ES2336110T3 - Policarbonato y proceso para producirlo. - Google Patents
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Abstract
Un policarbonato que lleva un resto de éter diol obtenible a partir de un polisacárido, expresado por la siguiente fórmula (1), **(Ver fórmula)** y etilenglicol, siendo dicho éter diol un resto de isosorbida cuya cantidad asciende al 70,6-98% en peso de todos los restos de diol, y que tiene una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160 grados centígrados.
Description
Policarbonato y proceso para producirlo.
La presente invención se refiere a
policarbonatos que llevan un fragmento derivable de un polisacárido
procedente de fuentes renovables, y que tienen una excelente
resistencia térmica, así como a métodos para producirlos.
Los policarbonatos se producen generalmente
utilizando materias primas que pueden obtenerse de derivados del
petróleo. Debido a la inquietud por el agotamiento de los recursos
petrolíferos es deseable producir policarbonatos a partir de
materias primas que puedan obtenerse de fuentes renovables tales
como las plantas.
Por otra parte, un éter diol representado por la
siguiente fórmula (3) se puede preparar fácilmente a partir de una
fuente renovable, por ejemplo un polisacárido, almidón o
similares.
\vskip1.000000\baselineskip
El éter diol tiene tres clases de
estereoisómeros. Concretamente son
1,4:3,6-dianhidro-D-sorbitol
(de aquí en adelante este compuesto se citará como "isosorbida"
en esta descripción), representado por la siguiente fórmula (5),
\vskip1.000000\baselineskip
1,4:3,6-dianhidro-D-manitol
(de aquí en adelante este compuesto se citará como "isomanida"
en esta descripción), representado por la siguiente fórmula (6),
\vskip1.000000\baselineskip
y
1,4:3,6-dianhidro-L-iditol
(de aquí en adelante este compuesto se citará como "isoidida"
en esta descripción), representado por la siguiente fórmula
(7).
\vskip1.000000\baselineskip
La isosorbida, la isomanida y la isoidida se
pueden producir partiendo respectivamente de
D-glucosa, D-manosa y
L-idosa. Por ejemplo, la isosorbida se puede
producir mediante hidrogenación de D-glucosa,
seguida de deshidratación con un catalizador ácido.
Hasta la fecha, entre los éter dioles arriba
citados, se ha estudiado especialmente la incorporación de
isosorbida a un policarbonato como monómero principal (por ejemplo
publicación de patente alemana nº 2938464, no examinada, Journal
fuer praktische Chemie [Revista de química práctica], p.
298-310, vol. 334, 1992, Macromolecules, p.
8077-8082, vol. 29, 1996, y Journal of Applied
Polymer Science [Revista de ciencia polimérica aplicada], p.
872-880, vol. 86, 2002).
Sin embargo los policarbonatos derivados de
isosorbida tienen un problema de poca moldeabilidad, determinado por
temperaturas de transición vítrea y viscosidades de fusión
extremadamente elevadas, a causa de sus rígidas estructuras.
Se han reseñado otros métodos de producción de
copolicarbonatos que contienen isosorbida y un difenol de varios
tipos (por ejemplo JP-A 56-110723,
Macromolecular Chemistry and Physics [Química y física
macromolecular], p. 2197-2210, vol. 198, 1997,
Journal of Polymer Science: parte A, p. 1611-1619,
vol. 35, 1997, y Journal of Polymer Science: parte A, p.
1125-1133, vol. 37, 1999). El problema de estos
copolicarbonatos es que los difenoles proceden del petróleo.
Los poliésteres derivados de
1,4:3,6-dianhidroiditol, manitol y sorbitol están
revelados en la patente GB1079686. Los ácidos que pueden usarse
para esterificar los alcoholes revelados en la patente GB1079686
comprenden el carbónico, malónico, succínico, adípico, iso- y
tereftálico, galactárico y sebácico.
Por otra parte, hablando de policarbonatos
derivados de dioles alifáticos, las temperaturas de transición
vítrea de aquellos que derivan de etilenglicol,
1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol,
1,6-hexanodiol o análogos son respectivamente de
0-5ºC, -35ºC, -41ºC y -50ºC (por ejemplo Journal of
Polymer Science: Polymer Letters Edition, p.
599-602, vol. 18, 1980, Macromolecular Chemistry and
Physics, p. 97-102, vol. 199, 1998, y Polycarbonate
resin handbook [Manual de resinas de policarbonato], editado
por Seiichi Honma, Nikkan Kogyo Shinbun Co. p. 21, 1992).
Para estos dioles alifáticos pueden usarse
fuentes renovables, pero los policarbonatos derivados de dioles
alifáticos suelen ser sustancias oleosas o sólidos de bajos puntos
de fusión a la temperatura ambiente, debido a sus estructuras
flexibles, y adolecen de poca resistencia térmica. Nunca se han
reseñado copolímeros de policarbonato derivados de un diol
alifático, que tengan una elevada temperatura de transición
vítrea.
Además, aunque hay poca información referente a
copolicarbonatos de isosorbida con un diol alifático, una de las
que podemos encontrar es una descripción de copolicarbonatos de un
diol alifático tal como 1,4-butanodiol,
1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol o
1,10-decanodiol e isosorbida (por ejemplo, Okada y
otros, resumen del séptimo simposio abierto sobre "Polímeros con
pocas cargas ambientales": construcción de un sistema material
sostenible, basado en la fabricación de plásticos con pocas cargas
ambientales, a partir de fuentes renovables, Investigación
científica en áreas prioritarias (B) subvencionada por el Ministerio
de educación, cultura, deportes, ciencia y tecnología, p.
26-29, 2002, y Journal of Polymer Science: parte A,
p. 2312-2321, vol. 41, 2003).
Estos policarbonatos son copolímeros en bloque o
copolímeros aleatorios y sus temperaturas de transición vítrea
descienden al aumentar las longitudes de las cadenas alifáticas. Se
han determinado temperaturas de 65ºC o 59ºC, 26ºC o 20ºC, 12ºC o
23ºC y -1ºC o 7ºC, respectivamente, y las resistencias térmicas son
bajas.
Asimismo, la patente JP-A
2003-292603, que fue publicada después de la fecha
de la solicitud básica de la presente invención, describe un
material termoplástico de moldeo que contiene un compuesto de
policarbonato obtenible a partir de isosorbida. Aunque la
temperatura de transición vítrea del material termoplástico de
moldeo es bastante superior a la temperatura ambiente se desea
mejorar la resistencia térmica.
\vskip1.000000\baselineskip
Un objeto de la presente invención es
proporcionar nuevos policarbonatos que contengan un fragmento
derivable de fuentes renovables y que posean una resistencia
térmica y una moldeabilidad excelentes.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un proceso que sea excelente en cuanto al coste y que
permita producir los policarbonatos de manera sencilla.
Otros objetos y ventajas de la presente
invención se aclaran mediante las siguientes explicaciones.
\newpage
La presente invención se refiere a
policarbonatos que contienen un resto de éter diol, que puede
obtenerse a partir de un polisacárido y que se expresa mediante la
siguiente fórmula (1),
y un resto de diol escogido entre
1,3-propanodiol y 1,6-hexanodiol,
siendo la cantidad de dicho resto de éter diol del
65-98% en peso de todos los restos de diol, y que
tienen una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160 grados
centígrados.
La presente invención también se refiere a un
resto de éter diol que puede obtenerse a partir de un polisacárido y
que se expresa mediante la siguiente fórmula (1),
y etilenglicol, siendo dicho éter
diol un resto de isosorbida cuya cantidad es del
70,6-98% en peso de todos los restos de diol, y que
tienen una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160 grados
centígrados.
La presente invención también se refiere a un
método para producir los polisacáridos.
En lo sucesivo la manera de llevar a cabo la
presente invención se explica con mayor detalle mediante los
ejemplos y explicaciones siguientes, que sirven para ilustrar la
presente invención sin limitarla. Huelga decir que en el ámbito de
la presente invención puede haber otras formas de desarrollarla,
siempre que cumplan con sus objetivos.
El policarbonato de la presente invención
contiene un resto de éter diol representado por la siguiente fórmula
(1)
y un resto de diol representado por
la siguiente fórmula
(2)
donde m es un número entero de 2 a
12,
el diol está escogido entre
1,3-propanodiol o 1,6-hexanodiol, el
resto de éter diol constituye un 65-98% en peso de
todos los restos de diol,
el éter diol es isosorbida y el diol es
etilenglicol, la cantidad de resto de éter diol constituye un
70,6-98% en peso de todos los restos de diol, y
el policarbonato tiene una temperatura de
transición vítrea de 100 a 160 grados centígrados.
\vskip1.000000\baselineskip
Es decir, los policarbonatos según la presente
invención tienen una unidad repetida de fórmula (8)
\vskip1.000000\baselineskip
y una unidad repetida de fórmula
(9)
(donde m es un número entero de 2 a 12).
\vskip1.000000\baselineskip
Cuando el contenido del resto de éter diol
disminuye por debajo del nivel arriba mencionado, baja la
temperatura de transición vítrea de la resina a obtener y el grado
de polimerización apenas aumenta, con lo cual el polímero se vuelve
frágil. Cuando el contenido de éter diol sube por encima del nivel
arriba mencionado, la temperatura de transición vítrea y la
viscosidad de fusión aumentan considerablemente, con lo cual empeora
la moldeabilidad.
En el policarbonato de la presente invención el
resto del diol representado arriba por la fórmula (2) se escoge del
grupo formado por un resto de etilenglicol, un resto de
1,3-propanodiol y un resto de
1,6-hexanodiol.
También se prefiere que el policarbonato
contenga otros restos de diol, además del resto de éter diol y del
resto de diol representado arriba por la fórmula (2). Como ejemplos
de restos de diol alternativos cabe mencionar alquilendioles
alicíclicos como ciclohexandiol y ciclohexandimetanol, dioles
aromáticos como dimetanolbenceno y dietanolbenceno, bisfenoles,
etc. En este caso es preferible que el contenido total de restos del
tercer diol no sea mayor de 50 partes en peso por 100 partes en
peso del resto de glicol de la fórmula (2) arriba citada.
Asimismo es preferible usar al menos dos tipos o
más del resto de diol representado arriba por la fórmula (2).
Cuando se usan dos o más tipos del resto de diol representado arriba
por la fórmula (2), la relación de los restos de diol no está
especialmente limitada. Se prefiere usar combinaciones de dos o más
tipos de dioles elegidos entre un resto de etilenglicol, un resto
de 1,3-propanodiol, un resto de
1,4-butanodiol, un resto de
1,5-pentanodiol y un resto de
1,6-hexanodiol, que son especialmente de naturaleza
muy degradable. Una combinación más preferible es, por ejemplo, la
formada por un resto de 1,6-hexanodiol y un resto de
1,3-propanodiol o bien por un resto de
1,6-hexanodiol y un resto de
1,4-butanodiol.
Los policarbonatos de la presente invención
tienen una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160ºC. La
temperatura de transición vítrea es un factor importante para la
resistencia térmica de un producto moldeado y para la moldeabilidad
del producto fundido. Se prefiere que la temperatura de transición
vítrea no sea menor de 100ºC ni mayor de 160ºC, a fin de mantener
en la práctica una resistencia térmica y una moldeabilidad
suficientes.
Además los policarbonatos según la presente
invención tienen una viscosidad reducida, preferiblemente de 0,1
dl/g o más, con mayor preferencia de 0,35 dl/g o más, y sobre todo
de 0,6 dl/g o más. Con este nivel de viscosidad reducida los
policarbonatos fluyen bien en estado fundido y además tienen
suficiente resistencia mecánica.
\newpage
Los policarbonatos de la presente invención
pueden producirse a partir de un éter diol expresado por la
siguiente fórmula (3),
de un diol escogido del grupo
constituido por etilenglicol, 1,3-propanodiol y
1,6-hexanodiol, y de un diéster de ácido carbónico,
utilizando un método de polimerización en estado
fundido.
Como ejemplos concretos del éter diol cabe
mencionar la isosorbida, la isomanida y la isoidida, representadas
respectivamente por las fórmulas (5), (6) y (7) arriba citadas.
Estos éter dioles derivados de polisacáridos son
materiales que también se pueden obtener a partir de biomasa, y uno
de los materiales denominados fuentes renovables. La
iso-sorbida se puede producir hidrogenando
D-glucosa, que puede obtenerse a partir de almidón,
y deshidratando el producto hidrogenado. Los demás éter dioles
pueden producirse mediante reacciones análogas, usando distintos
materiales de partida.
Se prefiere especialmente un policarbonato que
contenga el resto de isosorbida como resto de éter diol. La
isosorbida es un éter diol que puede producirse fácilmente partiendo
de almidón o similar, de manera que se puede obtener abundantemente
como materia prima y además es superior a la isomanida y a la
isoidida en todos los aspectos, como facilidad de producción,
excelentes propiedades y amplios márgenes de uso.
Cuando el policarbonato de la presente invención
lleva el resto de isosorbida como resto de éter diol, es preferible
que la cantidad del resto de isosorbida sea el
65-98% en peso o el 70, 6-98% en
peso de todos los restos de diol. Es más preferible que sea el
80-98% en peso de todos los restos de diol.
El diéster de ácido carbónico empleado en la
producción del policarbonato de la presente invención es, por
ejemplo, carbonato de difenilo, carbonato de dinaftilo, carbonato de
bis(difenilo), carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo,
carbonato de dibutilo o similares. Entre estos diésteres de ácido
carbónico se prefiere el carbonato de difenilo desde el punto de
vista de reactividad y coste.
En el método de la presente invención un diol y
un diéster de ácido carbónico, que son materias primas, se someten
a una reacción preliminar calentándolos a la presión atmosférica,
preferiblemente en presencia de un catalizador de polimerización, y
luego se agita a presión reducida calentando a 280ºC o menos, para
separar por destilación el fenol formado. El sistema reaccionante
se mantiene preferiblemente en una atmósfera de un gas como el
nitrógeno, que es inerte frente a las materias primas, la mezcla
reactiva y el producto de la reacción. Además del nitrógeno, el otro
gas inerte disponible es el argón.
En la fase inicial de la reacción es preferible
calentar a presión atmosférica. Así progresa la reacción de
formación de un oligómero, con lo cual, al separar un alcohol
aromático como el fenol o un alcohol alifático por destilación a
presión reducida durante la fase posterior de la reacción, se evita
que también destile monómero sin reaccionar, rompiendo el balance
molar y disminuyendo el grado polimerización. En el método de
producción de la presente invención la reacción se puede promover
eliminando adecuadamente del sistema (reactor) el alcohol aromático
o el alcohol alifático. Para ello es efectivo y preferible rebajar
la presión del sistema.
En el método de producción de la presente
invención es preferible mantener la temperatura de reacción tan
baja como sea posible, a fin de evitar la descomposición del éter
diol y obtener una resina menos coloreada y de viscosidad alta. No
obstante, para promover adecuadamente la reacción de polimerización,
la temperatura está comprendida en el intervalo de 180ºC a 280ºC,
con mayor preferencia de 230ºC a 260ºC.
En el método de producción de la presente
invención es preferible usar catalizadores. Son catalizadores útiles
(i) un compuesto básico nitrogenado, (ii) un compuesto de metal
alcalino, (iii) un compuesto de metal alcalinotérreo, etc., los
cuales pueden usarse solos o como combinación de dos o más tipos.
Suelen preferirse las combinaciones de (i) y (ii), (i) y (iii), y
(i), (ii) y (iii).
Un ejemplo preferido de (i) es el hidróxido de
tetrametilamonio, y como ejemplos preferidos de (ii) cabe mencionar
las sales sódicas, sobre todo el uso de
2,2-bis(4-hidroxi-fenil)propano
disodio.
Asimismo, a los policarbonatos de la presente
invención se añaden opcionalmente varios agentes funcionales, según
el uso de los policarbonatos. Tales agentes son, por ejemplo,
estabilizantes térmicos, auxiliares de estabilización,
plastificantes, antioxidantes, fotoestabilizadores, agentes de
nucleación, inactivadores de metales pesados, ignifugadores,
lubricantes, antiestáticos, absorbentes de ultravioleta, etc.
Además, según el uso, los policarbonatos de la
presente invención se componen con varias cargas o fibras orgánicas
o inorgánicas, etc. Como ejemplos de cargas cabe citar carbono,
talco, montmorillonita, hidrotalcita, etc., y como ejemplos de
fibras varias de tipo sintético, de vidrio, de cuarzo, de carbono,
etc., además de fibras naturales como kenaf.
Como se ha dicho anteriormente, podemos obtener
policarbonatos que contengan un fragmento derivado de fuentes
renovables y que tengan excelente resistencia térmica.
Gracias a su excelente resistencia térmica los
policarbonatos de la presente invención pueden usarse ampliamente
para diversas aplicaciones, incluyendo piezas ópticas tales como
films ópticos, discos ópticos, discos informáticos, y lentes y
prismas ópticos, varias piezas de maquinaria, materiales de
construcción, componentes de automóvil, y diversas bandejas y
platos de resina. Los policarbonatos pueden utilizarse de manera
especialmente preferente como artículos de film moldeado, por
ejemplo láminas ópticas, entre otros usos.
Gracias a su biodegradabilidad los
policarbonatos de la presente invención pueden usarse como films y
láminas para materiales agrícolas, incluyendo films de invernadero,
films de mantillo, etc., films de envasado y láminas para usos que
incluyen la envoltura de alimentos, el embalaje en general, bolsas
de compost, etc., para materiales industriales, incluyendo cintas,
etc., distintos recipientes de envasado, etc., y artículos moldeados
para diversos usos en que es necesario evitar contaminación del
entorno.
Asimismo los policarbonatos de la presente
invención se pueden usar mezclados y compuestos con un biopolímero,
una resina sintética, un caucho o similar, de varios tipos, por
ejemplo un poliéster aromático, un policarbonato aromático, una
poliamida, poliestireno, una poliolefina, ácido poliacrílico, ABS,
un poliuretano, etc., además de ácido poliacrílico y un poliéster
alifático.
Seguidamente la presente invención se explica en
detalle mediante ejemplos, aunque no queda limitada por ellos.
Los ejemplos se evaluaron del modo siguiente.
Las propiedades físicas se muestran conjuntamente en la tabla 1.
- (1)
- Medición de la temperatura de transición vítrea: las temperaturas de transición vítrea (Tg) se midieron en una corriente de nitrógeno con una rampa de temperatura de 20ºC/min, empleando un calorímetro diferencial de barrido modelo 910 de DuPont Co.
- (2)
- Medición de la viscosidad reducida: las viscosidades reducidas (dl/g) se midieron con una solución obtenida por disolución de 120 mg de una muestra de policarbonato en 10 ml de un disolvente mixto fenol/tetracloroetano (relación volumétrica 50/50) a 30ºC, usando un viscosímetro Ubbelohde.
- (3)
- Evaluación de la moldeabilidad: las moldeabilidades se determinaron moldeando una muestra de policarbonato a una temperatura de proyección de 240ºC y una temperatura de molde de 80ºC, mediante una máquina de moldeo por inyección a pequeña escala, fabricada por Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Los ensayos de tracción se llevaron a cabo conforme a la norma ASTM D-683 y los ensayos de flexión conforme a la norma ASTM D-790.
- (4)
- Evaluación de la biodegradabilidad: a 200 g de un mantillo de hojas comercialmente disponible (compost de corteza elaborado por Sanyo-Bark) se le añadió 1 litro de agua corriente, la mezcla se aireó durante 30 minutos o más a unos 30ºC en un baño de agua caliente. Después la mezcla se filtró a través de un papel de filtro. Se añadieron al filtrado 100 ml de solución cultivada de ensayo A (una solución resultante de disolver 37,5 g de dihidrógenofosfato potásico, 72,9 g de hidrógenofosfato sódico y 2,0 g de cloruro amónico en 1 litro de agua desmineralizada) y el volumen total de mezcla se llevó hasta 2 litros. La solución obtenida se introdujo en un recipiente que se colocó en un baño a una temperatura constante de 50ºC, próxima al estado del compost, y se aireó empleando un volumen de ventilación de 200 ml/min de aire comprimido. La mitad de la solución cultivada se renovó cada cuatro o cinco días con un medio de solución recién preparado.
De un film de aproximadamente 20 \mum de
espesor, obtenido por aplicación sobre vidrio de una solución de un
polímero de ensayo en diclorometano, se recortó un pedazo de unos
200 mg de peso para la prueba. Este trozo se metió en una bolsa de
paño no tejido comercialmente disponible y la bolsa se introdujo en
el recipiente arriba citado. La bolsa se sacó al cabo de 3 meses.
Se determinó la proporción de pérdida de peso del trozo de ensayo,
evaluando así la biodegradabilidad.
Se cargaron en un reactor 29, 23 partes en peso
de isosorbida, 1,51 partes en peso de etilenglicol y 49,48 partes
en peso de carbonato de difenilo, más 2 x 10^{-4} partes en peso
de hidróxido de tetrametilamonio (1 x 10^{-4} moles de este
compuesto por 1 mol del componente diol) y 30 x 10^{-4} partes en
peso de
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica (0,5 x 10^{-6} moles de este compuesto por 1 mol del
componente diol), y se fundió todo a 180ºC en atmósfera de
nitrógeno.
La reacción se llevó a cabo durante 20 minutos,
agitando y destilando al mismo tiempo el fenol formado, con la
presión interna del reactor reducida a 13,3 x 10^{-3} MPa. Luego,
después de subir la temperatura a 200ºC, se redujo gradualmente la
presión y la reacción se llevó a cabo durante 25 minutos a 4,00 x
10^{-3} MPa destilando fenol. Luego la reacción prosiguió durante
10 minutos después de subir la temperatura a 215ºC.
A continuación se rebajó gradualmente la presión
y la reacción se llevó a cabo durante 10 minutos a 2,67 x 10^{-3}
MPa y durante 10 minutos a 13,3 x 10^{-3} MPa. Cuando la presión
llegó a 4,00 x 10^{-5} MPa la temperatura se subió gradualmente
hasta 250ºC y por último la reacción se llevó a cabo durante 1 hora
más a 250ºC y a 6,66 x 10^{-5} MPa.
El polímero resultante tenía una viscosidad
reducida de 0.353 dl/g y una temperatura de transición vítrea de
157,4ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 2 a
5
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, etilenglicol y carbonato de difenilo indicadas en la
tabla 1. Como catalizadores de la polimerización se cargaron
hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1, se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno y la
reacción de polimerización se efectuó del mismo modo que en el
ejemplo 1 para obtener un polímero. La viscosidad reducida y la
temperatura de transición vítrea del polímero están indicadas en la
tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 6 a
8
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, 1,3-propanodiol y carbonato de difenilo
indicadas en la tabla 1. Como catalizadores de polimerización se
cargaron hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno.
La reacción de polimerización se efectuó del
mismo modo que en el ejemplo 1 para obtener un polímero. La
viscosidad reducida y la temperatura de transición vítrea del
polímero están indicadas en la tabla 1.
Con el polímero obtenido en el ejemplo 6 se
produjo una pieza moldeada en forma de haltera, es decir, una pieza
tabular de 120 mm x 12 mm x 3 mm, y se evaluó la moldeabilidad. Los
resultados están indicados en la tabla 3.
Se preparó un film a partir del polímero
obtenido en el ejemplo 6 y se evaluó la biodegradabilidad. La
reducción de peso de la pieza de ensayo fue del 15,9%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos comparativos 9 a
10
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, 1,4-butanodiol y carbonato de difenilo
indicadas en la tabla 1. Como catalizadores de polimerización se
cargaron hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno. La
reacción de polimerización se efectuó del mismo modo que en el
ejemplo 1 para obtener un polímero. La viscosidad reducida y la
temperatura de transición vítrea del polímero están indicadas en la
tabla 1.
Con el polímero obtenido en el ejemplo 10 se
produjo una pieza moldeada en forma de haltera, es decir, una pieza
tabular de 120 mm x 12 mm x 3 mm, y se evaluó la moldeabilidad. Los
resultados están indicados en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos comparativos 11 a
12
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, 1.5-pentanodiol y carbonato de difenilo
indicadas en la tabla 1. Como catalizadores de polimerización se
cargaron hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno. La
reacción de polimerización se efectuó del mismo modo que en el
ejemplo 1 para obtener un polímero. La viscosidad reducida y la
temperatura de transición vítrea del polímero están indicadas en la
tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 13 a
16
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, 1.6-hexanodiol y carbonato de difenilo
indicadas en la tabla 2. Como catalizadores de polimerización se
cargaron hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno. La
reacción de polimerización se efectuó del mismo modo que en el
ejemplo 1 para obtener un polímero. La viscosidad reducida y la
temperatura de transición vítrea del polímero están indicadas en la
tabla 2.
Con el polímero obtenido en el ejemplo 15 se
produjo una pieza moldeada en forma de haltera, es decir, una pieza
tabular de 120 mm x 12 mm x 3 mm, y se evaluó la moldeabilidad. Los
resultados están indicados en la tabla 3.
Se preparó un film a partir del polímero
obtenido en el ejemplo 11 y se evaluó la biodegradabilidad. La
reducción de peso de la pieza de ensayo fue del 15,6%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 17 a
21
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, 1,6-hexanodiol,
1,3-propanodiol y carbonato de difenilo indicadas
en la tabla 2. Como catalizadores de polimerización se cargaron
hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxi-fenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno. La
reacción de polimerización se efectuó del mismo modo que en el
ejemplo 1 para obtener un polímero. La viscosidad reducida y la
temperatura de transición vítrea del polímero están indicadas en la
tabla 2.
Con el polímero obtenido en el ejemplo 17 se
produjo una pieza moldeada en forma de haltera, es decir, una pieza
tabular de 120 mm x 12 mm x 3 mm, y se evaluó la moldeabilidad. Los
resultados están indicados en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
22
En un reactor se cargaron 23, 38 partes en peso
de isosorbida, 2,36 partes en peso de
1,6-hexanodiol, 1,80 partes en peso de
1,4-butanodiol y 42,84 partes en peso de carbonato
de difenilo. Como catalizadores de polimerización se cargaron
hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno.
La reacción de polimerización se efectuó del
mismo modo que en el ejemplo 1 para obtener un polímero. La
viscosidad reducida y la temperatura de transición vítrea del
polímero están indicadas en la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
23
En un reactor se cargaron 24, 84 partes en peso
de isosorbida, 1,80 partes en peso de
1,4-butanodiol, 1,24 partes en peso de etilenglicol
y 44, 99 partes en peso de carbonato de difenilo. Como catalizadores
de polimerización se cargaron hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno. La reacción
de polimerización se efectuó del mismo modo que en el ejemplo 1
para obtener un polímero. La viscosidad reducida y la temperatura de
transición vítrea del polímero están indicadas en la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos comparativos 1 a
4
Se cargaron en un reactor las cantidades de
isosorbida, de un alquilenglicol alifático de varios tipos y de
carbonato de difenilo indicadas en la tabla 2. Como catalizadores de
polimerización se cargaron hidróxido de tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica en las mismas proporciones y concentraciones del
ejemplo 1 y se fundió a 180ºC en atmósfera de nitrógeno.
La reacción de polimerización se efectuó del
mismo modo que en el ejemplo 1 para obtener un polímero. La
viscosidad reducida y la temperatura de transición vítrea del
polímero están indicadas en la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (10)
1. Un policarbonato que lleva un resto de éter
diol obtenible a partir de un polisacárido, expresado por la
siguiente fórmula (1),
y etilenglicol, siendo dicho éter
diol un resto de isosorbida cuya cantidad asciende al
70,6-98% en peso de todos los restos de diol, y que
tiene una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160 grados
centígrados.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un policarbonato que lleva un resto de éter
diol obtenible a partir de un polisacárido, expresado por la
siguiente fórmula (1),
y 1,3-propanodiol,
siendo dicho éter diol un resto de isosorbida cuya cantidad asciende
al 65-98% en peso de todos los restos de diol, y que
tiene una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160 grados
centígrados.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un policarbonato que lleva un resto de éter
diol obtenible a partir de un polisacárido, expresado por la
siguiente fórmula (1),
y 1,3-hexanodiol,
siendo dicho éter diol un resto de isosorbida cuya cantidad asciende
al 65-98% en peso de todos los restos de diol, y que
tiene una temperatura de transición vítrea de 100 hasta 160 grados
centígrados.
\vskip1.000000\baselineskip
4. El policarbonato según una de las
reivindicaciones 1, 2 y 3, que lleva al menos dos tipos de residuos
de diol expresados por la fórmula (2)
donde m es un número entero de 2 a
12.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El policarbonato según las reivindicaciones 2
o 3, que contiene el resto de isosorbida como resto de éter
diol.
6. Un método para producir el policarbonato
definido en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 3, según el
cual el policarbonato se produce a partir del éter diol, del diol y
de un diéster de ácido carbónico mediante un método de
polimerización a fusión.
7. El método de producción de policarbonato
según la reivindicación 6, en que el éter diol, el diol y el diéster
de ácido carbónico se someten a una reacción térmica a presión
atmosférica en presencia de catalizadores de polimerización y luego
el producto de reacción se somete a policondensación en estado
fundido y a presión reducida, calentándolo simultáneamente a una
temperatura comprendida entre 180ºC y 280ºC.
8. El método de producción de policarbonato
según la reivindicación 7, en que al menos un compuesto elegido del
grupo formado por compuestos básicos nitrogenados, compuestos de
metal alcalino y compuestos de metal alcalinotérreo se usa como el
catalizador de la polimerización.
9. El método de producción de policarbonato
según la reivindicación 8, en el cual se usa hidróxido de
tetrametilamonio y
2,2-bis(4-hidroxifenil)propano
sal disódica como catalizadores de polimerización.
10. El método de producción de policarbonato
según la reivindicación 6, en el cual se usa carbonato de difenilo
como diéster de ácido carbónico.
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