a) , ascendiendo la cantidad de las unidades estructurales (I) a (IV) en total generalmente a de 50 a 900 ppm, con respecto al policarbonato subyacente, que contiene adicionalmente en total oligómeros lineales y cíclicos en una cantidad del 0, 1 % al 2 % en peso con respecto a la composición total, siendo los oligómeros lineales aquéllos de fórmulas (V) a (IX)

ascendiendo la cantidad de estructuras (VIII) y (IX) a menos del 0, 001 % en peso, y siendo los oligómeros cíclicos aquéllos de fórmula general (X)

en la que n es un número entero de 2 a 6 y Z representa un resto de fórmula (1a)

en la que R1 y R2 independientemente entre sí representan H, alquilo C1-C8, preferentemente representan H o alquilo C1-C4, de manera especialmente preferente representan hidrógeno o metilo, y X representa un enlace sencillo, alquileno C1 a C6, alquilideno C2 a C5 o cicloalquilideno C5 a C6, que puede estar sustituido con alquilo C1 a C6, preferentemente metilo o etilo.

En el contexto de la presente solicitud, las unidades estructurales de fórmula (I) a (IV) se denominan también de manera simplificadora estructuras de transposición. Las unidades estructurales se derivan y resultan de los difenoles o mezclas 15 de difenoles usados para la preparación del policarbonato. Así, los anillos de fenilo de las estructuras de transposición no están sustituidos, por ejemplo en el caso de bisfenol A como difenol.

Los oligómeros cíclicos contenidos en las composiciones de policarbonato según la invención de fórmula general (X) están contenidos preferentemente en cantidades del 0, 2 % al 1, 2 %, de manera especialmente preferente del 0, 2 % al 1, 1 % y de manera muy especialmente preferente del 0, 3 % al 1 % en peso.

Esencialmente, es decir en más del 95 %, los ciclos contenidos tienen tamaños de anillo con n = 2 a 6. Preferentemente aparecen tamaños de anillo con n = 3 y/o n = 4, de manera especialmente preferente n = 3.

Los oligómeros lineales contenidos en las composiciones de policarbonato según la invención de fórmula general (V) a (VII) están contenidos preferentemente en cantidades del 0, 2 % al 1, 2 %, de manera especialmente preferente del 0, 3 % al 1, 1 y de manera muy especialmente preferente del 0, 4 % al 0, 9 % en peso.

Las estructuras de transposición definidas anteriormente aparecen en distintas cantidades y proporciones una con respecto a otra. Su cantidad puede determinarse mediante saponificación total de la composición de policarbonato.

En la degradación para fines analíticos se forman los productos de degradación de bajo peso molecular característicos para la respectiva estructura de transposición de fórmula (Ia) a (IVa) , cuya cantidad se determina por medio de HPLC,

pudiendo estar sustituidos los anillos de fenilo tal como se indicó anteriormente en la descripción de las fórmulas (I) a (IV) .

Normalmente asciende la cantidad del compuesto liberado a este respecto de fórmula (Ia) a de 50 a 800 ppm, preferentemente de 70 a 700 ppm, de manera especialmente preferente de 100 a 600 ppm y de manera muy especialmente preferente de 100 a 550 ppm.

Normalmente asciende la cantidad del compuesto liberado a este respecto de fórmula (IIa) a de 0 (por debajo del límite de detección de < 5 ppm) a 100 ppm, preferentemente de 0 a 90 ppm de manera especialmente preferente de 0 a 80 ppm y de manera muy especialmente preferente de 0 a 70 ppm.

Normalmente asciende la cantidad del compuesto liberado a este respecto de fórmula (IIIa) a de 0 (por debajo del límite de detección de < 5 ppm) a 60 ppm, preferentemente de 0 a 50 ppm, de manera especialmente preferente de 5 a 40 ppm y de manera muy especialmente preferente de 5 a 30 ppm.

Normalmente asciende la cantidad del compuesto liberado a este respecto de fórmula (IVa) a de 0 (por debajo del límite de detección de < 5 ppm) a 300 ppm, preferentemente de 5 a 280 ppm de manera especialmente preferente de 5 a 270 ppm y de manera muy especialmente preferente de 10 a 260 ppm.

Por motivos de simplificación, la cantidad de estructuras de fórmula (I) a (IV) se equipara con la cantidad de compuestos liberados de fórmula (Ia) a (IVa) .

Preferentemente, los policarbonatos presentan la siguiente heterogeneidad, siendo la heterogeneidad para distintos intervalos de peso molecular tal como sigue:

para PC según la invención de baja viscosidad con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 22.000 g/mol U asciende a de 1, 08 a 1, 18, preferentemente de 1, 10 a 1, 16,

para PC según la invención de viscosidad media con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 22.000 a 26.000 g/mol U asciende a de 1, 18 a 1, 60, preferentemente de 1, 20 a 1, 55, de manera especialmente preferente de 1, 20 a 1, 50, de manera muy especialmente preferente de 1, 20 a 1, 45,

para PC según la invención de alta viscosidad con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 26.000 a 30.000 g/mol U asciende a de 1, 25 a 1, 65, preferentemente de 1, 25 a 1, 60, de manera especialmente preferente de 1, 25 a 1, 50 y de manera muy especialmente preferente de 1, 30 a 1, 45,

para PC según la invención de la más alta viscosidad con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 30.000 g/mol, preferentemente inferior a 50.000 g/mol U asciende a de 1, 50 a 1, 95, preferentemente de 1, 55 a 1, 90, de manera especialmente preferente de 1, 55 a 1, 85, de manera muy especialmente preferente de 1, 55 a 1, 80.

Para la preparación de las... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Policarbonato con una o varias estructuras de fórmulas generales (I) a (IV)

en las que los anillos de fenilo independientemente entre sí pueden estar sustituidos una o dos veces con alquilo C1-C8,

halógeno tal como cloro o bromo y X tiene el significado indicado en la fórmula (1a) , en el que la cantidad de las unidades estructurales (I) a (IV) asciende en total a de 50 a 900 ppm, con respecto al policarbonato subyacente, que contiene adicionalmente en total oligómeros lineales y cíclicos en una cantidad del 0, 1 % al 2 % en peso con respecto a la composición total, siendo los oligómeros lineales aquéllos de fórmula (V) a (IX) en los que la cantidad de estructuras (VIII) y (IX) asciende a menos del 0, 001 % en peso, y los oligómeros cíclicos son aquéllos de fórmula general (X)

en la que n es un número entero de 2 a 6 y Z representa un resto de fórmula (1a)

en la que R1 y R2 independientemente entre sí representan H, alquilo C1-C8, y

X representa un enlace sencillo, alquileno C1 a C6, alquilideno C2 a C5 o cicloalquilideno C5 a C6, que puede estar sustituido con alquilo C1 a C6.

2. Policarbonato según la reivindicación 1, en el que la cantidad del compuesto de fórmula (I) asciende a de 50 a 800 ppm, de fórmula (II) a de 0 a 100 ppm, de fórmula (III) a de 0 a 100 ppm y de fórmula (IV) a de 0 a 300 ppm.

3. Policarbonato según la reivindicación 1, presentando el policarbonato la siguiente heterogeneidad:

para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 22.000 g/mol U asciende a de 1, 08 a 1, 18, para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 22.000 a 26.000 g/mol U asciende a de 1, 18 a 1, 60,

para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 26.000 a 30.000 g/mol U asciende a de 1, 25 a 1, 65 para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 30.000 g/mol, preferentemente inferior a 50.000 g/mol U asciende a de 1, 50 a 1, 95.

4. Policarbonato según la reivindicación 3, en el que la heterogeneidad es tal como sigue:

para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de 18.000 a 22.000 g/mol U asciende a de 1, 10 a 1, 16, para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 22.000 a 26.000 g/mol U asciende a de 1, 20 a 1, 50, para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 26.000 a 30.000 g/mol U asciende a de 1, 25 a 1, 50, para PC con un peso molecular promedio (promedio en peso) de más de 30.000 g/mol, preferentemente inferior a 50.000 g/mol U asciende a de 1, 55 a 1, 85.

5. Policarbonato según la reivindicación 1, en el que Z se deriva de 2, 2-bis- (4-hidroxifenil) -propano, bis- (4-hidroxifenil)

3, 3, 5-trimetil-ciclohexano y 4, 4’-dihidroxidifenilo y X en fórmulas (I) a (IV) representa un enlace sencillo, isopropilideno o 20 3, 3, 5-trimetilciclohexilo.

6. Uso de policarbonatos según la reivindicación 1 para la fabricación de materiales extruidos y cuerpos moldeados.

7. Materiales extruidos y cuerpos moldeados, que pueden obtenerse a partir de policarbonatos según la reivindicación 1.

8. Uso de policarbonatos según la reivindicación 1 para la preparación de combinaciones.


 

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