Copolímeros de poliarilato-siloxano.

Una composición que comprende un copolímero de poliarilato-siloxano,

dicho copolímero que comprende

(i) unidades estructurales de arilato que tienen la Fórmula I **Fórmula**

en donde

R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20,

b y c son independientemente números enteros que tienen un valor de 0 a 4; y

(ii) al menos una unidad estructural de organosiloxano derivada de al menos un compuesto hidroxi organosiloxano de Fórmula VII **Fórmula**

en donde

R3 y R4 son independientemente en cada aparición un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, un radical aromático C3 a C20, o R3 y R4 pueden formar juntos un silicio que contiene un radical cicloalifático C3 a C20 o un radical aromático C3 a C20;

R5 es un radical aromático C3 a C20, y

d es un número entero de 1 a 500;

en donde dicho copolímero de poliarilato-siloxano está libre de enlaces de carbonato orgánico.

Copolímeros de poliarilato-siloxano.

ANTECEDENTES

La invención se refiere en general a copolímeros de poliarilato-siloxano. Más particularmente, la presente invención se refiere a copolímeros de poliarilato-siloxano que tienen buenas características de flujo y también poseen buena termoestabilidad y resistencia a la intemperie.

Las composiciones poliméricas para su uso en una variedad de aplicaciones modernas a menudo requieren características físicas sobresalientes tales como alta calidad de la superficie, resistencia a los solventes, resistencia al rayado, una fuerte adhesión a otros materiales, buena resistencia a la intemperie y la estabilidad UV. Los poliarilatos conocidos se desempeñan bien en algunas, pero no todas, estas categorías. Algunas mejoras del rendimiento del poliarilato se pueden obtener mediante el uso de aditivos, pero no obstante las limitaciones de rendimiento permanecen.

Por lo tanto existe una necesidad de nuevas composiciones poliméricas que posean características de rendimiento mejoradas relativas para materiales conocidos.

US 4894427 A1 se puede considerar como la técnica anterior más próxima a la presente invención. El documento revela un copolímero de bloque de poliorganosiloxano-poliéster aromático formado de un segmento de poliéster constituido principalmente por: (a) un poliéster aromático constituido por un ácido dicarboxílico aromático y un fenol dihídrico, un diol alifático inferior o un diol alicíclico, (b) un grupo aromático poliéster constituido de un ácido hidroxicarboxílico aromático, (c) un copolímero constituido por (a) y (b), y un segmento de poliorganosiloxano que tiene unas unidades de siloxano recurrentes de las cuales la parte de enlace entre el segmento de poliéster y el segmento de poliorganosiloxano es un enlace éster formado por una reacción de condensación entre el grupo carboxilo terminal del segmento de poliéster y el grupo hidroxilo terminal del segmento de poliorganosiloxano.

Breve descripción

En una modalidad, la presente invención provee una composición que comprende un copolímero de poliarilato- siloxano que comprende unidades estructurales de arilato que tienen la Fórmula I

(R2)c

en donde R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1-C2, un radical cicloalifático C3-C2, o un radical aromático C3-C2; "b" y "c" son independientemente números enteros que tienen un valor de a 4; y al menos una unidad estructural de organosiloxano, en donde dicho copolímero de poliarilato-siloxano está libre de enlaces de carbonato orgánico.

En otra modalidad, la presente invención provee un método para preparar una composición que comprende, la reacción de al menos un compuesto dihidroxi aromático III

y al menos un haluro de ácido dicarboxílico aromático IV

x-----

IV

y al menos un compuesto hidroxi organosiloxano, en la presencia de al menos un catalizador y al menos un solvente orgánico sustancialmente inmiscible en agua para proveer un copolfmero de poliarllato-siloxano que comprende la unidades estructurales XVIII

en donde R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1-C2, un radical cicloalifático C3-C2, o un radical aromático C3-C2; "b" y "c" son independientemente números enteros que tienen un valor de a 4; R3 y R4 son independientemente en cada aparición un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un radical alifático C1-C2, un radical cicloalifático C3-C2, un radical aromático C3-C2, o R3 y R4 pueden formar juntos un radical cicloalifático C3-C2 que contiene silicio o un radical aromático C3-C2; R5 es un radical alifático C1-C2, un radical cicloalifático C3-C2, o un radical aromático C3-C2; y "d" es un número entero que tiene un valor de 1 a aproximadamente 5.

En incluso otro aspecto, la presente invención provee un artículo moldeado que comprende la composición de poliarllato-siloxano descrita en este documento.

En incluso otro aspecto, la presente invención provee una composición de poliarilato-siloxano preparada por medio del método descrito en el presente documento.

Descripción detallada

La presente invención se puede entender más fácilmente por referencia a la siguiente descripción detallada de modalidades preferidas de la invención y los ejemplos incluidos en la misma. En la siguiente memoria descriptiva y las reivindicaciones que siguen, se hará referencia a un número de términos que se definirán para tener los siguientes significados:

Las formas singulares "un", "una" y "el" incluyen los plurales referentes a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

"Opcional" u "opcionalmente" significa que el evento o circunstancia descrito posteriormente puede o no producirse, y que la descripción incluye casos en los que el evento se produce y casos en que no lo hace.

El modificador "aproximadamente" utilizado en relación con una cantidad está incluido el valor establecido y tiene el significado estipulado por el contexto (por ejemplo, incluye el grado de error asociado con la medición de la cantidad particular).

XVII1

Tal como se utiliza en este documento, el término "unidad estructural de organosiloxano" se define como un componente de un polímero o un monómero, dicho componente comprende al menos una fracción SiOSi orgánica. La fracción se define como una fracción SiOSi "orgánica" porque cada uno de los átomos de silicio está unido directamente a al menos un átomo de carbono. Por lo tanto, los copolímeros de poliarilato-siloxano de la presente invención comprenden al menos una fracción SiOSi orgánica.

Como se utiliza en este documento, el término "radical aromático" se refiere a un serie de átomos que tiene una valencia de al menos una que comprende al menos un grupo aromático. La serie de átomos que tiene una valencia de al menos una que comprende al menos un grupo aromático puede incluir heteroátomos tales como nitrógeno, azufre, selenio, silicio y oxígeno, o puede estar compuesto exclusivamente de carbono e hidrógeno. Como se utiliza en este documento, el término "radical aromático" incluye pero no se limita a radical fenilo, piridilo, furanilo, tienilo, naftilo, fenileno, y bifenilo. Como se ha señalado, el radical aromático contiene al menos un grupo aromático. El grupo aromático es invariablemente una estructura cíclica que tiene 4n+2 electrones ''deslocalizados", donde "n" es un número entero igual a 1 o mayor, como se ilustra por grupos fenilo (n = 1), grupos tienilo (n = 1), grupos furanilo (n = 1), grupos naftilo (n = 2), grupos azulenilo (n = 2), grupos antracenilo (n = 3) y similares. El radical aromático también puede incluir componentes no aromáticos. Por ejemplo, un grupo bencilo es un radical aromático, que comprende un anillo de fenilo (el grupo aromático) y un grupo de metileno (el componente no aromático). Del mismo modo un radical tetrahidronaftilo es un radical aromático que comprende un grupo aromático (C6H3) fusionado a un componente no aromático -(CH2)4. Por conveniencia, el término "radical aromático" se define en el presente documento para abarcar una amplia gama de grupos funcionales tales como grupos alquilo, grupos alquenilo, grupos alquinilo, grupos haloalquilo, grupos haloaromáticos, grupos dienilo conjugados, grupos alcohol, grupos éter, grupos aldehidos, grupos cetona, grupos ácido carboxílico, grupos acilo (por ejemplo derivados del ácido carboxílico tales como ásteres y amidas), grupos amina, grupos nitro, y similares. Por ejemplo, el radical 4-metilfenilo es un radical aromático C7 que comprende un grupo metilo, siendo el grupo metilo un grupo funcional que es un grupo alquilo. Del mismo modo, el grupo 2-nitrofenilo es un radical aromático C6 que comprende un grupo nitro, siendo el grupo nitro un grupo funcional. Los radicales aromáticos halogenados incluyen radicales aromáticos tales como 4- trifluorometilfenil, hexafluoroisopropilidenobis (4-fen-1 -iloxi) (i.e., -OPhC(CF3)2PhO-), 4-clorometilfen-1-ilo, 3- trifluorovinil-2-tienilo, 3-triclorometilfen-1-il (i.e., 3-CCI3Ph-), 4 (3-bromoprop-1-il) fen-1-il (i.e., 4-BrCH2CH2CH2Ph-), y similares. Otros ejemplos de radicales aromáticos incluyen 4-aliloxifen-1-oxi, 4-aminofen-1-il (i.e., 4-H2NPh-), 3- aminocarbonilfen-1-il (i.e., NH2COPh-), 4-benzoilfen-1-il, dicianometilideno-bis (4-fen-1-iloxi) (i.e., -OPhC (CN)2PhO- ), 3-metilfen-1-il, metilen-bis (4-fen-1-iloxi) (i.e., - OPhCH2PhO-), 2-etilfen-1-il, feniletenilo, 3-formil-2-tienilo, 2-hexil-5- furanilo, hexametileno-1,6-bis (4-fen-1-iloxi) (i.e., -OPh (CH2)6PhO-),... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende un copolímero de poliarilato-siloxano, dicho copolímero que comprende (i) unidades estructurales de arilato que tienen la Fórmula I

en donde 5

R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20, b y c son independientemente números enteros que tienen un valor de 0 a 4; y (ii) al menos una unidad estructural de organosiloxano derivada de al menos un compuesto hidroxi organosiloxano de Fórmula VII 10

en donde R3 y R4 son independientemente en cada aparición un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, un radical aromático C3 a C20, o R3 y R4 pueden formar juntos un silicio que contiene un radical cicloalifático C3 a C20 o un radical aromático C3 a C20; 15

R5 es un radical aromático C3 a C20, y d es un número entero de 1 a 500;

en donde dicho copolímero de poliarilato-siloxano está libre de enlaces de carbonato orgánico.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos uno de R3 y R4 se selecciona del grupo que consiste de un grupo ciano, y un átomo de hidrógeno. 20

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las unidades estructurales de arilato tienen la Fórmula I

que comprenden unidades estructurales derivadas de al menos un compuesto aromático dihidroxi-sustituido y unidades estructurales derivadas de al menos un haluro de ácido dicarboxílico aromático.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 3, (i) en donde al menos un compuesto dihidroxi aromático es un 1, 3-dihidroxibenceno (III) 5

en donde R1 es independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20; y b es un número entero de 0 a 4; o (ii) en donde al menos un compuesto dihidroxi aromático es el resorcinol; o (iii) en donde al menos un haluro de ácido dicarboxílico aromático comprende una mezcla de haluros de ácidos 10 isoftálico y tereftálico que tienen la Fórmula (IV)

en donde R2 es independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20; c es un número entero de 0 a 4; y X es halógeno. 15

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el copolímero de poliarilato-siloxano comprende al menos un bloque de poliarilato que tiene la Fórmula VI

en donde R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20; b y c son independientemente números enteros de 0 a 4; y m es un número entero de 2 a 100.

6. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde R5 es un radical aromático C6 a C10. 5

7. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho compuesto hidroxi organosiloxano VII, comprende al menos un bisfenol seleccionado del grupo que consiste de eugenol siloxano bisfenol IX, 4-alil-2-metilfenol siloxano bisfenol X, 4-alilfenol siloxano bisfenol XI, 2-alilfenol siloxano bisfenol XII, y 4-vinilfenol siloxano bisfenol XIV

en donde en las fórmulas IX, X, XI, XII, y XIV, d es un número entero que tiene un valor de 1 a 500.

8. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichas unidades estructurales de organosiloxano están presentes en una cantidad correspondiente del 1 al 50 por ciento en peso del peso total de la composición.

9. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende al menos una unidad estructural en 5 bloque blando XVI

en donde Z es un radical alifático C3 a C200.

10. La composición de la reivindicación 9, en donde la unidad estructural en bloque blando se selecciona del grupo que consiste de -CO (CH2) 4CO-, -CO (CH2) 6CO- y - CO (CH2) 10CO-.

11. La composición de la reivindicación 1, que además comprende las unidades estructurales derivadas de al menos un diol alifático, en donde el diol alifático se selecciona del grupo que consiste de 1, 6-hexanodiol, etilenglicol, di-etilenglicol, dipropilenglicol, propilenglicol, 1, 2-butano diol, 1, 3-butano diol, 1, 4-butanodiol, ácido 2, 2-bis (hidroximetil) 5 propiónico, neopentil glicol, y policaprolactona diol.

12. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho copolímero de poliarilato-siloxano comprende las unidades estructurales XVIII

en donde 10

R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20;

b y c son independientemente números enteros que tienen un valor de 0 a 4;

R3 y R4 son independientemente en cada aparición un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, un radical aromático C3 a C20, o R3 y R4 pueden formar juntos un radical 15 cicloalifático C3 a C20 que contiene silicio o un radical aromático C3 a C20;

R5 es un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20; y d es un número entero de 1 a 500.

13. Un método para preparar un copolímero de poliarilato-siloxano, dicho método que comprende:

la reacción en la presencia de al menos un catalizador y al menos un solvente orgánico sustancialmente inmiscible 20 en agua (i) al menos un compuesto dihidroxi aromático III

(ii) al menos un haluro de ácido dicarboxílico aromático IV

y (iii) al menos un compuesto hidroxi organosiloxano derivado de al menos un compuesto hidroxi organosiloxano de Fórmula VII

en donde R3 y R4 son independientemente en cada aparición un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, un radical aromático C3 a C20, o R3 y R4 pueden formar juntos un radical cicloalifático C3 a C20 que contiene silicio o un radical aromático C3 a C20;

R5 es un radical aromático C3 a C20, y 10

d es un número entero de 1 a 500;

para proveer un copolímero de poliarilato-siloxano, que comprende unidades estructurales que tienen la Fórmula XVIII

en donde 15

R1 y R2 son independientemente en cada aparición un átomo de halógeno, un grupo nitro, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, o un radical aromático C3 a C20;

b y c son independientemente números enteros que tienen un valor de 0 a 4;

R3 y R4 son independientemente en cada aparición un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20, un radical aromático C3 a C20, o R3 y R4 pueden formar juntos un radical 20 cicloalifático C3 a C20 que contiene silicio o un radical aromático C3 a C20;

R5 es un radical alifático C1 a C20, un radical cicloalifático C3 a C20 o un radical aromático C3 a C20; y d es un número entero de 1 a 500.

14. La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste de colorante, agente de carga, retardante de llama, estabilizante UV, agente anti-estático, secuestrante de ácido y potenciador de efecto visual.

15. Un artículo moldeado que comprende la composición de la reivindicación 1.