Procedimiento para producir partículas de polímero elástico y procedimiento para producir una composición de resina que las contiene.

Un procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas, que comprende:

llevar agua

(D) al contacto con una mezcla (C) obtenida mezclando un látex acuoso de partículas de polímero elástico (A) con un disolvente orgánico (B) que exhibe solubilidad parcial en agua;

formando de este modo un floculado (F) de las partículas de polímero elástico refinadas que contienen el disolvente orgánico (B) en una fase acuosa (E); y

separar después el floculado (F).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2004/013017.

Solicitante: KANEKA CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 2-3-18, Nakanoshima Kita-ku, Osaka JAPON.

Inventor/es: FURUKAWA,Ryuji, UENO,Masakuni, IKEDA,Yoshihiro, YAMAGUCHI,KATSUMI, YOSHIMI,CHIHO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Producción de sustancias macromoleculares para producir... > C08J9/16 (Fabricación de partículas expandibles)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares... > C08J3/14 (por precipitación de soluciones)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > TRATAMIENTO O MODIFICACION QUIMICA DE LOS CAUCHOS > Tratamiento del látex > C08C1/15 (caracterizada por los coagulantes utilizados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares... > C08J3/16 (por coagulación de dispersiones)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > TRATAMIENTO O MODIFICACION QUIMICA DE LOS CAUCHOS > Tratamiento del látex > C08C1/14 (Coagulación)

PDF original: ES-2454618_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para producir partículas de polímero elástico y procedimiento para producir una composición de resina que las contiene

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas a partir de un látex acuoso de las partículas de polímero elástico, así como partículas de polímero obtenibles por el procedimiento. Las partículas de polímero elástico refinadas se pueden usar en un procedimiento para producir una redispersión en la que las partículas de polímero elástico refinadas son redispersadas en un disolvente orgánico.

Además, las partículas de polímero elástico refinadas se pueden usar en un procedimiento para producir una composición de resina en la que partículas de polímero elástico tal como material elastomérico están redispersadas en una resina termoendurecible tal como una resina epoxi, y el procedimiento puede proporcionar una composición de resina con impurezas que están reducidas notablemente en comparación con el caso usual.

Además, según una realización preferida de la invención, dado que la producción se puede llevar a cabo en una alta eficacia haciendo etapas continuas, puede proporcionar un procedimiento de producción con un coste de equipo reducido.

Antecedentes de la técnica Hasta ahora, en un caso de producir un polímero elástico a partir de un látex acuoso de partículas de polímero elástico, se ha practicado un método de obtener primero un coagulado por diversos métodos y retirar después agua o disolvente del coagulado, seguido de secado.

Como método para obtener el coagulado, se ha propuesto, por ejemplo, (1) un método de añadir un electrolito inorgánico o ácido como coagulante, (2) un método de añadir un coagulante polimérico no iónico, (3) un método de llevar un disolvente orgánico al contacto directo con un látex, (4) un método de calentar o congelar un látex, (5) un método de proporcionar fuerza de cizallamiento mecánico, o un método de combinarlos apropiadamente.

En este caso, como medida para retirar un emulsionante y un electrolito derivado del polímero y, además, impurezas tales como un electrolito inorgánico usado como coagulante del coagulado obtenido, se ha adoptado generalmente un método de llevar el coagulado al contacto con agua. Sin embargo, para retirar tales impurezas, no sólo es necesaria una gran cantidad de agua, sino que también las impurezas no pueden ser retiradas suficientemente en el momento presente. Además, también se ha usado un método de limpieza mediante un disolvente orgánico, pero esto complica las etapas, para hacer al procedimiento desventajoso desde el punto de vista industrial.

Por otro lado, los productos curados de compuestos orgánicos polimerizables que tienen grupos funcionales reactivos, por ejemplo, productos curados de resinas epoxi, son excelentes en diversos aspectos, tales como estabilidad dimensional, resistencia mecánica, propiedad de aislamiento eléctrico, resistencia al calor, impermeabilidad al agua y resistencia química. Sin embargo, los productos curados de resinas epoxi tienen baja tenacidad de fractura, para mostrar a veces una fragilidad excesiva, y tal naturaleza a menudo da como resultado problemas en un amplio intervalo de usos de aplicación.

Como uno de los métodos para solucionar los problemas, se ha intentado mezclar un ingrediente elástico en una resina epoxi. Entre todos, se considera que un método de mezclar un polímero elástico preparado previamente en una forma en partículas, usando, por ejemplo, un método de polimerización en un medio acuoso, representado típicamente por polimerización en emulsión, polimerización por redispersión o polimerización en suspensión, proporciona diversas ventajas en comparación, por ejemplo, con un método de disolver y mezclar ingrediente de caucho indefinido no reticulado con una resina epoxi y causar después la separación de fases en el proceso de curado, formando de este modo una fase de dispersión del ingrediente de caucho en una fase continua del producto curado de resina epoxi, de tal modo que el estado de dispersión es menos cambiado dependiendo de las condiciones de mezcla y curado, en principio, y el ingrediente de caucho no invade la fase continua del producto curado de resina epoxi reticulando previamente el ingrediente de caucho, causando así menos disminución de la resistencia al calor y la rigidez, y se han propuesto diversos procedimientos de producción.

Por ejemplo, están descritos (6) un método de calentar partículas de copolímero aleatorio elástico parcialmente reticulado preparadas por polimerización en emulsión usando un emulsionante no iónico o similar a una temperatura más alta que un punto de turbidez del emulsionante, coagulándolas de este modo, después lavar opcionalmente el coagulado con agua y mezclar el mismo con una resina epoxi (por ejemplo, véanse los documentos JP Nos. 1708498, 2751071, y JP-A Nº 5-295237) , (7) un método de mezclar un látex de polímero elástico y una resina epoxi y retirar por evaporación después un contenido de agua para obtener una mezcla (por ejemplo, véase el documento JP-A No. 6-107910) , y (8) un método de mezclar un látex de polímero elástico con una resina epoxi en presencia de un disolvente orgánico para obtener una mezcla (por ejemplo, véase la memoria descriptiva de la patente de EE.UU. No. 4.778.851) .

Dado que el método (6) descrito anteriormente es un método para obtener un coagulado mediante el uso de un coagulante, principalmente, un electrolito inorgánico, las impurezas tales como un emulsionante que se deposita en el polímero o es confinado en el polímero coagulado tras la coagulación no pueden ser retiradas suficientemente, aunque se use una mayor cantidad de agua, en el momento presente. Además, dado que las partículas de polímero elástico están adheridas intensamente unas a otras por coagulación, incluyendo también coagulación por calentamiento, se requiere pulverización o una operación de redispersión con una fuerza de cizallamiento mecánico considerablemente grande tras la mezcla con la resina epoxi, y es a menudo difícil redispersar uniformemente las partículas de polímero elástico en la resina epoxi, a la vez que se usa una cantidad más grande de energía.

En el método (7) anterior, las impurezas tales como emulsionante y electrolito derivadas del polímero quedan como están, y, además, dado que la resina epoxi es sólo ligeramente soluble en agua, incluso cuando se aplica una fuerza de cizallamiento mecánico considerablemente grande, deja todavía una porción no mezclada aún, y se forman a veces coagulados grumosos en la porción no mezclada.

Dado que el método (8) descrito anteriormente no incluye operación de coagulación, se puede obtener fácilmente una composición de resina epoxi estando el polímero elástico redispersado uniformemente, pero se tiene que separar o evaporar una gran cantidad del contenido de agua presente junto con el disolvente orgánico en el sistema (mezcla) (el contenido de agua más que la cantidad que el disolvente orgánico puede disolver) tiene que ser separada o retirada por evaporación. Sin embargo, la separación de la capa del disolvente orgánico y la capa acuosa requiere mucho tiempo, tal como un día y una noche, o la capa de disolvente orgánico y la capa acuosa son difíciles de separar sustancialmente dado que forman una suspensión emulsionada estable. Además, en el caso de retirar el contenido de agua por evaporación, es necesaria una gran cantidad de energía, y, además, las impurezas solubles en agua, tales como un emulsionante o materiales de sub-partida usados normalmente en la producción de látices poliméricos elásticos, permanecen en la composición... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas, que comprende: llevar agua (D) al contacto con una mezcla (C) obtenida mezclando un látex acuoso de partículas de polímero elástico (A) con un disolvente orgánico (B) que exhibe solubilidad parcial en agua;

formando de este modo un floculado (F) de las partículas de polímero elástico refinadas que contienen el disolvente orgánico (B) en una fase acuosa (E) ; y separar después el floculado (F) .

2. El procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas según la reivindicación 1, en donde el agua (D) es mezclada y llevada al contacto continuamente con la mezcla (C) .

3. El procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas según la reivindicación 2, en donde la mezcla (C) y el agua (D) se suministran desde el fondo de un dispositivo de mezcla, y se recupera una mezcla del floculado (F) y la fase acuosa (E) desde una parte superior del dispositivo de mezcla.

4. El procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas según una cualquiera de las 15 reivindicaciones 1 a 3, que comprende además retirar agua y/o retirar disolvente del floculado (F) , y secar después el floculado.

5. El procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde una solubilidad en agua a 20ºC del disolvente orgánico (B) es 5% en peso o más y 40% en peso o menos.

6. El procedimiento para producir partículas de polímero elástico refinadas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde una cantidad del agua (D) es 40 partes en peso o más y 350 partes en peso o menos en base a 100 partes en peso del disolvente orgánico (B) .

7. Partículas de polímero elástico refinadas obtenidas por el procedimiento según una cualquiera de las 25 reivindicaciones 1 a 6.

8. Las partículas de polímero elástico refinadas según la reivindicación 7, en donde las partículas de polímero elástico refinadas comprenden un polímero que tiene una estructura de dos o más multicapas y contiene al menos una capa de polímero elástico reticulado.

9. Las partículas de polímero elástico refinadas según la reivindicación 7 o 8,

en donde las partículas de polímero elástico refinadas comprenden un copolímero de injerto que tiene a 60% en peso de una capa corteza (A-2) obtenida polimerizando al menos un monómero polimerizable de vinilo seleccionado de éster de (met) acrilato, vinilo aromático, vinil-cianato, derivado de ácido insaturado, derivado de (met) acrilamida y derivado de maleimida en presencia de a 95% en peso de un núcleo de partícula elástico (A-1) que comprende un material elastomérico constituido con 50 a 100% en peso de al menos un monómero seleccionado de monómero de dieno y monómero de éster de (met) acrilato, y 0 a 50% en peso de otro monómero de vinilo copolimerizable, un material elastomérico de polisiloxano o una mezcla de los mismos.

10. Las partículas de polímero elástico refinadas según la reivindicación 9,

en donde la capa corteza (A-2) tiene al menos un grupo funcional reactivo seleccionado del grupo que consiste 40 en grupo epoxi, grupo carboxílico, grupo hidroxílico y doble enlace carbono-carbono.