Poliamida semiaromática con terminación de cadena.

Copoliamida que comprende al menos dos estructuras distintas que corresponden a la formulación general siguiente:

A/X.T

A se escoge entre una estructura obtenida a partir de un aminoácido, una estructura obtenida a partir de una lactama y una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), a representando el número de átomos de carbono de la diamina y b representando el numero de átomos de carbono del diácido, estando a y b cada uno comprendido entre 4 y 36, ventajosamente entre 9 y 18;

cuando A designa una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), entonces el diácido en Cb es un diácido alifático, lineal o ramificado, o un diácido cicloalifático;

X.T designa una estructura obtenida a partir de la policondensación de una diamina alifática lineal en Cx y del ácido tereftálico, representando x el número de átomos de carbono de la diamina en Cx, estando x comprendido entre 10 y 36, ventajosamente entre 10 y 18,

caracterizado porque la dicha copoliamida presenta:

- un contenido en extremos de cadena amina superior o igual a 20 μeq/g,

- un contenido en extremos de cadena ácida comprendido entre 15 y 100 μeq/g, y

- un contenido en extremos de cadena no reactivos superior o igual a 20 μeq/g,

el contenido en extremo de cadena de cada uno de las funciones amina, ácido y siendo medida la función no reactiva por RMN (Resonancia Magnética Nuclear).

Poliamida semiaromática con terminación de cadena Campo de la invención

La presente invención tiene por objeto una copoliamida semiaromática, su procedimiento de preparación, así como su utilización, particularmente en la fabricación de objetos diversos, como los bienes de consumo corriente tales como equipos eléctricos, electrónicos o automóviles, o material quirúrgico, embalaje o incluso artículos deportivos.

La invención se relaciona igualmente con una composición que comprende una tal copoliamida así como las utilizaciones de esta composición, particularmente en la fabricación de todo o parte de los objetos que acaban de ser enumerados más arriba.

Técnica anterior y problema técnico

Se conoce de la técnica anterior el uso de compuestos, tales como ácidos monofuncionales en el curso de la síntesis de poliamida. Estos compuestos son generalmente utilizados para detener la polimerización.

De manera general, las poliamidas comprenden al menos dos estructuras repetitivas idénticas o distintas, siendo formadas estas estructuras a partir de dos monómeros, o comonómeros, correspondientes. Las poliamidas son por lo tanto preparadas a partir de dos o varios monómeros, o comonómeros, escogidos entre un aminoácido, una lactama y/o un diácido carboxílico o una diamina.

Por consiguiente, enseguida de la policondensación, las macromoléculas que terminan ya sea por una función amina y una función ácido, ya sea por dos funciones amina o incluso por dos funciones ácido.

Ahora bien, se ha encontrado que el control del extremo de la cadena tenía un impacto directo sobre las propiedades de la poliamida final. En efecto, se ha observado que durante la formulación de poliamida o de su transformación, las funciones amina y/o ácido portadas por las macromoléculas tienen tendencia ya sea a reaccionar con otras moléculas presentes en el medio, como por ejemplo aditivos, ya sea para polimerizar entre ellas, ya sea para reaccionar entre ellas.

Así, cuando la poliamida comprende un contenido en función ácido muy elevado, el producto tiene tendencia a degradarse durante su transformación: la viscosidad cae cuando la poliamida se encuentra en solución, implicando malas propiedades, particularmente mecánicas, teniendo incidencias en sus utilizaciones después de la transformación y formulación.

Incluso, cuando la poliamida comprende un contenido en función amina muy elevada, se ha observado que el producto tiene tendencia a formar una red durante la formulación, luego de la transformación en producto terminado, incluso durante la utilización del dicho producto a alta temperatura, haciéndolo impropio para el uso deseado.

Si las proporciones en el extremo de las cadenas aminas son muy reducidas, entonces la poliamida no puede conducir a una aleación homogénea con otros polímeros, particularmente con poliolefinas.

Finalmente, cuando las funciones amina y ácido se encuentran en cantidad idéntica, el producto es muy delicado para polimerizar en estado fundido o en estado sólido, siendo muy rápida su velocidad de polimerización. Igualmente el producto es polimerizado durante la transformación en pieza terminada y se hace demasiado viscoso. No se acopla correctamente a los moldes de inyección. No permite obtener más piezas extrudidas (por ejemplo tubos) en costes aceptables.

El documento EP 1 860 134 describe un polímero semiaromático que comprende

- estructuras ácidos dicarboxílicos, de las cuales 50 a 100% de las estructuras diácido son aromáticos y

- las estructuras diamina, de las cuales 60 a 100% de las estructuras diamina son alifáticas en C9-C13,

- con al menos 10% de grupos terminales de poliamidas semiaromática son bloqueados por un agente de terminación de cadena,

- un contenido en el extremo de cadena amina comprendido entre 60 y 120 peq/g y

- una relación [amina]/[ácido] > 6; [amina] que designa el contenido en el extremo de la cadena amina en (peq/g) y [ácido] que designa el contenido en el extremo de la cadena acido en (peq/g).

El documento EP 1 988 113 describe una composición a base de una copoliamida de estructura 6.T/10.T que puede comprender en su estructura más del 30% de otro monómero, y que comprende eventualmente sustancias de refuerzo y/o de carga y aditivos y/o de otros polímeros. Este documento es una técnica anterior según las disposiciones del artículo 54 (3) CBE.

El documento EP 2 301 985 describe una poliamida semiaromática y un procedimiento de preparación de esta poliamida que conduce a una baja producción de agua.

Por consiguiente, existe una real necesidad de controlar estos extremos de cadena de manera que mejore las propiedades de las poliamidas, es decir de manera que se obtengan poliamidas más manipulares en el momento de su transformación.

Breve descripción de la invención

De manera sorprendente, la solicitante ha encontrado que estas necesidades son alcanzadas con una copoliamida que comprende al menos dos estructuras distintas que corresponden a la formulación general siguiente:

A/X.T

en la cual:

A se escoge entre una estructura obtenida a partir de un aminoácido, una estructura obtenida a partir de una lactama y una estructura correspondiente a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), representando a el número de átomos de carbono de la diamina y representando b el numero de átomos de carbono del diácido, y, estando a y b cada uno comprendido entre 4 y 36, ventajosamente entre 9 y 18;

cuando A designa una estructura correspondiente a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), mientras el diácido en Cb es un diácido alifático, lineal o ramificado, o un diácido cicloalifático;

X.T designa una estructura obtenida a partir de la policondensación de una diamina alifática lineal en Cx y del ácido tereftálico, con x que representa el número de átomos de carbono de la diamina en Cx, estando x comprendido entre 10 y 36, ventajosamente entre 10 y 18,

caracterizado porque la dicha copoliamida presenta:

- un contenido en el extremo de la cadena amina superior o igual a 20 peq/g,

- un contenido en el extremo de la cadena ácido comprendido entre 15 y 100 peq/g, y

- un contenido en el extremo de la cadena no reactivo superior o igual a 20 peq/g,

siendo medido el contenido en el extremo de la cadena de cada uno de las funciones amina, ácido y la función no reactiva por RMN (Resonancia Magnética Nuclear).

presentando la dicha copoliamida

- un contenido en el extremo de la cadena amina ventajosamente comprendido entre 25 y 100 peq/g, y preferiblemente comprendido entre 30 y 58 peq/g,

- un contenido en el extremo de la cadena ácido ventajosamente comprendido entre 15 y 80 peq/g, y preferiblemente comprendido entre 15 y 50 peq/g,

- un contenido en el extremo de la cadena no reactiva ventajosamente superior o igual a 30 peq/g, y preferiblemente comprendido entre 35 y 200 peq/g.

La invención se refiere por lo tanto al control de tres tipos de extremos de cadena con el fin de obtener, durante y después de la formulación, en presencia de aditivos o no, propiedades del producto que satisfacen y condiciones de procedimiento igualmente satisfactorios.

La presente invención tiene igualmente por objeto el procedimiento de preparación de la dicha copoliamida.

La presente invención tiene igualmente por objeto una composición que comprende la copoliamida según la invención.

La presente invención tiene finalmente por objeto la utilización de copoliamida y la composición según la invención para constituir una estructura monocapa o multicapa.

Descripción detallada de la invención

Otras características, aspectos, objetos y ventajas de la presente invención aparecerán incluso más claramente con la lectura de la descripción y los ejemplos que siguen.

Según un primer aspecto de la invención, la invención se refiere a una copoliamida que comprende al menos dos estructuras distintas que corresponden a la formulación general siguiente:

A/X.T

A se escoge entre una estructura obtenida a partir de un aminoácido, una estructura obtenida a partir de una lactama y una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), representando a el número de átomos de carbono de la diamina y representando b el numero de átomos de carbono del diácido, estando a y b cada uno comprendido entre 4 y 36, ventajosamente entre 9 y 18;

cuando A designa una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), mientras el diácido en Cb es un diácido alifático, lineal o ramificado, o un diácido cicloalifático;

X.T... [Seguir leyendo]

1. Copoliamida que comprende al menos dos estructuras distintas que corresponden a la formulación general siguiente:

A/X.T

A se escoge entre una estructura obtenida a partir de un aminoácido, una estructura obtenida a partir de una lactama y una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), a representando el número de átomos de carbono de la diamina y b representando el numero de átomos de carbono del diácido, estando a y b cada uno comprendido entre 4 y 36, ventajosamente entre 9 y 18;

cuando A designa una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Ca).(diácido en Cb), entonces el diácido en Cb es un diácido alifático, lineal o ramificado, o un diácido cicloalifático;

X.T designa una estructura obtenida a partir de la policondensación de una diamina alifática lineal en Cx y del ácido tereftálico, representando x el número de átomos de carbono de la diamina en Cx, estando x comprendido entre 10 y 36, ventajosamente entre 10 y 18,

caracterizado porque la dicha copoliamida presenta:

- un contenido en extremos de cadena amina superior o igual a 20 peq/g,

- un contenido en extremos de cadena ácida comprendido entre 15 y 100 peq/g, y

- un contenido en extremos de cadena no reactivos superior o igual a 20 peq/g,

el contenido en extremo de cadena de cada uno de las funciones amina, ácido y siendo medida la función no reactiva por RMN (Resonancia Magnética Nuclear).

2. Copoliamida según la reivindicación 1, caracterizado porque X.T designa una estructura obtenida a partir de la policondensación de una amina alifática lineal en Cx escogida entre decanodiamina (x=10), undecanodiamina (x=11), dodecanodiamina (x=12), tridecanodiamina (x=13), tetradecanodiamina (x=14), hexadecanodiamina (x=16), octadecanodiamina (x=18), octadecenediamina (x=18), eicosanediamina (x=20), docosanediamina (x=22) y las diaminas obtenidas a partir de ácidos grasos y del ácido tereftálico.

3. Copoliamida según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el contenido en los extremos de cadena amina está comprendido entre 25 y 100 peq/g, y preferiblemente comprendido entre 30 y 58 peq/g.

4. Copoliamida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el contenido en los extremos de cadena ácido está comprendido entre 15 y 80 peq/g, y preferiblemente comprendido entre 15 y 50

peq/g.

5. Copoliamida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizada porque el contenido en los extremos de cadena no reactivo es superior o igual a 30 peq/g, y preferiblemente comprendido entre 35 y 200 peq/g.

6. Copoliamida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque comprende al menos una tercera estructura y corresponde a la formulación general siguiente:

A/X.T/Z

en la cual

las estructuras A y X.T son tales como se definen en la reivindicación 1,

siendo Z escogida entre una estructura obtenida a partir de un aminoácido, una estructura obtenida a partir de una lactama y una estructura que corresponde a la fórmula (diamina en Cd).(diácido en Ce), con d que representa el número de átomos de carbono de la diamina y e que representa el número de átomos de carbono del diácido, estando d y e cada uno comprendido entre 4 y 36, ventajosamente entre 9 y 18.

7. Copoliamida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la estructura X designa una estructura obtenida a partir de la 1,10-decanodiamina.

8. Copoliamida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la estructura A designa una estructura obtenida a partir de un monómero escogido entre el ácido 10-aminoundecanoico (denominado 11), ácido amino 11-undecanoico (denominado 11), ácido amino-12-dodecanoico (denominado 12) y lauriNactama (denominado L 12).

9. Copoliamida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque es de fórmula, 11/10.T, 12/10.T, 11/10.T/12, 11/10.T/6et12/10.T/6, 11/10.T/10.I, 11/10.T/10.6, 12/10.T/10.I, et12/10.T/10.6.

10. Procedimiento de preparación de la copoliamida tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque comprende una etapa de policondensación de los comonómeros: monómeros que conducen a las estructuras A y X tales como se define en la reivindicación 1, ácido tereftálico, y eventualmente monómero que

conduce a la estructura Z tal como se define en la reivindicación 6, y de al menos un agente de terminación de cadena.

11. Composición que comprende al menos una copollamlda tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

12. Composición según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende una pollolefina retlculada escogida entre los polímeros obtenidos por reacción

- de un producto (A) que comprende un epóxldo ¡nsaturado,

- de un producto (B) que comprende un anhídrido de ácido carboxíllco ¡nsaturado,

- eventualmente de un producto (C) que comprende un ácido carboxíllco ¡nsaturado o de un ácido alfa-omega- amlnocarboxíllco.

13. Composición según la reivindicación 11 o 12, caracterizada porque comprende al menos un aditivo escogido entre las cargas, fibras de vidrio, colorantes, estabilizantes, particularmente UV, plastificantes, modificantes de choques, agentes surfactantes, pigmentos, abrillantadores ópticos, antloxídantes, ceras naturales, poliolefinas, y sus mezclas.

14. Utilización de una copollamida tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 o de una composición tal como se define en la reivindicación 11 a 13 para constituir un polvo, gránulos, una estructura monocapa o al menos una capa de una estructura multicapa.

15. Utilización según la reivindicación 14, caracterizada porque, la estructura monocapa o bien la estructura multicapa se presenta bajo la forma de fibras, una película, un tubo, filamentos, un objeto moldeado, un cuerpo hueco o una pieza Inyectada.

16. Utilización según la reivindicación 14, caracterizada porque cuando la dicha copoliamida o la dicha composición se encuentran bajo la forma de polvo, se utilizan entonces tanto como aditivo y/o carga en las pinturas; en los revestimientos, en las composiciones anticorrosión, en las composiciones antiabrasión; en las tecnologías de aglomeración de polvo por fusión o slnterizado provocado por una radiación para fabricar objetos; para el papel, en los geles de electroforesls; en los materiales compuestos multicapas; en la industria del embalaje; juegos; textil; automóvil; electrónica; cosméticos; farmacia y perfumería.

17. Utilización según la reivindicación 16, caracterizada porque cuando la dicha copoliamida o la dicha composición se encuentra bajo la forma de polvo, se utiliza entonces tanto como aditivo en los revestimientos de resistencia térmica mejorada para piezas metálicas utilizadas en el transporte de fíuidos, en el campo del automóvil, bajo capó de motor, en el campo Industrial y/o en las piezas de motor.

18. Utilización de la copollamlda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 o de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 para la realización de todo o parte de elementos de bienes de equipos eléctricos, electrónicos, automóviles o de transporte, o transferencia de gas, petróleo y sus compuestos, en particular destinados a una utilización en el campo de las plataformas no costeras.

19. Utilización según la reivindicación 18, caracterizada porque cuando estos elementos de equipos automóviles se encuentran bajo forma de tubos y/o de conectores, se utilizan en dispositivos de admisión de aire, enfriamiento, transporte o transferencia de carburantes o de fluidos tales como agua o aceite.