Procedimiento de producción de poliamidoimidas con función ácida.

Procedimiento de producción de una resina de poliamidoimida (PAI) que comprende:

hacer reaccionar un anhídrido de triácido con un diisocianato, en el que 10-90% en moles del anhídrido de triácido es reemplazado con un producto de condensación de una triamina con dos equivalentes de un anhídrido de triácido y un equivalente de un compuesto de fórmula **Fórmula**

en las que R' y R'' es H, un grupo arilo o alquilo, sustituido o no sustituido (incluyendo un grupo anillo arilo 1, 2disustituido); y R''' es cualquier grupo alifático o aromático, sustituido o no sustituido.

Procedimiento de producción de poliamidoimidas con función ácida La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento con base de poliamidoimida (PAI) y, más particularmente, a aquellas composiciones de revestimiento que tienen un exceso de funcionalidad carboxilo.

Las composiciones resinosas de revestimiento en forma de barnices y esmaltes, y en las que, para facilidad de aplicación, el polímero es disuelto en solventes compatibles, son bien conocidas. Las composiciones de poliamidoimida se describen, por ejemplo, en la patente US No. 4.259.221.

Entre las composiciones de revestimiento más útiles están aquellas basadas en poliamidoimidas. Las composiciones de revestimiento de poliamidoimida forman películas flexibles y duraderas, y son particularmente útiles como esmaltes, barnices, adhesivos para laminados, revestimientos antiadherentes, pinturas, etc. Estas composiciones destacan especialmente por su capacidad de alta temperatura (:220º C (430º F) ) , a largo plazo. Además, las composiciones son útiles también en aplicaciones de aislamiento eléctrico (tal como para esmaltes de alambres magnéticos) y como revestimientos antiadherentes para utensilios de cocina.

Hasta ahora, las poliamidoimidas han sido preparadas usando solventes orgánicos relativamente caros, lo que ha hecho económicamente inviable el uso de revestimientos de amidoimida. El alto nivel de VOC producidos por los solventes orgánicos ha sido también un factor en la limitación de su uso.

Breve resumen de la invención Como un ejemplo de preparación de poliamidoimida, se hace reaccionar un anhídrido carboxílico con una amina orgánica primaria para formar un prepolímero de amidoimida. A continuación, este prepolímero se hace reaccionar con un poliisocianato para producir un polímero bloque de peso molecular relativamente alto que, en solución, proporciona una formación de película y otras características inherentes deseables en las poliamidoimidas.

Se usan una diversidad de anhídridos carboxílicos en la fabricación de poliamidoimidas. Estos incluyen, pero no están limitados a: anhídrido trimelítico (TMA) ; anhídrido 2, 6, 7-naftalen tricarboxílico; anhídrido 3, 3', 4-difenil tricarboxílico; anhídrido 3, 3', 4-benzofenon tricarboxílico; anhídrido 1, 3, 4-ciclopentan tetracarboxílico; anhídrido 2, 2', 3-difenil tricarboxílico; anhídrido difenil sulfon 3, 3', 4-tricarboxílico; anhídrido difenil isopropiliden 3, 3', 4-tricarboxílico; anhídrido 3, 4, 10-perilen tricarboxílico; anhídrido de éter de 3, 4-dicarboxifenil 3-carboxifenilo; anhídrido etilen tricarboxílico; anhídrido 1, 2, 5-naftalen tricarboxílico. Los materiales ácidos tricarboxílicos se caracterizan por la fórmula:

en la que R es un radical orgánico trivalente.

Las poliaminas útiles en la conexión anterior son bien conocidas en la técnica, y pueden ser expresadas por la fórmula:

XR''- (-NH2) n en la que R'' es un radical orgánico, X es hidrógeno, un grupo amino o un grupo orgánico, incluyendo aquellos que contienen al menos un grupo amino y n tiene un valor de 2 o más. Las poliaminas pueden ser expresadas también por la fórmula:

R''- (-NH2)

en la que R'' es un miembro seleccionado entre una clase que consiste en radicales orgánicos que tienen al menos dos átomos de carbono (tanto halogenados como no halogenados) incluyendo, pero no limitándose a, por ejemplo, radicales hidrocarbonados de hasta 40 átomos de carbono, y grupos que consisten en al menos dos residuos arilo unidos entre sí por medio de un miembro seleccionado de entre una clase que consiste en un radical alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, -S-, -SO2-, y -O-. En la fórmula anterior, n tiene, de nuevo, un valor de al menos 2.

Las siguientes aminas pueden ser útiles, solas o en mezclas: p-xilendiamina bis (4-amino-ciclohexil) metano hexametilendiamina heptametilendiamina octametilendiamina nonametilendiamina decametilendiamina 3-metil-heptametilen diamina 4, 4'-dimetilheptametilen diamina 2, 11-diamino-dodecano 1, 2-bis- (3-amino-propoxi) etano 2, 2-dimetil propilen diamina 3-metoxi-hexametilendiamina 2, 5-dimetilhexametilen diamina

2, 5-dimetilheptametilen diamina 5-metilnonametilen diamina 1, 4-diamino-ciclo-hexano 1, 12-diamino-octadecano 2, 5-diamino-1, 3, 4-oxadiazol H2 N (CH2) 3 O (CH2) 2 O (CH2) 3 NH2 H2 N (CH2) 3 S (CH2) 3 NH2 H2 N (CH2) 3 N (CH3) (CH2) 3NH2 meta-fenilendiamina para-fenilendiamina 4, 4'-diamino-difenil propano 4, 4'-diamino difenil metano bencidina 4, 4'-diamino-difenil sulfuro 4, 4'-diamino difenil sulfona 3, 3'-diamino difenil sulfona 4, 4'-diamino difenil éter 2, 6-diamino-piridina bis (4-amino-fenil) dietil silano bis (4-amino-fenil) difenil silano bis (4-amino-fenil) fosfina, óxido 4, 4'-diaminobenzofenona bis (4-amino-fenil) -N-metilamina bis (4-aminobutil) tetrametildisiloxano 1, 5-diaminonaftaleno 3, 3'-dimetil-4, 4'-diamino-bifenilo 3, 3'-dimetoxi bencidina 2, 4-bis (beta-amino-t-butil) tolueno tolueno diamina bis (para-beta-amino-t-butil-fenil) -éter para-bis (2-metil-4-amino-pentil) benceno para-bis (1, 1-dimetil-5-amino-pentil) benceno m-xililendiamina polimetilen polianilina Cualquier poliisocianato, es decir, cualquier isocianato que tiene dos o más grupos isocianato, bloqueado o no bloqueado, puede ser usado en la fabricación de poliamidoimidas. Pueden usarse también, por ejemplo, isocianatos bloqueados, que usan fenoles o alcoholes como constituyente de bloqueo. En general, proporcionan un peso molecular más alto del material final y esto es ventajoso, por ejemplo, en barnices. Por otro lado, los isocianatos no bloqueados proporcionan materiales finales más flexibles. Independientemente de cuál se utilice, debe evaporarse tanto material de bloqueo como sea posible, y no hay ninguna ventaja, desde un punto de vista puramente de reacción, en relación al material usado. Un poliisocianato bloqueado típico es Mondur STM (disponible en Mobay Chemical Company) en el que mezclas de 2, 4- y 2, 6-tolileno diisocianato se hacen reaccionar con trimetilolpropano, y se bloquea mediante esterificación con fenol en las proporciones de tres moles de isocianato, un mol de trimetilolpropano y tres moles de fenol. Otro poliisocianato bloqueado es Mondur SHTM (disponible en Mobay Chemical Company) , en el que los grupos isocianato de diisocianato 2, 4-tolileno y 2, 6-tolileno mixtos son bloqueados mediante esterificación con cresol. Los poliisocianatos que son útiles solos, o en una mezcla, incluyen:

tetrametilendiisocianato hexametilendiisocianato 1, 4-fenilendiisocianato 1, 3-fenilendiisocianato 1, 4-ciclohexilendiisocianato 2, 4-tolilendiisocianato 2, 5-tolilendiisocianato 2, 6-tolilendiisocianato 3, 5-tolilendiisocianato 4-cloro-1, 3-fenilendiisocianato 1-metoxi-2, 4-fenilendiisocianato 1-metil-3, 5-dietil-2, 6-fenilendiisocianato 1, 3, 5-trietil-2, 4-fenilendiisocianato 1-metil-3, 5-dietil-2, 4-fenilendiisocianato 1-metil-3, 5-dietil-6-cloro-2, 4-fenilendiisocianato 6-metil-2, 4-dietil-5-nitro-1, 3-fenilendiisocianato p-xililendiisocianato m-xililendiisocianato 4, 6-dimetil-1, 3-xililendiisocianato 1, 3-dimetil-4, 6-bis- (b-isocianatoetil) -benceno 3- (a-isocianatoetil) -fenilisocianato 1-metil-2, 4-ciclohexilendiisocianato 4, 4'-bifenilendiisocianato 3, 3'-dimetil-4, 4'-bifenilendiisoceanato 3, 3'-dimetoxi-4, 4'-bifenilendiisocianato 3, 3'-dietoxi-4, 4-bifenilendiisocianato 1, 1-bis- (4-isocianatofenil) ciclohexano 4, 4'-diisocianato-difenileter 4, 4'-diisocianato-diciclohexilmetano 4, 4'-diisocianato-difenilmetano 4, 4'-diisocianato-3, 3'-dimetildifenilmetano 4, 4'-diisocianato-3, 3'-diclorodifenilmetano 4, 4'-diisocianato-difenildimetilmetano 1, 5-naftilendiisoceanato 1, 4-naftilendiisocianato 4, 4', 4''-triisocianato-trifenilmetano 2, 4, 4'-triisocianato-difeniléter 2, 4, 6-triisocianato-1-metil-3, 5-dietilbenceno o-tolidin-4, 4'-diisocianato m-tolidina-4, 4'-diisocianato benzofenon-4, 4'-diisocianato biuret triisocianatos polimetilenpolifenilenisocianato En general, un ligero exceso molar de anhídrido de ácido carboxílico y poliamina orgánica es calentado desde 200º C

(392º F) a 245º C (473º F) en una atmósfera inerte y con un solvente, tal como se ha descrito anteriormente. Esto extrae cualquier agua formada y forma un grupo amidoimida que contiene un prepolímero. A continuación, se añade un poliisocianato y la mezcla se hace reaccionar para formar un prepolímero bloque de amidoimida, que tiene un peso molecular relativamente alto. A continuación, este es curado (por ejemplo, mediante calentamiento) para formar un revestimiento o una película flexible. Como alternativa, el anhídrido carboxílico... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de producción de una resina de poliamidoimida (PAI) que comprende:

hacer reaccionar un anhídrido de triácido con un diisocianato, en el que 10-90% en moles del anhídrido de triácido es reemplazado con un producto de condensación de una triamina con dos equivalentes de un anhídrido de triácido y un equivalente de un compuesto de fórmula en las que R' y R'' es H, un grupo arilo o alquilo, sustituido o no sustituido (incluyendo un grupo anillo arilo 1, 2disustituido) ; y R''' es cualquier grupo alifático o aromático, sustituido o no sustituido.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el diisocianato y anhídrido de triácido se hacen reaccionar en 15 cantidades aproximadamente equimolares.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la triamina es una triamina alifática o aromática que comprende dos aminas primarias y al menos una amina secundaria.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el producto de condensación de la triamina con el anhídrido de

triácido es la reacción de una o más de entre dietilentriamina (DETA) , dipropilentriamina (DPTA) y 20 diaminodifenilamina (DADPA) con aproximadamente 3 equivalentes de anhídrido trimelítico (TMA) .

5. Procedimiento de producción de una resina de poliamidoimida que comprende:

hacer reaccionar un cloruro de ácido de anhídrido de triácido con una diamina, en el que el 10-90% en moles del cloruro de ácido de anhídrido de triácido es reemplazado con un producto de condensación de una triamina con dos equivalentes de un anhídrido de triácido y un equivalente de un compuesto de fórmula en las que R' y R'' es H, un grupo arilo o alquilo, sustituido o no sustituido (incluyendo un grupo anillo arilo 1, 2disustituido) ; y R''' es cualquier grupo alifático o aromático, sustituido o no sustituido.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que los grupos ácidos son convertidos en cloruros de ácido.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que el cloruro de ácido anhídrido de triácido y diamina se hacen 35 reaccionar en cantidades aproximadamente equimolares.

8. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que el producto de condensación de una triamina y un anhídrido de triácido, la triamina se hace reaccionar con aproximadamente tres equivalentes del anhídrido de triácido.

9. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la triamina es una triamina alifática o aromática que comprende dos aminas primarias y al menos una amina secundaria.

10. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el producto de condensación de la triamina con el anhídrido de triácido es la reacción de una o más de entre dietilentriamina (DETA) , dipropilentriamina (DPTA) y diaminodifenilamina (DADPA) con aproximadamente 3 equivalentes de anhídrido trimelítico (TMA) .