Estuche patrón que contiene unos catalizadores de codensación con silanoles para la reticulación de combinaciones poliméricas rellenas con materiales de carga y no rellenas.

Un estuche patrón que contiene un componente A, en el que de un 0,

1 a un 20 % en peso en el componente Asignifica por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, o por lo menos un ácidomirístico o un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, y están contenidos un material desoporte, un agente estabilizador, un material aditivo o unas mezclas de éstos, constituyendo un 100 % en peso lasmencionadas sustancias ingredientes del componente A.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12154807.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Rellinghauser Strase 1- 11 45128 Essen ALEMANIA.

Inventor/es: WEISSENBACH,KERSTIN,DR, IOANNIDIS,ARISTIDIS, BIELAWSKI,BASTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07F7/18 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07F COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS QUE CONTIENEN ELEMENTOS DISTINTOS DEL CARBONO, HIDROGENO, HALOGENOS, OXIGENO, NITROGENO, AZUFRE, SELENIO O TELURO (porfirinas que contienen metal C07D 487/22; compuestos macromoleculares C08). › C07F 7/00 Compuestos que contienen elementos de los grupos 4 o 14 del sistema periódico. › Compuestos que tienen uno o más enlaces C — Si así como uno o más enlaces C — O — Si.
  • C08F230/08 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 230/00 Copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y que contienen fósforo, selenio, teluro o un metal (sales metálicas, p. ej. fenolatos o alcoholatos, ver los compuestos principales). › que contienen silicio.
  • C08K5/5419 C08 […] › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › conteniendo al menos un enlace Si — C.
  • C08K5/5425 C08K 5/00 […] › conteniendo al menos un enlace C = C.

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Fragmento de la descripción:

Estuche patrón que contiene unos catalizadores de condensación con silanoles para la reticulación de combinaciones poliméricas rellenas con materiales de carga y no rellenas.

El invento se refiere a un estuche patrón (del inglés master kit) que contiene una composición de un compuesto de silano con funciones orgánicas, en particular de un compuesto de silano una vez insaturado, y de un ácido orgánico seleccionado o de un compuesto precursor que pone en libertad un ácido orgánico seleccionado, tal como un compuesto precursor olefínico que contiene silicio de un ácido orgánico seleccionado, así como a unos procedimientos para la preparación de combinaciones poliméricas, tales como granulados y/o productos acabados, constituidas por unos polímeros de base termoplásticos y/o unos monómeros y/o un prepolímero de los polímeros de base termoplásticos mediando utilización de la composición, del ácido orgánico seleccionado o del compuesto precursor que pone en libertad este ácido. Además, el invento se refiere a los polímeros preparados, a materiales sintéticos rellenos con materiales de carga, por ejemplo en forma de un granulado, de un producto acabado, de cuerpos moldeados y/o de artículos, tales como tubos o cables.

Para la preparación de combinaciones poliméricas rellenas y no rellenas con materiales de carga, en particular de un polietileno (PE) y de sus copolímeros, es conocido, para la reticulación de polietilenos injertados con silanos o copolimerizados con silanos, emplear como catalizadores de condensación con silanoles unos compuestos orgánicos de estaño o unos ácidos sulfónicos aromáticos (Borealis Ambicat®) . Resulta desventajosa en el caso de los compuestos orgánicos de estaño su significativa toxicidad, mientras que los ácidos sulfónicos se hacen apreciables por su olor penetrante, que se prolonga a lo largo de todas las etapas del proceso hasta llegar al producto final. Mediante unos productos secundarios condicionados por la reacción, las combinaciones poliméricas reticuladas con ácidos sulfónicos no son apropiadas para ser empleadas en el sector alimentario ni en el sector del abastecimiento de agua potable, por ejemplo para la producción de tubos para agua potable. Unos usuales catalizadores de condensación con silanoles que contienen estaño son el dilaurato de dibutil-estaño (DBTDL) y el dilaurato de dioctil-estaño (DOTL) , que actúan como catalizadores a través de su esfera de coordinación.

Es conocido, para la preparación de polímeros reticulables por la humedad, injertar unos silanos sobre unas cadenas de polímeros, en presencia de unos agentes formadores de radicales, y después de la conformación llevar a cabo la reticulación por la humedad en presencia de los mencionados catalizadores de hidrólisis de silanos y/o catalizadores de condensación con silanoles. La reticulación por la humedad de unos polímeros con unos silanos insaturados hidrolizables se emplea mundialmente para la producción de cables, tubos, espumas, etc. Unos procedimientos de este tipo se conocen bajo los nombres del proceso Sioplas (documentos de patentes alemanas DE 19 63 571 C3, DE 21 51 270 C3 y documento de patente de los EE.UU. US 3.646.155) y del proceso Monosil (documentos DE 25 54 525 C3 y US 4.117.195) . Mientras que. en el caso del proceso Monosil, el catalizador de reticulación se añade ya durante la primera etapa de elaboración, en el caso del proceso Sioplas la adición del catalizador de reticulación se efectúa tan solo en la etapa subsiguiente. Además, unos silanos con funciones vinilo se pueden copolimerizar en común con los monómeros y/o prepolímeros directamente para formar el polímero de base o a continuación se pueden acoplar a través de un injerto sobre las cadenas de polímeros.

El documento de patente europea EP 207 627 divulga otros sistemas de catalizadores que contienen estaño y unos copolímeros modificados con ellos, que se basan en la reacción del óxido de dibutil-estaño con unos copolímeros de etileno y ácido acrílico. El documento de patente japonesa JP 58013613 utiliza Sn (acetilo) 2 como catalizador y el documento JP 05162237 enseña la utilización de carboxilatos de estaño, zinc o cobalto en común con grupos hidrocarbilo combinados como catalizadores de condensación con silanoles, tales como el maleato de dioctil-estaño, el óxido de monobutil-estaño, el dimetiloxibutil-estaño o el diacetato de dibutil-estaño. El documento JP 3656545 emplea para la reticulación jabones de zinc y de aluminio, tales como el octilato de zinc y el laurato de aluminio. El documento JP 1042509 divulga, para la reticulación de silanos, asimismo la utilización de unos compuestos orgánicos de estaño, pero también de unos ésteres de ácidos alquil-titánicos que se basan en compuestos de quelatos de titanio. A partir del documento JP09-040713 se conoce la preparación de poliolefinas modificadas con silanos mediante una reacción de una poliolefina y de dos compuestos de silano modificados, mediando utilización de un ácido orgánico como catalizador de condensación con silanoles.

Una misión del presente invento es desarrollar unos nuevos catalizadores de hidrólisis de silanos y/o de condensación con silanoles, que no presenten las mencionadas desventajas de los catalizadores conocidos a partir del estado de la técnica, y que preferiblemente se puedan dispersar u homogeneizar con unos polímeros copolimerizados con silanos e injertados con silanos y/o con unos monómeros o prepolímeros, De manera preferida los catalizadores de hidrólisis de silanos y/o los catalizadores de condensación con silanoles son desde cerosos hasta sólidos y/o se aplican sobre un material de soporte.

El problema planteado por esta misión se resuelve mediante el estuche patrón conforme al invento que corresponde a las características de la reivindicación 1, y los procedimientos conformes al invento con las características de las reivindicaciones 4 y 5, así como los productos conformes al invento tales como polímeros, combinaciones poliméricas, productos y el estuche de polímeros de modo correspondiente a las características de las

reivindicaciones 7, 8 y 9 de esta patente, así como mediante la utilización según la reivindicación 10. Unas formas preferidas de realización se pueden tomar de las reivindicaciones secundarias y de la memoria descriptiva.

De manera sorprendente se encontró que, en el caso del empleo del estuche patrón conforme al invento, de una manera sencilla y rentable, con unos polímeros de base termoplásticos, unos monómeros y/o unos prepolímeros de los polímeros de base, se pueden producir unas combinaciones poliméricas, que no tienen las mencionadas desventajas, tales como la toxicidad y el perjuicio causado por el olor. Según sea la composición, en el procedimiento para la preparación de combinaciones poliméricas tampoco se ponen en libertad en conjunto ya alcoholes de ningún tipo.

Por ejemplo, cuando por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, se mezcla con un correspondiente polímero de base injertado con un silano sustituido con carboxilo, y eventualmente después de la conformación se efectúa una reticulación en presencia de la humedad. Adicionalmente, el injerto o la copolimerización se puede llevar a cabo en presencia de un compuesto de silano con funciones orgánicas, tal como un alcoxi-silano de la Fórmula general III seguidamente descrita.

Mediante el empleo del estuche patrón conforme al invento se pueden preparar unas composiciones, que como componentes del grupo a) contienen por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, y/o un compuesto de silano con funciones orgánicas, y que como componentes del grupo b) contienen el ácido mirístico o un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, tal como una sal de un metal alcalino o alcalino-térreo de este ácido, tal como el miristato de sodio, el dimiristato de magnesio, o un anhídrido o unos ésteres, por ejemplo triglicéridos, como los que se presentan en grasas y aceites.

Es objeto del invento un estuche patrón, que comprende en particular una composición seguidamente descrita, en donde el estuche patrón, como componente A,

-contiene de 0, 1 a 20 % en peso, en particular de 0, 1 a 10 % en peso, de manera preferida de 0, 1 a 5 %

en peso, de manera especialmente preferida de 0, 1 a 3 % en peso, de manera también preferida de 0, 5 a % en peso en el componente A de por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, o de por lo menos un ácido mirístico o un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, y hasta llegar a 100 % en peso del componente A, un material de soporte,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un estuche patrón que contiene un componente A, en el que de un 0, 1 a un 20 % en peso en el componente A significa por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, o por lo menos un ácido mirístico o un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, y están contenidos un material de soporte, un agente estabilizador, un material aditivo o unas mezclas de éstos, constituyendo un 100 % en peso las mencionadas sustancias ingredientes del componente A.

2. Estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque de un 0, 1 a un 20 % en peso en el componente A significa por lo menos un ácido mirístico o un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, y están contenidos un material de soporte, un agente estabilizador, un material aditivo o unas mezclas de éstos, constituyendo un 100 % en peso las mencionadas sustancias ingredientes del componente A.

3. Estuche patrón de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 2, estando caracterizado éste porque contiene un componente B, siendo de un 60 a un 99, 9 % en peso en el componente B un compuesto de silano con funciones orgánicas de la Fórmula III

(B) bSiR4a (OR5) 3-b-a (III)

- siendo, independientemente unos de otros, b igual a 0, 1, 2 ó 3 y a igual a 0, 1, 2 ó 3 con la condición de que en la Fórmula III b+a ha de ser menor o igual que (≤) 3,

-los B, independientemente unos de otros, representan un grupo monovalente en la Fórmula III (R7) 2C=C (R7) -Eq-, en la que los R7 son iguales o diferentes y un R7 es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo o un grupo fenilo, el grupo E representa un grupo de la serie de -CH2-, - (CH2) 2-, - (CH2) 3-,

-O (O) C (CH2) 3-o -C (O) O- (CH2) 3-, q es igual a 0 ó 1, o isoprenilo, hexenilo, ciclohexenilo, terpenilo, escualanilo, escualenilo, politerpenilo, betulaprenoxi, cis/trans-poliisoprenilo, o corresponde a un grupo R6-Dp-[C (R6) =C (R6) -C (R6) =C (R6) ]t-Dp-, en el que los R6 son iguales o diferentes y un R6 significa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo con 1 a 3 átomos de C o un grupo arilo o un grupo aralquilo, de manera preferida un grupo metilo o un grupo fenilo, los grupos D son iguales o diferentes y un D representa un grupo de la serie de -CH2-, - (CH2) 2-, - (CH2) 3-, -O (O) C (CH2) 3- o -C (O) O- (CH2) 3-, y p es igual a 0 ó 1 y t es igual a 1 ó2. -los R5, independientemente unos de otros, son metilo, etilo, n-propilo y/o iso-propilo, y -los R4, independientemente unos de otros, son un grupo hidrocarbilo sustituido o sin sustituir, así como contiene eventualmente en un 0, 05 a un 10 % en peso un agente formador de radicales y

eventualmente en un 0, 05 a un 10 % en peso por lo menos un agente estabilizador y en un 0, 05 a un 99, 99 % en peso por lo menos un material de soporte, un agente estabilizador, un material aditivo o unas mezclas de éstos, proporcionando los datos cuantitativos en conjunto 100 % en peso en el componente B.

4. Procedimiento para la preparación de combinaciones poliméricas, en el que 1) en un equipo de formulación de combinaciones una mezcla de un polímero de base termoplástico se hace reaccionar con a) por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, y/o un compuesto de silano con funciones orgánicas y con b) el ácido mirístico o un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, así como con un agente formador de radicales, o 2) un polímero de base termoplástico se hace reaccionar en una primera etapa con a) un compuesto de silano con funciones orgánicas así como con un agente formador de radicales, y en una subsiguiente etapa,

mediando la adición de por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, de un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, y/o del ácido mirístico se lleva a una forma y se reticula bajo la acción de la humedad; o 3) un polímero de base termoplástico se hace reaccionar en una primera etapa con a) por lo menos un compuesto olefínico precursor del ácido mirístico que contiene silicio, en particular de las Fórmulas 45 generales I y/o II

(A) zSiR2x (OR1) 4-z-x (I)

(R1O) 3-y-u (R2) u (A) yS i-A- Si (A) y (R2) u (OR1) 3-y-u (II)

-siendo, independientemente unos de otros, z igual a 1, 2ó 3, x igual a 0, 1, 2 ó 3, y igual a 0, 1, 2 ó 3 y u igual a 0, 1, 2 ó 3, con la condición de que en la Fórmula I z+x ha de ser igual o menor que (≤) 3 y en la 50 Fórmula II y+u independientemente ha de ser menor o igual que (≤) 2,

-los A, independientemente unos de otros, en las Fórmulas I y/o II representan un grupo de olefina monovalente y un A como radical bivalente en la Fórmula II representa un grupo de olefina bivalente,

-los R1, independientemente unos de otros, corresponden a un grupo carbonil-R3, correspondiendo R3 a un radical hidrocarbilo derivado del ácido mirístico, y

- los R2, independientemente unos de otros, son un grupo hidrocarbilo,

así como con un agente formador de radicales, y en una subsiguiente etapa, mediando la adición de por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, de un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico y/o del ácido mirístico, se lleva a una forma y se reticula bajo la acción de la humedad, o 4) un monómero y/o un prepolímero de los polímeros de base termoplásticos se hacen reaccionar a) con un compuesto de silano con funciones orgánicas así como con un agente formador de radicales, y en una subsiguiente etapa se reticulan mediando adición de por lo menos un compuesto precursor del ácido mirístico que contiene silicio, del ácido mirístico, y/o de un compuesto precursor exento de silicio que contiene ácido mirístico, se llevan a una forma y a continuación se reticulan bajo la acción de la humedad.

5. Procedimiento para la preparación de composiciones de polímeros en el que 1) una mezcla de un polímero de base termoplástico se hace reaccionar con el componente B del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 3 y con el componente A del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 en un equipo de formulación de combinaciones, o 2) un polímero de base termoplástico en una primera etapa se hace reaccionar con el componente B del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 3 y en una subsiguiente etapa, mediando adición del componente A 20 del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1, se lleva a una forma y se reticula bajo la acción de humedad, o 3) un monómero y/o un prepolímero de los polímeros de base termoplásticos se hacen reaccionar con el componente B del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 3, y en una subsiguiente etapa, mediando adición del componente A del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1, se llevan a una forma y a continuación se reticulan bajo la acción de la humedad, o 4) un polímero de base termoplástico se hace reaccionar con un estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 en un proceso Monosil, o 5) un polímero de base termoplástico se hace reaccionar con un estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 en un proceso Sioplas, o 6) un monómero y/o un prepolímero de los polímeros de base termoplásticos se hacen reaccionar con un estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 en un procedimiento de copolimerización.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque se utiliza un estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 en el caso de la preparación de unas combinaciones poliméricas injertadas con silanos o copolimerizadas con silanos y/o rellenas con materiales de carga o no rellenas y/o de unos polímeros reticulados rellenos con un material de carga o reticulados no rellenos.

7. Polímero, composición polimérica, material sintético no relleno o relleno con un material de carga, obtenible de acuerdo con uno de los procedimientos según las reivindicaciones 4 hasta 6.

8. Cuerpo moldeado obtenible de acuerdo con uno de los procedimientos según las reivindicaciones 4 hasta 6.

9. Estuche de polímeros que comprende un estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 así como, en

particular por separado de éste, como otros componentes un polímero de base termoplástico, un polímero de base injertado con un silano, un polímero de base copolimerizado con un silanos, un monómero o un prepolímero del polímero de base y/o una mezcla de éstos.

10. Utilización del estuche patrón de acuerdo con la reivindicación 1 o del estuche de polímeros de acuerdo con la reivindicación 9 para la producción de combinaciones poliméricas rellenas con materiales de carga y/o no rellenas,

y/o de polímeros reticulados, rellenos con un material de carga o no rellenos reticulados que se basan en unos polímeros de base termoplásticos.


 

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