Mezclas poliméricas que comprenden caucho de nitrilo de bajo peso molecular.

Una mezcla polimérica que comprende

(a) al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100°C) por debajo de y

(b) al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100°C) por encima de 30 en donde

(i) el caucho de nitrilo hidrogenado (a) se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas quecomprende una reacción de metátesis y una posterior hidrogenación y

(ii) dicha mezcla polimérica tiene una distribución de pesos moleculares multimodal.

Mezclas poliméricas que comprenden caucho de nitrilo de bajo peso molecular

Campo de la invención La presente invención se refiere a una mezcla polimérica que comprende al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 y al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30 en la que el caucho de nitrilo hidrogenado de Mooney bajo se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas que comprende una reacción de metátesis y una posterior hidrogenación y en la que dicha mezcla polimérica tiene una distribución de pesos moleculares multimodal, a un proceso para la preparación de dicha mezcla polimérica en la que al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 y al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30 se mezclan en un disolvente y la mezcla se aísla del disolvente. Un objeto adicional es un proceso para la fabricación de un artículo conformado que comprende someter una mezcla polimérica a moldeo por inyección, a moldeo por compresión y/o por transferencia o a extrusión.

Antecedentes de la invención El caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR) , preparado mediante la hidrogenación selectiva de caucho de acrilonitrilobutadieno (caucho de nitrilo; NBR, un copolímero que comprende al menos un dieno conjugado, al menos un nitrilo insaturado y opcionalmente comonómeros adicionales) , es un caucho de especialidad que tiene una muy buena resistencia térmica, una resistencia química y al ozono excelentes, y una resistencia excelente a aceites. Junto con el elevado nivel de propiedades mecánicas del caucho (en particular la elevada resistencia a la abrasión) no es sorprendente que el NBR y el HNBR hayan encontrado un uso generalizado en la industria automotriz (juntas, tubos, bloques de los cojinetes) , petrolífera (estatores, sellos para la cabeza de los pozos, placas de válvulas) , eléctrica (revestimiento de cables) , ingeniería mecánica (ruedas, rodillos) y construcción naval (juntas de tuberías, acoplamientos) , entre otras.

El HNBR disponible en el mercado tiene una viscosidad de Mooney en el intervalo de 55 a 105, un peso molecular en el intervalo de 200.000 a 500.000 g/mol, una polidispersidad superior a 3, 0 y un contenido residual en dobles enlaces (RDB) en el intervalo del 1 al 18 % (mediante espectroscopia IR) .

Una limitación en el procesamiento del HNBR es una viscosidad de Mooney relativamente elevada. En principio, el HNBR con un menor peso molecular y una viscosidad de Mooney inferior tendría una mejor procesabilidad. Se han acometido intentos para reducir el peso molecular del polímero mediante masticación (rotura mecánica) y por medios químicos (por ejemplo, utilizando ácidos fuertes) , pero dichos métodos tienen la desventaja de que producen la introducción de grupos funcionales (tales como grupos ácidos carboxílicos y ésteres) en el polímero, y la alteración de la microestructura del polímero. Esto produce cambios desventajosos en las propiedades del polímero.

Un caucho de nitrilo hidrogenado que tiene un Mooney bajo (<55) y una procesabilidad mejorada, pero que tiene la misma estructura que los cauchos disponibles actualmente, es difícil de fabricar utilizando las tecnologías actuales. La hidrogenación de NBR para producir HNBR da como resultado un incremento en la viscosidad de Mooney del polímero en bruto. La relación de incremento de Mooney (MIR) en general está en torno a 2, dependiendo de la calidad del polímero, el nivel de hidrogenación y la naturaleza de la materia prima. Por otra parte, las limitaciones asociadas a la producción del propio NBR dictan el intervalo de baja viscosidad para la materia prima de HNBR. Actualmente, uno de los productos con una viscosidad de Mooney más baja disponibles es Therban® VP KA 8837 (disponible en Bayer) , que tiene una viscosidad de Mooney de 55 (ML 1+4 a 100 °C) y un RDB del 18 %.

Las solicitudes pendientes de tramitación CA-2.351.961, CA-2.357.470, CA-2.350.280 y CA-2.357.465 desvelan un NBR y un HNBR de Mooney bajo y un método para producir dichos NBR y HNBR de Mooney bajo. A pesar de que el HNBR desvelado es perfectamente adecuado para la presente invención, dichas solicitudes no dicen nada acerca de mezclas poliméricas que comprendan dichos NBR y/o HNBR de Mooney bajo y de métodos de producción de artículos conformados a partir de dichos NBR y/o HNBR de Mooney bajo.

La solicitud DE 3229871 A1 desvela una composición de caucho que comprende un nitrilo insaturado parcialmente hidrogenado/copolímero de dieno conjugado-caucho y un copolímero líquido que tiene un peso molecular numérico medio de 500 a 10.000. No se proporciona ninguna información acerca de que el copolímero líquido esté hidrogenado o se pueda hidrogenar. En consecuencia, no se desvelan mezclas poliméricas que comprenden dos polímeros de caucho hidrogenados.

En la solicitud EP 0174551 A2 se desvela otra composición de caucho. En ese documento, la composición desvelada comprende un NBR de bajo peso molecular opcionalmente hidrogenado y un NBR de Mooney elevado. De nuevo, no se proporciona información acerca de si el NBR de Mooney elevado está hidrogenado o se puede hidrogenar de manera que no se desvelan mezclas poliméricas que comprendan dos polímeros de caucho hidrogenados.

Sumario de la invención En uno de sus aspectos, la presente invención se refiere a una mezcla polimérica que comprende al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 (polímero de Mooney bajo) y al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30 (polímero de Mooney elevado) en el que el caucho de nitrilo hidrogenado de Mooney bajo se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas que comprende una reacción de metátesis y una hidrogenación posterior y en el que dicha mezcla polimérica tiene una distribución de pesos moleculares multimodal. El NBR está completa o parcialmente hidrogenado ("HNBR") . En particular la invención se refiere a una mezcla polimérica que comprende al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10, preferentemente por debajo de 5, lo más preferentemente por debajo de 1 y al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30, en el que el caucho de nitrilo hidrogenado de Mooney bajo se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas que comprende una reacción de metátesis y una hidrogenación posterior y en el que dicha mezcla polimérica tiene una distribución de pesos moleculares multimodal. Se prefiere que dicha mezcla tenga una distribución de pesos moleculares bi- o tri-modal.

En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un proceso para la preparación de dicha mezcla polimérica en la que al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 y al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30 en el que el caucho de nitrilo hidrogenado de Mooney bajo se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas que comprende una reacción de metátesis y una hidrogenación posterior se mezclan en un disolvente y la mezcla se aísla del disolvente.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere un proceso para la fabricación de un artículo conformado que comprende someter la mezcla polimérica a moldeo por inyección, preferentemente moldeo por inyección en estado líquido, a moldeo por compresión y/o por transferencia o extrusión.

Descripción de la invención Como se utiliza a lo largo de esta memoria descriptiva, el término "polímero de nitrilo" o NBR está previsto que tenga un significado amplio y se pretende que englobe un copolímero que tenga unidades de repetición derivadas de al menos un dieno conjugado, al menos un nitrilo α, β-insaturado y además opcionalmente uno o más monómeros copolimerizables.

El dieno conjugado puede ser cualquier dieno conjugado conocido, en particular, un dieno C4-C6 conjugado. Los dienos conjugado es preferidos son butadieno, isopreno, piperileno, 2, 3-dimetil butadieno y sus mezclas. Los dienos C4-C6 incluso más preferidos son butadieno, isopreno y sus mezclas. El dieno C4-C6 conjugado más preferido es el butadieno.

El nitrilo α, β-insaturado... [Seguir leyendo]

1. Una mezcla polimérica que comprende

(a) al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 y

(b) al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30 en donde

(i) el caucho de nitrilo hidrogenado (a) se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas que comprende una reacción de metátesis y una posterior hidrogenación y

(ii) dicha mezcla polimérica tiene una distribución de pesos moleculares multimodal.

2. Una mezcla polimérica de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 5.

3. Una mezcla polimérica de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 1.

4. Una mezcla polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la mezcla polimérica tiene una distribución de pesos moleculares bimodal.

5. Un proceso para la preparación de una mezcla polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que (a) al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por debajo de 10 y (b) al menos un polímero de caucho de nitrilo hidrogenado que tiene una viscosidad de Mooney (ML 1+4 a 100 °C) por encima de 30 se mezclan en un disolvente y la mezcla se aísla del disolvente, en donde

(i) el caucho de nitrilo hidrogenado (a) se puede obtener mediante una síntesis en dos etapas que comprende una reacción de metátesis y una posterior hidrogenación.

6. Un proceso para la fabricación de un artículo conformado que comprende someter una mezcla polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 a moldeo por inyección, o a moldeo por compresión y/o transferencia o a extrusión.

7. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el artículo conformado es un sello, junta, correa, manguera, asiento para cojinetes, estator, junta para la boca de pozos, placa de válvulas, revestimiento de cables, rodamiento de ruedas, junta de colocación, junta de tuberías o un componente para calzado.

8. Un proceso para la fabricación de un artículo conformado de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende someter la mezcla polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 a un moldeo por inyección de líquidos.