Un látex de copolímero de injerto que comprende:

un polímero de semillas de siembra que incluye de 1 a 15 partes en peso de uno o más monómeros seleccionados entre el conjunto formado por compuestos vinil-aromáticos,

compuestos vinil-ciánicos y compuestos que contienen las unidades que se derivan del metacrilato de metilo, de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de reticulación, y de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto;

un polímero de núcleo que incluye de 20 a 70 partes en peso de un monómero acrilato de alquilo, de 0,1 a 1 par- te(s) en peso de un agente de reticulación, de 0,05 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto y de 0,05 a 2 partes de un agente tensioactivo; y

un polímero de envoltura de injerto que incluye de 20 a 60 partes en peso de un compuesto vinil-aromático, de 10 a 30 partes en peso de un compuesto vinil-ciánico y de 0,05 a 2 partes en peso de un agente tensioactivo reactivo

Látex de copolímero de injerto y método para preparar un polvo seco del mismo.

Campo técnico

El presente invento se refiere a un método para la producción de un látex de copolímero de injerto y de su polvo seco. Con mayor detalle, se refiere a un método para la producción de un látex de copolímero que tiene una estabilidad superior y una fracción ponderal sólida de 50 y más % en peso; a un método para la producción del polvo seco de un látex de copolímero de injerto que tiene un bajo contenido de humedad pero una alta densidad del polvo, por atomización y desecación del látex de copolímero; y a una composición de resina termoplástica que contiene lo anterior y que tiene una superior estabilidad térmica.

Técnica de antecedentes

Los polímeros de acrilonitrilo, butadieno y estireno (ABS), de metacrilato de metilo, butadieno y estireno (MBS), de acrilato, estireno y acrilonitrilo (ASA), un agente acrílico modificador del impacto (AIM), etc, que se producen mediante una polimerización en emulsión, tienen unos superiores valores de la tolerancia al impacto, de la resistencia mecánica, de la fluidez, etc., y se usan extensamente para reformar agentes de diversas clases de materiales plásticos. Aunque dichos copolímeros de injerto se producen mediante una polimerización en emulsión, es necesario recuperar los polímeros en la forma de un polvo seco, para fundirlos y mezclarlos con otras resinas.

Usualmente, uno de los métodos de recuperar un polvo seco de polímeros a partir del látex obtenido mediante una polimerización en emulsión, es un método de recuperación mediante una deshidratación y una desecación por adición de un agente de aglomeración al látex anterior y una aglomerando de los polímeros de injerto en el látex. Sin embargo, este método de recuperación del polvo de polímero a partir del látex por adición de un agente de aglomeración ha resultado problemático por el hecho de que era necesario realizar el proceso de aglomeración, el proceso de lavado o deshidratación del agente de aglomeración, y el proceso de desecación hasta que los polímeros hayan sido recuperados en la forma de un polvo seco, puesto que las partículas del polímero habían sido coaguladas usualmente en agua; los gastos para las instalaciones resultaban altos; y no resultaba fácil gestionar el funcionamiento de los procesos anteriores.

También, se generaba una cantidad excesiva de agua residual durante el proceso de aglomeración así como durante los procesos de lavado y deshidratación, y se requería una cantidad excesiva de energía, puesto que el proceso de aglomeración se llevaba a cabo a una alta temperatura. Además, se han presentado problemas tales como una formación de grupos cromóforos, una generación de materiales adhesivos de matriz, una disminución del brillo, etc., puesto que el agente de aglomeración permanecía en el polvo de polímero recuperado a partir del látex por administración de un agente de aglomeración, tal como sales inorgánicas, tales como cloruro de aluminio, sulfato de sodio, nitrato de sodio, cloruro de calcio, etc., o ácido sulfúrico, etc.

Otro método de recuperación de polímeros en la forma de un polvo seco a partir del látex de polímero es un proceso de atomización y desecación del látex de polímero directamente con aire caliente. Este proceso hace posible la obtención de un polvo seco a partir de un látex de polímero producido mediante polimerización en emulsión de una sola vez. Éste es un proceso industrialmente preferido a la vista de la simplicidad del proceso, los gastos de instalación y la gestión de su funcionamiento.

El método de recuperación de un polvo a partir del látex de polímero mediante atomización y desecación se describe en el documento de Patente Europea nº 1.201.692. Se describe en esta patente un método de producción de una composición pulverulenta de un agente controlador de la resistencia al impacto con un alto contenido de caucho, en el que la fracción ponderal de la fase de caucho es de 90% en peso o mayor, mediante atomización y desecación de un látex que contiene dos clases de partículas de polímeros del tipo de núcleo y envoltura cuyos diámetros medios de partículas difieren en 50% o más. Se ha informado de que el polvo de agente controlador de la resistencia al impacto con un alto contenido de caucho, producido mediante atomización y desecación, tal como se ha descrito en lo que antecede, era ventajoso por el hecho de que él requería una menor cantidad de un agente mejorador de detergencia fluyente para ofrecer un polvo libre de compactación.

También en el documento de Patente Japonesa nº 2002-363292 se describe un método de recuperación de un polvo de polímero mediante atomización y desecación de un látex de polímero controlando la temperatura de la parte de salida de un aparato secador por atomización, separando y recuperando el polvo de polímero, aglomerando la humedad por suministro de una parte del gas de escape al dispositivo de aglomeración, calentando y recirculando, y controlando la concentración de oxígeno en el aparato secador por atomización para que sea de 5% en volumen o menos.

Además, en el documento de Patente Japonesa nº 2002-226595 se describe un método de producción de un polvo de polímero de injerto de un dieno mediante atomización y desecación de un látex de polímero de injerto de dieno, de una manera económica y rentable, sin tener preocupaciones acerca de una inflamación del polímero de injerto de un dieno mediante oxidación automática, etc, en el aparato secador por atomización del látex del polímero de injerto de dieno dentro del aparato secador y por simultáneo envío de vapor de agua sobrecalentado a la parte de entrada del aparato secador.

Todavía más, se describe en el documento de Patente Japonesa nº 2001-213969 un método para reducir la magnitud de generación del "ojo de pez" mientras que se mejora la redispersabilidad durante la fusión y la mezcladura en el método de recuperación de un polvo, por atomización y desecación de un látex de polimerización en emulsión, cuyo componente principal es un polímero acrílico, haciendo disminuir la aglomeración de la superficie del polvo de la composición de resina acrílica mediante uso de un vapor de agua sobrecalentado para calentar el gas destinado a la desecación.

El proceso convencional de recuperación de un polvo de polímero por administración de un agente de aglomeración se compone de los procesos de aglomeración, lavado y deshidratación, y desecación. Y, por lo tanto, es posible obtener un polvo a partir del cual se han eliminado la mayor parte de las impurezas tales como agentes tensioactivos, electrólitos, etc. Sin embargo, toda vez que la atomización y la desecación constituyen un proceso de producción de un polvo seco de polímeros por eliminación de materiales en estado de dispersión acuosa a partir del látex de polímero producido mediante polimerización en emulsión usando un gas caliente, el polvo producido mediante atomización y desecación contiene por naturaleza una cantidad excesiva de impurezas, tales como agentes tensioactivos, electrólitos, etc., añadidos a la vista de las características de una polimerización en emulsión.

Correspondientemente, el polvo seco producido mediante atomización y desecación tenía el problema de una inferior estabilidad térmica, debida a los agentes tensioactivos, electrólitos, etc., que permanecen en el polvo seco. Particularmente, ha resultado problemático el hecho de que el agente tensioactivo que permanece en el polvo de polímero disminuye la estabilidad térmica durante su fusión y mezcladura con otras resinas.

Cuando se funde y mezcla el látex de polímero polimerizado por uso de un agente tensioactivo no reactivo junto con otras resinas por uso del polvo seco de polímero producido mediante atomización y desecación, se presenta el fenómeno de disminución de la calidad del aspecto, tal como el brillo del producto final, etc., cuando se vuelve libre el movimiento del agente tensioactivo que permanece en el polvo seco. Por lo tanto, el agente tensioactivo que puede moverse libremente como permanece en el polvo de polímero, presentaba un problema de disminución de la resistencia mecánica del producto final, puesto que él había asumido el cometido de un agente plastificante.

La patente antes descrita tenía todavía el problema de no ser capaz de presentar un método de disolución para disminuir la estabilidad térmica debido al agente tensioactivo que permanece en el polvo seco de polímero producido mediante atomización y...

1. Un látex de copolímero de injerto que comprende:

un polímero de semillas de siembra que incluye de 1 a 15 partes en peso de uno o más monómeros seleccionados entre el conjunto formado por compuestos vinil-aromáticos, compuestos vinil-ciánicos y compuestos que contienen las unidades que se derivan del metacrilato de metilo, de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de reticulación, y de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto;

un polímero de núcleo que incluye de 20 a 70 partes en peso de un monómero acrilato de alquilo, de 0,1 a 1 par- te(s) en peso de un agente de reticulación, de 0,05 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto y de 0,05 a 2 partes de un agente tensioactivo; y

un polímero de envoltura de injerto que incluye de 20 a 60 partes en peso de un compuesto vinil-aromático, de 10 a 30 partes en peso de un compuesto vinil-ciánico y de 0,05 a 2 partes en peso de un agente tensioactivo reactivo.

2. El látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho compuesto vinil-aromático consiste en una o más clases de compuestos seleccionados entre el conjunto formado por estireno, a-metil-estireno, para-metil-estireno y vinil-tolueno.

3. El látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho compuesto vinil-ciánico es acrilonitrilo o metacrilonitrilo.

4. El látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho acrilato de alquilo es acrilato de butilo o acrilato de etilhexilo.

5. El látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho agente tensioactivo reactivo consiste en una o más clases de agentes tensioactivos seleccionados entre el conjunto formado por agentes tensioactivos reactivos iónicos y no iónicos que contienen un grupo alilo, agentes tensioactivos reactivos iónicos y no iónicos que contienen un grupo (met)acriloílo, agentes tensioactivos reactivos iónicos y no iónicos que contienen un grupo propenilo, y sus mezclas.

6. El látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho agente de reticulación consiste en una o más clases de agentes seleccionados entre el conjunto formado por dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de di(etilenglicol), dimetacrilato de tri(etilenglicol), dimetacrilato de 1,3-butanodiol, dimetacrilato de 1,6-hexanodiol, dimetacrilato de neopentilglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano y triacrilato de trimetilolmetano.

7. El látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho agente de injerto consiste en una o más clases de agentes seleccionados entre el conjunto formado por metacrilato de alilo, cianurato de trialilo, trialil-amina y dialil-amina.

8. Un método de producción de un polvo seco de un látex de copolímero de injerto, que comprende las operaciones de:

producción de un látex de copolímero de injerto que incluye polímeros acrílicos, que se compone de una operación de producción de un polímero de semillas de siembra, de una operación de producción de un polímero de núcleo y de una operación de producción de un polímero de envoltura de injerto, en las que se usa un agente tensioactivo reactivo como agente tensioactivo cuando se produce dicho polímero de envoltura de injerto; y

producción de un polvo seco, en la que dicho látex de copolímero de injerto, producido en dicha operación de producción del látex del copolímero de injerto, es atomizado y secado;

incluyendo dicho polímero de semillas de siembra de 1 a 15 partes en peso de uno o más monómeros seleccionados entre el conjunto formado por compuestos vinil-aromáticos, compuestos vinil-ciánicos y compuestos que contienen las unidades que se derivan del metacrilato de metilo, de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de reticulación y de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto;

incluyendo dicho polímero de núcleo de 20 a 70 partes en peso de un monómero acrilato de alquilo, de 0,1 a 1 parte(s) en peso de un agente de reticulación, de 0,05 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto y de 0,05 a 2 partes en peso de un agente tensioactivo; y

incluyendo dicho polímero de envoltura de injerto de 20 a 60 partes en peso de un compuesto vinil-aromático, de 10 a 30 partes en peso de un compuesto vinil-ciánico y de 0,05 a 2 partes en peso de un agente tensioactivo reactivo.

9. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicha operación de producción del látex del copolímero de injerto comprende las operaciones de:

producción de dicho polímero de semillas de siembra por polimerización de 1 a 15 partes en peso de

uno o más monómeros seleccionados entre el conjunto formado por compuestos vinil-aromáticos, compuestos vinil-ciánicos y compuestos que contienen las unidades que se derivan del metacrilato de metilo, de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de reticulación y de 0,01 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto;

producción de dicho polímero de núcleo por polimerización de 20 a 70 partes en peso de un monómero acrilato de alquilo, de 0,1 a 1 parte(s) en peso de un agente de reticulación, de 0,05 a 0,5 partes en peso de un agente de injerto y de 0,05 a 2 partes en peso de un agente tensioactivo; y

producción de dicho polímero de envoltura de injerto por polimerización de 20 a 60 partes en peso de un compuesto vinil-aromático, de 10 a 30 partes en peso de un compuesto vinil-ciánico y de 0,05 a 2 partes en peso de un agente tensioactivo reactivo.

10. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho compuesto vinil-aromático se compone de una o más clases de compuestos seleccionados entre el conjunto formado por estireno, a-metil-estireno, para-metil-estireno y vinil-tolueno.

11. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho compuesto vinil-ciánico es acrilonitrilo o metacrilonitrilo.

12. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho acrilato de alquilo es acrilato de butilo o acrilato de etilhexilo.

13. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho agente tensioactivo reactivo consiste en una o más clases de agentes tensioactivos seleccionados entre el conjunto formado por agentes tensioactivos reactivos iónicos y no iónicos que contienen un grupo alilo, agentes tensioactivos reactivos iónicos y no iónicos que contienen un grupo (met)acriloílo, agentes tensioactivos reactivos iónicos y no iónicos que contienen un grupo propenilo, y sus mezclas.

14. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho agente de reticulación consiste en una o más clases de agentes seleccionados entre el conjunto formado por dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de di(etilenglicol), dimetacrilato de tri(etilenglicol), dimetacrilato de 1,3-butanodiol, dimetacrilato de 1,6-hexanodiol, dimetacrilato de neopentilglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano y triacrilato de trimetilolmetano.

15. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho agente de injerto consiste en una o más clases de agentes seleccionados entre el conjunto formado por metacrilato de alilo, cianurato de trialilo, trialil-amina y dialil-amina.

16. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la fracción ponderal sólida de dicho látex de copolímero de injerto producido en dicha operación de producción del látex de polímero de injerto es de 50% en peso hasta 70% en peso.

17. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la fracción ponderal sólida total de dicho látex de copolímero de injerto en dicha operación de producción de un polvo seco es de 50% en peso hasta 70% en peso.

18. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que un agente tensioactivo reactivo y un agente tensioactivo no reactivo se mezclan y usan en dicha operación de producción del látex de copolímero de injerto.

19. El método de producción de un polvo seco del látex de copolímero de injerto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la temperatura de introducción del gas para secar durante la atomización y la desecación es de 150 a 250ºC.

20. Polvo seco de dicho látex de copolímero de injerto producido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 19.

21. Una composición de resina termoplástica que incluye un polvo seco de dicho látex de copolímero de injerto producido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 19.