Proceso para la preparación de polímeros en emulsión.

Método para proteger sustratos metálicos frente a la corrosión el cual comprende los pasos de

I) producir un polímero mediante polimerización en emulsión el cual contiene como componentes de síntesis enforma copolimerizada

(A) al menos un compuesto vinilaromático,

(B) al menos un compuesto con dos enlaces dobles conjugados, etilénicamente insaturados,

(C) al menos un compuesto etilénicamente insaturado seleccionado del grupo constituido por compuestos con almenos una función amida e hidroxialquil(met)acrilatos,

(D) opcionalmente al menos otro compuesto diferente de los compuestos (A) y (C) con un enlace dobleetilénicamente insaturado, y

(E) opcionalmente al menos otro compuesto diferente de los compuestos (B) con al menos dos enlaces doblesetilénicamente insaturados,

en cuyo caso al menos una parte de los monómeros se dosifican a la mezcla de reacción durante la polimerizaciónpor un cierto lapso de tiempo (tiempo de dosificación) y en cuyo caso en la primera mitad del tiempo de dosificacióna la mezcla de reacción se dosifican menos de la mitad de la cantidad total del monómero (C),

II) opcionalmente mezclar el polímero obtenido de esta manera con al menos un producto auxiliar seleccionado delgrupo constituido por agentes de control de flujo, espesantes, antiespumantes, materiales de carga, pigmentos,auxiliares de dispersión para pigmentos, inhibidores de corrosión y pigmentos anticorrosivos activos,

III) aplicar la composición de recubrimiento sobre el sustrato metálico y

IV) secar el recubrimiento a una temperatura desde temperatura ambiente hasta 100 °C durante un lapso de tiempode algunos minutos a varios días.

Proceso para la preparación de polímeros en emulsión La presente invención se refiere a nuevos polímeros en emulsión, a procesos para prepararlos y a su uso en materiales de recubrimiento con el propósito de mejorar la resistencia al agua.

La realización de copolimerizaciones en emulsión de monómeros insaturados etilénicamente en un medio acuoso, iniciadas por medio de radicales libres, ha sido descrita en numerosas ocasiones previas y por lo tanto es conocida suficientemente por el especialista. Las reacciones de polimerización en emulsión acuosa inducida por radicales libres se efectúan usualmente de tal manera que los monómeros insaturados etilénicamente se distribuyen en forma dispersa en medio acuoso, usando agentes de dispersión, en forma de gotas de monómeros y se polimerizan por medio de un iniciador de polimerización de radicales libres. El presente proceso se distingue de este procedimiento principalmente por la manera específica en que se introducen los monómeros.

BE 792548 divulga el uso de polímeros en emulsión en los que se adiciona acrilamida de una manera determinada de suministro con el fin de recubrir papel y textiles. El orden de suministro de la acrilamida no tiene ninguna influencia en la estabilidad frente al agua del papel recubierto de esta manera.

US 4613650 divulga el uso de polímeros en emulsión en los que se adiciona acrilamida de una manera determinada de suministro con el fin de recubrir papel y moquetas. Empleando polímeros de este tipo se mejora la capacidad de impresión sobre el papel.

US 3941912 describe el uso de polímeros en emulsión para recubrir papel.

EP 1316567 A1 describe el uso de polímeros en emulsión para recubrir hormigón, yeso, aglomerado de madera, contrachapado, fibra dura, madera, mortero de cemento, mampostería o cemento.

EP 47380 A1 divulga copolímeros en emulsión de estireno-butadieno- (meta) acrilamida con determinada composición y su uso como aglutinantes para colorantes protectores de corrosión. EP 47380 A1 no contiene declaraciones sobre la influencia de la forma de suministrar en esta aptitud.

De la WO 2006/136575 es conocida la preparación de polímeros en emulsión, para adhesivos sensibles a la presión, los cuales contienen monómeros que contienen grupos carboxilo en forma copolimerizada, y para dicha preparación los monómeros que contienen grupos carboxilo se dosifican más rápido que los demás monómeros. Mediante este proceso de producción se obtienen adhesivos sensibles a la presión que presentan una adhesión mejorada.

De la solicitud internacional WO 2007/125027 se conoce que a la mezcla de reacción pueden dosificarse más lentamente compuestos, que contienen al menos dos grupos insaturados etilénicamente, que los demás monómeros. Los polímeros obtenidos de esta manera muestran una formación de coágulos reducida.

Las dispersiones de polímeros son partículas de polímeros en dispersión en un medio acuoso. Con el propósito de estabilizar el estado coloidal, las partículas de polímero llevan grupos hidrofílicos de monómeros hidrofílicos o emulsionantes en la superficie. Como resultado, las películas poliméricas obtenidas de dispersiones poliméricas presentan propiedades hidrofílicas hasta cierto punto. Sin embargo, para la aplicación en materiales de recubrimiento, más particularmente para la protección de superficies metálicas ante la corrosión, la película polimérica debe incrementar las barreras frente al agua. Por lo tanto, las películas poliméricas deben presentar propiedades hidrófugas tan altas como sean posibles o propiedades hidrofílicas muy bajas. Para estos son particularmente adecuados los copolímeros de estireno/butadieno, que en general muestran una naturaleza hidrófuga bastante alta.

Un objeto de la presente invención fue incrementar la naturaleza hidrófuga de los polímeros en emulsión para la protección anticorrosión.

El objetivo se logró mediante un proceso para proteger sustratos metálicos contra la corrosión el cual comprende los pasos de I) preparar un polímero mediante polimerización en emulsión el cual contiene como componentes de síntesis en forma copolimerizada

(A) al menos un compuesto vinil aromático,

(B) al menos un compuesto con dos enlaces dobles conjugados, etilénicamente insaturados,

(C) al menos un compuesto etilénicamente insaturado y seleccionado del grupo constituido por compuestos con al menos una función amida y hidroxialquil (meta) acrilatos,

(D) opcionalmente al menos otro compuesto, diferente de los compuestos (A) y (C) , con un enlace doble etilénicamente insaturado, y

(E) opcionalmente al menos un compuesto diferente de los compuestos (B) con al menos dos enlaces dobles etilénicamente insaturados,

en cuyo caso al menos una parte de los monómeros se dosifica a la mezcla de reacción durante la polimerización durante un determinado lapso de tiempo (tiempo de dosificación) , y en cuyo caso en la primera mitad del tiempo de reacción a la mezcla de reacción se dosifican menos de la mitad de la cantidad total del monómero (C) ,

II) mezclar opcionalmente el polímero obtenido de esta manera con un producto auxiliar seleccionado del grupo constituido por agentes de control de flujo, espesantes, antiespumantes, materiales de carga, pigmentos, auxiliares de dispersión para pigmentos, inhibidores de corrosión y pigmentos activos de protección ante la corrosión,

III) aplicar la composición de recubrimiento sobre el sustrato metálico y

IV) secar el recubrimiento a una temperatura desde temperatura ambiente hasta 100 °C durante un lapso de tiempo de algunos minutos hasta varios días.

Los polímeros en emulsión que pueden obtenerse según el proceso de la invención muestran una naturaleza hidrófuga elevada, lo cual se evidencia, por ejemplo, en una absorción de agua reducida. Al mismo tiempo, sin embargo, las dispersiones de polímero obtenidas son suficientemente estables. Como una medida de esta estabilidad es posible tomar el hecho de que el almacenamiento de las dispersiones poliméricas de la invención está acompañado por la formación de una fracción más pequeña de coágulo que en el caso de dispersiones poliméricas que tienen la misma composición pero han sido obtenidas mediante dosificación convencional del monómero (C) .

El monómero (A) es al menos uno, de uno a tres, por ejemplo, preferiblemente de uno a dos, más preferiblemente, de manera precisa, un compuesto vinil aromático. Este término se refiere a compuestos que comprenden exactamente un enlace doble insaturados etilénicamente y sistema de anillo aromático. Preferiblemente, el enlace doble insaturados etilénicamente y el sistema de anillo aromático están conjugados.

Ejemplos de tales monómeros son estireno, a-metilestireno, o-cloroestireno, 2-, 3- o 4-viniltolueno, se prefieren estireno y a-metilestireno y particularmente se prefieren estireno.

Los monómeros (B) son al menos uno, de uno a tres, por ejemplo, preferiblemente de uno a dos, más preferiblemente, de manera exacta, un compuesto que comprende dos enlaces dobles insaturados etilénicamente, que están conjugados entre sí, preferiblemente de manera exclusiva; exactamente, un par conjugado de enlaces dobles etilénicamente insaturados.

Ejemplos de tales monómeros son dienos conjugados que contienen preferiblemente de cuatro a ocho átomos de carbono, tales como 1, 3-butadieno, 1, 3-pentadieno, isopreno, cloropreno, ciclopentadieno, ciclohexadieno, preferiblemente 1, 3-butadieno e isopreno, más preferiblemente 1, 3 butadieno.

Los compuestos (C) son al menos uno, de uno a tres, por ejemplo, preferiblemente de uno a dos, más preferiblemente, de manera exacta, un compuesto etilénicamente insaturado que tiene al menos una, de una a dos, por ejemplo, preferiblemente, de manera exacta, una función amida y de uno a dos, preferiblemente de manera exacta uno, enlace doble etilénicamente insaturado, que se selecciona del grupo constituido por

(C1) compuestos con al menos una función amida y

(C2) hidroxialquil (met) acrilatos.

Los compuestos (C1) son compuestos que tienen al menos una, de una a tres, por ejemplo, preferiblemente de una a dos y más preferiblemente, de manera exacta, una función amida.

Por una funcionalidad se entienden aquí funciones carboxamida (- (CO) -N<) las cuales pueden estar no sustituidas, mono-sustituidas o bi-sustituidas en el átomo de nitrógeno de la amida, preferiblemente no sustituidas. En el primer caso preferido la función es (- (CO) -NH2) .

Particularmente preferible, los monómeros (C1) son acrilamidas o metacrilamidas (C1a) .

Ejemplos de monómeros... [Seguir leyendo]

1. Método para proteger sustratos metálicos frente a la corrosión el cual comprende los pasos de

I) producir un polímero mediante polimerización en emulsión el cual contiene como componentes de síntesis en forma copolimerizada

(A) al menos un compuesto vinilaromático,

(B) al menos un compuesto con dos enlaces dobles conjugados, etilénicamente insaturados,

(C) al menos un compuesto etilénicamente insaturado seleccionado del grupo constituido por compuestos con al menos una función amida e hidroxialquil (met) acrilatos,

(D) opcionalmente al menos otro compuesto diferente de los compuestos (A) y (C) con un enlace doble etilénicamente insaturado, y

(E) opcionalmente al menos otro compuesto diferente de los compuestos (B) con al menos dos enlaces dobles etilénicamente insaturados,

en cuyo caso al menos una parte de los monómeros se dosifican a la mezcla de reacción durante la polimerización por un cierto lapso de tiempo (tiempo de dosificación) y en cuyo caso en la primera mitad del tiempo de dosificación a la mezcla de reacción se dosifican menos de la mitad de la cantidad total del monómero (C) ,

II) opcionalmente mezclar el polímero obtenido de esta manera con al menos un producto auxiliar seleccionado del grupo constituido por agentes de control de flujo, espesantes, antiespumantes, materiales de carga, pigmentos, auxiliares de dispersión para pigmentos, inhibidores de corrosión y pigmentos anticorrosivos activos,

III) aplicar la composición de recubrimiento sobre el sustrato metálico y

IV) secar el recubrimiento a una temperatura desde temperatura ambiente hasta 100 °C durante un lapso de tiempo de algunos minutos a varios días.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero (A) es estireno.

3. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el monómero (B) es 1, 3butadieno.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el monómero (C) es acrilamida.

5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el monómero (C) se selecciona del grupo constituido por N-vinilformamida, N-vinilacetamida, N-vinilpirrolidona y N-vinilcaprolactama.

6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el monómero (C) se selecciona del grupo constituido por acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxipropilo, metacrilato de 2-hidroxipropilo, acrilato de 3-hidroxipropilo, metacrilato de 3-hidroxipropilo, acrilato de 4-hidroxibutilo y metacrilato de 4-hidroxibutilo.

7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la composición de los polímeros en emulsión es tal como sigue:

(A) 40 a 80 % en peso,

(B) 20 a 60 % en peso,

(C) 0, 1 a 10 % en peso,

(D) 0 a 30 % en peso,

(E) 0 a 5 % en peso,

con la condición de que la suma sea siempre de 100% en peso.

8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la primera mitad del tiempo de dosificación a la mezcla de reacción no se dosifica más de 45% en peso de la cantidad total del monómero (C) .

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque en los últimos 5% del tiempo de dosificación ya no se dosifica más monómero (C) .

10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sustrato metálico se selecciona del grupo constituido por hierro, acero, cinc, aleaciones de cinc, aluminio y aleaciones de aluminio.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque la superficie del sustrato metálico se recubre con cinc,

aluminio o sus aleaciones, galvanizado de baño caliente, electrogalvanizado, cincado o se recubre previamente con imprimadores.

12. Uso de los polímeros en emulsión según el paso I) de la reivindicación 1 para la protección de sustratos metálicos frente a la corrosión.