Mezcla maestra de catalizador.

Mezcla maestra de catalizador para reticular una poliolefina que comprende grupos que contienen silicio reticulables, que comprende

- un ácido de Brønsted y/o anhídrido de ácido de Brønsted

(A); y

- una poliolefina (B) que contiene grupos ácido de Brønsted y/o anhídrido de ácido de Brønsted.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12002995.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: IZD Tower Wagramerstrasse 17-19 1220 Vienna AUSTRIA.

Inventor/es: NYLANDER,PERRY, DAHLEN,KRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de polímeros injertados en los que... > C08L51/06 (injertados sobre homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos que contienen solamente un enlace doble carbono-carbono)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares... > C08J3/22 (utilizando técnicas de cargas principales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/42 (Acidos sulfónicos; Sus derivados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L43/04 (Homopolímeros o copolímeros de monómeros que contienen silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/09 (Acidos carboxílicos; Sus sales metálicas; Sus anhídridos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES... > Aisladores o cuerpos aislantes caracterizados por... > H01B3/44 (resinas vinílicas; resinas acrílicas (siliconas H01B 3/46))

PDF original: ES-2524899_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Mezcla maestra de catalizador

La reticulación de poliolefinas que comprenden grupos que contienen silicio reticulares con catalizadores es bien conocida en la técnica. Se describe, Ínter alia, en el documento EP 736 065. Habitualmente, los catalizadores adecuados se añaden como las llamadas mezclas maestras (masterbatches), es decir, se mezclan con un polímero (portador). La mezcla maestra se añade, a continuación, al polímero a reticular. De este modo, se facilita la manipulación del catalizador.

Las poliolefinas que comprenden grupos que contienen silicio retlculables son adecuadas para varias aplicaciones, particularmente aplicaciones de alambre y cable y tuberías.

Se ha observado que, en caso de que el polímero a reticular contenga pigmentos, la eficiencia de reticulación se rebaja, es decir el grado de reticulación obtenido es menor o se requiere un tiempo de reticulación más prolongado.

Por supuesto, es posible añadir simplemente más catalizador de condensación de silanol. Sin embargo, esto puede ser indeseable desde una perspectiva del coste. Además, la adición de una mayor cantidad de catalizador puede causar exudación del catalizador que da como resultado una pérdida de catalizador y también podría dar como resultado gránulos pegajosos lo que puede tener un impacto en la fluidez. Además, el catalizador es una sustancia corrosiva. Por lo tanto, una posible exudación también puede ser un problema de seguridad y sanitario que requiere prendas protectoras y/o equipo resistente al ácido, lo que conduce a costes más elevados. También puede existir un problema con elevada cantidad de ácido de que el sistema se sobrecargue y existirá un problema para añadir más aditivos, por ejemplo antioxidantes, en la cantidad deseada.

Se ha descubierto sorprendentemente que, utilizando una poliolefina que comprende grupos ácido de Brensted y/o anhídrido de ácido de Brensted en la mezcla maestra de catalizador, puede obtenerse un rendimiento de reticulación mejorado.

Por lo tanto, la presente invención da a conocer una mezcla maestra de catalizador para reticular una poliolefina que comprende grupos que contienen silicio reticulares, que comprende

- un ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Brensted (A); y

- una poliolefina (B) que contiene grupos ácido de Brensted y/o anhídrido de ácido de Br0nsted.

Con la mezcla maestra anterior, la eficiencia de reticulación mejora mientras que, simultáneamente, se evita la exudación del ácido de Br0nsted y/o anhídrido de ácido sulfónico o, como mínimo, se reduce significativamente.

En la presente invención poliolefina (B) que contiene grupos ácido de Br0nsted y/o anhídrido de ácido de Bnansted indica que los grupos ácido de Bnansted y/o anhídrido de ácido de Bnansted están unidos covalentemente. Los grupos ácido de Bnansted y/o anhídrido de ácido de Bnansted pueden introducirse en el polímero mediante copolimerización o mediante injerto.

La cantidad de ácido de Bnansted y/o anhídrido de ácido de Bnansted (A) en la mezcla maestra de catalizador es, preferentemente, el 20,0% en peso o menos en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador, más preferentemente, el 15,0% en peso o menos en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador y, de la forma más preferente, el 10,0% en peso o menos en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador.

Habitualmente, la cantidad de ácido de Brensted y/o anhídrido de ácido de Brensted (A) en la mezcla maestra de catalizador es, como mínimo, el 0,5% en peso en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador, preferentemente, como mínimo, el 1,0% en peso en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador.

Preferentemente, la cantidad de componente (B) en la mezcla maestra de catalizador es, como mínimo, el 5% en peso en base al peso total de la mezcla maestra, más preferentemente, como mínimo, el 15% en peso en base al peso total de la mezcla maestra y de la forma más preferente, como mínimo, el 20% en peso en base al peso total de la mezcla maestra.

La cantidad de componente (B) en la mezcla maestra de catalizador es, preferentemente, no superior al 99% en peso en base al peso total de la mezcla maestra, más preferentemente, no superior al 97% en peso en base al peso total de la mezcla maestra y, de la forma más preferente, no superior al 95% en peso en base al peso total de la mezcla maestra.

Preferentemente, el componente (B) es un polímero de etileno o polímero de propileno.

Preferentemente, la suma de los pesos de grupos ácido de Brensted y grupos anhídrido de ácido de Brensted en el componente (B) es, como mínimo, el 0,01% en peso, más preferentemente, como mínimo, el 0,03% en peso y de la

forma más preferente, como mínimo, el 0,05% en peso en base al peso del componente (B).

El peso de los grupos ácido de Br0nsted y grupos anhídrido de ácido de Bnansted en el componente (B) o la mezcla maestra se refiere a los grupos respectivos como tales, por ejemplo, en el caso de ácidos carboxílicos, al peso de los grupos -COOH-, en el caso de anhídridos de ácido carboxíllco, al peso de los grupos -C(=0)-0-C(=0)-, en el caso de ácidos sulfónicos, al peso de los grupos -S(0)20H-, en el caso de anhídridos de ácido sulfónico, al peso de los grupos -S(0)2-0-(0)2S-.

Preferentemente, la suma de los pesos de grupos ácido de Bronsted y anhídrido de ácido de Bronsted en el componente (B) es no superior al 20% en peso, más preferentemente, no superior al 10,0% en peso y, de la forma más preferente, no superior al 5,0% en peso en base al peso del componente (B).

Preferentemente, la suma de los pesos de grupos ácido de Bronsted y anhídrido de ácido de Br0nsted en la mezcla maestra de catalizador es, como mínimo, el 0,2% en peso, más preferentemente, como mínimo, el 0,5% en peso y de la forma más preferente, como mínimo, el 1,0% en peso en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador.

Preferentemente, la suma de los pesos de grupos ácido de Bronsted y anhídrido de ácido de Br0nsted en la mezcla maestra de catalizador es no superior al 40% en peso, más preferentemente, no superior al 25% en peso y, de la forma más preferente, no superior al 15% en peso en base al peso total de la mezcla maestra de catalizador.

Tal como ya se ha perfilado anteriormente, los grupos ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Br0nsted pueden introducirse en el polímero mediante copolimerización o mediante injerto.

A continuación, se describen características preferentes en caso de que los grupos ácido de Br0nsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted se introduzcan en el polímero mediante injerto.

Como agente de injerto, puede utilizarse cualquier agente que el experto en la materia sepa que es adecuado para este fin.

Preferentemente, el agente de injerto es un ácido carboxílico insaturado o un derivado del mismo, tal como un anhídrido, un áster y una sal (ambos metálicos o no metálicos). Habltualmente, el agente de Injerto no contiene más de 20 átomos de carbono.

Preferentemente, el grupo insaturado está en conjugación con el grupo carboxílico. Por lo tanto, preferentemente, el agente de Injerto contiene el elemento estructural C=C-COO.

Son ejemplos de agentes de injerto adecuados ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido nádlco, ácido cltracónico, ácido itacónlco, ácido crotónico, y sus anhídridos, sales metálicas, ásteres, amidas o ¡midas, con lo que son preferentes ácido maleico y sus derivados tales como anhídrido maleico y el anhídrido maleico es particularmente preferente.

El Injerto puede llevarse a cabo mediante cualquier procedimiento conocido en la técnica,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mezcla maestra de catalizador para reticular una poliolefina que comprende grupos que contienen silicio reticulares, que comprende

- un ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted (A); y

- una poliolefina (B) que contiene grupos ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted.

2. Mezcla maestra de catalizador, según la reivindicación 1, en la que la cantidad de ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted (A) es el 10,0% en peso o menos en base al peso total de la mezcla maestra.

3. Mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad de componente (B) es del 10 al 99% en peso en base al peso total de la mezcla maestra.

4. Mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el componente (B) es un homopolímero o copolímero de etileno u homopolímero o copolímero de propileno.

5. Mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el componente (B) contiene grupos ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted en una cantidad total del 0,01 al 30% en peso en base a la cantidad total del componente (B).

6. Mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla maestra de catalizador contiene grupos ácido de Bronsted y/o grupos anhídrido de ácido de Bronsted en una cantidad total del 0,2 al 25% en peso en base a la cantidad total de la mezcla maestra de catalizador.

7. Mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted (A) se seleccionan entre ácidos carboxílicos, anhídrido de ácido carboxílico, ácido sulfónico y/o anhídridos de ácido sulfónico

8. Mezcla maestra de catalizador, según la reivindicación 7, en la que el ácido sulfónico comprende el elemento estructural (II)

ácido sulfónico orgánico aromático que comprende el elemento estructural (II)

Ar(S03H)x (II)

con Ar siendo un grupo arilo que puede estar sustituido o sin sustituir y x siendo, como mínimo, 1.

9. Mezcla maestra de catalizador, según la reivindicación 8, en la que el ácido sulfúrico se selecciona entre los siguientes compuestos:

(iii) un ácido naftalenomonosulfúrico alquilado sustituido con de 1 a 4 grupos alquilo en el que cada grupo alquilo es un alquilo lineal o ramificado con de 5 a 40 átomos de carbono con cada grupo alquilo siendo igual o diferente y en el que el número total de átomos de carbono en los grupos alquilo esté en el intervalo de 10 a 80 átomos de carbono;

(iv) un ácido arilalquilsulfónico en el que el grupo arilo es fenilo o naftilo y está sustituido con de 1 a 4 grupos alquilo en el que cada grupo alquilo es un alquilo lineal o ramificado con de 5 a 40 átomos de carbono con cada grupo alquilo siendo igual o diferente y en el que el número total de átomos de carbono en los grupos alquilo está en el intervalo de 12 a 80;

(v) un ácido arildisulfónico alquilado seleccionado entre el grupo que comprende la estructura (III):

o la estructura (IV):

(MI)

en la que cada uno de R1 y R2 son iguales o diferentes y es un grupo alquilo lineal o ramificado con de 6 a 16 átomos de carbono, y es de 0 a 3, z es de 0 a 3 con la condición de que y + z sea de 1 a 4, n es de 0 a 3, X es una fracción divalente seleccionada entre el grupo que comprende -C(R3)(R*)- en la que cada uno de R3 y R4 es H o independientemente un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 4 átomos de carbono y n es 1; -C(=0)-, en la que n es 1; -S-, en la que n es de 1 a 3 y -S(0)2-, en la que n es 1.

10. Mezcla maestra de catalizador, según la reivindicación 9, en la que el ácido sulfónico se selecciona entre compuestos del grupo (ii).

11. Mezcla maestra de catalizador, según la reivindicación 10, en la que, en el ácido sulfónico del grupo (ii), el grupo arilo es fenilo y está sustituido con de 1 a 2 grupos alquilo, en la que cada grupo alquilo es un alquilo lineal o ramificado con de 8 a 25 átomos de carbono con cada grupo alquilo siendo igual o diferente y en la que el número total de átomos de carbono en los grupos alquilo está en el intervalo de 12 a 40.

12. Composición de poliolefina que comprende

- una poliolefina (C) que comprende grupos que contienen silicio reticulables;

- un ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bransted; y

- una poliolefina (B) que contiene grupos ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted.

13. Utilización de la mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, para reticular una composición de poliolefina que comprende

- una poliolefina con grupos que contienen silicio reticulables (C).

14. Utilización de poliolefina (B) que contiene grupos ácido de Bronsted y/o anhídrido de ácido de Bronsted junto con un catalizador de condensación de silanol de ácido sulfónico en una composición de poliolefina que comprende:

- una poliolefina con grupos que contienen silicio reticulables (C).

15. Utilización de la mezcla maestra de catalizador, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, en una capa de cable.