POLIMEROS QUE CONTIENEN PIGMENTOS MODIFICADOS Y METODOS DE PREPARACION DE LOS MISMOS.

Un método de preparación de una composición polimérica que comprende al menos un polímero y al menos un pigmento modificado que tiene unido al menos un grupo orgánico,

en el que dicho método comprende introducir al menos una suspensión que contiene al menos un pigmento modificado que tiene unido al menos un grupo orgánico a una solución polimérica basada en agua para formar mezclas; en el que dicha solución polimérica basada en agua no se ha deshidratado; y deshidratar dicha mezcla para formar la composición polimérica

Polímeros que contienen pigmentos modificados y métodos de preparación de los mismos.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a composiciones poliméricas y, más particularmente, se refiere a composiciones poliméricas que contienen pigmentos modificados y a métodos de preparación de los mismos.

Las Patentes de Estados Unidos Nº 5.559.169 y 5.851.280 describen composiciones poliméricas que contienen productos de carbono modificados que son útiles en diversas aplicaciones tales como plásticos, neumáticos y otros artículos poliméricos.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.985.953 describe un proceso para la fabricación de una mezcla madre cargada con sílice de goma natural y sintética y polímeros termoplásticos. El proceso comprende la preparación de una suspensión de sílice compatibilizada y su introducción en una mezcla de látex.

La Publicación de Patente Europea Nº 0.955.343 describe un proceso para la producción de un negro de humo modificado granulando una sílice dispersada en agua con un negro de humo. Se describe también una composición de goma que incluye un negro de humo modificado en la que una suspensión del negro de humo modificado se mezcla con una mezcla de látex.

En la preparación de las composiciones poliméricas que contienen los productos de carbono modificados o pigmentos modificados, sería beneficioso si pudieran preverse métodos mejorados para incorporar los pigmentos modificados en las composiciones poliméricas. Típicamente, los pigmentos modificados tales como negro de humo modificado se forman en una solución acuosa y esta suspensión resultante se seca, dando como resultando un negro de humo modificado seco. Este negro de humo modificado seco puede incorporarse después en composiciones poliméricas y otras composiciones tales como tintas y recubrimientos. De esta manera, se incurre en un coste sustancial al secar el negro de humo modificado y redispersar el producto en el polímero. Adicionalmente, el proceso de modificación da como resultado generalmente la producción de subproductos tales como sales que no se eliminan fácilmente del producto.

La invención descrita permite un proceso sustancialmente mejorado y más económico. La etapa de secado separada del negro de humo puede eliminarse. Adicionalmente, la sal asociada con el producto puede eliminarse más fácilmente. Adicionalmente, el compuesto elastomérico resultante que contiene el negro de humo y el polímero no requerirá una etapa de redispersión separada. También, el compuesto elastomérico tendrá una buena dispersión del negro de humo y, por lo tanto, dará como resultado propiedades mejoradas.

Sumario de la invención

Una característica de la presente invención es proporcionar procesos para incorporar pigmentos modificados en composiciones poliméricas.

Otra característica de la presente invención es proporcionar métodos de introducción de pigmentos modificados en composiciones poliméricas que dan como resultado ahorros económicos así como la reducción de la cantidad del tiempo necesario para preparar las composiciones poliméricas que contienen pigmentos modificados.

Otra característica de la presente invención es proporcionar productos con una mejor dispersión de los componentes.

Otra característica de la presente invención es proporcionar productos con un rendimiento mejorado.

Otra característica de la presente invención es proporcionar productos sustancialmente sin subproductos asociados.

Se indicarán características y ventajas adicionales de la presente invención en parte en la descripción que sigue y en parte resultará evidente a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la práctica de la presente invención. Los objetivos y otras ventajas de la presente invención se realizarán y obtendrán mediante los elementos y combinaciones indicadas particularmente en la descripción escrita y en las reivindicaciones adjuntas.

Para conseguir estas y otras ventajas y de acuerdo con los propósitos de la presente invención, como se realiza y se describe ampliamente en este documento, la presente invención se refiere a un método de preparación de una composición polimérica que comprende al menos un polímero y al menos un pigmento modificado. El método implica introducir al menos una suspensión que contiene al menos un pigmento modificado a una solución polimérica para formar una mezcla. La modificación de la carga se realiza preferiblemente en un medio acuoso. En esta fase, la solución polimérica no se ha deshidratado. Después de introducir la suspensión, la mezcla se deshidrata entonces para formar la composición polimérica. La solución polimérica puede ser una emulsión polimérica, una suspensión polimérica, o un polímero preparado por polimerización por radicales libres. Además, los polímeros preparados por polimerizaciones basadas en disolvente pueden beneficiarse también de los métodos de la presente invención.

La presente invención se refiere también a un método de preparación de la composición polimérica introduciendo al menos una suspensión que contiene al menos un pigmento modificado en una solución del precursor de un polímero en emulsión. La polimerización del precursor se inicia entonces para formar un producto polimérico. Este producto se deshidrata después para formar la composición polimérica de la presente invención.

En otro método de preparación de la composición polimérica, el método implica unir al menos un grupo orgánico sobre un pigmento en presencia de una emulsión polimérica para formar un producto polimérico. Este producto se deshidrata después para formar la composición polimérica de la presente invención.

Además, la presente invención se refiere a un método de formación de una composición polimérica uniendo al menos un grupo orgánico sobre un pigmento en presencia de una solución inactivada y no lavada de un polímero preparado por polimerización en solución o en suspensión y un disolvente. La mezcla puede lavarse entonces y deshidratarse para formar la composición polimérica de la presente invención.

En otro método de la presente invención, una composición polimérica se forma introduciendo al menos una suspensión que contiene al menos un negro de humo o pigmento modificado en una solución inactivada de un polímero preparada por polimerización en solución o en suspensión para formar una mezcla. Esta mezcla se lava después y se deshidrata para formar la composición polimérica de la presente invención.

En otro método, la carga o pigmento puede tratarse en la fase acuosa de una emulsión o mezcla de agua y un disolvente orgánico. La carga o pigmento modificado se transfiere al disolvente orgánico después del tratamiento. Esta solución de disolvente orgánico puede mezclarse con la solución de un polímero que ya se ha formado o con la solución de precursor del polímero. Después de la formación del polímero, el producto resultante puede lavarse y deshidratarse.

Finalmente, la presente invención se refiere a un método de preparación de una composición polimérica introduciendo un pigmento modificado que tiene unido al menos un grupo orgánico en una solución que contiene al menos un polímero vivo. El polímero vivo puede terminarse entonces por cualquier técnica incluyendo la opción de al menos un grupo orgánico que tiene un grupo capaz de terminar el polímero vivo y, de esa manera, formar una composición polimérica de la presente invención.

Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son ejemplares y únicamente explicativas y pretenden proporcionar una explicación adicional de la presente invención, como se reivindica.

Descripción detallada de la presente invención

La presente invención se refiere a métodos de preparación de composiciones poliméricas que contienen pigmentos modificados, en las que el pigmento modificado tiene unido al menos un grupo orgánico. La presente invención se refiere adicionalmente a los productos resultantes de estos métodos, así como a las mezclas intermedias o composiciones formadas durante los métodos de la presente invención.

El pigmento modificado es un pigmento que tiene unido al menos un grupo orgánico. Los ejemplos de pigmento incluyen, aunque sin limitación cualquier pigmento coloreado, negro de humo, fibras de carbono, carbono activado, grafito, grafito activado, tela de carbono, carbono vítreo y similares....

1. Un método de preparación de una composición polimérica que comprende al menos un polímero y al menos un pigmento modificado que tiene unido al menos un grupo orgánico, en el que dicho método comprende introducir al menos una suspensión que contiene al menos un pigmento modificado que tiene unido al menos un grupo orgánico a una solución polimérica basada en agua para formar mezclas; en el que dicha solución polimérica basada en agua no se ha deshidratado; y deshidratar dicha mezcla para formar la composición polimérica.

2. El método de la reivindicación 1, en el que dicha solución polimérica basada en agua es una solución de polímeros en emulsión.

3. El método de la reivindicación 1, en el que dicha solución polimérica basada en agua es una solución polimérica en suspensión.

4. El método de la reivindicación 1, en el que dicha solución polimérica basada en agua es una solución polimérica por radicales libres.

5. El método de la reivindicación 1, en el que dicha suspensión se produce por micropulverización del pigmento modificado en agua.

6. El método de la reivindicación 1, en el que dicha suspensión se produce por micropulverización del pigmento modificado en un disolvente.

7. El método de la reivindicación 1, en el que dicha suspensión se produce por micropulverización del pigmento modificado en un proceso seco y después añadiendo pigmento molido a un líquido en una mezcladora separada.

8. El método de la reivindicación 1, en el que dicho pigmento modificado es negro de humo modificado, fibra de carbono modificada, carbono activado modificado, grafito modificado, grafito activado modificado, tela de carbono modificada, carbono vítreo modificado o combinaciones de los mismos.

9. El método de la reivindicación 1, en el que dicho pigmento modificado es negro de humo modificado.

10. El método de la reivindicación 1, en el que dicho pigmento modificado es un producto de carbono modificado.

11. El método de la reivindicación 10, en el que dicho producto de carbono modificado es un agregado que comprende una fase de carbono y una fase de una especie que contiene silicio.

12. El método de la reivindicación 10, en el que dicho producto de carbono modificado es un agregado que comprende una fase de carbono y una fase de especie que contiene metal o es un negro de humo recubierto con sílice.

13. El método de la reivindicación 10, en el que dicho producto de carbono modificado es un producto de carbono que tienen grupos sulfuro aromáticos unidos.

14. El método de la reivindicación 1, en el que dicho pigmento modificado es negro de humo que tiene unido al menos un grupo orgánico.

15. El método de la reivindicación 14, en el que dicho grupo orgánico comprende un grupo aromático o un grupo alquilo C₁-C₁₀₀ o ambos.

16. El método de la reivindicación 1, en el que dicho polímero es SBR en solución, goma natural, SBR en solución funcionalizado, SBR en emulsión, polibutadieno, poliisopreno o mezclas de los mismos.