MX2009001712A - Composicion de resina policarbonato que contiene componente obtenido de plantas. - Google Patents
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Abstract
Se describe una composición de resina que contiene 100 partes en peso de un policarbonato en el que un residuo de éter diol específico contiene 40 a 100% mol del policarbonato y 1 a 40 partes en peso de ácido poliláctico. El ácido poliláctico está compuesto de un componente ácido poli-L-láctico y un componente ácido poli-D-láctico. En un pico de fusión derivado del ácido poliláctico, la relación de un área del pico de fusión 195ºC o mayor a la suma total del área del pico de fusión a 195ºC o mayor (temperaturas superiores) y un área de pico de fusión a 140 a 180ºC (temperaturas inferiores) obtenidos por la medición del pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico el cual aparece durante el proceso de calentamiento durante la medición en calorímetro diferencial de barrido (DSC) de 60% o más.
Description
COMPOSICIÓN DE RESINA POLICARBONATO QUE CONTIENE COMPONENTE OBTENIDO DE PLANTAS
Campo técnico La presente invención se refiere a una composición de resina que contiene componente de plantas con mejor resistencia térmica. Más específicamente, se refiere a una composición de resina que contiene policarbonato que contiene componente de plantas y un ácido poliláctico compuesto de un componente ácido poli-L-láctico y un componente ácido poli-D-láctico, cuya composición de resina presenta una mejor temperatura de deflexión bajo carga .
Técnica anterior Las resinas de policarbonato ahora se emplean extensamente en los campos eléctrico y electrónico, los campos de automóviles, campos de partes ópticas y otros campos industriales por su excelente transparencia, resistencia térmica y resistencia a toques. Sin embargo, puesto que las resinas policarbonato aromáticas comúnmente utilizadas se producen produciendo materiales de inicio obtenidos de recursos de petróleo, estas no son preferidas a la luz de los aspectos modernos sobre el agotamiento de los recursos de petróleo y el
calentamiento global debido al dióxido de carbono que se genera por la disposición térmica de los desechos, y por tanto se desean materiales más benéficos para el ambiente y fácilmente reciclables.
Se está realizando investigación sobre policarbonatos compuestos de materiales de inicio derivados de plantas, como un medio para superar los problemas anteriores (por ejemplo, documento de patente 1). El uso de policarbonatos a partir de materiales de inicio derivados de plantas exclusivamente, no obstante, no ha dado como resultado suficiente resistencia térmica y especialmente temperatura de deflexión bajo carga para uso práctico en los campos antes mencionados, y por tanto se desea el mejoramiento en la resistencia térmica. El ácido poliláctico ha sido objeto de interés en fechas recientes como un plástico alternativo de los materiales de inicio derivados de plantas. El ácido poliláctico es biodegradable y por tanto no daña el ambiente, mientras que también tiene resistencia térmica relativamente alta y excelente fuerza mecánica y transparencia entre los plásticos biodegradables, por cuyas razones ha encontrado una amplia variedad de usos.
Las composiciones de resina compuestas de ácido poliláctico y policarbonato están en investigación y han demostrado efectos de mejores propiedades del flujo de la resina policarbonato y mejor resistencia a choques y resistencia térmica del ácido poliláctico (por ejemplo, documentos de patente 2-5 y otros) . No obstante, los policarbonatos que se utilizan en estos casos, todos son policarbonatos aromáticos elaborados de componentes de petróleo, y a pesar del uso del ácido poliláctico, no puede decirse que el objetivo de lograr carga ambienta reducida por los plásticos haya sido obtenida satisfactoriamente.
[Documento de patente 1] Publicación de Patente Internacional No. 2004/111106.
[Documento de patente 2] Publicación de Patente Japonesa no examinada No. 2005/48067.
[Documento de patente 3] Publicación de Patente
Japonesa no examinada HEI No. 7-109413.
[Documento de patente 4] Publicación de Patente Japonesa no examinada HEI No. 11-140292.
[Documento de patente 5] Publicación de Patente Japonesa no examinada HEI No. 2004-250549.
Descripción de la invención Un objetivo de la presente invención es solucionar los problemas antes mencionados de la técnica anterior disponiendo de una composición de resina que contiene dos componentes, a saber, una resina policarbonato que contiene un componente derivado de plantas como una unidad polimerizante y un ácido poliláctico compuesto de un componente ácido L-láctico y un componente ácido D-láctico, la resina policarbonato de la cual tiene mejor resistencia térmica, y este objetivo de la invención se logra mediante una composición de resina que contiene 100 partes en peso de un policarbonato (componente A) que contiene un residuo de éter diol representado por la siguiente fórmula (1) :
(en donde R1-R4 cada uno independientemente representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo o arilo) , el residuo de éter diol representado por la fórmula (1) que constituye
40-100% mol de los residuos totales de diol en el policarbonato, y 1-40 partes en peso de ácido poliláctico (componente B) , en donde el ácido poliláctico (componente B) esta compuesto de un componente ácido poli-L-láctico (componente B-l) y un componente ácido poli-D-láctico (componente B-2), y en donde en el pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico durante el aumento de temperatura para la medición con un calorímetro diferencial de barrido (DSC) , la proporción del área del pico de fusión para 195°C y superior es al menos 60% de la suma del área de pico de fusión para 195°C y superior (temperatura alta) y el área del pico de fusión para 140-180°C (temperatura baja), según se determina por la medición del pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico durante el aumento de temperatura con un calorímetro diferencial de barrido (DSC) .
Mejor modo para llevar a cabo la invención Los modos de llevar a cabo la invención ahora serán explicados en detalle. Los siguientes ejemplos y su explicación sirven solo como demostración de la invención y no limitan el alcance de la invención en ninguna forma. Otros modos que entran dentro del alcance de la invención son, desde luego, comprendidos dentro del alcance de la invención.
La composición de resina de la invención es una composición de resina que contiene 100 partes en peso de un policarbonato (componente A) que contiene un residuo de éter diol representado por la siguiente fórmula (1):
(en donde R1-R4 cada uno independientemente representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo o arilo) , el éter diol representado por la fórmula (1) que constituye 40-100% mol de los residuos totales de diol en el policarbonato, y.1-40 partes en peso de ácido poliláctico (componente B) , en donde el ácido poliláctico (componente B) está compuesto de un componente ácido poli-L-láctico (componente B-l) y un componente ácido poli-D-láctico (componente B-2), y en donde en el pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico durante el aumento de temperatura para la medición con un calorímetro diferencial de barrido (DSC) , la proporción del área del pico de fusión para 195°C y superior es al menos 60% de la suma del área de pico de fusión para 195°C y superior (temperatura alta) y el área del pico de fusión para 140-180°C (temperatura baja) , según se
determina por la medición del pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico durante el aumento de temperatura con un calorímetro diferencial de barrido (DSC) .
En la fórmula (1) anterior, Ri~R4 preferentemente cada uno independientemente, representa hidrógeno, alquilo de Cl-12 constitutivo, cicloalquilo de Cl-12 constitutivo o arilo de C6-12 constitutivo, y más preferentemente todos los R1-R4 representan hidrógeno.
Si la relación en peso del componente B con respecto al componente A es por debajo del intervalo antes especificado, la viscosidad del fundido de la composición de resina se aumentará y la moldabilidad será deficiente. Si la relación en peso es más grande que el intervalo antes especificado, no se logrará efecto de mejor resistencia térmica. El ácido poliláctico preferentemente es 5-30 partes en peso con'''' respecto a 100 partes en peso del policarbonato .
De acuerdo con la invención, el residuo de éter diol representado por la fórmula (1) es en el intervalo de 40-100% mol de los residuos totales del diol en el policarbonato. Si la proporción del residuo éter diol
representado por la fórmula (1) es debajo de este intervalo, la temperatura de transición vitrea de la resina obtenida será baja, dando como resultado deficiente resistencia térmica. La proporción del residuo éter diol representado por la fórmula (1) preferentemente es al menos 60% mol y no mayor de 90% mol de los residuos totales del diol.
El policarbonato preferentemente tiene una viscosidad reducida de 0.40 dl/g o mayor, más preferentemente 0.50 dl/g o mayor, e incluso más preferentemente 0.60 dl/g o mayor. Dentro de este intervalo se observan una propiedad satisfactoria del flujo del fundido y adecuada fuerza mecánica. Desde el punto de vista de la moldabilidad, esta es preferentemente no mayor que 1.0 dl/g e incluso más preferentemente no mayor que 0.80 dl/g.
La viscosidad reducida puede controlarse fácilmente por el catalizador de la polimerización, el tiempo de reacción de la polimerización, la temperatura de la reacción de polimerización y la relación de carga de los materiales de inicio.
La temperatura de transición vitrea del policarbonato que se utiliza para la invención es
preferentemente 90°C o mayor y más preferentemente 100°C o mayor. Una temperatura de transición vitrea de por debajo de 90°C puede hacer imposible obtener resistencia térmica y moldabilidad suficientemente prácticas.
La Tg también puede ser fácilmente controlada por el catalizador de la polimerización, el tiempo de reacción de la polimerización, la temperatura de reacción de polimerización, la relación de carga de los materiales de inicio y la proporción del residuo éter diol representado por la fórmula (1) entre los residuos totales del diol en el policarbonato .
El residuo diol del policarbonato preferentemente además incluye un residuo diol representado por la siguiente fórmula (2) : -O-Rs-O— (2)
(Al menos un residuo diol en donde R5 es un grupo seleccionado de entre hidrocarburo alifático de C2-12 y grupos alicilicos) . El residuo diol preferentemente es 0.60% mol, y más preferentemente 10.40% mol de los residuos totales del diol.
La fuente de diol del residuo diol de la fórmula (2) anterior, es decir, el componente diol representado por HO-RO5-OH, puede ser etilenglicol , 1, 3-propandiol, 1 , -butandiol, 1 , 5-pentandiol , 1 , 6-hexandiol , 1/4-ciclohexandiol, 1 , 4-ciclohexandimetanol o similares, y tales componentes diol también pueden utilizarse en combinaciones de al menos dos o más. Preferidos entre estos están 1 , 3-propandiol , 1 , 4-butandiol y 1,6-hexandiol desde el punto de vista de un grado de polimerización superior durante la síntesis del polímero y, así como un punto de transición vitrea alto en términos de las propiedades físicas del polímero, mientras que 1 , 3-propandiol es más preferido puesto que existen procesos para su producción a partir de plantas. El componente diol puede también incluir componentes diol que no sean éteres dioles y dioles alifáticos. Como otros componentes diol pueden mencionarse alquilendioles alicíclicos como ciclohexandiol y ciclohexandimetanol , dioles aromáticos como dimetanol benceno y dietanol benceno y bisfenoles.
El diol alifático que se utiliza para la invención preferentemente es purificado por destilación sencilla, rectificación o recristalización.
El éter diol del residuo éter diol representado po la fórmula (1) anterior, puede ser, específicamente isosorbide, isomanide o isoidide representados por 1 siguiente fórmula (3), (4) ó (5):
Estos éter dioles derivados de sacárido son sustancias que se obtienen de biomasa natural, y son recursos renovables. Isosorbide puede obtenerse mediante la adición de hidrógeno a D-glucosa a partir de almidón y luego sometiéndolo a deshidratación. Otros éteres dioles pueden también obtenerse por reacciones semejantes con diferentes materiales de inicio.
Particularmente preferido es un policarbonato que contiene un residuo isosorbide como el residuo éter diol representado por la fórmula (1) . El isosorbide es un éter diol que se produce fácilmente a partir de almidón como un recurso abundantemente disponible, mientras que es más fácil producir que isomanide o isoidide y presenta propiedades superiores y diversidad de usos. Los residuos isosorbide preferentemente constituyen 60-100% en peso de los residuos éter diol representados por la fórmula (1) .
No hay limitaciones especificas sobre el peso molecular del ácido poliláctico que se utiliza para la invención, pero preferentemente es 50,000 o mayor, más preferentemente 80,000 o mayor e incluso más preferentemente 100,000 o mayor. El limite superior preferentemente es 300,000. Una propiedad de flujo del fundido satisfactoria y fuerza mecánica adecuada se presentan dentro de este intervalo.
Tampoco hay restricciones especificas sobre la temperatura de transición vitrea del ácido poliláctico, pero preferentemente es 40°C o mayor y más preferentemente '50°C o mayor. Dentro de este intervalo, suficiente resistencia térmica será exhibida para uso a temperatura ambiente. El limite superior para la
temperatura de transición vitrea preferentemente es 70°C.
El ácido poliláctico (componente B) en la composición de resina de la invención consiste en el componente B-l que es un ácido poliláctico compuesto principalmente de una unidad de ácido L-láctico, y el componente B-2 que es un ácido poliláctico compuesto principalmente de una unidad de ácido D-láctico.
El componente B-l es un ácido poliláctico compuesto principalmente de una unidad de ácido L-láctico, con ácido D-láctico y/o una unidad componente copolimerizante que no sea ácido láctico.
El componente B-2 es un ácido poliláctico compuesto principalmente de una unidad de ácido D-láctico, con ácido L-láctico y/o una unidad componente copolimerizante que no sea ácido láctico.
La relación en peso del componente B-l y el componente B-2 en el componente B de la composición de resina de la invención (componente B-l/componente B-2) preferentemente es 10/90-90/10 y para un efecto aumentado de mejor resistencia térmica es más preferentemente
25/75-75/25 e incluso más preferentemente 40/60-60/40. Si la relación en peso de un polímero es menor que 10 o mayor que 90, el efecto de mejoramiento de la resistencia térmica no se presentará satisfactoriamente.
El componente ácido poliláctico en el ácido poliláctico (componente B) puede ser copolimerizado con un componente que no sea ácido láctico siempre que no se evite el objetivo de la invención, y como unidades componentes copolimerizantes diferentes de ácido láctico puede no utilizarse, solos o en mezclas, unidades derivadas de ácidos dicarboxílicos, alcoholes polihídricos, ácidos hidroxicarboxílicos y lactosas con dos o más grupos funcionales formadores de enlace éster, así como unidades derivadas de diferentes poliésteres, poliéteres o policarbonatos compuestos de estos como componentes constituyentes.
Como ácidos dicarboxílicos puede mencionarse ácido succínico, ácido atípico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido tereftálico y ácido isoftálico. Como alcoholes polihídricos puede mencionarse alcoholes alifáticos polihídricos como etilenglicol, propilenglicol, butandiol, pentandiol, hexandiol, octandiol, glicerina, sorbitan, neopentilglicol, dietilenglicol,
trietilenglicol, polietilenglicol y polipropilen glicol, o alcoholes polihidricos aromáticos como el producto de la adición de óxido de etileno a bisfenol. Como ácidos hidroxicarboxilicos puede mencionarse ácido glicólico, ácido hidroxibutilcarboxilico y similares. Como lactosas pueden mencionarse glicolide, e-caprolactona glicolide, e-caprolactona, ß-propiolactona, d-butirolactona, ß- ó ?-butirolactona, pivalolactona, delta-valerolactona y similares .
Los componentes ácido poliláctico (componentes B-l y B2) del ácido poliláctico (componente B) en la composición de resina de la invención pueden producirse por cualquier proceso de polimerización conocido para el ácido poliláctico, y por ejemplo, puede producirse por un proceso de polimerización con apertura de anillo de lactidas, condensación deshidratante de ácidos lácticos o combinaciones de estos con polimerización en fase sólida.
Cuando los componentes ácido poliláctico
(componentes B-l y B-2) se producen por un proceso de polimerización conocido, deseado, las lactidas que se forman como dimeros cíclicos de ácido láctico pueden producirse como subproductos. Los componentes ácido poliláctico también pueden contener tales lactidas
siempre que estas no deterioren la termoestabilidad de la resina .
Las lactidas en los componentes ácido poliláctico pueden ser separadas de los componentes ácido poliláctico después de que la polimerización de cada componente ácido poliláctico sea completa por un método de separación por fusión bajo presión reducida o un método de separación por extracción utilizando un solvente, y estos se prefieren para mejorar la termoestabilidad de la resina. Las lactidas preferentemente están presentes en cada componente ácido poliláctico a no más de 2% en peso, más preferentemente no más de 1% en peso e incluso más preferentemente no más de 0.5% en peso con respecto a cada componente ácido poliláctico.
Como unidades componentes copolimerizantes que no sean ácido láctico utilizadas en los ácidos polilácticos (componentes B-l y B-2) del ácido poliláctico (componente B) puede mencionarse ácidos dicarboxilicos, alcoholes polihidricos, ácidos hidroxicarboxilicos y lactosas con dos o más grupos funcionales formadores de enlace éster, asi como diferentes poliésteres, poliéteres y policarbonatos compuestos de estos como componentes constituyentes.
Los componentes ácido poliláctico (componentes B-1 y B-2) del ácido poliláctico (componente B) también pueden contener un catalizador de polimerización siempre que no se deteriore la termoestabilidad de la resina. Como tales catalizadores pueden mencionarse diferentes compuestos de estaño, compuestos de aluminio, compuestos de titanio, compuestos de zirconio, compuestos de calcio, ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos. Catalizadores como estos pueden ser sales de ácidos grasos, sales de ácido carbónico, sales de ácido sulfúrico, sales de ácido fosfórico, óxidos hidróxidos, haluros o alcoholatos de estaño, aluminio, zirconio, o titanio, o pueden ser los propios metales. Específicamente, pueden mencionarse octilato de estaño, acetilacetonato de aluminio, alcóxidos de aluminio, alcóxidos de titanio y alcóxidos de zirconio.
El catalizador de la polimerización en los componentes del ácido poliláctico (componentes B-1 y B-2) pueden separarse o inactivarse después de terminar la reacción de polimerización de cada componente ácido poliláctico, mediante un método de separación por extracción utilizando un disolvente o un método de adición de un estabilizador conocido para inactivar el catalizador, y esto es preferido para mejorar la termoestabilidad de la resina.
Para la medición del calorímetro diferencial de barrido (DSC) de la composición de resina obtenida de acuerdo con la invención, dos picos de fusión diferentes se miden en las regiones de 140-180°C y > 195°C durante el aumento de temperatura. El componente policarbonato en la composición de resina es amorfo y no presenta pico de fusión, y por tanto, los dos picos de fusión son asignados a los ácidos polilácticos . La proporción de los picos de fusión a > 195°C entre los picos preferentemente es 60% o mayor. Si la proporción es menor que 60%, el efecto de la resisténcia térmica mejorada no se logrará adecuadamente, la proporción más preferentemente es 70% o mayor e incluso más preferentemente 80% o mayor.
La composición de la resina de la invención preferentemente tiene una temperatura de deflexión bajo carga de arriba de 85°C con una carga de 1.80 MPa, cuando la temperatura de deflexión bajo carga de la composición de resina se mide de acuerdo con ISO 75-1 e ISO 75-2 utilizando una tira de prueba con un espesor de 3 mm, un ancho de 12 mm y una longitud de 120 mm. Una temperatura de deflexión menor bao carga indeseablemente dará como resultado insuficiente resistencia térmica para diferentes propósitos.
La composición de resina de la invención puede utilizarse sola, o puede combinarse con otra resina termoplástico (por ejemplo, una resina tereftalato de polialquileno, resina polialilato, resina poliéster cristalina líquida, resina poliamida, resina poliimida, reina poliéter imida, resina poliuretano, resina de silicona, resina polifenileno éter, resina sulfuro de polifenileno, resina polisulfona, o resina poliolefina, como puede ser polietileno o polipropileno) , una carga (fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras naturales, fibras orgánicas, fibras de cerámica, perlas de cerámica, talco, arcilla o mica) , un antioxidante (un compuesto a base de fenol impedido, antioxidante a base de azufre o similar) , un aditivo pirorretardante (a base de fósforo o a base de bromo) , un absorbedor de luz ultra violeta (a base de benzotriazol, a base de benzofenona o a base de cianoacrilato) , o un modificador de flujo, agente colorante, agente para la difusión de la luz, absorbedor de infrarrojo, pigmento orgánico, pigmento inorgánico, agente de liberación, plastificador o similares, en los intervalos que no interfieran con el objetivo de la invención.
La composición de resina de la invención puede utilizarse después de trabajar en cualquiera de los
diferentes artículos moldeados (artículos moldeados por inyección, artículo moldeado por extrusión, artículo moldeado por soplado, película, fibras, hojas o similares) por un método como puede ser moldeado por inyección, moldeado por extrusión o moldeado por soplado .
EJEMPLOS La presente invención ahora será explicada con detalle más específico mediante los siguientes ejemplos, con la comprensión que la invención en ninguna forma esta limitada por estos.
El componente policarbonato (componente A) (en adelante también se abrevia como "Bio-PC") y el componente ácido poliláctico (componente B) fueron producidos por los métodos que se indican en los ejemplos de producción que se describen más adelante. Los valores en los ejemplos fueron determinados mediante los siguientes métodos.
(1) Viscosidad reducida: la viscosidad a 35°C de una solución que es obtiene mediante la disolución de 120 mg de policarbonato en 10 mL de un disolvente mezclado fenol/tetracloroetano (relación en volumen: 50:50) se
midió utilizando un viscosimetro Ubbelohde. Las unidades fueron di (decilitros) /g.
(2) peso molecular promedio ponderado: el peso molecular promedio ponderado del ácido poliláctico fue determinado por cromatografía de permeacion en gel (GPC) con base en el poliestireno .
(3) Temperatura de transición vitrea y proporción de pico de fusión > 195°C asignado al ácido poliláctico
(R=i95) : un aparato DSC2920 de TA Instruments se utilizó para la medición bajo una atmósfera de nitrógeno con una tasa de elevación de temperatura de 20°C/min. Se calculó la R=i95 mediante la siguiente fórmula con base en el área del pico de fusión >195°C (temperatura alta) y el área del pico de fusión 140-180°C (temperatura baja) a partir de los resultados de la medición de DSC del artículo moldeado por inyección que se obtuvo en cada uno de los ejemplos que se describen más adelante.
R>195 (%)= ?=?9d/ (A>195 +A140-I8O) x 100 R=i95 = Proporción del pico de fusión >195°C. A>i95: área del pico de fusión >195°C. A140-180: área del pico de fusión 140-180°C
(4) Temperatura de deflexión bajo carga: una tira experimental con un espesor de 3 mm, un ancho de 12 mm y una longitud de 120 mm obtenida por moldeado por inyección se midió de acuerdo con IS075-1 e IS075-2 bajo una carga de 1.80 MPa.
(5) Relación en peso que contiene el componente derivado de planta (% en peso) : la relación en peso del componente derivado de planta fue determinado como la relación en peso que contiene el componente derivado de planta (% en peso) en la composición de resina de acuerdo con la siguiente fórmula basada en cada contenido, con la relación en peso que contiene el componente derivado de planta (% en peso) para BioPC como 82% (calculado por la fórmula que se muestra más adelante, la relación en peso que contiene el componente derivado de planta (% en peso) para scPLA como 100% y la relación en peso que contiene el componente derivado de planta (% en peso) para el policarbonato ordinario compuesto de bisfenol A como cero.
Relación en peso que contiene el componente derivado de planta (% en peso) en BioPC=
100 x í Peso molecular un'dad isosorD'de x ^ + Peso 144 x ^4 + 74 x5 peso molecular isosorbide x A + peso molecular propanodiol x fi ) 172 x + 102 x 5
En la fórmula, "unidad isosorbide" significa una unidad de isosorbide sin el grupo carbonilo, y "unidad 1 , 3-propandiol" significa una unidad de 1, 3-propandiol sin el grupo carbonilo.
Asimismo, "A" significa la relación molar unidades de isosorbide en la resina (= 0.75), y significa la relación molar de unidades 1, 3-propandiol la resina (= 0.25).
La relación en peso que contiene el componente derivado de plantas (% en peso) en la composición de resina =
82 x C + 100 x D + 0 x E
En esta fórmula, "C" significa la relación en peso de BioPC en la composición de resina, "D" significa la relación en peso de scPLA en la composición de resina, y "E" significa la relación en peso del policarbonato ordinario compuesto de bisfenol A.
Ejemplo de producción 1: Producción del componente policarbonato (Bio-PC) (componente A) Después de colocar isosorbide (20.0 kg, 137 mol), 1 , 3-propandiol (4.69 kg, 61.6 mol) y carbonato de difenilo (41.9 kg, 196 mol) en un tanque de polimerización, la sal de sodio de 2,2-bis (4-hidroxifenil ) propano (13.3 mg, 4.89 x 10~5 mol) e hidróxido de tetrametilamonio (7130 mg, 1.96 x 10"2 mol) fueron adicionados como catalizadores de polimerización y la mezcla se fundió bajo una atmósfera de nitrógeno a 180°C. La presión fue luego reducida y la temperatura se aumentó con agitación, y el interior del tanque de reacción se llevó a 66.67 Pa (0.5 mmHg) , 245°C mientras se destilaba el fenol producido. El policarbonato obtenido en la presente se abrevia como "Bio-PC".
La viscosidad reducida del Bio-PC fue 0.59-0.63, y el punto de transición vitrea medido por DSC fue 121-122°C.
Ejemplo de producción 2: Producción del componente ácido poli-L-láctico (componente B-l) Después de adicionar 48.75 partes en peso de L-lactida (producto de Musashino Chemical Laboratory, CO, Ltd) y 1.25 partes en peso de D-lactida (Producto de
Musashino Chemical Laboratory, CO, Ltd) en un tanque de polimerización, el interior del sistema fue sustituido con nitrógeno, y luego 0.05 partes en peso de alcohol estearilico y 25 x 10"J partes en peso de octilato de estaño como catalizador fueron adicionado y la polimerización se hizo a 190°C, 2 horas, para producir un polímero. El polímero fue lavado con una solución de acetona que contenía ácido clorhídrico 7% 5N para remover el catalizador y obtener el componente ácido poli-L-láctico (PLLA, componente B-l). El peso molecular promedio ponderado del PLLA obtenido (componente B-l) fue 118, 200. El punto de fusión (Tm) fue 159°C. El punto de cristalización (Te) fue 120°C.
Ejemplo de producción 3: Producción del componente ácido poli-D-láctico (componente B-2) Después de adicionar 1.25 partes en peso de L-lactida (producto de Musashino Chemical Laboratory, CO, Ltd) y 48.75 partes en peso de D-lactida (Producto de Musashino Chemical Laboratory, CO, Ltd) en un tanque de polimerización, el interior del sistema fue sustituido con nitrógeno, y luego 0.05 partes en peso de alcohol estearilico y 25 x 10"3 partes en peso de octilato de estaño como catalizador fueron adicionado y la polimerización se hizo a 190°C, 2 horas, para producir un polímero. El polímero fue lavado con una
solución de acetona que contenia ácido clorhídrico 7% 5N para remover el catalizador y obtener el componente ácido poli-D-láctico (PDLA, componente B-2) . El peso molecular promedio ponderado del PDLA obtenido (componente B-2) fue 130, 700. El punto de fusión (Tm) fue 156°C. El punto de cristalización (Te) fue 120°C.
Ejemplo 1 Una mezcla granulada en seco de 5.5 partes en peso del (componente B-l) y 5.5 partes en peso del (componente B-2 con respecto a 100 partes en peso del (componente A) se utilizo para moldeado por inyección con una máquina de moldeado por inyección (máquina de moldeado por inyección PS20E2A de Nissei Plástic Industrial Co., Ltd.) A una temperatura del cilindro de 240°C, una temperatura del molde de 40°C, un tiempo de inyección de 4 segundos y un tiempo de enfriamiento de 3 segundos para producir un artículo moldeado con un espesor de 3mm, un ancho de 12 mm y una longitud de 120 mm, y la temperatura de deflexión bajo carga se midió (relación en peso: Bio-PC/PLLA/PDLA = 90/5/5). Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 2 Se produjo un artículo moldeado por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto por combinar 12.5 partes en peso
del (componente B-l) y (componente B-2) con respecto a 100 partes en peso de (componente A) , y la temperatura de deflexión bajo carga fue medida (relación en peso: Bio-PC/PLLA/PDLA = 80/10/10). Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo 1 Se produjo un articulo moldeado por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto por combinar 21.5 partes en peso de cada (componente B-l) y (componente B-2) con respecto a 100 partes en peso de (componente A) , y la temperatura de deflexión bajo carga fue medida (relación en peso: Bio-PC/PLLA/PDLA 70/15/15). Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo 2 Un articulo moldeado con un espesor de 3 mm, un ancho de 12 mm y una longitud de 120 mm se produjo por moldeado por inyección de 100 partes en peso de (componente A) con una temperatura de cilindro de 230°C y una temperatura del molde de 50°C, y la temperatura de deflexión bajo carga fue medida Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo de Referencia 1 Se produjo un articulo moldeado por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto por combinar
12.5 partes en peso de cada uno de los siguientes (componente B-l) y (componente B-2) con respecto a 100 partes en peso de un tipo ordinario de policarbonato compuesto de bisfenol A (PC, PANLITE L-1250 de Teijin Chemicals, Ltd.) y estableciendo la temperatura del molde durante el moldeado a 80°C, y la temperatura de deflexión bajo carga fue medida (relación en peso: PC/PLLA/PDLA = 80/10/10). Los resultados se muestran en la tabla 1.
Ejemplo de Referencia 2 Se produjo un articulo moldeado por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto por utilizar un tipo ordinario de policarbonato compuesto de bisfenol A (PC, PANLITE L-1250 de Teijin Chemicals, Ltd.) una temperatura del cilindro de 280°C y una temperatura del molde de 80°C, y la temperatura de deflexión bajo carga fue medida. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Como se observa en la Tabla 1, las composiciones de resina de la invención compuestas de Bio-PC y ácido poliláctico tuvieron una temperatura de deflexión drásticamente mejorada bajo carga de al menos 10°C mayor que con Bio-PC solo, sin reducción en la relación en peso que contiene el componente derivado de plantas.
Tabla 1
5
Claims (6)
1. Una composición de resina que contiene 100 partes en peso de un policarbonato (componente A) que contiene un residuo de éter diol representado por la siguiente fórmula (1) : (en donde R1-R4 cada uno independientemente representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo o arilo) , el residuo de éter diol representado por la fórmula (1) que constituye 40-100% mol de los residuos totales de diol en el policarbonato, y 1-40 partes en peso de ácido poliláctico (componente B) , en donde el ácido poliláctico (componente B) esta compuesto de un componente ácido poli-L-láctico (componente B-l) y un componente ácido poli-D-láctico (componente B-2) , y en donde en el pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico durante el aumento de temperatura para la medición con un calorímetro diferencial de barrido (DSC) , la proporción del área del pico de fusión para 195°C y superior es al menos 60% de la suma del área de pico de fusión para 195°C y superior (temperatura alta) y el área del pico de fusión para 140-180°C (temperatura baja), según se determina por la medición del pico de fusión derivado del componente ácido poliláctico durante el aumento de temperatura con un calorímetro diferencial de barrido (DSC) .
2. La composición de resina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la relación en peso del componente ácido poli-L-láctico (componente B-l) y el componente ácido poli-D-láctico (componente B-2) en el componente B (componente B-l/componente B-2) es 10/190-90/10.
3. La composición de resina de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la temperatura de deflexión bajo carga de la composición de resina medida de acuerdo con ISO 75-1 e ISO 75-2 con una tira de prueba de 3 mm de espesor, 12 mm de ancho y 120 mm de largo es mayor que 85°C bajo una carga de 1.80 MPa.
4. La composición de resina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, la cual además incluye, como un residuo diol en el policarbonato (componente A) , un residuo diol representado por la siguiente fórmula (2) . -R5~0- (2) (al menos un residuo diol en donde R5 es un grupo seleccionado de entre grupos hidrocarburos alifáticos de C2-12 y grupos hidrocarburos alicilicos) .
5. La composición de resina de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el residuo diol de la fórmula (2) es un residuo 1, 3-propandiol .
6. La composición de resina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 50, la cual además contiene un residuo isosorbide como el residuo éter diol representado por la fórmula (1).
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA | Abandonment or withdrawal |