Procedimiento para la preparación de una composición polimérica acuosa usando reguladores de cadena radicalarios solubles en agua.

Uso de una composición polimérica acuosa que se preparó mediante polimerización en emulsión iniciada por radicales de una mezcla de monómeros M que está compuesta por

i) del 0

,01 % al 10 % en peso de al menos un monómero etilénicamente insaturado M1 que contiene al menos un grupo epóxido y/o al menos un grupo hidroxialquilo, y

ii) del 90 % al 99,99 % en peso de al menos otro monómero etilénicamente insaturado M2 que se diferencia de los monómeros M1,

en un medio acuoso en presencia de un polímero A, polímero A que está constituido por a) del 80 % al 100 % en peso de al menos un ácido mono y/o dicarboxílico etilénicamente insaturado [monómeros A1] y

b) del 0 % al 20 % en peso de al menos otro monómero etilénicamente insaturado distinto de los monómeros A1 [monómeros A2], en forma polimerizada, y en la que

la proporción de la cantidad total de la mezcla de monómeros M con respecto a la cantidad total del polímero A asciende a de 1:99 a 99:1, habiéndose preparado el polímero A en un medio acuoso mediante polimerización iniciada por radicales de los monómeros A1 y A2 en presencia de un regulador de cadena radicalario que contiene azufre, nitrógeno y/o fósforo, que presenta a 20 ºC y 1 atm en agua desionizada una solubilidad ≥ 5 g/100 g de agua, para la modificación de aglutinantes minerales.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/051352.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: GERST, MATTHIAS, ELIZALDE,OIHANA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/22 (Polimerización en emulsión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F291/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre compuestos macromoleculares de acuerdo con más de uno de los grupos C08F 251/00 - C08F 289/00)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F265/06 (Polimerización de ésteres de acrilato o metacrilato sobre sus polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D151/00 (Composiciones de revestimiento a base de polímeros injertados en los que el injerto es obtenido por reacciones en las que únicamente intervienen enlaces insaturados carbono-carbono (a base de polímeros ABS C09D 155/02 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J151/00 (Adhesivos a base de polímeros injertados en los que el injerto es obtenido por reacciones en las que únicamente intervienen enlaces insaturados carbono-carbono (a base de polímeros ABS C09J 155/02 ); Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L51/00 (Composiciones de polímeros injertados en los que el componente injertado es obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono (conteniendo polímeros ABS C08L 55/02 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F265/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de ácidos monocarboxílicos insaturados o sus derivados como los definidos en el grupo C08F 20/00)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F265/04 (sobre polímeros de ésteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/38 (Polimerización utilizando reguladores, p. ej. agentes de cierre de cadena)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F267/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de ácidos policarboxílicos insaturados o sus derivados como los definidos en el grupo C08F 22/00)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparaciïn de una composiciïn polimïrica acuosa usando reguladores de cadena radicalarios solubles en agua Es objeto de la presente invenciïn un procedimiento para la preparaciïn de una composiciïn polimïrica acuosa para su uso de acuerdo con la reivindicaciïn 1 mediante polimerizaciïn en emulsiïn iniciada por radicales de una mezcla de monïmeros M, que estï compuesta por

i) del 0, 01 % al 10 % en peso de al menos un monïmero etilïnicamente insaturado M1, que contiene al menos un grupo epïxido y/o al menos un grupo hidroxialquilo, y ii) del 90 % al 99, 99 % en peso de al menos otro monïmero etilïnicamente insaturado M2, que se diferencia de los monïmeros M1,

en un medio acuoso en presencia de un polïmero A, polïmero A que estï constituido por

a) del 80 % al 100 % en peso de al menos un ïcido mono y/o dicarboxïlico etilïnicamente insaturado [monïmeros A1] y b) del 0 % al 20 % en peso de al menos otro monïmero etilïnicamente insaturado distinto de los monïmeros A1 [monïmeros A2], en forma polimerizada, y en el que la proporciïn de la cantidad total de la mezcla de monïmeros M (cantidad de monïmeros total M) con respecto a la cantidad total del polïmero A asciende a de 1:99 a 99:1, que estï caracterizado porque el polïmero A se preparï en un medio acuoso mediante polimerizaciïn iniciada por radicales de los monïmeros A1 y A2 en presencia de un regulador de cadena radicalario que contiene azufre, nitrïgeno y/o fïsforo, que presenta a 20 ïC y 1 atm (= 101, 3 kPa absolutos) en agua desionizada una solubilidad ≥ 5 g/100 g de agua.

Es igualmente objeto de la presente invenciïn el uso de esta composiciïn polimïrica acuosa como aglutinante en la fabricaciïn de adhesivos, masas de obturaciïn, cuerpos moldeados de sustratos fibrosos o granulosos, revoques plïsticos, masas para estucar papel, pinturas y para la impregnaciïn de papeles soporte asï como para la modificaciïn de aglutinantes minerales o plïsticos.

En la solicitud de patente alemana no publicada con el nïmero de referencia DE 102006001979.2 se da a conocer el uso de una composiciïn polimïrica acuosa, que contiene un poliïcido y un polïmero funcionalizado con grupos epoxi o hidroxialquilo, para la impregnaciïn de papel soporte. En la solicitud de patente alemana igualmente no publicada con el nïmero de referencia DE 102006019184.6 se da a conocer el uso de una composiciïn polimïrica acuosa que contiene un poliïcido y un polïmero funcionalizado con grupos epoxi o hidroxialquilo, como aglutinante para sustratos en forma de fibra o granulares.

El objetivo de la presente invenciïn era poner a disposiciïn un procedimiento mejorado para la preparaciïn de una composiciïn polimïrica acuosa que contuviera un poliïcido y un polïmero funcionalizado con grupos epoxi o hidroxialquilo.

De acuerdo con esto se encontrï el procedimiento definido anteriormente.

La realizaciïn de polimerizaciones en emulsiïn iniciadas por radicales de monïmeros etilïnicamente insaturados en un medio acuoso se ha descrito previamente con frecuencia y se conoce por tanto suficientemente por el experto [vïase para ello Emulsionspolymerisation en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volumen 8, pïginas 659 y siguientes (1987) ; D.C. Blackley, en High Polymer Latices, volumen 1, pïginas 35 y siguientes (1966) ; H. Warson, The Applications of Synthetic Resin Emulsions, capïtulo 5, pïginas 246 y siguientes (1972) ; D. Diederich, Chemie in unserer Zeit 24, pïginas 135 a 142 (1990) ; Emulsion Polymerisatiïn, Interscience Publishers, Nueva York (1965) ; DE-A 40 03 422 y Dispersionen synthetischer Hochpolymerer, F. Hïlscher, Springer-Verlag, Berlïn (1969) ]. Las reacciones de polimerizaciïn en emulsiïn acuosas iniciadas por radicales se realizan habitualmente distribuyendo de manera dispersa los monïmeros etilïnicamente insaturados, con el uso conjunto de coadyuvantes de dispersiïn, en el medio acuoso en forma de gotas de monïmeros y polimerizïndolos por medio de un iniciador de polimerizaciïn radicalario. El presente procedimiento de acuerdo con la invenciïn para la preparaciïn de una composiciïn polimïrica acuosa se diferencia del estado de la tïcnica conocido debido a que la mezcla de monïmeros M se polimeriza por radicales en presencia de un polïmero A que se preparï usando un regulador de cadena radicalario especïfico.

Para la preparaciïn de la composiciïn polimïrica acuosa se usa agua transparente, preferente agua potable y en particular preferentemente agua desionizada, cuya cantidad total se dimensiona de modo que ïsta ascienda a del 30 % al 90 % en peso y ventajosamente del 40 % al 60 % en peso, respectivamente con respecto a la composiciïn polimïrica acuosa.

De acuerdo con la invenciïn se usa un polïmero A que estï constituido por

a) del 80 % al 100 % en peso de al menos un monïmero A1 y

b) del 0 % al 20 % en peso de al menos un monïmero A2, en forma polimerizada,

y que se preparï en un medio acuoso mediante polimerizaciïn iniciada por radicales de los monïmeros A1 y A2 en presencia de un regulador de cadena radicalario que contiene azufre, nitrïgeno y/o fïsforo, que presenta a 20 ïC y 1 atm en agua desionizada una solubilidad ≥ 5 g/100 g de agua.

Como monïmeros A1 se tienen en consideraciïn en particular ïcidos mono y dicarboxïlicos α, β-monoetilïnicamente insaturados que presentan de 3 a 6 ïtomos de C, sus posibles anhïdridos asï como sus sales solubles en agua, en particular sus sales de metal alcalino, tales como por ejemplo ïcido acrïlico, ïcido metacrïlico, ïcido maleico, ïcido fumïrico, ïcido itacïnico, ïcido citracïnico, ïcido tetrahidroftïlico, o sus anhïdridos, tales como por ejemplo anhïdrido maleico, asï como las sales de sodio o potasio de los ïcidos mencionados anteriormente. Se prefieren especialmente ïcido acrïlico, ïcido metacrïlico y/o anhïdrido maleico, prefiriïndose en particular ïcido acrïlico.

Para la preparaciïn del polïmero A usado de acuerdo con la invenciïn se tiene en consideraciïn como al menos un monïmero A2 en particular compuestos etilïnicamente insaturados que pueden copolimerizarse por radicales de manera sencilla con monïmero A1, tales como por ejemplo etileno, monïmeros vinilaromïticos, tales como estireno, α-metilestireno, o-cloroestireno o viniltoluenos, haluros de vinilo, tales como cloruro de vinilo o cloruro de vinilideno, ïsteres de alcohol vinïlico y ïcidos monocarboxïlicos que presentan de 1 a 18 ïtomos de C, tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, n-butirato de vinilo, laurato de vinilo y estearato de vinilo, ïsteres de ïcidos mono y dicarboxïlicos α, β-monoetilïnicamente insaturados que presentan preferentemente de 3 a 6 ïtomos de C, tales como en particular ïcido acrïlico, ïcido metacrïlico, ïcido maleico, ïcido fumïrico y ïcido itacïnico, con alcanoles que presentan en general de 1 a 12, preferentemente de 1 a 8 y en particular de 1 a 4 ïtomos de C, tales como especialmente acrilatos y metacrilatos de metilo, etilo, n-butilo, iso-butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo y 2-etilhexilo, fumaratos y maleatos de dimetilo o de di-n-butilo, nitrilos de ïcidos carboxïlicos α, βmonoetilïnicamente insaturados, tales como acrilonitrilo, metacrilonitrilo, dinitrilo de ïcido fumïrico, dinitrilo de ïcido maleico asï como dienos C4-8-conjugados, tales como 1, 3-butadieno (butadieno) e isopreno. Los monïmeros mencionados forman por regla general los monïmeros principales que, con respecto a la cantidad total de monïmeros A2, se combinan en una proporciïn de ≥ 50 % en peso, preferentemente ≥ 80 % en peso y en particular preferentemente ≥ 90 % en peso o incluso forman... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una composiciïn polimïrica acuosa que se preparï mediante polimerizaciïn en emulsiïn iniciada por radicales de una mezcla de monïmeros M que estï compuesta por

i) del 0, 01 % al 10 % en peso de al menos un monïmero etilïnicamente insaturado M1 que contiene al menos un grupo epïxido y/o al menos un grupo hidroxialquilo, y ii) del 90 % al 99, 99 % en peso de al menos otro monïmero etilïnicamente insaturado M2 que se diferencia de los monïmeros M1, en un medio acuoso en presencia de un polïmero A, polïmero A que estï constituido por

a) del 80 % al 100 % en peso de al menos un ïcido mono y/o dicarboxïlico etilïnicamente insaturado [monïmeros A1] y b) del 0 % al 20 % en peso de al menos otro monïmero etilïnicamente insaturado distinto de los monïmeros A1 [monïmeros A2], en forma polimerizada, y en la que la proporciïn de la cantidad total de la mezcla de monïmeros M con respecto a la cantidad total del polïmero A asciende a de 1:99 a 99:1, habiïndose preparado el polïmero A en un medio acuoso mediante polimerizaciïn iniciada por radicales de los monïmeros A1 y A2 en presencia de un regulador de cadena radicalario que contiene azufre, nitrïgeno y/o fïsforo, que presenta a 20 ïC y 1 atm en agua desionizada una solubilidad ≥ 5 g/100 g de agua, para la modificaciïn de aglutinantes minerales.

2. Uso segïn la reivindicaciïn 1, en el que la solubilidad del regulador de cadena radicalario asciende a ≥ 10 g/100 g de agua.

3. Uso segïn la reivindicaciïn 1 o 2, en el que el regulador de cadena radicalario se selecciona entre ïcido hipofosforoso y sus sales de metal alcalino, hidrogenosulfito de metal alcalino, sulfato de hidroxilamonio y/o 2mercaptoetanol.

4. Uso segïn una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la cantidad del regulador de cadena radicalario se selecciona de modo que el peso molecular promediado en peso del polïmero A asciende a ≥ 1000 g/mol y ≤ 20000 g/mol.

5. Uso segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la cantidad del regulador de cadena radicalario se selecciona de modo que el peso molecular promediado en peso del polïmero A asciende a ≥ 2000 g/mol y ≤ 15000 g/mol.

6. Uso segïn una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que como monïmero A1 se usa exclusivamente ïcido acrïlico.

7. Uso segïn una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el al menos un monïmero M1 se selecciona entre acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo, acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 3-hidroxipropilo, metacrilato de 3-hidroxipropilo, acrilato de 4-hidroxibutilo y/o metacrilato de 4-hidroxibutilo.

8. Uso segïn una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los monïmeros M1 y M2 de la mezcla de monïmeros M se seleccionan de modo que el polïmero M obtenido mediante polimerizaciïn de la mezcla de monïmeros M presenta una temperatura de transiciïn vïtrea de ≥ -20 ïC y ≤ 105 ïC.