Una composición polimérica, que comprende:

(i) uno o más polímeros de múltiples etapas,

que comprenden

(a) un polímero de primera etapa con una Tg de 0ºC o inferior,

(b) un polímero de subsiguiente etapa con una Tg de 20ºC o superior,

(ii) una o más sales de fosfato de un catión multivalente, en que el anión de dicha sal de fosfato de un catión multivalente consiste en átomos de fósforo y oxígeno, y

(iii) uno o más fosfatos alcalinos, en una cantidad de 100 ppm o más, medida según el peso del fósforo, basado en el peso en seco de dicho polímero de múltiples etapas, en que el fosfato alcalino es una sal de un catión de metal alcalino con un anión fosfato que consiste en átomos de fósforo y oxígeno, o una sal parcialmente neutralizada de un ácido de fosfato.

Composiciones poliméricas que contienen fosfatos

Antecedentes de la invención

En algunas situaciones es deseable proporcionar una composición polimérica que contenga, tanto un polímero como un catión multivalente. Un ejemplo de tal situación es cuando se desea coagular un látex polimérico, por ejemplo, como parte de un procedimiento para separar el polímero del látex del agua del látex. Dos métodos comunes de realizar tal separación son coagulación y secado por pulverización. La coagulación tiene la ventaja de que el equipo requerido para realizar la coagulación, requiere menos inversión de capital que el equipo requerido para realizar el secado por pulverización. La coagulación tiene la desventaja de que el procedimiento de coagulación introduce normalmente cationes multivalentes en el polímero sólido. En algunos casos, la presencia de un catión multivalente en una composición polimérica es un inconveniente. Por ejemplo, si la composición polimérica se usa como un aditivo en una resina de matriz, el catión multivalente causa a veces efectos perjudiciales en la resina de matriz.

El documento US 5.290.867 describe un procedimiento para producir un copolímero de injerto en emulsión, coagulando el copolímero de injerto con un compuesto metálico alcalinotérreo, y a continuación, usar ese copolímero de injerto para reforzar caucho natural, para modificar adhesivos basados en caucho, o en fibras o películas.

Se desea proporcionar composiciones poliméricas que contengan catión multivalente y que reduzca o elimine los inconvenientes, que ocurren normalmente cuando está presente un catión multivalente. Tal composición polimérica deseada proporciona varios beneficios. Por ejemplo, tal composición deseada, cuando se usa como aditivo en una resina de matriz, reduce o elimina los efectos perjudiciales sobre la resina de matriz que puede causar un aditivo previamente conocido con un nivel similar de catión multivalente.

En un particular ejemplo, se desea producir un polímero como parte de un látex polimérico; separar el polímero del agua del látex; y usar el polímero separado como aditivo en una resina de matriz. El uso de métodos previamente conocidos, supondrá una elección entre: (1) incurrir en coste relativamente alto para separar el polímero del agua del látex mediante secado por pulverización, o (2) introducir cationes multivalentes perjudiciales separando el polímero del agua del látex por coagulación. En este particular ejemplo, se desea proporcionar un método para reducir o eliminar los efectos perjudiciales del catión multivalente, debido a que el uso de tal método permitirá el uso de polímero coagulado como aditivo en una resina de matriz, sin causar los efectos perjudiciales del catión multivalente que de lo contrario hubieran ocurrido.

30 Sumario de la invención

La presente invención, en sus diversos aspectos, es como se expone en las reivindicaciones anexas.

En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición polimérica que comprende:

(i) uno o más polímeros de múltiples etapas que comprenden, (a) un polímero de primera etapa con una Tg de 0ºC o inferior, (b) un polímero de subsiguiente etapa con una Tg de 20ºC o superior,

(ii) una o más sales de fosfato de un catión multivalente, en que el anión de dicha sal de fosfato de un catión multivalente consiste en átomos de fósforo y oxígeno, y (iii) uno o más fosfatos alcalinos, en una cantidad de 100 ppm o más, medida según el peso del fósforo, basado en el peso en seco de dicho polímero de múltiples etapas, en que el fosfato alcalino es una sal 40 de un catión de metal alcalino con un anión fosfato que consiste en átomos de fósforo y oxígeno.

En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una mezcla que comprende la composición polimérica del primer aspecto descrito antes y una o más resinas de matriz.

En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para preparar una composición polimérica, que comprende:

45 (I) proporcionar un látex polimérico de múltiples etapas, en que dicho polímero de múltiples etapas comprende,

(a) un polímero de primera etapa con una Tg de 0ºC o inferior,

(b) un polímero de subsiguiente etapa con una Tg de 20ºC o superior,

(II) coagular dicho látex polimérico de múltiples etapas mezclando dicho látex polimérico de múltiples etapas con una o más sales solubles en agua de un catión multivalente, en que la cantidad de dicha sal de un catión multivalente, que se puede disolver en agua a 20ºC es 5 g o más por 100 ml de agua, (III) opcionalmente, tras dicha etapa (II) , lavar dicho polímero de múltiples etapas con agua, (IV) tras dicha etapa (III) , mezclar dicho polímero de múltiples etapas con una disolución acuosa de fosfato alcalino,

(V) tras dicha etapa (IV) , secar dicho polímero de múltiples etapas a un contenido de agua inferior a 1% en peso de agua, basado en el peso seco de dicho polímero de múltiples etapas, en que, tras dicha etapa (V) , dicho polímero de múltiples etapas comprende 100 ppm o más, basado en el peso seco de dicho polímero de múltiples etapas, de fósforo que está en forma de fosfato alcalino, en que el fosfato alcalino es una sal de un catión de metal alcalino con un anión fosfato que consiste en átomos de fósforo y oxígeno.

Descripción detallada

Un "polímero" según se usa en la presente invención y según lo define FW Billmeyer, Jr. en Textbook of Polymer Science, segunda edición, 1971, es una molécula relativamente grande formada por productos de la reacción de 15 unidades químicas repetidas de menor tamaño. Los polímeros pueden tener estructuras que son lineales, ramificadas, con forma de estrella, bucle, hiper-ramificadas, reticuladas, o una combinación de las mismas; los polímeros pueden tener un tipo único de unidad repetida ("homopolímeros") o pueden tener más de un tipo de unidad repetida ("copolímeros") . Los copolímeros pueden tener los diversos tipos de unidades repetidas dispuestas aleatoriamente, en secuencias, en bloques, en otras disposiciones, o en cualquier mezcla o combinación de las mismas.

Los pesos moleculares de los polímeros se pueden medir mediante métodos convencionales tales como, por ejemplo, cromatografía de exclusión por tamaños (también llamado cromatografía de permeación de gel) . Generalmente, los polímeros tienen un peso molecular medio ponderal (Mw) de 1.000 o superior. Los polímeros pueden tener un Mw extremadamente alto; algunos polímeros tienen un Mw superior a 1.000.000; normalmente los polímeros tienen un Mw de 1.000.000 o inferior. Algunos polímeros son reticulados, y se considera que lo polímeros reticulados tienen un Mw infinito. Algunos polímeros se caracterizan por Mn, el peso molecular medio numérico.

Según se usa en la presente invención, "el peso del polímero" significa el peso en seco del polímero.

Las moléculas que pueden reaccionar entre sí para formar unidades repetidas de un polímero se denominan en la presente invención "monómeros".

Un ejemplo de una clase de monómeros útiles en la presente invención son, por ejemplo, monómeros etilénicamente insaturados (es decir, monómeros que tienen al menos un doble enlace carbono-carbono) . Los monómeros etilénicamente insaturados típicos tienen pesos moleculares inferiores a 500. Entre tales monómeros se encuentran, por ejemplo, monómeros de vinilo, que son moléculas que tienen al menos un grupo vinilo (es decir, en la que cada R1, R2, R3, y R4 es independientemente, un hidrógeno, un halógeno, un grupo alifático (tal como, por ejemplo, un grupo alquilo) , un grupo alifático sustituido, un grupo arilo, un grupo arilo sustituido, otro grupo orgánico sustituido o insustituido, o cualquier combinación de los mismos. Algunos monómeros de vinilo adecuados incluyen, por ejemplo, estireno, estirenos sustituidos, dienos, etileno, derivados de etileno, y mezclas de los mismos. Los derivados de etileno incluyen, por ejemplo, versiones sustituidas o insustituidas de los siguientes: acetato de vinilo, acrilonitrilo, ácido (met) acrílico, (met) acrilatos, (met) acrilamidas, cloruro de vinilo, alquenos halogenados, y mezclas de los mismos. Según se usa en la presente invención, " (met) acrílico" significa acrílico o metacrílico; " (met) acrilato" significa acrilato o metacrilato; y " (met) acrilamida" significa acrilamida o metacrilamida. "Sustituido" significa... [Seguir leyendo]

1. Una composición polimérica, que comprende:

(i) uno o más polímeros de múltiples etapas, que comprenden

(a) un polímero de primera etapa con una Tg de 0ºC o inferior,

(b) un polímero de subsiguiente etapa con una Tg de 20ºC o superior,

(ii) una o más sales de fosfato de un catión multivalente, en que el anión de dicha sal de fosfato de un catión multivalente consiste en átomos de fósforo y oxígeno, y

(iii) uno o más fosfatos alcalinos, en una cantidad de 100 ppm o más, medida según el peso del fósforo, basado en el peso en seco de dicho polímero de múltiples etapas, en que el fosfato alcalino es una sal de un catión de metal alcalino con un anión fosfato que consiste en átomos de fósforo y oxígeno, o una sal parcialmente neutralizada de un ácido de fosfato.

2. La composición polimérica según la reivindicación 1, en la que la cantidad de dicha sal multivalente de un catión multivalente que se puede disolver en agua a 20ºC es 0, 5 g o inferior por 100 ml de agua, y en la que la cantidad en moles de dicho catión multivalente que está presente en forma de dicha sal de fosfato es, basado en el total de moles de dicho catión multivalente presente en dicha composición, 80% o superior.

3. La composición polimérica según la reivindicación 1, en la que la cantidad de compuesto de organofósforo en dicha composición polimérica es, o bien ninguna o bien del 1% o menos en peso, basado en el peso de dicha composición polimérica.

4. La composición polimérica según la reivindicación 1, en la que la cantidad de compuesto de fósforo que no es sal de ortofosfato en dicha composición polimérica es, o bien ninguna o bien del 1% o menos en peso, basado en el peso de dicha composición polimérica.

5. La composición polimérica según la reivindicación 1, en la que dicho polímero de múltiples etapas es un látex con un tamaño medio de partículas que es de 50 nm o superior y es inferior a 1 micrómetro.

6. Una mezcla que comprende la composición polimérica según la reivindicación 1, y una o más resinas de matriz.

7. Una mezcla según la reivindicación 6, en la que dicha resina de matriz se selecciona del grupo que consiste en uno o más policarbonatos, uno o más policarbonatos mezclados con uno o más poliésteres, y uno o más policarbonatos mezclados con una o más resinas ABS.

8. Un procedimiento para preparar una composición polimérica, que comprende:

(I) proporcionar un látex polimérico de múltiples etapas, en que dicho polímero de múltiples etapas comprende,

(a) un polímero de primera etapa con una Tg de 0ºC o inferior,

(b) un polímero de subsiguiente etapa con una Tg de 20ºC o superior,

(II) coagular dicho látex polimérico de múltiples etapas mezclando dicho látex polimérico de múltiples etapas con una o más sales solubles en agua de un catión multivalente, en que la cantidad de dicha sal de un catión multivalente, que se puede disolver en agua a 20ºC es 5 g o más por 100 ml de agua,

(III) opcionalmente, tras dicha etapa (II) , lavar dicho polímero de múltiples etapas con agua,

(IV) tras dicha etapa (III) , mezclar dicho polímero de múltiples etapas con una disolución acuosa de un fosfato alcalino,

(V) tras dicha etapa (IV) , secar dicho polímero de múltiples etapas a un contenido de agua inferior a 1% en peso de agua, basado en el peso en seco de dicho polímero de múltiples etapas,

en que, tras dicha etapa (V) , dicho polímero de múltiples etapas comprende 100 ppm o más, basado en el peso en seco de dicho polímero de múltiples etapas, de fósforo que está en forma de fosfato alcalino, en que el fosfato alcalino es una sal de un catión de metal alcalino con un anión fosfato que consiste en átomos de fósforo y oxígeno, o una sal parcialmente neutralizada de un ácido de fosfato.

9. La composición polimérica según la reivindicación 1, en la que el anión de dicha sal de fosfato de un catión multivalente se selecciona del grupo que consiste en ortofosfato (PO4-3) , los polifosfatos (PnO3n+1- (n+2) en la que n es 2 o superior) , y los metafosfatos (aniones circulares con la fórmula PmO3m-m en la que n es 2 o superior) , y en la que dicho fosfato alcalino de un catión multivalente se selecciona del grupo que consiste en ortofosfatos de metal

alcalino, polifosfatos de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino y sales parcialmente neutralizadas de ácidos de fosfato.

10. La composición polimérica según la reivindicación 9, en la que el anión de dicha sal de fosfato de un catión multivalente es ortofosfato.

11. La composición polimérica según la reivindicación 1 ó reivindicación 9, en que dicha composición polimérica no contiene compuesto de organofósforo.