MX2010014089A - Aditivo de proteccion de extremo para resinas de polimero policondensado. - Google Patents

Abstract

Se describe una composición polimérica que incluye un extremo de bloque mono-funcional, de bajo peso molecular, de bajo contenido epóxico, el cual incluye el producto de polimerización de por lo menos un monómero epóxico-funcional y por lo menos un monómero estirénico y/o (met)acrílico, con un agente de extensión de cadena polifuncional; y por lo menos un polímero de condensación.

Description

ADITIVO DE PROTECCION DE EXTREMO PARA RESINAS DE POLIMERO POUCONDENSADO Campo de la Invención La invención se refiere generalmente a polímeros. Más específicamente, la invención se dirige a agentes de protección de extremo de bajo peso molecular para la extensión de cadena de policarbonato y otros materiales, y a un artículo hecho de tales materiales.

Antecedentes de la Invención Muchos polímeros de condensación o de crecimiento gradual, incluyendo poliésteres, poliamidas, policarbonatos, y poliuretanos son ampliamente utilizados para fabricar productos plásticos tal como películas, botellas, y otros productos moldeados. Las propiedades mecánicas y físicas de estos polímeros son altamente dependientes de sus pesos moleculares.

En un ciclo vital, estos materiales pueden experimentar un proceso de síntesis, seguido por una etapa de extrusión, y una etapa de procesamiento final que puede ser otra operación de composición/extrusión seguida por la formación de perfil u hoja, formación térmica, moldeo por soplado, o hilado de fibra, o pueden inyectarse o moldearse de otra manera en estado fundido. Normalmente, todas estas etapas ocurren bajo condiciones de temperatura alta. Además, en los últimos años, una mayor atención se ha centrado en mejorar los métodos de recuperación y reciclaje de los plásticos a partir de estos polímeros, con una mayor atención hacia la conservación de fuentes y protección del medio ambiente. Las etapas de procesamiento involucradas en el reciclaje de estos polímeros también involucran temperaturas altas.

En cada una de estas etapas de temperatura alta, particularmente durante los procesos de composición/procesamiento y recuperación/reciclaje, ocurre un cierto grado de degradación de peso molecular del polímero. Esta degradación del peso molecular puede ocurrir vía la hidrólisis a temperatura alta, alcoholisis u otros mecanismos de despolimerización que son bien conocidos por ocurrir en tales policondensados. Se conoce que la degradación del peso molecular afecta negativamente las propiedades mecánicas, térmicas, y Teológicas de los materiales, evitando así que sean utilizados en aplicaciones más demandantes o que sean reciclados en proporciones grandes para sus aplicaciones originales. Hoy, los policondensados reciclados o procesados nuevamente con pesos moleculares deteriorados pueden utilizarse solamente en proporciones muy bajas en aplicaciones demandantes o en proporciones más grandes en aplicaciones menos demandantes. Por ejemplo, debido a la degradación del peso molecular, el tereftalato de polietileno (PET por sus siglas en inglés) de grado de botella reciclada se utiliza más exclusivamente en fibras y otras aplicaciones de bajo costo.

Similarmente, el policarbonato reciclado del desecho de disco compacto (CD, por sus siglas en inglés), principalmente se dirige a las aplicaciones de bajo costo. Por estas razones, las tecnologías de reciclaje actuales se limitan a un intervalo estrecho de aplicaciones.

Actualmente, existe un considerable número de procesos en la técnica utilizados para minimizar la pérdida de peso molecular y mantener o incluso aumentar el peso molecular de los policondensados para el procesamiento o reciclaje. La mayoría de estas rutas utilizan como equipo de procesamiento principal un extrusor, un reactor de policondensación de estado sólido, o ambos, en secuencia, o un equipo similar diseñado para fundir o el procesamiento de materiales de gran viscosidad. Como una parte esencial de cualquiera de estos procesos, se utilizan reactivos químicos conocidos en la técnica como "extensores de cadena". Los extensores de cadena son, en general, moléculas que contienen más de dos grupos funcionales que se incluyen como aditivos en el reactor o extrusor durante cualquiera o todas las etapas de procesamiento descritas con el propósito de "acoplar nuevamente" las cadenas de policondensado que se han despolimerizado a un cierto grado. Normalmente, el extensor de cadena tiene dos o más grupos funcionales que son reactivos con los grupos químicos formados durante el proceso de degradación de peso molecular. Haciendo reaccionar la molécula de extensor de cadena con dos o más fragmentos de policondensado es posible acoplar nuevamente (por enlace de los mismos), disminuyendo así o incluso invirtiendo el proceso de degradación de peso molecular. En la técnica existen numerosos tipos de extensores de cadena y composiciones, formulaciones de policondensado, y condiciones de procesamiento descritos para este propósito. Por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 6,984,694, que se incorpora por referencia, representa un tipo de extensor de cadena.

Sin embargo, los extensores de cadena se han encontrado con éxito limitado al solucionar el problema de la degradación del peso molecular en polímeros procesados nuevamente. Los defectos de los extensores de cadena de copolímero pueden atribuirse, por lo menos en parte, al hecho de que son producidos por las técnicas de polimerización convencionales que producen copolímeros de peso molecular muy elevado, y cuando se acoplan con un policondensado pueden aumentar dramáticamente el peso molecular lo cual conduce a la gelificación localizada y otros defectos con características físicas que limitan su capacidad de actuar como extensores de cadena.

La mayor parte de los extensores de cadena conocidos que requieren el uso de un material policondensado secado previamente, la operación a alto vacío, y cantidades variantes de catalizador y estabilizadores, pueden utilizarse durante el procesamiento. Sin estas características el grado de aumento de peso molecular es limitado y el peso molecular resultante muestra un peso molecular más bajo y propiedades menores que las deseadas.

A medida que la funcionalidad del extensor de cadena aumenta, también lo hace el número de cadenas de policondensado que pueden acoplarse a cada molécula de extensor de cadena, y, así, su eficacia en la reconstrucción del peso molecular. Sin embargo, es fácil ver como la polifuncionalidad de estos extensores de cadena aumenta al igual que el potencial para el inicio de la gelificación. Los expertos en la técnica están familiarizados con los fuertes efectos negativos asociados con la reticulación extensa del grado de cristalinidad y así las propiedades mecánicas de un policondensado semicristalino, así como las implicaciones negativas de la presencia de cantidades variantes de gel en cualquier producto. Por ejemplo, el alto grado de ramificación o retilculación completa que conduce a la gelificación es indeseable para los termoplásticos moldeados por inyección debido a la viscosidad de fusión extremadamente alta de las composiciones resultantes. Como un resultado de estos efectos negativos existe un límite para la cantidad así como funcionalidad que puede utilizarse con estos extensores de cadena. Por lo tanto la extensión de cadena eficaz requiere actualmente concentraciones relativamente grandes de extensores de cadena de funcionalidad menor (<4 grupos funcionales/cadena). También, la cantidad máxima de extensor de cadena que puede utilizarse con seguridad es limitada para producir las composiciones no gelificadas.

Los costos relativamente altos asociados a estas dos limitaciones de la presente técnica, producen procesamiento repetido o reciclaje de estos policondensados no económicos. Aún otras desventajas se asocian con muchos extensores de cadena actualmente disponibles. Por ejemplo, una desventaja de los policondensados es la presencia de ciertos tipos de grupos funcionales extremos. Algunos dé estos grupos funcionales pueden causar la degradación del peso molecular del polímero, tal como los grupos carboxílicos en algunos tipos de policondensados que frecuentemente catalizan la degradación de los polímeros mediante la hidrólisis.

Breve Descripción de la Invención En un aspecto, los agentes de protección de extremo poliméricos, con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi, de bajo peso molecular, monofuncionales (es decir, solamente un grupo funcional por cadena) ("agentes de protección de extremo") y los métodos para utilizar los agentes de protección de extremo para mejorar las características físicas de policondensados, mezclas de policondensados, y productos hechos de policondensados y mezclas de policondensado mejorados. Los agentes de protección de extremo son el producto de una reacción de polimerización de un monómero funcional de epoxi con por lo menos otro monómero seleccionado de un monómero etilénico, estirénico y/o (met)acrílico. Según lo utilizado en la presente, los términos "policondensados" y "polímeros de condensación" se utilizan ampliamente y de manera intercambiable para dar a entender polímeros de crecimiento gradual. Así, para los propósitos de esta especificación y reivindicaciones anexas, los dos términos pueden utilizarse alternativamente. Los agentes de protección de extremo son adecuados para uso como un auxiliar de procesamiento de policondensado. Los agentes de protección de extremo también son adecuados para uso con la extensión de cadena de plásticos procesados nuevamente o reciclados.

En un aspecto, se proporcionan agentes de protección de extremo con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi, de bajo peso molecular, monofuncionales hechos de una reacción de polimerización de por lo menos un monómero con función de epoxi con por lo menos un monómero etilénico, estirénico y/o (met)acrílico.

En otro aspecto, se proporcionan composiciones poliméricas, hechas de un polímero de condensación que se ha hecho reaccionar con los agentes de protección de extremo y un extensor de cadena. En algunas modalidades, los artículos plásticos se preparan de las composiciones poliméricas de cadena extendida con extremo protegido.

En otro aspecto, se proporciona un método para aumentar el peso molecular de un polímero de condensación haciendo reaccionar el polímero de condensación con agentes de protección de extremo con función de epoxi y un extensor de cadena.

En otro aspecto, se proporciona un método para aumentar el peso molecular de un polímero de condensación haciendo reaccionar el polímero de condensación con agentes de protección de extremo y un extensor de cadena.

En otro aspecto, se proporciona una composición polimérica, hecha de un polímero de condensación que se hace reaccionar con los agentes de protección de extremo. En algunas modalidades, los artículos plásticos se hacen de las composiciones poliméricas con extremo protegido.

Las composiciones poliméricas con extremo protegido proporcionan varias ventajas sobre las composiciones poliméricas sin extremo protegido. Por ejemplo, mediante la protección de extremo de una fracción deseada del polímero de condensación en un proceso de extensión de cadena, se debe poder lograr un alto grado de unión de cadena sin inducción de gelificación. Además, con el uso de agentes de protección de extremo, mayores concentraciones de extensor de cadena pueden utilizarse en el proceso de extensión de cadena sin la inducción de gelificación que será el caso en ausencia de los agentes de protección de extremo. También, con los agentes de protección de extremo, un proceso de extensión de cadena puede dirigirse en un extrusor, que permite el mayor control de la reacción y una adaptación mejorada de la cantidad de cada componente en la reacción. Incluso fuera de una aplicación de extensión de cadena, las composiciones poliméricas con extremo protegido tienen propiedades más deseables que las composiciones poliméricas de inicio, tal como mejor equilibrio de flujo/impacto a bajos pesos moleculares de policondensado y mejor estabilidad hidrolítica. Las composiciones poliméricas con extremo protegido también tienen ventajas sobre los plastificantes convencionales usados para proporcionar el balance de impacto/flujo en composiciones poliméricas. Los plastificantes convencionales se someten a pérdida debido a los procesos de migración, lixiviación y otros que pueden ocurrir durante la vida útil de las composiciones poliméricas y artículos derivados de los mismos. La pérdida de plastificantes da lugar a un efecto negativo sobre las propiedades de flujo/impacto. Las composiciones poliméricas con extremo protegido ofrecen ventajas debido a la incorporación química de los agentes de protección de extremo que actúan como plastificantes reactivos. Las composiciones con extremo protegido también permiten la incorporación de otros componentes multifuncionales en el policondensado. Esto es posible ya que las composiciones con extremo protegido han reducido la funcionalidad y por lo tanto no se someten a gelificación y otros efectos negativos cuando se hacen reaccionar con los componentes multifuncionales. Estos componentes multifuncionales pueden contener epóxidos así como otras funcionalidades para la reacción con el policondensado.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una representación gráfica del esfuerzo de torsión contra el tiempo para mezclas de ácido poliláctico/agente de protección de extremo 1 a 5, 6, 8, 9, y 10% de agente de protección de extremo.

La figura 2 es una representación gráfica del esfuerzo de torsión contra el tiempo para las mezclas de ácido poliláctico/agente de protección de extremo 1 a 8, 9, y 10% de agente de protección de extremo.

La figura 3 es una representación gráfica del esfuerzo de torsión contra el tiempo para las mezclas de polietilentereftalato/agente de protección de extremo a 8, 9, y 10% de agente de protección de extremo.

La figura 4 es una representación gráfica del esfuerzo de torsión contra el tiempo para 3% de extensor de cadena en mezclas de polietilentereftalato/agente de protección de extremo 1 a 8, 9, y 10% de agente de protección de extremo.

Descripción Detallada de la Invención En un aspecto, se proporcionan agentes de protección de extremo poliméricos de bajo peso molecular, con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi, monofuncionales, para uso con plásticos, incluyendo plásticos procesados nuevamente o reciclados. Los agentes de protección de extremo, cuando se utilizan con extensores de cadena, son capaces de invertir la disminución del peso molecular después del procesamiento en diferentes policondensados del valor mínimo alcanzado sin extensión de cadena, nuevamente a los valores iniciales de peso molecular o incluso más grandes que los valores de peso molecular originales, sin la incidencia de gel y sin efectos nocivos sobre las propiedades mecánicas, térmicas, o Teológicas en un peso molecular del policondensado objetivo. Los agentes de protección de extremo hacen posible aumentar el peso molecular de los policondensados tal como poliésteres, poliamidas, policarbonatos y otros, de una manera controlada. En algunas modalidades, los agentes de protección de extremo se hacen de por lo menos un monómero con función de epoxi y por lo menos un monómero seleccionado del monómero etilénico, estirénico y/o (met)acrílico.

Según lo utilizado en la presente, el término con función de epoxi incluye epóxidos y equivalentes funcionales de tales materiales, tal como oxazolinas. Los ejemplos de monómeros con función de epoxi incluyen, pero no se limitan a, los que contienen grupos 1,2-epoxi tal como acrilato de glicidilo y metacrilato de glicidilo. Otros monómeros con función de epoxi adecuados incluyen alilglicidiléter, etacrilato de glicidilo, itoconato de glicidilo, y otros (met)acrilatos de glicidilo. Según lo utilizado en la presente, el término etilénico incluye monómeros que contienen enlaces dobles de carbono-carbono. Éstos incluyen monómeros etilénicos y vinílicos. Ejemplos de monómeros etilénicos y vinílicos son etileno, propileno, cloruro de vinilo, bromuro de vinilo, fluoruro de vinilo, anhídrido maleico, ácido fumárico, acrilonitrilo, metacrilontrilo, etc.

Según lo utilizado en la presente, el término (met)acrílico incluye monómeros de acrílico y metacrílico. Los ejemplos de monómeros (met)acrílicos incluyen acrilatos y metacrilatos. Los monómeros de acrilato y metacrilato adecuados para uso en los agentes de protección de extremo incluyen, pero no se limitan a, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-propilo, acrilato de i-propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de s-butilo, acrilato de i-butilo, acrilato de t-butilo, acrilato de n-amilo, acrilato de i-amilo, acrilato de isobornilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de 2-etilbutilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de n-octilo, acrilato de n-decilo, acrilato de metilciclohexilo, acrilato de ciclopentiio, acrilato de ciclohexilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de n-propilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de i-propilo, metacrilato de i-butilo, metacrilato de n-amilo, metacrilato de n-hexilo, metacrilato de i-amilo, s-butil-metacrilato, metacrilato de t-butilo, metacrilato de 2-etilbutilo, metacrilato de metilciclohexilo, metacrilato de cinamilo, metacrilato de crotilo, metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de ciclopentiio, metacrilato de 2-etoxietilo, metacrilato de isobornilo, y mezclas de estas especies. En ciertas modalidades los monómeros (met)acrilicos son acrilato de butilo y metacrilato de metilo.

Los monómeros estirénicos adecuados, incluyen, pero no se limitan a, estireno, estireno de a-metilo, tolueno de vinilo, estireno de p-metilo, estireno de t-butilo, o-cloroestireno, piridina de vinilo, y las mezclas de estas especies. En ciertas modalidades, los monómeros estirénicos son estireno y estireno de a-metilo.

En una modalidad, los agentes de protección de extremo contienen aproximadamente 4% a 15% en peso, basado en el peso total de los monómeros, de por lo menos un monómero con función de epoxi y entre aproximadamente 90% y 96% en peso de por lo menos un monómero etilénico, estirénico y/o (met)acrílico.

Se ha encontrado sorpresivamente que los agentes de protección de extremo de bajo peso molecular, con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi, monofuncionaies producidos de monómeros de con función de epoxi y monómeros etilénicos, estireno y/o (met)acrílico y que tienen ciertas propiedades físicas de cadenas de policondensado de agente de protección de extremo. Procesando los agentes de protección de extremo con un extensor de cadena y un policondensado, un alto nivel de unión de cadena puede alcanzarse sin inducción de gelificación. Esto permite que los agentes de protección de extremo presentes produzcan polímeros de condensación de cadena extendida que están sustancialmente libres de partículas de gel. Además, estas propiedades llevan a una variedad de ventajas de procesamiento que serán discutidas detalladamente más adelante. Según lo utilizado en la presente, la frase "sustancialmente libre de partículas de gel" significa que la reacción de extensión de cadena ocurre de manera que la formación de partícula de gel se evita a cualquier grado. Además, los agentes de protección de extremo imparten ciertas propiedades deseables en policondensados que se hacen reaccionar con los agentes de protección de extremo fuera de las aplicaciones de extensión de cadena.

Sin desear o intentar estar limitado a cualquier teoría particular, se cree que las ventajas sorpresivas de naturaleza monofuncional de "los agentes de protección de extremo de bajo peso molecular, con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi resultan de las combinaciones favorables de ciertos valores Efn, PDI, y EEW poseídos por estos agentes de protección de extremo. Específicamente, los agentes de protección de extremo proporcionados tienen las siguientes características: 1) funcionalidad de epoxi promedio en número bajo (Efn): Valores de Efn de hasta aproximadamente uno; 2) valores de PDI controlados que oscilan de aproximadamente 2 a 6, incluyendo intervalos de aproximadamente 2 a 5, y además incluyen intervalos de aproximadamente 2 a 3.5; 3) peso equivalente de epoxi (EEW): de aproximadamente 500 a 6000, que incluyen de aproximadamente 750 a 5000, y además incluyen de aproximadamente 1000 a 4000; 4) pesos moleculares (peso molecular promedio en número (Mn) <4000, peso molecular promedio en peso (Mw) <14000. Además, los agentes de protección de extremo poseen un amplio intervalo de parámetros de solubilidad adaptados para alta solubilidad en policondensados. En varias modalidades ejemplares, los extensores de cadena tienen un EEW de aproximadamente 1000 a de 4000, un valor de Efn de aproximadamente 1 y un PDI de aproximadamente 2 a 3.5.

El peso equivalente de epoxi deseado (EEW) es fijado por el contenido deseado del monómero con función de epoxi utilizado (GMA u otro). Además, a un EEW dado, el Efn por cadena puede adaptarse de muy bajo a muy alto (por ejemplo >30) controlando el n del agente de protección de extremo. Por otra parte, para un EEW dado el Efw puede diseñarse alterando el índice de polidispersidad del agente de protección de extremo (PDI = Mw/ n=Efw/Efn) a través de cambios en la composición, condiciones de procesamiento, y peso molecular. Los valores adecuados de Efw incluyen valores de hasta aproximadamente 3.5, o incluso más altos de 3.5, incluyendo los valores de Efw que oscilan de aproximadamente 2 a 5, y además incluyen valores que oscilan de aproximadamente 2 a 3.5.

Los agentes de protección de extremo pueden producirse de acuerdo con técnicas estándares bien conocidas en la técnica. Tales técnicas incluyen, pero no se limitan a, procesos de polimerización a granel continuos, lote, y procesos de polimerización de semi-lote. Las técnicas de producción que son bien adecuadas para los agentes de protección de extremo se describen en la Patentes Estadounidenses Nos. 6,552,144 y 6,605,681, las descripciones completas de las cuales se incorporan en la presente por referencia. Brevemente, estos procesos involucran continuamente la carga en un reactor de por lo menos un monómero con función de epoxi, por lo menos un monómero etilénico, estirénico y/o (met)acrílico, y opcionalmente uno o más de otros monómeros que sean polimerizables con el monómero con función de epoxi, el monómero etilénico, estirénico, y/o el monómero (met)acrílico. Este proceso produce sorpresivamente composiciones de copolímero de bajo peso molecular que tienen pesos equivalentes de epoxi, funcionalidades de epoxi promedio en número (Efn), funcionalidades de epoxi promedio en peso (Efw), e índices de polidispersidad (PDI) (PDI = Efw/Efn) que conducen a policondensados de protección de extremo y, en combinación con un extensor de cadena, dramáticamente aumentan el peso molecular de plásticos procesados nuevamente sin gelificación cuando se utilizan en pequeñas cantidades en ausencia de cualquier catalizador de tratamiento previo o adicional.

La proporción de monómeros cargados en el reactor puede ser igual que las proporciones que entren en los agentes de protección de extremo discutidos antes. Así, en algunas modalidades, el reactor puede cargarse con aproximadamente 4% a 15%, en peso, de por lo menos un monómero con función de epoxi y con aproximadamente 85% a 96%, en peso, de por lo menos un monómero etilénico, estirénico y/o (met)acrílico.

El reactor puede también cargarse opcionalmente con por lo menos un iniciador de polimerización de radicales libres y/o de uno o más solventes. Ejemplos de iniciadores y solventes adecuados se proporcionan en las Patentes Estadounidenses Nos. 6,552,144 y 6,605,681. Brevemente, los iniciadores adecuados para realizar el proceso son compuestos que se descomponen térmicamente en radicales en una reacción de primer orden, aunque esto no sea un factor crítico. Los iniciadores adecuados incluyen aquellos con períodos de vida promedio en el proceso de descomposición de radicales de aproximadamente 1 hora a temperaturas mayores o iguales a 90°C y además incluyen aquellos con períodos de vida promedio en el proceso de descomposición de radicales de aproximadamente 10 horas a temperaturas mayores de, o iguales a, 100°C. Pueden también utilizarse otros con aproximadamente 10 horas de vida promedio a temperaturas significativamente menores de 100°C. Los iniciadores adecuados son, por ejemplo, compuestos azo alifáticos tal como 1 -t-amilazo-1 -cianociclohexano, azo-bis-isobutironitrilo y 1 -t-butilazo-cianociclohexano, 2,2'-azo-bis-(2-metil)butironitrilo y peróxidos e hidroperóxidos, tal como t-butilperoctoato, perbenzoato de t-butilo, peróxido de dicumilo, peróxido de di-t-butilo, hidroperoxido de t-butilo, hidroperoxido de eumeno, peróxido de di-t-amilo y similares. Adicionalmente, los iniciadores de diperóxido pueden utilizarse solos o en combinación con otros iniciadores. Tales iniciadores de di-peróxido incluyen, pero no se limitan a, 1 ,4-bis-(peroxicarbo de t-butilo)ciclohexano, 1,2-di(peroxi de t-butilo)ciclohexano, y 2,5-di(peroxi de t-butilo)hexino-3, y otros iniciadores similares bien conocidos en la técnica. En algunas modalidades, los iniciadores son peróxido de di-t-butilo y/o peróxido de di-t-amilo.

El iniciador puede agregarse con los monómeros. Los iniciadores pueden agregarse en cualquier cantidad apropiada, pero preferiblemente los iniciadores totales se agregan en una cantidad de aproximadamente 0.0005 a 0.06 moles de iniciadores por mole de monómeros en la alimentación. Con este fin el iniciador se mezcla con la alimentación de monómero o se agrega al proceso como una alimentación separada.

El solvente puede alimentarse en el reactor junto con los monómeros, o en una alimentación separada. El solvente puede ser cualquier solvente bien conocido en la técnica, incluyendo los que no reaccionan con la funcionalidad de epoxi en el monómero con función de epoxi a temperaturas altas del proceso continuo descrito en la presente. La selección apropiada de solvente puede auxiliar a disminuir o eliminar la formación de partículas de gel durante la reacción continua, a alta temperatura. Tales solventes incluyen, pero no se limitan a xileno; tolueno; etil-benceno; Aromatic 100®, Aromatic 150®, Aromatic 200®, todos los cuales están disponibles de Exxon; acetona; metiletilcetona; metilamilcetona; metil-isobutilcetona; n-metil-pirrolidinona; y combinaciones de cualquiera de dos o más de tales solventes.

Cuando se utilizan, los solventes están presentes en cualquier cantidad deseada, tomando en cuenta las condiciones del reactor y alimentación de monómero. En una modalidad, uno o más solventes están presentes en una cantidad de hasta 40% en peso, o hasta 15% en peso, en otras modalidades, basadas en el peso total de los monómeros.

El reactor se mantiene en una temperatura efectiva por un periodo de tiempo efectivo para hacer la polimerización de los monómeros para producir un agente de protección de extremo de bajo peso molecular, con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi, monofuncional de los monómeros.

Un proceso de polimerización continuo se permite por un tiempo de residencia corto dentro del reactor. El tiempo de residencia es generalmente menor de una hora, y puede ser menor de 15 minutos. En algunas modalidades, el tiempo de residencia es generalmente menor de 30 minutos, y puede ser menor de 20 minutos.

El proceso para producir los agentes de protección de extremo puede conducirse utilizando cualquier tipo de reactor bien conocido en la técnica, y puede ajustarse en una configuración continua. Tales reactores incluyen, pero no se limitan a, reactores de tanque de agitación continua ("CSTRs" por sus siglas en inglés), reactores de tubo, reactores de bucle, reactores de extrusor, o cualquier reactor adecuado para la operación continua.

Una forma de CSTR que se ha encontrado adecuada para producir los extensores de cadena es un reactor de tanque proporcionado con resortes de enfriamiento y/o cubiertas de enfriamiento suficientes para eliminar cualquier calor de polimerización no tomado para elevar la temperatura de la composición de monómero cargada continuamente para mantener una temperatura preseleccionada para la polimerización en el mismo. Tal CSTR puede proporcionarse con por lo menos uno, y generalmente más, agitadores para proporcionar una zona de reacción bien mezclada. Tal CSTR puede operarse a niveles de relleno diferentes de 20 a 100% llenado (reactor lleno de líquido LFR). En una modalidad el reactor está más de 50% llenado pero menos de 100% llenado. En otra modalidad el reactor está 100% llenado con líquido.

La polimerización continua se realiza a temperaturas altas. En una modalidad, el intervalo de temperaturas de polimerización oscila de aproximadamente 180°C a 350°C, esto incluye modalidades donde el intervalo de temperaturas oscila de aproximadamente 190°C a 325°C, y adicionalmente incluye la modalidad donde el intervalo de temperaturas oscila de aproximadamente 200°C a 300°C. En otra modalidad, la temperatura puede oscilar de aproximadamente 200°C a 275°C. Debido a su síntesis de temperatura alta los agentes de protección de extremo muestran estabilidad térmica alta cuando se utilizan posteriormente en aplicaciones de extensión de cadena en composiciones de polímero de condensación procesadas a intervalos de temperaturas similares. En contraste, otros agentes de protección de extremo disponibles actualmente experimentan degradación y evolución de gas bajo estas condiciones.

En otro aspecto, se proporcionan composiciones poliméricas de cadena extendida que se hacen haciendo reaccionar los agentes de protección de extremo con un extensor de cadena y polímeros de condensación para formar una composición de polímero de condensación de cadena extendida sustancialmente libre de gel. Los polímeros de condensación adecuados incluyen, pero no se limitan a, poliésteres (PEs), poliamidas (PAs), policarbonatos (PCs), poliuretanos (PUs), poliacetales, polisulfonas, éteres de polifenileno (PPTs), poliétersulfonas, poliimidas, poliéterimidas, poliétercetonas, poliéter-étercetonas, poliarilétercetonas, poliarilatos, sulfuros de polifenileno, poliéster-carbonatos y polialquilos. En una modalidad, el polímero de condensación es un poliéster seleccionado de la familia de tereftalatos de polietileno (PETs), tereftalatos de polipropileno (PPTs), y tereftalatos de polibutileno (PBTs). En otra modalidad el polímero de condensación es un polímero de condensación procesado nuevamente o reciclado. Según lo utilizado en la presente, el término "procesado nuevamente" significa un polímero recuperado de una instalación de producción desechado originalmente por no cumplir con el control de calidad u objetivo de especificación. Entre éstos se pueden incluirse productos fuera de especificación de inicio de la producción de arranque o suspensión de composición, extrusión, o moldeo y/o productos de la producción general fuera de especificación o que de otra manera no cumplen con las especificaciones de calidad del producto. También, incluidos en la definición de productos procesados nuevamente están los productos procesados para una de forma de uso final pero que no cumplen con las especificaciones del producto, tal como producto fuera de calibre o dimensiones, color, forma, etc., o el material dé proceso de desecho tal como rieles de inyección, bordes, adornos y flashes, etc. Según lo utilizado en la presente el término polímero de condensación reciclado significa un plástico de condensación recuperado después de su uso final de fuentes diversas, esto incluye pero no se limita al desecho de botellas de soda, botellas de detergentes, juguetes de plástico, componentes de motor, componentes de plástico ensamblados, películas, fibras, CDs, DVDs, y similares.

Los poliésteres pueden ser homo- o copoliésteres que se derivan de ácidos alifáticos, cicloalifáticos, dicarboxí lieos aromáticos y dioles o ácidos hidroxicarboxílicos.. Además, las mezclas de estos poliésteres o de poliésteres con otros plásticos son también adecuados, por ejemplo mezclas de PBT/PC, PBT/acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), PET/PA, y similares. Su composición dependerá esencialmente de las propiedades deseadas para un uso final específico. Tales poliésteres son bien conocidos en la técnica. Particularmente los poliésteres adecuados son PET, PBT y copolímeros correspondientes y mezclas, como se ejemplifica por PBT/PC, PBT/ASA, PBT/ABS, PET/ABS, PET/PC o también PBT/PET/PC, que contienen predominantemente los poliésteres indicados; PET y sus copolímeros así como las mezclas de PBT que son la elección más preferida en ciertas modalidades.

Según lo utilizado en la presente, el término "poliamida" incluye varias resinas de poliamida bien conocidas. Estas incluyen poliamidas producidas policondensando un ácido dicarboxílico con una diamina, poliamidas producidas polimerizando una lactama cíclica, y poliamidas producidas co-polimerizando una lactama cíclica con un ácido dicarboxílico/sal de diamina. Las poliamidas incluyen resinas de elastómero de poliamida. Las resinas de elastómero de poliamida adecuadas incluyen nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, nylon 11, nylon 12, y copolímeros y mezclas de cualquiera de dos o más de tales poliamidas.

Según lo utilizado en la presente, el término "policarbonato" incluye varias resinas de policarbonato bien conocidas. Estas incluyen policarbonatos aromáticos producidos por reacciones de bisfenoles con derivados de ácido carbónico tal como los hechos de bis-fenol A (2,2-bis(4-hidroxifenil)propano) y fosgeno o carbonato de difenilo. Varios policarbonatos y copolicarbonatos modificados hechos de otros tipos de bisfenoles tal como aquellos donde también se incluyen los radicales fenólicos en la posición son unidos vía C, O, S o alquileno. Los poliéstercarbonatos hechos de uno o más ácidos dicarboxílicos aromáticos o ácidos hidroxicarboxílicos, bisfenoles y derivados de ácido carbónico también se incluyen. Las resinas de policarbonato pueden también prepararse de bis-fenol A y derivados del ácido carbónico.

Los poliuretanos termoplásticos pueden prepararse por cualquier proceso convencional, como se conoce en la técnica. Los poliuretanos normales se hacen de un poliol intermediario y generalmente una cantidad equivalente de un poliisocianato. El intermediario de poliol es generalmente un poliol de poliéter líquido o un poliol de poliéster o combinaciones de cualquiera de dos más.

Los polioles de poliéter que se utilizan para producir los poliuretanos son hechos generalmente haciendo reaccionar un óxido de alquileno, tal como óxido de propileno, con una base fuerte tal como hidróxido de potasio, opcionalmente en presencia de agua, glicoles y similares. Otros poliéteres que pueden utilizarse incluyen, pero no se limitan a, los que son producidos por polimerización del tetrahidrofurano o epóxidos tal como epiclorohidrina, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, óxido de estireno, por ejemplo en presencia de catalizadores de Lewis tal como trifluoruro de boro, o por la adición de epóxidos, mezclada opcionalmente o en sucesión, sobre componentes de inicio con átomos de hidrógeno reactivos tal como agua, alcoholes, amoníaco, o aminas.

Los polioles de poliéster que pueden utilizarse para formar los poliuretanos termoplásticos pueden formarse de la condensación de uno o más alcoholes polihídricos con uno o más ácidos policarboxílicos. Los ejemplos de alcoholes polihídricos adecuados incluyen los siguientes: eti leng I icol , propilenglicol tal como 1 ,2-propilenglicol y 1 ,3-propilenglicol, glicerol; pentaeritritol; trimetilolpropano; 1 ,4,6-octanetriol; butandiol; pentandiol; hexandiol; dodecandiol; octandiol; cloropentandiol, monoaliléter de glicerol; monoetiléter de glicerol, dietilenglicol; 2-etilhexanodiol-1 ,4; ciclohexanodiol-1 ,4; 1 ,2,6-hexanotriol; 1,3,5-hexanotriol; 1 ,3-bis-(2-hidroxietoxi)propano, 1,4- y 2,3-b u t i len g I icol , neopentilglicol, 1 ,4-bis-(hidroximetil)ciclohexano, trimetiloletano, junto con di, tri, tetra, y polietilenglicoles superiores y di- y polipropilenglicoles superiores, junto con di- y polibutilenglicoles superiores y similares. Ejemplos de ácidos policarboxílicos incluyen los siguientes: ácido ftálico; ácido isoftálico; ácido tereftálico; ácido tetracloroftálico; ácido maleico; ácido dodecilmaleico; ácido octadecenilmaleico; ácido fumárico; ácido aconítico; ácido trimelítico; ácido tricarbalílico; ácido 3,3'-tiodipropiónico; ácido succínico; ácido adípico; ácido malónico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido sebáceo, ácido ciclohexan-1 ,2-dicarboxílico; ácido 1 ,4-ciclohexadien-1 ,2-dicarboxílico; ácido 3-metil-3,5-ciclohexadien-1 ,2-dicarboxílico y los anhídridos del ácido correspondiente tal como anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, anhídrido tetracloroftálico, anhídrido endometilentetrahidroftálico; cloruros ácidos y ésteres ácidos tal como anhídrido ftálico, cloruro ftaloilo y dimetiléster del ácido ftálico; ácidos grasos insaturados dimerizados y trimerizados, mezclados opcionalmente con ácidos grasos insaturados monoméricos, monometiléster de ácido tereftálico y monoglicoléster de ácido tereftálico.

Los poliacetales usables en las presentes composiciones de resina termoplástica son resinas termoplásticas cristalinas, ocasionalmente llamadas polioximetileno (POM). Los poliacetales adecuados son, por ejemplo, los compuestos obtenibles de la reacción de glicoles, tal como d ieti lenglicol , trietilenglicol, difenildimetilmetano de 4,4'-dioxetboxi y hexandiol, con formaldehído. Los poliacetales adecuados pueden también obtenerse por la polimerización de acétales cíclicos. Otros ejemplos específicos de poliacetales incluyen homopolímeros de formaldehído y copolímeros de trioxano (es decir, trímero de formaldehído) y una pequeña cantidad de éteres cíclicos tal como óxido de etileno y 1,3-dioxano.

La protección de extremo de policondensados puede realizarse a través de cualquier medio convencional, muchos de los cuales se conocen en la técnica. Por ejemplo, el agente de protección de extremo de los policondensados puede realizarse a través de volteo seco junto o co-alimentación de un aditivo de protección de extremo con un policondensado deseado. El aditivo de protección de extremo puede entonces ser fundido o mezclado en solución con el policondensado por métodos bien conocidos en la técnica, tal como por extrusión reactiva. Los ejemplos de reactores adecuados para la extrusión reactiva incluyen sistemas extrusores de uno y doble husillo, de diferentes diseños de husillo, configuraciones, relaciones de L/D (relaciones de longitud a diámetro) y relaciones de compresión, operando a RPM adecuadas para proporcionar los tiempos de residencia promedio prescritos a velocidades de alimentación conocidos. Otros reactores adecuados incluyen mezcladores de Banbury, mezcladores continuos de Farrell, co-amasadoras de Buss, y molinos de rodillo. Estos sistemas pueden operar a temperaturas sobre el Tg del aditivo de protección de extremo y sobre Tg y/o Tm del policondensado en qué se conoce en la técnica como extrusión reactiva. El tiempo de residencia promedio en el reactor puede variar, pero los aditivos de protección de extremo necesitan solamente tiempos de residencia cortos. Normalmente, los tiempos de residencia oscilan de aproximadamente 0.5 a 15 minutos. Esto incluye modalidades donde el tiempo de residencia es de aproximadamente 1 minuto a 10 minutos e incluye además modalidades donde el tiempo de residencia es de aproximadamente 2 minutos a 7 minutos.

La extensión de cadena de los policondensados con extremo protegido puede realizarse a través de cualquier medio convencional, muchos de los cuales se conocen en la técnica. Por ejemplo, la extensión de cadena de los policondensados con extremo protegido puede realizarse a través de volteo seco junto o co-alimentación de un extensor de cadena con un policondensado con extremo protegido deseado. El extensor de cadena puede entonces fundirse o mezclarse en solución con el policondensado con extremo protegido mediante métodos bien conocidos en la técnica, tal como por extrusión reactiva. Además, otros ingredientes de formulación adecuados tal como pigmentos, rellenos, refuerzos, o aditivos tal como estabilizadores, antioxidantes, lubricantes, y/o cualquier otro aditivo conocido en la técnica necesario para las aplicaciones específicas pueden agregarse a la fórmula en cantidades normales. Los ejemplos de reactores adecuados para la extrusión reactiva incluyen sistemas de extrusores de un solo y doble tornillo, de diferentes diseños de husillo, configuraciones, L/D y relaciones de compresión, que operan a RPM adecuadas para proporcionar los tiempos de residencia promedio prescritos a velocidades de alimentación conocidas. Otros reactores adecuados incluyen mezcladores de Banbury, mezcladores continuos de Farrell, co-amasadoras de Buss, y molinos de rodillo. Estos sistemas pueden operar a temperaturas sobre el Tg del extensor de cadena y sobre el Tg y/o Tm del policondensado con extremo protegido qué se conoce en la técnica como extrusión reactiva. El tiempo de residencia promedio en el reactor puede variar. Normalmente, los tiempos de residencia oscilan de aproximadamente 0.5 a 15 minutos. Esto incluye modalidades donde el tiempo de residencia es de aproximadamente 1 minuto a 10 minutos e incluye además modalidades donde el tiempo de residencia es de aproximadamente 2 minutos a 7 minutos.

Las operaciones de extensión de cadena pueden seguir por operaciones formadoras de plástico tal como extrusión, moldeado e hilado de fibra. La extrusión reactiva puede también ocurrir dentro del equipo de procesamiento primario sin composición previa. Alternativamente, la composición puede ser seguida por una etapa de acabado tal como polimerización en estado sólido y puede procesarse en cualquier sistema de reactor y operación de configuración a temperaturas sobre el Tg del extensor de cadena y entre el Tg y Tm del policondensado por un tiempo promedio de residencia entre 1 y 24 horas, incluyendo de 2 a 18 horas, y adicionalmente incluyendo 3 a 12 horas. Los ejemplos de reactores adecuados para la polimerización en estado sólido son bien conocidos en la técnica, y los modos operacionales de los mismos incluyen lote, semi-lote y polimerización en estado sólido continua. En una modalidad, la mezcla, co-alimentación, o alimentación separada se procesan en un proceso de combinación que comprende arreglos adecuados de procesos de extrusión reactiva y polimerización en estado sólido conocidos en la técnica, que operan dentro de los intervalos dados anteriormente, y en los cuales el extensor de cadena puede agregarse a cualquiera o ambas etapas.

El proceso puede ser seguido por una recuperación de polímero y una etapa de granulación para obtener perlas o granulos de los policondensados de cadena extendida adecuados para el procesamiento adicional.

Los agentes de protección de extremo proporcionan un número de ventajas de procesamiento comparadas a otros agentes de protección de extremo. Por ejemplo, a diferencia de muchos de los agentes de protección de extremo de bajo peso molecular actualmente disponibles, los agentes de protección de extremo no sufren de volatilidad alta y por lo tanto están bien adaptados para uso en ambientes de temperatura alta, particularmente en un extrusor. Además, debido a que los agentes de protección de extremo no están caracterizadas por el peso molecular alto, los presentes agentes de protección de extremo son compatibles con una gran variedad de policondensados. Así, en varias modalidades, los polímeros de condensación de cadena extendida con extremo protegido, están sustancialmente libres de partículas de gel y se producen haciendo reaccionar los policondensados con extremo protegido y el extensor de cadena en una sola etapa del equipo convencional en ausencia del catalizador adicional y/o sin operación de vacío. Además, en algunas de estas modalidades, los policondensados de cadena extendida de agente de protección de extremo, obtenidos tienen pesos moleculares que son similares o mayores que los obtenidos a través de la polimerización de estado sólido, y tienen propiedades que son similares o incluso mejores que las obtenidas a través de la polimerización en estado sólido, lo que permite la sustitución de procesos de polimerización en estado sólido costosos y complicados por procesos de extrusión reactivos más simples.

Los agentes de protección de extremo son efectivos en el aumento del peso molecular de polímeros de condensación de cadena extendida procesados nuevamente o reciclados sin la formación de ninguna cantidad significativa de gel. Esto es evidenciado por el aumento en la viscosidad intrínseca de los polímeros de condensación de agente de protección de extremo seguido de la extensión de cadena. Por ejemplo, en algunos casos los agentes de protección de extremo pueden aumentar la viscosidad intrínseca del polímero de condensación de cadena extendida de agente de protección de extremo, de nuevo dentro del 15% de la viscosidad intrínseca del polímero de condensación antes del reciclaje o procesamiento repetido, donde la viscosidad intrínseca se mide de acuerdo con ASTM D-2857. Esto incluye modalidades donde la viscosidad intrínseca del polímero de condensación de cadena extendida de agente de protección de extremo, de nuevo dentro de 10% de la viscosidad intrínseca del polímero de condensación antes del reciclaje o procesamiento repetido, e incluye además modalidades donde la viscosidad intrínseca del polímero de condensación de cadena extendida con extremo protegido, puede aumentar nuevamente dentro de 5% de la viscosidad intrínseca del polímero de condensación antes del reciclaje o procesamiento repetido.

El aumento en la viscosidad de los polímeros de condensación después de la protección de extremo y extensión de cadena puede también medirse mediante viscosidad de fusión según lo medido mediante reometría capilar. Por ejemplo, en algunos casos los agentes de protección de extremo pueden aumentar la viscosidad de fusión del polímero de condensación de cadena extendida según lo medido mediante reometría capilar a 100 s"1, por hasta 300% con relación a la viscosidad de fusión antes de procesamiento inicial del polímero de condensación. Esto incluye modalidades donde este aumento en viscosidad de fusión se realizó sin necesidad de ningún secado previo del polímero de condensación, catalizador, operación de vacío, o etapas de la polimerización en estado sólido.

El aumento en el peso molecular de los polímeros de condensación después de la protección de extremo y extensión de cadena es también demostrado por la disminución del índice de flujo de fusión (MFI) del polímero de condensación después de que ha ocurrido la protección de extremo y extensión de cadena. Por ejemplo, en algunos casos el índice de flujo de fusión (MFI) del polímero de condensación de cadena extendida de agente de protección de extremo, según lo medido por ASTM-D-1238, puede ser solamente de aproximadamente 60% o menos del MFI del polímero de condensación procesado nuevamente o reciclado o del MFI inicial de un polímero de condensación de baja calidad. Esto incluye modalidades donde esta disminución de MFI se realiza en un proceso de mezcla de fusión sin la necesidad de ningún secado previo del polímero de condensación, catalizador, operación de vacío, o etapas de polimerización en estado sólido.

Debido a su capacidad de proporcionar materiales reciclados o procesados con propiedades equivalentes a las de los materiales no reciclados o no procesados, los agentes de protección de extremo tienen la ventaja que más del material reciclado o procesado nuevamente puede incorporarse en el producto final. Los agentes de protección de extremo tienen las propiedades mecánicas, térmicas y de impacto de los policondensados de cadena extendida con extremo protegido no afectados negativamente, y en muchos casos, se mejoran con respecto a las de los policondensados no reciclados o no procesados. Por otra parte, los agentes de protección de extremo permiten el uso de concentraciones mayores de extensor de cadena que deberá ser el caso donde la extensión de cadena procede sin someter a protección de extremo al policondensado.

Los agentes de protección de extremo imparten propiedades ventajosas a los policondensados incluso fuera del contexto de las aplicaciones de extensión de cadena. Por ejemplo, los policondensados sometidos a protección de extremo con los agentes de protección de extremo normalmente tienen flexibilidad aumentada. Así, los policondensados con extremo protegido son materiales plastificados con ventajas sobre los policondensados que contienen plastificantes convencionales. En particular, los policondensados con extremo protegido no pierden ni de otra manera muestran una pérdida de flexibilidad debido a la migración o de otra manera pérdida de plastif ¡cante en el ambiente. La pérdida de plastificante convencional en el ambiente es un peligro significativo que no se encuentra en el caso de policondensados con extremo protegido. Según lo utilizado en la presente, la frase "flexibilidad incrementada" se refiere a una reducción en la temperatura de transición vitrea de la composición. Esta reducción de la temperatura de transición vitrea puede también manifestarse en flexibilidad incrementada según lo medido por alargamiento. Según lo utilizado en la presente, "flexibilidad mayor" es sinónimo de "flexibilidad incrementada." Los agentes de protección de extremo también imparten otras ventajas a los policondensados. Por ejemplo, los policondensados con extremo protegido con o sin extensión de cadena adicional mostraron una estabilidad hidrolítica mejorada en comparación con los policondensados. Sin limitarse a ninguna hipótesis o teoría específica, este efecto se considera como presentado a partir de la reacción de los agentes de desactivación con ciertos grupos funcionales en los policondensados. La presencia de tales grupos funcionales contribuye a la hidrólisis del policondensado.

Los agentes de protección de extremo se pueden utilizar con los policondensados puros de baja calidad para fabricar tales policondensados adecuados para los usos para los cuales no serían utilizados de otra manera. Por ejemplo, un polímero de condensación de baja calidad con cadena extendida con extremo protegido, tal como un poliéster, puede tener una viscosidad intrínseca que permite que el polímero sea utilizado en aplicaciones más demandantes. Esto incluye las modalidades donde la viscosidad intrínseca del polímero de condensación de baja calidad con cadena extendida con extremo protegido inferior es aumentada por lo menos 2%, por lo menos 5%, por lo menos 10%, por lo menos 20%, por lo menos 30%, por lo menos 40%, e incluso por lo menos 50% por la reacción con un agente de desactivación y un extensor de cadena. El policondensado de "baja calidad", según lo utilizado en la presente, significa un grado de resina con un peso molecular comparativamente más bajo con respecto a otros grados en la misma familia química, exhibido como V.l. (viscosidad intrínseca), o viscosidad de fusión inferior a las condiciones dadas, que también da lugar a propiedades físicas inferiores que los otros grados en la misma familia.

Las aplicaciones incluyen, pero no se limitan a, reciclaje de plásticos de desecho, tai como poliésteres, policarbonatos, poliamidas, y mezclas y aleaciones de los plásticos de desecho por una extrusión reactiva o proceso de polimerización en estado sólido, y el procesamiento posterior del material reciclado a través de la extrusión/moldeo por soplado en varios artículos que incluyen, pero no se limitan a, recipientes en contacto con productos alimenticios o productos no alimenticios y aplicaciones de colores transparentes, películas, recubrimientos, cintas, moldeo, fibras, bandas y otros productos de consumo.

En general, los agentes de protección de extremo de bajo peso molecular, con bajo contenido de epoxi, con función de epoxi, mono-funcionales, muestran estabilidad en almacenamiento, seguridad de manipulación, ninguna necesidad de catalizadores para la extensión de cadena eficaz, resistencia a hidrólisis, y volatilidad baja.

El experto en la técnica entenderá fácilmente que todos los intervalos discutidos opcional y necesariamente también describen todos los intervalos secundarios en los mismos para todos los propósitos y que todos los intervalos secundarios también forman parte y están integrados a esta descripción. Se puede reconocer fácilmente que cualquier intervalo mencionado describe y permite suficientemente el mismo intervalo que es dividido en por lo menos mitades, tercios, cuartos, quintos, décimos iguales, etc. Como un ejemplo no limitante, cada intervalo discutido en la presente se puede dividir fácilmente en un tercio inferior, tercio medio y tercio superior, etc.

Todas las publicaciones, solicitudes de patente, patentes publicadas, y otros documentos mencionados en esta especificación son incorporados en la presente por referencia como si cada publicación, solicitud de patente, patente publicada, u otro documento fuera indicados específica e individualmente como incorporados por referencia en su totalidad. Las definiciones que están contenidas en el texto incorporado por referencia son excluidas hasta el punto que contradigan las definiciones en esta descripción.

La presente invención, así descrita generalmente, será entendida más fácilmente por referencia a los siguientes ejemplos, que se proporcionan por ilustración y no se piensan como limitantes de la presente invención.

Ejemplos Se utilizan las siguientes abreviaturas: GMA es metacrilato de glicidilo; DTBP es peróxido de di-terc-butilo; WFE = evaporador de película agitada; Mn es el peso molecular promedio en número; Mw es el peso molecular promedio en peso; M2 es el peso molecular promedio en z; NV es no volátil; e IPA es isopropanol.

Ejemplo 1: Varios aditivos de protección de extremo, de bajo peso molecular, con función de epoxi, monofuncionales fueron diseñados y preparados en un sistema de reactor de polimerización continuo radical de 7.6 litros (dos galones) de acuerdo con las enseñanzas de las Patentes Estadounidenses Nos. 6,984,694 y 6,552,144. Los componentes usados y las condiciones de producción específicas se dan a continuación en las tablas 1 y 2, respectivamente.

Tabla 1: Componentes Tabla 2: Condiciones de proceso Análisis A B C D E Hora 8:45 10:05 11 :25 12:45 14:05 Producto de Rx 243.7 243.2 243.3 243.3 242.8 (°C (°F)) (470.6) (469.7) (469.9) (469.9) (469.1) Cubierta de Rx 250.0 248.7 248.4 248.3 248.1 (°F) (482.0) (479.7) (479.2) (478.9) (478.5) Análisis A B C D E Reactor 23.1 22.3 21.7 21.8 21.6 (bar (psi)) (335.3) (322.8) (314.9) (316.5) (313.9) Cubierta de WFE 249.2 248.9 248.9 248.9 249.1 (°C (°F)) (480.6) (480.0) (480.1) (480.1) (480.3) Vacío (atm 1.11 1.17 1.17 1.17 1.17 (psia)) (13.2) (12.5) (12.5) (12.5) (12.5) Velocidad de 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 alimentación (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) (kg/m (lb/m)) Producción Total 0.20 0.20 0.19 0.19 0.19 Velocidad de 0.07 0.07 0.06 0.06 0.06 reciclaje (0.15) (0.15) (0.14) (0.14) (0.14) (kg/m (lb/m)) Velocidad de 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 puga (0.05) (0.05) (0.05) (0.05) (0.05) (kg/m (lb/m)) Purga (%) 25 25 25 25 25 Residencia 12 12 12 12 12 Los siguientes datos en las tablas 3-5 se aplican a los agentes de protección de extremo producidos de acuerdo con las condiciones presentadas en las tablas 1 y 2.

Tabla 3: Características físicas Tabla 4: Composición de desactivación Tabla 5: Composición de desactivación A (peso equivalente E (peso equivalente Análisis de epoxi) de epoxi) Teórico 2848 2845 Ajustado 2990 2962 Ejemplo 2: El aditivo de protección de extremo diseñado y preparado según lo descrito anteriormente en el ejemplo 1 fue evaluado para el uso como un auxiliar de procesamiento del ácido poliláctico (PLA 4042D, Natureworks Company). Las condiciones del recipiente de mezcla se presentan en la siguiente tabla 6. La reacción fue realizada en un extrusor de doble husillo cónico de Brabender. Los bajos valores de esfuerzo de torsión contra el tiempo fueron observados a las concentraciones de agente de protección de extremo de 8-10% en peso, según lo representado en la figura 1, que muestra una protección de extremo exitosa.

Tabla 6: Condiciones de mezcla Ejemplo 3: El PLA con extremo protegido diseñado y preparado según lo descrito anteriormente en el ejemplo 2 fue evaluado para el uso en un proceso de extensión de cadena. El extensor de cadena fue diseñado y preparado de acuerdo con las enseñanzas de las Patentes Estadounidenses Nos. 6,984,694 y 6,552,144. Las condiciones del recipiente de mezcla se presentan en la siguiente tabla 7. La reacción fue realizada en un extrusor de doble husillo cónico de Brabender. Las mezclas de PLA con extensión de cadena con extremo protegido hechas con concentraciones de agente de protección de extremo de 8-10% en peso, probaron ser similares a PLA puro sin ningún aditivo, según lo representado en la tabla 2.

Tabla 7: Condiciones de mezcla 1 2 3 4 5 PLA (% en peso) 100.00 97.00 0.00 0.00 0.00 PLA/agente de protección de 0.00 0.00 97.00 0.00 0.00 extremo (8% en peso) PLA/agente de protección de 0.00 0.00 0.00 97.00 0.00 extremo (9% en peso) PLA/agente de protección de 0.00 0.00 0.00 0.00 97.00 extremo (10% en peso) 1 2 3 4 5 Extensor de cadena 0.00 3.00 3.00 3.00 3.00 (% en peso) TOTAL 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 Temperatura (C) 210 210 210 210 210 Velocidad de husillo 50 50 50 50 50 (rpm) Tiempo de 5 5 . 5 5 5 residencia (min) Ejemplo 4: El agente de protección de extremo diseñado y preparado según lo descrito anteriormente en el ejemplo 1 fue evaluado para el uso como auxiliar de procesamiento de tereftalato de polietilo (PET WA 314, Eastman Corporation). Las condiciones del recipiente de mezcla se presentan en la siguiente tabla 8. La reacción fue realizada en un extrusor de doble husillo cónico de Brabender. Los bajos valores de esfuerzo de torsión contra el tiempo fueron observados a las concentraciones de agente de protección de extremo de 8-10 % peso, según lo representado en la figura 3, que muestra una protección de extremo exitosa.

Tabla 8: Condiciones de mezcla 1 2 3 PET (% en peso) 92.00 91.00 90.00 1 2 3 Agente de protección de extremo 8.00 9.00 10.00 (Ejemplo 1) (% en peso) TOTAL 100.0 100.0 100.0 Temperatura (°C) 260 260 260 Velocidad de husillo (rpm) 50 50 50 Tiempo de residencia (min) 5 5 5 Ejemplo 5: El PET con extremo protegido diseñado y preparado según lo descrito anteriormente en el ejemplo 4 fue evaluado para el uso en un proceso de extensión de cadena. El extensor de cadena fue diseñado y preparado de acuerdo con las enseñanzas de las Patentes Estadounidenses Nos. 6,984,694 y 6,552,144 Las condiciones del recipiente de mezcla se presentan en la siguiente tabla 9. La reacción fue realizada en un extrusor de doble husillo cónico de Brabender. Las mezclas de PET de cadena extendida con extremo protegido hechas con concentraciones de agente de protección de extremo de 8-10% en peso probaron ser similares al PET puro sin ningún aditivo, según lo representado en la figura 4.

Tabla 9: Condiciones de mezcla 1 2 3 4 5 PET (% en peso) 100.00 97.00 0.00 0.00 0.00 PET/agente de 0.00 0.00 97.00 0.00 0.00 protección de extremo (8% en peso) PET/agente de protección de 0.00 0.00 0.00 97.00 0.00 extremo PET/agente de protección de 0.00 0.00 0.00 0.00 97.00 extremo Extensor de cadena 0.00 3.00 3.00 3.00 3.00 TOTAL 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 Temperatura (°C) 260 260 260 260 260 Velocidad de husillo 50 50 50 50 . 50 (rpm) Tiempo de 5 5 5 5 5 residencia (min) Ejemplo 6: La calorimetría de exploración diferencial fue utilizada para medir el Tg de las composiciones poliméricas que contienen los policondensados, y el aditivo de protección de extremo del ejemplo 1 a varias concentraciones. Las composiciones usadas para este trabajo y los valores de Tg medidos correspondientes se muestran en la tabla 10. Los resultados indican que los valores de Tg fueron reducidos para las composiciones que contuvieron el aditivo de protección de extremo que indica la plastificación de los policondensados. Se esperará que estas composiciones muestren una flexibilidad mejorada.

Tabla 10. Composiciones usadas para DSC *La DSC fue medida usando un TA Instruments modelo 2910/2920 con un índice de calentamiento de 15°C min"1. Los valores mostrados son aquellos medidos con el primer calentamiento de muestra.

Aunque se han ilustrado y descrito ciertas modalidades, se debe entender que los cambios y modificaciones se pueden hacer a las mismas de acuerdo con el experto en la técnica sin apartarse de la invención en sus aspectos más amplios según lo definido en las siguientes reivindicaciones.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Una composición polimérica que comprende: un agente de protección de extremo con contenido bajo de epoxi, bajo peso molecular, monofuncional que comprende un producto de polimerización de: por lo menos un monómero con función de epoxi y por lo menos un monómero estirénico y/o (met)acrílico, y un extensor de cadena polifuncional; y por lo menos un polímero de condensación.

2. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde por lo menos un monómero con función de epoxi está presente en una cantidad de aproximadamente 4% a aproximadamente 10% en peso del peso total del agente de protección de extremo monofuncional.

3. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde por lo menos un monómero con función de epoxi es metacrilato de glicidilo.

4. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde por lo menos un monómero (met)acrílico se selecciona de estireno, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, o (met)acrilato de butilo.

5. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde por lo menos un monómero (met)acrílico es acrilato de butilo.

6. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde por lo menos un polímero de condensación se selecciona del grupo que consiste de poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poliuretanos, poliacetales, polisulfonas, éteres de polifenileno, sulfonas de poliéter, poliimidas, cetonas de poliéter, poliarilatos, sulfuros de polifenileno, poliéstercarbonatos, poliésteramidas, y polialquilos.

7. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde por lo menos un polímero de condensación es un polímero de condensación que se ha reciclado o procesado nuevamente.

8. La composición polimérica de la reivindicación 1, en donde la composición polimérica está sustancialmente libre de partículas de gel.

9. Un método para aumentar el peso molecular de un polímero de condensación que comprende: hacer reaccionar un agente de protección de extremo que comprende: un producto de polimerización de: por lo menos un monómero con función de epoxi y por lo menos un monómero (met)acrílico con un extensor de cadena polifuncional, y por lo menos un polímero de condensación; y producir un polímero de condensación de cadena extendida con extremo protegido que está sustancialmente libre de partículas de gel.

10. El método de la reivindicación 9, en donde por lo menos un monómero con función de epoxi está presente en una cantidad de aproximadamente 4% a aproximadamente 10% en peso del peso total del agente de protección de extremo monofuncional.

11. El método de la reivindicación 9, en donde por lo menos un monómero con función de epoxi es (met)acrilato de glicidilo.

12. El método de la reivindicación 9, en donde por lo menos un monómero (met)acrílico se selecciona de estireno, (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, o (met)acrilato de butilo.

13. El método de la reivindicación 9, en donde por lo menos un monómero (met)acrílico es acrilato de butilo.

14. El método de la reivindicación 10, en donde por lo menos un polímero de condensación se selecciona de poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poliuretanos, poliacetales, polisulfonas, éteres de polifenileno, sulfonas de poliéter, poliimidas, cetonas de poliéter, poliarilatos, sulfuros de polifenileno, poliéstercarbonatos, poliésteramidas, o polialquilos.

15. El método de la reivindicación 9, en donde por lo menos un polímero de condensación es un polímero de condensación que se ha reciclado o procesado nuevamente.

16. Un método para aumentar la flexibilidad de un polímero de condensación que comprende hacer reaccionar un agente de protección de extremo que comprende un producto de polimerización de por lo menos un monómero con función de epoxi y por lo menos un monómero (met)acrílico con por lo menos un polímero de condensación; y producir un polímero de condensación con extremo protegido que está sustancialmente libre de partículas de gel en donde el polímero de condensación con extremo protegido tiene una flexibilidad más alta que el polímero de condensación.

17. El método de la reivindicación 16, en donde por lo menos un monómero con función de epoxi está presente en una cantidad de aproximadamente 4% a aproximadamente 10% en peso del peso total del agente de protección de extremo monofuncional.

18. El método de la reivindicación 16, en donde por lo menos un monómero con función de epoxi es (met)acrilato de glicidilo.

19. El método de la reivindicación 16, en donde por lo menos un monómero (met)acrílico se selecciona de estireno, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, o (met)acrilato de butilo.

20. El método de la reivindicación 16, en donde por lo menos un monómero (met)acrílico es acrilato de butilo.

21. El método de la reivindicación 16, en donde por lo menos un polímero de condensación se selecciona del grupo que consiste de poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poliuretanos, poliacetales, polisulfonas, éteres de polifenileno, sulfonas de poliéter, poliimidas, cetonas de poliéter, poliarilatos, sulfuros de polifenileno, poliéstercarbonatos, poliésteramidas, y polialquilos.

22. El método de la reivindicación 18, en donde por lo menos un polímero de condensación es un polímero de condensación que se ha reciclado o procesado nuevamente.