ES2309054T3 - Poli (bifenil eter sulfona) de bajo color y proceso para producir la misma. - Google Patents
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Abstract
Método para preparar una poli(bifenil éter sulfona) que comprende contactar en una mezcla de reacción de polimerización cantidades sustancialmente equimolares de al menos un compuesto de bishidroxibifenil y al menos una dihalodiaril sulfona con un carbonato de metal alcalino en presencia de un solvente que comprende un solvente aprótico polar para formar la poli(bifenil éter sulfona), caracterizado porque el carbonato de metal alcalino es un carbonato de potasio anhidro sólido particulado que tiene un tamaño de partícula promedio de hasta 100 micrones.
Description
Poli(bifenil éter sulfona) de bajo color
y proceso mejorado para producir la misma.
Esta solicitud reivindica el beneficio de la
Solicitud Provisional U.S. No.60/186.864 registrada el 3 de Marzo,
2000.
Esta invención se relaciona con nuevas
poli(bifenil éter sulfonas). Más particularmente, esta
invención se relaciona con nuevas poli(bifenil éter
sulfonas) que tienen un color mejorado. Esta invención también se
dirige a un proceso mejorado para producir poli(bifenil éter
sulfonas).
Los polímeros y copolímeros de aril éter son
bien conocidos; ellos pueden ser sintetizados a partir de una
variedad de materiales de partida y ellos pueden ser hechos con
diferentes temperaturas de fusión y pesos moleculares. Los
poli(aril éteres) pueden ser cristalinos y, a suficientemente
altos pesos moleculares, estos son duros, es decir, exhiben altos
valores (> 50 pie-libras por pulgada cúbica) en
la prueba de impacto de tensión (ASTM D-1822).
Estos tienen potencial para una amplia variedad de usos, y sus
propiedades favorables los clasifican con lo mejor de la ingeniería
de polímeros. Los polímeros poli(aril éter sulfona) se han
vuelto ampliamente aceptados para usar bajo stress a altas
temperaturas, frecuentemente en exceso de 150ºC.
Un grupo comercialmente importante de
poli(aril éter sulfonas) comprende polímeros que contienen
una mitad o grupo bifenil, típicamente derivado del monómero
4,4'-bifenol. Poli(aril éter sulfonas) que
contiene al menos en parte el 4,4'-bifenil o la
mitad 4,4'-bifenileno son después referidas como
poli(bifenil éter sulfonas).
Poli(aril éter sulfonas) tienen la
siguiente estructura:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
están disponibles de BP Amoco
Polymers, Inc. bajo el nombre comercial de Radel R® Estas resinas
poseen excelentes propiedades mecánicas y otras y son fácilmente
fabricadas para proporcionar una variedad de artículos útiles tales
como productos moldeados, películas, láminas y fibras. Las
poli(bifenil éter sulfonas) son también altamente resistente
al agrietamiento por stress ambiental, y son de esta manera
particularmente útiles para producir artículos que son expuestos a
solventes o agentes químicos a elevadas temperaturas y por tiempos
extensos. Por ejemplo las resinas Radel R han encontrado amplia
aceptación en la producción de artículos para usar donde es
contemplada la exposición a repetidos y rigurosos procedimientos de
esterilización, tales como bandejas médicas y
similares.
Un rango muy amplio de polímeros de
poli(aril éter) pueden ser formados por reacción de
sustitución aromática nucleofílica (solución de condensación
polimerización) de un dihaluro aromático activado y un diol
aromático en un solvente sustancialmente aprótico dipolar anhidro a
temperatura elevada. Los enlaces éter son formados por medio del
desplazamiento de halógeno por aniones fenóxidos con eliminación de
halógenos como haluro de metal alcalino. Tales policondensaciones
son usualmente ejecutadas en ciertos sulfóxidos o solventes de
sulfonas y el uso de esos solventes apróticos bipolares es una
importante característica del proceso. Los solventes apróticos
bipolares anhidros disuelven ambos los reactivos y los polímeros, y
es bien conocido su uso para incrementar la velocidad de las
reacciones de sustitución de este tipo general.
Los procesos de sustitución aromática
nucleofílica de un-paso y dos-pasos
para preparar poli(aril éteres) son divulgados y bien
descritos en el arte. En los procesos de un-paso,
una sal de metal alcalino doble de un fenol dihídrico es
reaccionada con un compuesto dihalobencenoide en la presencia de un
solvente aprótico dipolar que tiene un alto punto de ebullición tal
como, por ejemplo, dimetilformamida, N-metil
pirolidinona, dimetil sulfóxido, difenil sulfona o similares bajo
condiciones sustancialmente anhidras. En un proceso de
dos-pasos, un fenol dihídrico es primero convertido,
in situ y en presencia de un solvente, a la sal de metal
alcalina por reacción con un metal alcalino o compuesto de metal
alcalino. Después de la eliminación de agua, un compuesto
dihalobencenoide es reaccionado con la sal doble. La sal de metal
alcalino del fenol dihídrico puede ser añadida en el solvente al
compuesto dihalobencenoide tanto continuamente, incrementadamente o
todo a la vez para lograr la reacción de polimerización.
Algunas otras variaciones de el proceso han sido
divulgadas. Un carbonato de metal alcalino puede ser empleado con
cantidades equimolares de un fenol dihídrico y un compuesto
dihalobencenoide a una relación de al menos un mol de un carbonato
metal alcalino por mol de fenol dihídrico. El fenol dihídrico
reacciona in situ con un carbonato de metal alcalino para
formar la sal de metal alcalino del mismo, y la sal formada
reacciona con el compuesto dihalobencenoide para formar el poliaril
éter de una manera común.
Mezclas de carbonato o bicarbonato de sodio y un
segundo carbonato o bicarbonato de metal alcalino han sido
divulgadas para usar en la preparación de poli(aril éter
sulfonas)y poli(aril éter cetonas), es decir,
poli(aril éteres) que contienen uniones SO_{2} y/o CO. El
metal alcalino del segundo carbonato o bicarbonato de metal
alcalino tiene un número atómico mayor que el de sodio. El proceso
proporciona el polímero que tiene un alto peso molecular, como es
reflejado por la viscosidad reducida, que forma una dura, película
blanquecina. Cuando los compuestos fluorofenoles o
difluorobencenoides son usados como los reactivos que contienen
halógenos, la cantidad de carbonato de metal alcalino requerida
puede ser reducida.
Sales de sodio y potasio, individualmente o en
combinación, son usualmente usadas en la práctica comercial. Aunque
las sales de sodio son ventajosas desde un punto de vista económico,
las sales de potasio son frecuentemente seleccionadas porque las
propiedades nucleofílicas de un anión fenóxido son excelentes. En un
caso particular donde el compuesto dihalobencenoide seleccionado
tiene baja reactividad, un poliéter aromático de alto peso molecular
no puede ser obtenido a menos que una sal de potasio sea usada.
Después del completamiento de la reacción de
polimerización, pasos adicionales del proceso son necesarios para
eliminar sales sub-producidas y para aislar y
purificar los polímeros resultantes. El recobrado de solventes
apróticos bipolares que tienen altos puntos de ebullición añade aún
pasos de proceso adicionales.
Aunque los monómeros y solventes que son
empleados son altamente purificados, es difícil producir
poli(ariléter sulfonas) que tienen bajo color, es decir que
son blanco agua cuando son formadas y permanecen así cuando son
moldeadas o de lo contrario procesadas por fusión. Las reacciones
colaterales, que incluyen la descomposición del solvente,
hidrólisis del componente dihalobencenoide y la oxidación de un
componente difenol o de grupos terminales fenólicos, puede ocurrir
durante la parte de elevación del calor del proceso o después en la
polimerización y conduce a la formación de contaminantes altamente
coloreados. Esto, junto con otros contaminantes producidos por
descomposición térmica adicional durante subsecuentes operaciones de
fabricación por fusión, puede resultar en productos que tienen un
indeseable color blanquecino, amarillo claro o incluso amarillo.
Los poli(bifenil éter sulfonas)
actualmente disponibles para el comercio, tal como Radel R, tienen
una coloración amarilla. Aunque el efecto en las propiedades
mecánicas puede ser mínimo, la apariencia cosmética de los
artículos hechos a partir de resinas que son blanquecinas o
amarillas puede ser inaceptable. Además, las resinas blanquecinas
son más difíciles para pigmentar o colorear reproduciblemente para
proporcionar colores claros, brillantes tales como son requeridos
para el comercio del embalaje. El color, particularmente de resinas
que se pretenden usar en la fabricación de artículos visibles al
consumidor, puede ser de esta manera el factor determinante que
decide la aceptabilidad comercial de tales productos.
Las poli(bifenil éter sulfonas) que
tienen un color, claro, mejorado, preferiblemente blanco agua,
podrían encontrar aceptación más extensa para muchas aplicaciones
donde el color es una preocupación. Tales resinas de color inferior
son claramente necesarias en el arte y podrían de esta manera
representar una mejora significativa sobre las resinas actualmente
disponibles en el comercio.
Esta invención se dirige a un método mejorado
para hacer resinas de poli(aril éter sulfona) de bajo color,
y más particularmente para hacer resinas de poli(bifenil éter
sulfona), caracterizado por tener un factor de color de hasta
alrededor 200 preferiblemente hasta alrededor 170, determinado en
los artículos moldeados por medios espectrofotométricos. El proceso
mejorado de esta invención emplea carbonato de metal alcalino de
tamaño de partícula pequeño, preferiblemente carbonato de potasio
anhidro, que tiene un tamaño de partículas promedio de menos de
alrededor de 100 micrones, y puede ser conducido a una temperatura
de reacción baja usando tiempos de reacción reducidos, comparado con
procesos de arte anterior.
La invención puede ser descrita adicinalmente
dirigida a las poli(bifenil éter sulfonas) de bajo color
caracterizadas por tener un factor color de hasta alrededor 200,
preferiblemente hasta alrededor 170, cuando son moldeadas.
Las poli(bifenil éter sulfonas) de bajo
color preparadas por el proceso inventado tienen una apariencia
superior y son particularmente deseables para usar en aplicaciones
donde el color, particularmente un color amarillo, es inaceptable
tal como, por ejemplo, en lentes, filtros y otras productos ópticas,
para cubiertas o tapas transparentes y en contenedores, vidrios y
otros artículos donde la transparencia con bajo color es deseable o
necesario. Con la pérdida del matiz amarillo o beige de las resinas
del el arte anterior, las resinas mejoradas de esta invención
pueden también ser más fácilmente coloreadas o pigmentadas para
lograr una coloración deseada. Las resinas inventadas de esta
manera pueden encontrar también uso en las aplicaciones pigmentadas
y de relleno, particularmente donde productos blancos y
brillantemente coloreados son deseados.
La invención ha sido descrita en la Solicitud
Provisional relacionada U.S. No. 60/186,864, presentada el 3 de
Marzo, 2000, la divulgación entera de la cual es incorporada aquí
como referencia.
\newpage
Las poli(bifenil éter sulfonas) de bajo
color inventadas comprenden la unidad estructural repetitiva:
donde al menos alrededor de 50,
preferiblemente al menos alrededor de 75 por ciento molar y más
preferiblemente al menos 90 por ciento molar de los grupos
divalentes Ar es p-bifenileno
(4,4'-bifenileno) que tiene la
estructura:
y donde el resto, si existe,
comprende adecuadamente, pero no se limita a, al menos un miembro
seleccionado de p-fenileno,
4,4'-difenil sulfona y 2,2'-difenil
propano.
En general, los polímeros que comprenden altos
niveles del bifenil o mitad bifenileno podrán tener propiedades
térmicas superiores y excelente resistencia química y al ambiente.
De esta manera, los más preferidos serán los polímeros donde el
grupo Ar es 100 por ciento molar de una mitad de
p-bifenileno, es decir polímeros donde la unidad
estructural antes mencionada es:
Las poli(bifenil éter sulfonas) de esta
invención, cuando son moldeadas, tendrán un factor de color de no
más de 200, preferiblemente no más de alrededor de 170, y descansará
más preferiblemente en un rango de alrededor de 170 a alrededor 80.
Las poli(bifenil éter sulfonas) moldeadas con un factor de
color de alrededor de 170 a alrededor de 100, preferiblemente de
alrededor de 150 a alrededor de 120, son fácilmente producidas por
el proceso mejorado de esta invención y estas serán fácilmente
aceptadas para usar en la mayoría de las aplicaciones.
Para los propósitos de esta invención, por
factor de color para la resina moldeada se entiende un valor de
color determinado, preferiblemente espectrofotométricamente, usando
como un espécimen de prueba un artículo hecho a partir de la resina
tal como, por ejemplo, una placa moldeada por inyección, un artículo
extrudido o similar. El factor de color puede ser convenientemente
calculado a partir de valores triestímulos X, Y y Z que son
obtenidos por integración de la curva espectrofotométrica de
transmisión.
La coordenadas de cromaticidad x y y para una
muestra son determinadas como sigue:
Las coordenadas de cromaticidad definen el color
medido de la muestra; el factor de color define el color de la
muestra por unidad de espesor de la muestra. El factor de color es
determinado por:
donde "espesor" es el espesor
del espécimen en pulgadas. Donde la muestra es un artículo moldeado
que tiene una forma irregular, el valor del espesor será el espesor
de la parte del espécimen de prueba presentado al
espectrofotómetro.
El factor de color para la resina moldeada puede
también ser medido si es deseado usando otros métodos que
proporcionarán valores de factor de color equivalentes.
Las poli(bifenil éter sulfonas) de esta
invención pueden también estar caracterizadas por el color de la
resina así producida donde los valores de cromaticidad de
transmisión para una solución de la resina en un solvente
especificado a una concentración estandarizada son determinados
espectrofotométricamente usando una cubeta de un espesor conocido.
Medida a una concentración de 8% en peso en una mezcla de solvente
de monoclorobenceno, sulfolano y
N-metilpirrolidona, a una relación 3:2:2 por peso,
las resinas de poli(bifenil éter sulfona) inventadas tendrán
un factor de color de la solución como producidas hasta alrededor
50, preferiblemente hasta alrededor 40. Más particularmente, el
factor de color de la solución descansará en el rango de alrededor
de 10 hasta alrededor de 50, preferiblemente de alrededor de 5
hasta alrededor de 40. Las poli(bifenil éter sulfonas) que
tienen un factor de color de la solución en el rango de alrededor
de 20 hasta alrededor de 40 también serán altamente deseadas y
aceptadas para la mayoría de las aplicaciones. El factor de color de
la solución o color del lote puede ser convenientemente empleado
para própositos de control de la calidad en la producción de
poli(bifenil éter sulfonas).
Las poli(bifenil éter sulfonas) de esta
invención pueden ser preparadas por el método del carbonato.
Generalmente descrito, el proceso es conducido contactando
sustancialmente cantidades equimolares de un monómero bishidroxi
aromático, preferiblemente 4,4'-bifenol y al menos
un dihalodiarilsulfona, por ejemplo,
4,4'-diclorodifenil sulfona,
4,4'-difluorodifenil sulfona o similares, con de
alrededor de 0.5 hasta alrededor de 1.1 mol, preferiblemente de
alrededor 1.01 mol hasta 1.1 mol, más preferiblemente de alrededor
de 1.05 hasta alrededor de 1.1 mol de un carbonato de metal
alcalino, preferiblemente carbonato de potasio, por mol de grupo
hidroxilo. Compuestos de bishidroxibifenil análogos del bifenol,
por ejemplo, que tienen estructuras tales como
y similares también pueden ser
encontrados convenientes para usar como el componente de monómero
bishidroxi aromático o como un comonómero con
4,4'-bifenol. Los copolímeros que comprenden hasta
50% mol, preferiblemente no más de 25% mol, aún más preferible no
más de 10% mol, de uno o más de otros compuestos aromáticos
bishidroxi tales como 4,4'-dihidroxidifenil
sulfona, hidroxiquinona, bisfenol A o similares pueden ser
preparados si es deseado reemplazando una parte equivalente del
componente de bifenol de la mezcla de reacción con un comonómero
seleccionado.
Los componentes son disueltos o dispersados en
una mezcla de solventes que comprende un solvente aprótico polar
junto con un solvente el cual forma un azeótropo con agua, donde el
agua formada como un subproducto durante la polimerización puede
ser eliminada continuamente por destilación azeotrópica a través de
la polimerización.
Los solventes apróticos polares empleados son
aquellos generalmente conocidos en el arte y ampliamente usados
para la producción de poli(aril éter sulfonas). Por ejemplo,
los solventes conocidos que contienen azufre y genéricamente
descritos en el arte como dialquil sulfóxidos y dialquilsulfonas
donde los grupos alquil pueden contener de 1 a 8 átomos de carbono,
incluyendo análogos de alquilideno cíclico de los mismos, son
divulgados en el arte para usar en la producción de poli(aril
éter sulfonas). Específicamente, entre los solventes que contienen
azufre que pueden ser convenientes para los propósitos de esta
invención son dimetilsulfóxido, dimetilsulfona, difenilsulfona,
dietilsulfóxido, dietilsulfona, di-isopropilsulfona,
tetrahidrotiofeno-1,1-dióxido
(comúnmente llamado tetrametileno sulfona o sulfolano) y
tetrahidrotiofeno-1-monóxido. Los
solventes apróticos polares que contienen nitrógeno, incluyendo
dimetilacetamida, dimetilformamida y
N-metilpirrolidinona y similares han sido
divulgados en el arte para usar en esos procesos, y pueden también
ser encontrados útiles en la práctica de esta invención.
El solvente que forma un azeótropo con agua será
necesariamente seleccionado para ser inerte con respecto a los
componentes monómeros y el solvente aprótico polar. Aquellos
divulgados y descritos en el arte como conveniente para usar en
tales procesos de polimerización incluyen hidrocarburos aromáticos
tales como benceno, tolueno, xileno, etilbenceno, clorobenceno y
similares.
\newpage
El solvente que forma azeótropo y el solvente
aprótico polar son típicamente empleados en una relación de peso de
alrededor de 1:10 a alrededor de 1:1, preferiblemente de alrededor
de 1:5 a alrededor de 1:1.
Generalmente, después de un período inicial de
calentamiento, la temperatura de la mezcla de reacción será
mantenida en un rango de alrededor de 190ºC a alrededor de 250ºC,
preferiblemente de alrededor de 200º a alrededor de 230ºC, aún más
preferiblemente de alrededor de 200º a alrededor de 225ºC durante
alrededor de 0.5 a 3 horas. Típicamente, si la reacción es
conducida a presión atmosférica, la temperatura de ebullición del
solvente seleccionado usualmente limita la temperatura de la
reacción.
La reacción puede ser convenientemente llevada a
cabo en un atmósfera inerte, por ejemplo, nitrógeno, a presión
atmosférica, aunque presiones superiores o inferiores pueden también
ser usadas.
Es esencial que el medio de reacción sea
mantenido sustancialmente anhidro durante la policondensación.
Aunque cantidades de agua hasta alrededor de uno por ciento,
preferiblemente no más de 0.5 por ciento por peso, puede ser
tolerado, y es un tanto beneficiosa cuando se emplea con compuestos
dihalobencenoide fluorados, cantidades de agua sustancialmente
mayores que esta son deseablemente evitadas ya que la reacción del
agua con el compuesto halo conduce a la formación de especies
fenólicas y son obtenidos productos de bajo peso molecular.
Condiciones sustancialmente anhidras pueden ser convenientemente
mantenidas durante la polimerización mediante eliminación continua
del agua de la masa de reacción con el solvente que forma azeótropo
como un azeótropo. En el procedimiento preferido, sustancialmente
todo el solvente que forma azeótropo, por ejemplo, clorobenceno,
será eliminado por destilación como un azeótropo con el agua formada
en la reacción, dejando una solución que comprende el producto de
poli(bifenil éter sulfona) disuelto en el solvente aprótico
polar.
Después de que el peso molecular deseado ha sido
logrado, el polímero podrá preferiblemente ser encapsulado para
mejorar la estabilidad de fusión y oxidativa. Generalmente, la
encapsulación es concluida mediante la adición de un reactivo de
haluro aromático o un haluro alifático tal como cloruro de metilo,
cloruro de benzilo o similar para la mezcla de polimerización,
convirtiendo cualquier grupo hidroxilo terminal en grupos
éteres.
La poli(bifenil éter sulfona) es
subsecuentemente recuperada por métodos bien conocidos y ampliamente
empleados en el arte tales como, por ejemplo, coagulación,
evaporación de solvente y similar.
En el proceso mejorado de esta invención, las
poli(bifenil éter sulfonas) de bajo color son obtenidas
empleando carbonato de metal alcalino sólido particulado,
preferiblemente carbonato de potasio anhidro, que tiene un tamaño
de partícula fino. Preferiblemente, el tamaño de partícula promedio
del carbonato de metal alcalino podrá ser no más de alrededor de
100 micrones, preferiblemente no más de alrededor de 80 micrones, y
más preferiblemente no más de alrededor de 60 micrones. El carbonato
de metal alcalino, particularmente carbonato de potasio, con un
tamaño de partícula promedio de no más de alrededor de 30 micrones
puede ser encontrado como altamente efectivo produciendo las
poli(bifenil éter sulfonas) de bajo color. El carbonato de
metal alcalino empleado en la práctica del proceso mejorado de
acuerdo a la invención puede ser descrito además como un carbonato
de potasio particulado que tiene un tamaño de partícula promedio que
descansa en el rango de alrededor de 10 a alrededor de 100,
preferiblemente de alrededor de 10 a alrededor de 80, más
preferiblemente de alrededor de 10 a alrededor de 60 micrones. El
carbonato de potasio particulado que tiene un tamaño de partícula
promedio de alrededor de 10 a alrededor de 30 puede ser encontrado
particularmente efectivo produciendo las poli(bifenil éter
sulfonas) de bajo color. Por tamaño de partícula promedio se
entiende el tamaño de partícula promedio en peso; para los
propósitos de esta invención, el tamaño de partícula promedio del
carbonato de metal alcalino serán tomados para ser el equivalente
del tamaño de partícula en volumen, el cual puede ser
convenientemente determinado usando un instrumento analítico
analizador de partículas.
El uso de tal carbonato de tamaño de partícula
bajo proporciona poli(bifenil éter sulfona) que tiene el
color sustancialmente mejorado como es reflejado por el factor de
color inferior. El uso de carbonato de tamaño de partícula bajo
también proporciona un polímero de un peso molecular dado usando
tiempos de reacción de polimerización generales más cortos y
permite el uso de temperaturas de reacción más bajas, facilitando
juntos una significativa mejora en el consumo de energía, reduciendo
los costos de producción.
La invención será mejor comprendida a modo de
consideración de los siguientes ejemplos ilustrativos y ejemplos de
comparación, los cuales son proporcionados a modo de ilustración y
no de limitación de los mismos. En los ejemplos, todas las partes y
por cientos son por peso a menos que se especifique lo
contrario.
Las poli(bifenil éter sulfonas) de esta
invención pueden ser convenientemente preparadas a escala de
laboratorio de acuerdo a los siguientes procedimientos
generales.
Un frasco de 500 mL de fondo redondo de
4-cuellos es equipado a través del cuello central
con un agitador superior unido a una paleta de acero inoxidable. Un
adaptador Claisen fijado con una trampa Dean-Stark y
un condensador de agua-enfriada es unido al cuello
lateral, y un termómetro termoacoplado unido a un controlador de
temperatura es insertado en el reactor a través del adaptador
Claisen. Un tubo de entrada de gas y un tapón son colocados en los
otros cuellos del frasco de fondo redondo. El reactor es colocado en
un baño de aceite fijado con calentadores conectados a un
controlador de temperatura.
Bifenol, 26.07 ppp (partes por peso)
4,4'-diclorodifenil sulfona (40.81 ppp), carbonato
de potasio anhidro particulado(20.32 ppp), sulfolano anhidro
(130.81 ppp) y clorobenceno anhidro (43.60 ppp) son cargados en el
reactor.
El agitador comienza a 300 rpm y el reactor es
desgasificado por evacuación usando una bomba de vacío y entonces
llenado con nitrógeno. La operación de desgasificación es repetida
dos veces más, y una corriente estable de nitrógeno a través de la
solución de reactor es comenzada. El calentamiento es iniciado y la
velocidad de agitación es incrementada a 400 rpm, teniendo cuidado
no salpicar la solución de reacción encima de la zona calentada de
las paredes del reactor. Como la temperatura de la mezcla de
reacción aumenta, el clorobenceno, solo con el agua formada como un
subproducto de reacción, destila como un azeótropo y es colectado en
la trampa Dean-Stark; el destilado colectado no
retorna al frasco de reacción. Cuando las viscosidad comienza a
aumentar, la velocidad del agitador es aumentada a 500 rpm.
La temperatura de reacción predeterminada,
típicamente en el rango de 200-240ºC, generalmente
será lograda dentro de alrededor 50 a 60 minutos después de
comenzar el ciclo de calentamiento, y será mantenida por el tiempo
necesario para alcanzar el peso molecular objetivo, típicamente 15 a
60 minutos. Períodos de calentamiento aún mayores pueden ser
requeridos para combinaciones particulares de monómeros y reactivos
y cuando otros reactivos estequiométricos son usados. Aquellos
experimentados en la ingeniería de los procesos de policondensación
se familiarizarán con la variedad de métodos ampliamente empleados
en el laboratorio y operaciones de planta para seguir el progreso
de la reacción de polimerización. Por ejemplo, la viscosidad de la
solución de la masa de la reacción aumenta ya que ocurre la
polimerización, incrementando de esta forma la carga en el motor
del agitador. El progreso de la reacción de polimerización puede de
esta manera ser seguido monitoreando el correspondiente incremento
de la carga en el circuito del motor del agitador.
Al alcanzar el peso molecular deseado el proceso
de polimerización es enfriado adicionando lentamente una mezcla de
sulfolano (12.55 ppp) y clorobenceno (67.45 ppp) de un embudo
adicional para enfriar la mezcla de reacción, típicamente para una
temperatura en el rango de alrededor de 160-180ºC.
El polímero es encapsulado rociando el reactor con gas de cloruro
de metilo durante 30-60 minutos. El cloruro de
metilo total añadido es aproximadamente de 18 a 24 ppp; excesos
mayores de cloruro de metilo pueden ser usados si es deseado. Justo
después (5-10 min.) de comenzar la adición de
cloruro de metilo, 4.4 ppp de una solución acuosa de carbonato de
potasio (ca. 9% peso) puede ser separadamente adicionada. Terminada
la adición de cloruro de metilo, la fuente de calor (baño de aceite)
es eliminada.
La solución del reactor es diluida adicionando
una mezcla de 204.70 ppp de clorobenceno y 38.07 ppp de sulfolano
para reducir la viscosidad de la masa de reacción por filtración. La
solución de polímero diluida ahora comprende 56.06 ppp (rendimiento
teórico) del polímero disuelto en una mezcla de clorobenceno y
sulfolano, relación 3:2 por peso, a una concentración de
aproximadamente 11% peso, junto con sales de los subproductos
suspendidos. Después del enfriamiento a una temperatura en el rango
de 100º-130ºC, la solución es filtrada para eliminar las sales de
los subproductos. La filtración puede ser convenientemente llevada
a cabo usando un medio de filtración de 2 micrones en un embudo del
filtro a presión bajo una presión de nitrógeno de
10-20 psig.
Después de la eliminación de la sal, el polímero
es coagulado y recuperado adicionando lentamente 100 ppp de una
solución enfriada a 500 ppp de una mezcla 70:30 de metanol y agua en
una licuadora bajo una agitación a alta velocidad. El precipitado
es colectado por filtración, retornado a la licuadora, y dados
sucesivos lavados usando 400 ppp de metanol, 400 ppp de agua
desionizada y finalmente 400 de ppp metanol. El precipitado lavado
es colectado por filtración y secado en una horno de vacío (60 mm) a
120ºC con una liberación de aire.
La estequiometría del monómero puede variar de
una relación 1:1 como es deseado, por ejemplo, como una ayuda para
controlar el peso molecular final del producto; en este ejemplo, es
usada una relación molar diclorodifenil sulfona:bifenol de 1:015.
La polimerización es conducida usando un ligero exceso de carbonato
de potasio, 5% en este ejemplo, y es terminado y encapsulado por
reacción con cloruro de metilo para proporcionar un polímero más
estable. Aquellos versados en el arte reconocerán que la relación
molar del monómero puede también ser ajustada como se desee para
alcanzar otros niveles de grupos terminales, y que el peso molecular
puede ser además controlado extendiendo o reduciendo el tiempo de
sostenimiento de la reacción o por el uso de temperaturas de
reacción mñas altas o más bajas. Las poli(bifenil éter
sulfonas) que tienen una viscosidad reducida generalmente en el
rango de 0.3 a 1.0 dl/g pueden ser preparadas de esta manera.
La preparación de poli(bifenil éter
sulfonas) a escala piloto y en un equipamiento de producción puede
ser llevada a cabo sustancialmente por el proceso de polimerización
estructurado para uso de laboratorio. Sin embargo, como será
entendido por aquellos versados en las artes de la ingeniería de
proceso, los tiempos de calentamiento, agitación y los métodos de
recuperación del polímero necesariamente serán variados para
acomodar los requerimientos del equipo del proceso a gran escala
particular seleccionado para conducir la polimerización. Además,
los procesos de devolatilización flash al vacío y de
devolatilización por fusión son bien conocidos en el arte y son
ampliamente empleados comercialmente para los propósitos de
recuperación de polímeros sólidos a partir de soluciones libres de
sal económicamente, y estos métodos pueden ser encontrados
particularmente útiles en la producción de poli(bifenil éter
sulfonas) a gran escala.
Factor de Color del Moldeado: Un
espectrofotómetro Macbeth Color-Eye Serie 7000 y el
correspondiente programa Optiview Version 1.2 Ka fue usado para
determinar el factor de color para una placa moldeada por inyección
de 2'' x 3'' teniendo un espesor en el rango de 0.090 a 0.120
pulgadas, determinado lo más cercano a 0.001 pulgadas. El molde de
inyección puede ser convenientemente llevado a cabo con un máquina
de moldeado por inyección con tornillo o de pisón convencional, por
ejemplo una Van Dom, una Cincinnati Millacron o una máquina de
moldeado por inyección Toyo, usando una temperatura de barril de
alrededor de 730 a 740ºF y una presión de inyección de alrededor de
50-70 tons.
La placa de prueba es colocada en la cámara de
transmisión del espectrofotómetro y la curva espectrofotométrica es
integrada para obtener valores triestímulos X, Y y Z. Los parámetros
usados son "Iluminar C", "observador 2 grado",
"componente espectral incluido" y "modo de
transmisión".
Las coordenadas de cromaticidad x y y son
determinadas a partir del valor triestímulo usando la siguiente
ecuación, calculada por el programa.
El factor de color es determinado por:
El factor de corrección, 0.6264, representa las
coordenadas de cromaticidad (x+y) para el aire como estándar de
referencia; el espesor es el espesor de una parte del espécimen de
prueba presentado al espectrofotómetro.
Factor de Color de la Solución: Los
valores de cromaticidad para una solución de la resina a una
concentración de 8% peso en un solvente conveniente pueden ser
determinados espectrofotométricamente de la misma manera que para
las placas moldeadas, usando una cubeta de espesor conocido.
En los siguientes ejemplos, el Factor de Color
de la Solución es determinado usando un espectrofotómetro BYK
Gardner con una celda o cubeta que tiene un espesor de 11 mm.
El Factor de Color de la Solución es determinado
por:
donde x y y son determinadas como
antes, el espesor es el espesor de la cubeta en pulgadas y la
concentración es la concentración de la solución en g/ml. Para una
cubeta de 11 mm y una solución de polímero 8% peso, el valor del
denominador será
0.0346.
En los siguientes ejemplos, el Color de la
Solución es convenientemente determinado en la solución de polímero
diluida después de la filtración. La muestra del reactor filtrada
que comprende el polímero y una mezcla 60/40 de monoclorobenceno
(MCB) y sulfolano será diluida con N-metil
pirrolidona (NMP) a una concentración final de 8% peso para este
análisis. El uso de NMP es necesario ya que las soluciones de
poli(bifenil éter sulfonas) en mezclas de solvente
MCB:sulfonalo solidifican a temperatura ambiente. Será además
comprendido que las comparaciones del valor del Color de la
Solución pueden ser válidas solamente cuando se hacen entre
soluciones que comprenden el mismo solvente o mezcla de
solventes.
Las determinaciones del Factor de Color
resumidas para los siguientes ejemplos son hechas en especimenes y
soluciones mantenidas a temperatura ambiente a menos que se otra
cosa sea notada.
Las determinaciones del tamaño de partículas
para los carbonatos de potasio anhidros empleados para las
polimerizaciones son hechas con un analizador de partículas
Microtrac Model 158704, usando una fuente de luz láser triple a
menos que se otra cosa sea notada. El líquido portador es una mezcla
de clorobenceno y sulfolano (relación de peso 60:40). Las
distribuciones del tamaño de partículas determinado por este método
van de tamaños de partículas desde 0.021 a 704.0 micrones. El tamaño
de partícula promedio es reportado como tamaño de partícula
promedio en volumen en micrones. El promedio del volumen será igual
al promedio del peso para materiales de densidad constante, por
ejemplo, carbonato de potasio anhidro sólido.
Los tamaños de partícula promedio para los
carbonatos de potasio anhidro empleados en los siguientes ejemplos
son reportados debajo; los valores 50% y 90% para la distribución de
tamaño de partícula son también proporcionados para caracterizar
adicionalmente estos carbonatos.
En los siguientes ejemplos, la viscosidad
reducida (RV) es determinada a 25ºC, usando una solución de 0.2 g
de polímero en 100 ml de N-metilpirrolidona
(NMP).
Las poli(bifenil éter sulfonas) como las
producidas teniendo un Factor de Color de la Solución tan bajo como
5 pueden ser obtenidas usando carbonato de potasio de tamaño de
partículas pequeñas de acuerdo al proceso inventado. La
poli(bifenil éter sulfona)preparada de acuerdo al
proceso inventado, cuando es extrudida por fusión, hecha pelotitas
y moldeada por inyección, puede tener un Factor de Color del
Moldeado de menos de 100.
Los carbonatos de potasio anhidros empleados en
los siguientes ejemplos incluyen:
- EF80A: Carbonato de potasio anhidro granular que tiene un tamaño de partícula promedio de 30.7 micrones, 90% \leq 53.6 micrones, 50% \leq 22.8 micrones, 10% \leq 9.4 micrones; obtenido como carbonato de potasio anhidro grado EF-80, de la Armand Products Company.
- EF80B: Carbonato de potasio anhidro granular que tiene un tamaño de partícula promedio de 20.9 micrones, 90% s 35.8 micrones, 50% \leq 18.2 micrones 10% \leq 7.6 micrones; obtenido como carbonato de potasio anhidro de Grado Extra Fino, de la Armand Products Company.
- EF80C: Carbonato de potasio anhidro granular que tiene un tamaño de partícula promedio de 26.6 micrones, 90% \leq 46.2 micrones, 50% \leq 22.4 micrones, 10% \leq 9.3 micrones; obtenido como carbonato de potasio anhidro grado EF-80, de la Armand Products Company.
- EF50A: Carbonato de potasio anhidro granular que tiene un tamaño de partícula promedio de 152.1 micrones, 90% \leq 414.6 micrones, 50% \leq 67.8 micrones, 10% \leq 13.6 micrones; obtenido como carbonato de potasio anhidro grado EF-50, de la Armand Products Company.
- EF50B: Carbonato de potasio anhidro granular que tiene un tamaño de partícula promedio de 196.8 micrones, 90% \leq 472.5 micrones, 50% \leq 153.7 micrones, 10% \leq 16.0 micrones; obtenido como carbonato de potasio anhidro grado EF-50, de la Armand Products Company.
- Grado-vidrio: Carbonato de potasio anhidro granular que tiene un tamaño de partícula promedio típico publicado en el rango de 600-700 micrones; obtenido como carbonato de potasio anhidro grado Grado Vidrio, de la Armand Products Company. Las determinaciones del tamaño de partículas de dos lotes dieron un tamaño de partículas promedio de 550 micrones y 644 micrones. Cuando se usaron en las siguientes polimerizaciones, el carbonato de potasio anhidro Grado Vidrio es molido, preferiblemente in situ, reduciendo de este modo el tamaño de partícula promedio a un valor en el rango 150-350 micrones.
- 0.5 mm: Carbonato de potasio anhidro granular, Grado Vidrio, molido usando un molino desintegrador Brinkman, adaptado con un tamiz de laboratorio de 0.5 mm para proporcionar material particulado que tiene un tamaño de partícula promedio de 34.5 micrones, 90% \leq68.8 micrones, 50% \leq 23.1 micrones, 10% \leq 8.5 micrones.
- 1 mm: Carbonato de potasio anhidro granular, Grado Vidrio, molido usando un molino desintegrador Brinkman, adaptado con un tamiz de laboratorio de 1 mm para proporcionar material particulado que tiene un tamaño de partícula promedio de 61.0 micrones, 90% \leq168.3 micrones, 50% \leq 26.4 micrones, 10% \leq 9.9 micrones.
- 2 mm: Carbonato de potasio anhidro granular, Grado Vidrio, molido usando un molino desintegrador Brinkman, adaptado con un tamiz de laboratorio de 2 mm para proporcionar material particulado que tiene un tamaño de partícula promedio de 80.5 micrones, 90% \leq 214.8 micrones, 50% \leq 36.3 micrones, 10% \leq 10.4 micrones, determinado usando una fuente de luz láser única.
\vskip1.000000\baselineskip
Otros métodos de molido comúnmente empleados en
las artes del proceso incluyendo molido por impacto y similares
pueden también ser encontrados útiles para los propósitos de
proporcionar carbonatos de tamaño de partícula pequeño en la
práctica de esta invención.
Las poli(bifenil éter sulfona) fueron
preparadas empleando carbonato de potasio anhidro con diferentes
tamaños de partícula, sustancialmente de acuerdo al proceso de
polimerización general puntualizado arriba. La viscosidad reducida y
el Factor de Color de la Solución para los polímeros producidos en
varias corridas son resumidos en la Tabla 1, debajo.
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\vskip1.000000\baselineskip
Será claro a partir de una comparación de
valores del Factor de Color para las poli(bifenil éter
sulfonas) expuestas en la Tabla 1 que usando un tamaño de partícula
pequeño de carbonato de potasio anhidro mejora el color de el
polímero, es decir, disminuye el Factor de Color de la Solución.
Compare ejemplo C1 con ejemplos 1-5, y Ejemplo C2
con ejemplos 6-9. La estequiometría del carbonato,
así como el tiempo de reacción y la temperatura, también afectan el
color de la resina, como es mostrado comparando el Ejemplo C1 con
C2, y ejemplos 6-8, Ejemplo C2 con Ejemplos
6-9, y Ejemplo 10 con Ejemplos
11-14. Sin embargo, para un grupo dado de parámetros
de reacción, una reducción del tamaño de partículas de carbonato
será observado para permitir una mejora sustancial en el color,
particularmente cuando el tamaño de partícula promedio es menor que
alrededor de 80.
Las corridas de polimerizaciones a gran escala
fueron también acometidas. Los valores del Factor de Color de la
Solución y del Factor de Color del Moldeado para los polímeros
producidos en las varias corridas a gran escala son resumidos
debajo.
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Será claro a partir de una comparación del
promedio de los valores del Factor de Color de la Solución para el
grupo de tres corridas de polímero, Ejemplo 15, y para el grupo de
45 corridas, Ejemplo 16, con el color promedio para el grupo de 24
corridas hechas con carbonato de potasio de tamaño de partícula
grande, Ejemplo Comparativo C3, que el uso de carbonato de tamaño
de partícula pequeño proporciona una mejora sustancial en el
color. Note además que las resinas que tienen muy bajos valores de
Factor de Color de la Solución, tan bajo como 6, pueden ser
proporcionadas en el proceso inventado usando carbonato de potasio
anhidro de tamaño de partícula inferior.
Así, será observado a partir de los datos
presentados en las Tablas 1 y 2 que el uso de carbonato de potasio
anhidro sólido que tiene un tamaño promedio de partículas menor de
100 micrones, preferiblemente menor de 80 micrones, aún más
preferiblemente menor de alrededor de 30 micrones, en el proceso
inventando proporcionará resinas que tienen valores del Factor de
Color de la Solución, en promedio, que no excede 50, más
preferiblemente 40, y puede proporcionar resinas con valores del
Factor de Color de la Solución sustancialmente inferiores, tan bajos
como 10, preferiblemente tan bajos como 5.
Las resinas peletizadas producidas en una serie
de 108 corridas de polimerización a gran escala hechas usando
EF-80 fueron moldeadas por inyección. El promedio de
valores del Factor de Color del Moldeado para las placas moldeadas
es resumido en la siguiente Tabla 3, junto con los valores altos y
bajos. También son presentados los valores de color promedios y
valores altos y bajos para resinas moldeadas de una serie de 17
corridas, hechas en días consecutivos usando el mismo lote de
monómeros y carbonatos y las mismas condiciones de reacción
hasta
el final.
el final.
Para la comparación, 40 resinas peletizadas
producidas en una serie de corridas de polimerización a gran escala
usando carbonato de potasio anhidro Grado Vidrio fueron moldeadas
por inyección. El promedio de los valores del Factor de Color del
Moldeado para las 40 placas moldeadas, junto con el valor inferior y
superior, es también resumido en la siguiente Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Será observado a partir de la comparación del
promedio de los valores del Factor de Color del Moldeado para estos
grupos que el color de las poli(bifenil éter sulfonas)
moldeadas es significativamente mejorado (Factor de Color del
Moldeado inferior) cuando la resina es producida usando carbonato de
potasio anhidro de tamaño de partícula pequeño de acuerdo a la
invención (Ejemplos 17 y 18) comparadas con resinas preparadas
usando carbonatos de tamaño de partícula grande (Ejemplo Comparativo
C4).
Generalmente, las resinas que tienen valores del
Factor de Color del Moldeado que, en promedio, no exceden 200, más
preferiblemente 160, son fácilmente producidas empleando carbonato
de potasio anhidro sólido que tiene un tamaño de partícula promedio
de menos de 100 micrones, preferiblemente menos de alrededor 80
micrones, aún más preferiblemente menos de alrededor de 30 micrones
en el proceso inventado, y las resinas que tienen valores del
Factor de Color del Moldeado tan bajo como 120, preferiblemente tan
bajo como 100, aún más preferiblemente tan bajo como 80, pueden ser
proporcionadas por el proceso.
\vskip1.000000\baselineskip
El proceso de esta invención es así visto como
efectivo para proporcionar poli(bifenil éter sulfonas) de
color bajo. Sin embargo, cuando es usado carbonato de potasio
anhidro de tamaño de partícula bajo en el proceso inventado para la
polimerización de 4,4'dihidroxidifenil sulfona, opcionalmente
incluyendo hasta 25% mol de hidroquinona, con
4,4'-dihalodifenil sulfona, una pequeña mejora del
color es observada. Efectivamente, el Factor de Color de la
Solución para los polímeros de 4,4'dihidroxidifenil sulfona e
hidroquinona (relación molar 3:1) con
4,4'-dihalodifenil sulfona preparada con carbonato
de potasio anhidro de tamaño de partícula pequeño será
significativamente superior que cuando es preparado con carbonato de
potasio anhidro de tamaño de partícula grande.
En los siguientes Ejemplos Comparativos, fueron
llevadas a cabo polimerizaciones a escala de laboratorio
sustancialmente siguiendo el proceso general empleado para la
poli(bifenil éter sulfona) como fue puntualizado. Los
parámetros del proceso, las viscosidades reducidas de la resina
resultante (RV) y los valores del Factor de Color de la Solución son
resumidos en la siguiente Tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Será observado a partir de la comparación de los
valores del Factor de Color de la Solución para los Ejemplos
Comparativos expuestos en la Tabla 4 que para las
poli(ariléter sulfonas) polimerizadas usando parámetros de
reacción comparables, aumentar el tamaño de partícula proporciona
polímeros con color mejorado, es decir Factor de Color de la
Solución inferior. Compare C5-C7 con
C8-C12. Aunque el color de la solución puede ser
mejorado reduciendo la temperatura de reacción, y variando el nivel
de exceso de carbonato de potasio, será observado que el color
pobre en las poli(aril éter sulfonas) es primariamente el
resultado del uso de carbonato de potasio anhidro de tamaño de
partícula bajo en los procesos de polimerización. La
policondensación de dihidroxiaril sulfonas y dihalodiaril sulfonas
de esta manera será preferiblemente llevada a cabo usando carbonato
de potasio anhidro sólido que tiene un tamaño de partícula mayor
que alrededor de 60 micrones, preferiblemente mayor que 100
micrones.
El efecto del tamaño de partícula de carbonato
de potasio anhidro en el color de las poli(aril éter
sulfonas) será de esta manera visto como opuesto a lo que se
encontró para la preparación de las poli(bifenil éter
sulfonas) de acuerdo a la invención. La mejora en el color de las
poli(bifenil éter sulfonas) que resulta usando carbonato de
potasio anhidro de tamaño de partícula bajo de esta manera no es
obvio ni fácilmente predecible, y es por lo tanto sorprendente.
Aunque no se desea estar atado a una teoría
particular o explicación, parece que las polimerizaciones basadas
en la condensación de un monómero de dihidroxidifenil sulfona
requiere tiempos de reacción y temperaturas aumentadas, debido en
parte a una reactividad baja observada de la correspondiente sal de
metal alcalino. La temperatura reacción aumentada a su vez parece
resultar en la descomposición y formación de color.
La invención será de esta manera vista como
dirigida a un proceso mejorado para la preparación de
poli(bifenil éter sulfonas) de color bajo donde es empleado
un carbonato de potasio anhidro sólido de tamaño de partícula
pequeño. Generalmente, el carbonato de potasio anhidro sólido que
tiene un tamaño de partícula hasta alrededor de 100 micrones,
preferiblemente en el rango de alrededor de 10 a alrededor de 80
micrones, más preferiblemente de alrededor de 10 a alrededor de 60
micrones, será encontrado como efectivo para producir
poli(bifenil éter sulfonas) de color bajo de acuerdo a la
invención.
El proceso inventado puede ser más
particularmente descrito como un proceso de policondensación de
solución mejorado para la preparación de poli(bifenil éter
sulfonas) de color bajo. El proceso inventado comprende los pasos
de contactar sustancialmente cantidades equimolares de
4,4'-bifenol y al menos una dihalodiarilsulfona con
alrededor de 0.5 a alrededor de 1.1 mol, preferiblemente de
alrededor de 1.01 a alrededor de 1.1 mol, más preferiblemente de
alrededor de 1.05 a alrededor de 1.1 mol de un carbonato de metal
alcalino, disuelto o dispensado en una mezcla de solvente que
comprende un solvente aprótico polar junto con un solvente el cual
forma un azeótropo con agua, la mejora siendo el uso de un carbonato
de potasio anhidro particulado de tamaño de partícula bajo como
carbonato de metal alcalino. Dicho carbonato de potasio puede ser
mas específicamente descrito como un carbonato de potasio anhidro
sólido particulado que tiene un tamaño de partícula promedio no
mayor que alrededor de 100 micrones, preferiblemente hasta 80
micrones, más preferiblemente hasta alrededor de 60 micrones.
Carbonato de potasio anhidro que tiene un tamaño de partícula
promedio en el rango de alrededor de 10 hasta alrededor de 60
micrones, más preferiblemente de alrededor de 10 hasta alrededor de
30, será particularmente útil en la práctica de esta invención.
Será entendido que el proceso inventado incluye además los pasos de
calentar la mezcla de reacción mientras se elimina el agua
continuamente por destilación azotrópica, manteniendo la mezcla de
reacción a una temperatura elevada generalmente en el rango de
alrededor de 200º a alrededor de 300º C, preferiblemente hasta
alrededor 240ºC, hasta que un peso molecular caracterizado por una
viscosidad reducida en el rango de alrededor de 0.3 a alrededor de
1.1 dl/g sea alcanzado, apagando la reacción y encapsulando el
polímero, eliminando las sales de los subproductos y recuperando el
polímero de la solución.
Alternativamente, el carbonato de potasio
anhidro más preferido para los propósitos de esta invención puede
ser descrito como un carbonato de potasio anhidro sólido particulado
que tiene un tamaño de partícula promedio de alrededor de 10 a
alrededor de 40 micrones donde al menos 80% de las partículas esté
dentro de un rango de alrededor de 100 micrones a alrededor de 10
micrones.
El proceso de esta invención proporciona
poli(bifenil éter sulfonas) que son significativamente
mejoradas en color, y la invención puede por lo tanto también ser
descrita para mejorar poli(bifenil éter sulfonas) que tienen
bajo color, más particularmente teniendo un Factor de Color de la
Solución, determinado a una concentración de 8% peso en una mezcla
de MCB, sulfolano, y NMP en una relación 3:2:2 por peso, hasta
alrededor 50, preferiblemente hasta alrededor de 40. Las
poli(bifenil éter sulfonas) preferidas de acuerdo a la
invención tendrán un Factor de Color de la Solución en el rango de
alrededor de 10 a alrededor de 40, más preferiblemente de alrededor
de 5 a alrededor de 40.
Las poli(bifenil éter sulfonas) de
acuerdo a la invención tendrán también el color mejorado después
del moldeado. Las resinas de poli(bifenil éter sulfonas)
moldeadas de acuerdo a la invención tendrán un factor de color, más
particularmente un Factor de Color del Moldeado, de hasta alrededor
de 200, y preferiblemente hasta alrededor de 160. Las
poli(bifenil éter sulfonas) mejoradas, cuando son moldeadas,
pueden tener un Factor de Color del Moldeado tan bajo como 80, y
pueden ser más particularmente descritas y caracterizadas como
poli(bifenil éter sulfonas) que tienen un Factor de Color del
Moldeado en el rango de alrededor de 120 a alrededor de 200,
preferiblemente de alrededor de 100 a alrededor de 160, y aún más
preferiblemente de alrededor de 80 a alrededor de 160.
Aunque que la invención ha sido ilustrada por
medio de realizaciones específicas, estas no pretenden ser
limitativas. Otras adiciones y modificaciones serán fácilmente
aparentes para aquellos versados en el arte, y tales modificaciones
y adiciones, y procesos, composiciones y artículos incluyéndolos,
son contemplados dentro del alcance de la invención como es definido
y establecido en las reivindicaciones siguientes.
Claims (10)
1. Método para preparar una poli(bifenil
éter sulfona) que comprende contactar en una mezcla de reacción de
polimerización cantidades sustancialmente equimolares de al menos un
compuesto de bishidroxibifenil y al menos una dihalodiaril sulfona
con un carbonato de metal alcalino en presencia de un solvente que
comprende un solvente aprótico polar para formar la
poli(bifenil éter sulfona), caracterizado porque el
carbonato de metal alcalino es un carbonato de potasio anhidro
sólido particulado que tiene un tamaño de partícula promedio de
hasta 100 micrones.
2. Método de la reivindicación 1
caracterizado porque el carbonato de potasio tiene un tamaño
de partícula promedio en el rango de 20 a 30 micrones.
3. Método de la reivindicación 1
caracterizado porque el carbonato de potasio tiene un tamaño
de partícula promedio en el rango de 10 a 40 micrones y
caracterizado porque al menos 80 % de dichas partículas están
dentro de un rango de 100 a 10 micrones.
4. Poli(bifenil éter sulfona) que tiene
un Factor de Color del Moldeado de menos de 200 que comprende la
unidad estructural
5. Poli(bifenil éter sulfona) de la
Reivindicación 4 que tiene un valor del Factor de Color del Moldeado
en el rango de 80 a 160.
6. Poli(bifenil éter sulfona) de acuerdo
a la Reivindicación 4 que comprende al menos 75 por ciento molar de
dicha unidad estructural.
7. Poli(bifenil éter sulfona) de acuerdo
a la reivindicación 4 que consiste de dicha unidad estructural.
8. Poli(bifenil éter sulfona) que
comprende la siguiente unidad estructural:
que tiene un Factor de Color de la
Solución no mayor de 50, determinado a 8% peso en una mezcla de
solvente de monoclorobenceno, sulfolano y
N-metilpirrolidona, en una relación 3:2:2 por
peso.
9. Poli(bifenil éter sulfona) de la
Reivindicación 8 caracterizado porque el Factor de Color de
la Solución está en un rango de 5 a 40.
10. Artículos hechos de una poli(bifenil
éter sulfona) seleccionada de la poli(bifenil éter sulfona)
de acuerdo a la Reivindicación 4 y la poli(bifenil éter
sulfona) preparada por el método de acuerdo a la Reivindicación
1.
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