Utilización de copolímeros de ésteres vinílicos como aditivos de bajo perfil (LPA).

Utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno,

estabilizados con coloides protectores, en forma depolvos poliméricos, como aditivos de bajo perfil (LPA).

Utilización de copolímeros de ésteres vinílicos como aditivos de bajo perfil (LPA)

El invento se refiere a la utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos como aditivos de bajo perfil (LPA, acrónimo de Low Profile Additive) , a unos procedimientos para la preparación de unas composiciones de polímeros reticulables por radicales, así como a unas piezas constructivas constituidas por materiales compuestos.

Para la producción de piezas constructivas constituidas por materiales compuestos se emplean con frecuencia unas composiciones de polímeros reticulables por radicales, constituidas sobre la base de, por ejemplo, resinas de poliésteres insaturados (resinas UP) . Las resinas de poliésteres insaturados son obtenibles por medio de una policondensación de unos ácidos dicarboxílicos o anhídridos de ácidos dicarboxílicos con unos polioles. Las composiciones de polímeros reticulables por radicales contienen por lo demás unos monómeros con grupos etilénicamente insaturados, en general estireno. El estireno es añadido, por ejemplo, a la composición de un polímero reticulable por radicales, con el fin de disolver al polímero reticulable y con el fin de asegurar que la composición de polímero reticulable por radicales sea una masa capa de fluir. Como otros componentes, las composiciones de polímeros reticulables por radicales contienen con frecuencia todavía unos materiales fibrosos, tales como fibras de vidrio, fibras de carbono o unas correspondientes esterillas fibrosas (del inglés Fiber Reinforced Plastic composites, con el acrónimo de FPR composites = materiales compuestos a base de plásticos reforzados con fibras) , que conducen a un refuerzo de las piezas constructivas constituidas por materiales compuestos, obtenibles por endurecimiento de las composiciones de polímeros reticulables por radicales.

Un problema, que se plantea al realizar la elaboración de tales composiciones de polímeros reticulables por radicales para dar unas piezas constructivas constituidas por materiales compuestos, es la contracción de volumen durante el endurecimiento de la composición de polímero. Con el fin de reducir la contracción al realizar el endurecimiento, se añaden a las composiciones de polímeros reticulables por radicales, por lo tanto, los denominados aditivos de bajo perfil. Los aditivos de bajo perfil reducen la contracción al realizar el endurecimiento, descomponen las tensiones propias, disminuyen la formación de microgrietas, y facilitan el respeto de las tolerancias de producción.

En el caso de los LPA se trata usualmente de unos homo-y copolímeros termoplásticos de poliestireno, poli (metacrilato de metilo) o poli (acetato de vinilo) , que se emplean en forma de resinas sólidas. Así, por ejemplo, en el documento de patente de los EE.UU. US-A 3718714 o en el documento de solicitud de patente alemana DE-A 102006019686 se recomiendan unos copolímeros constituidos sobre la base de acetato de vinilo y unos ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados como LPA para la producción de piezas constructivas constituidas por materiales compuestos sobre la base de unas resinas de poliésteres insaturados. El documento de solicitud de patente europea EP-A 0075765 recomienda, para la producción de piezas constructivas constituidas por materiales compuestos, unas composiciones de polímeros reticulables por radicales, que como LPA contienen unos polímeros constituidos sobre la base de acetato de vinilo o respectivamente de acrilatos de alquilo y adicionalmente unos ésteres de ácidos grasos etilénicamente insaturados.

El documento EP-A 0337931 describe un LPA en forma de un polvo polimérico redispersable constituido sobre la base de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos de ácidos Versáticos para la producción de piezas constructivas constituidas por materiales compuestos, a bajas temperaturas.

Los copolímeros de poli (ésteres vinílicos) habituales hasta ahora como LPA dan lugar, en comparación con un poliestireno y un poli (metacrilato de metilo) , ciertamente en la mayor parte de los casos un gran efecto contra la contracción, pero no pueden satisfacer en lo que se refiere a la pigmentación. Por el concepto de una buena pigmentación se entiende el hecho de que al realizar el endurecimiento de unas composiciones de polímeros endurecibles por radicales, que contienen pigmentos, se obtienen unas piezas constructivas constituidas por materiales compuestos con una imagen coloreada uniformemente; es decir que los pigmentos están distribuidos uniformemente en ellas. Al contrario de esto, en el caso de una mala pigmentación, los pigmentos están distribuidos irregularmente en las piezas constructivas constituidas por materiales compuestos y aparece un denominado efecto de mármol.

Para que los LPA puedan desarrollar su efecto en las composiciones de polímeros endurecibles por radicales, los LPA deben de presentarse en una forma disuelta. De manera desventajosa, la disolución de los LPA habituales dura mucho tiempo. Por lo tanto, los LPA. de un modo habitual, en primer lugar son disueltos en estireno en una etapa de procedimiento que dedica mucho tiempo, realizada por separado, y luego, en esta forma, son incorporados en las composiciones de polímeros endurecibles por radicales. Otro problema más lo constituye el almacenamiento de las soluciones en estireno que contienen LPA, puesto que tales soluciones tienen tendencia a la polimerización incontrolada y adicionalmente se tienen que adoptar medidas técnicas para la evitación de la polimerización prematura.

Ante este antecedente, subsistía la misión de poner a disposición unos aditivos de bajo perfil (LPA) en forma de materiales sólidos, que se puedan emplear sin costosas etapas de procedimiento para la disolución con el fin de producir piezas constructivas constituidas por materiales compuestos y en tal caso conduzcan a un gran efecto contra la contracción y además de esto conduzcan a una buena pigmentación de las piezas constructivas constituidas por materiales compuestos.

De modo sorprendente, el problema planteado por esta misión se resolvió empleando como LPA unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, en forma de unos polvos poliméricos. Estos polvos son capaces de corrimiento así como resistentes al apelmazamiento y se pueden incorporar con facilidad en unas composiciones de polímeros endurecibles por radicales. Los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno en forma de resinas sólidas son, por el contrario, en general pegajosos y tienen tendencia al apelmazamiento.

Es objeto del invento la utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, en forma de polvos poliméricos, como aditivos de bajo perfil (LPA) .

Los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno se pueden obtener mediante una polimerización iniciada por radicales de a) uno o varios ésteres vinílicos, y b) etileno, y eventualmente c) uno o varios otros comonómeros etilénicamente insaturados.

El etileno b) es empleado para la preparación de los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, de manera preferida en una proporción de 5 a 70 % en peso, de manera especialmente preferida en una proporción de 10 a 50 % en peso, y de una manera sumamente preferida en una proporción de 15 a 40 % en peso, en cada caso referida a la masa global de los monómeros empleados en total para la preparación de los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno.

Unos apropiados ésteres vinílicos a) son por ejemplo unos ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos con 1 hasta 15 átomos de C. Unos ésteres vinílicos preferidos son acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, 2-etil-hexanoato de vinilo, laurato de vinilo, acetato de 1-metil-vinilo, pivalato de vinilo y ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición alfa con 5 hasta 13 átomos de C, por ejemplo VeoVa9R o VeoVa10R (nombres comerciales de la entidad Shell) . Se prefiere especialmente el acetato de vinilo.

Los ésteres vinílicos a) se emplean para la preparación de los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno de manera preferida en una proporción de 30 a 95 % en peso, de manera especialmente preferida en una proporción de 50 a 90 % en peso, y de manera sumamente preferida en una proporción de 60 a 95 % en peso, en cada caso referida a la masa global de los monómeros empleados en total para la preparación de los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno.

Como comonómeros c) se pueden escoger uno o varios monómeros tomados del conjunto que comprende ésteres de ácido metacrílico o ésteres de ácido acrílico de ácidos carboxílicos con alcoholes no ramificados o ramificados... [Seguir leyendo]

1. Utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, en forma de polvos poliméricos, como aditivos de bajo perfil (LPA)

2. Utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno son obtenibles mediante una polimerización iniciada por radicales de a) uno o varios ésteres vinílicos, y b) etileno, y eventualmente c) uno o varios otros comonómeros etilénicamente insaturados.

3. Utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno contienen de 5 a 70 % en peso de etileno b) , referido a la masa global de los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno.

4. Utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizada por que como ésteres vinílicos a) se emplean unos ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos con 1 hasta 15 átomos de C.

5. Utilización de unos copolímeros de ésteres vinílicos y etileno de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizada por que los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, son estabilizados en forma de polvos poliméricos con uno o varios coloides protectores o con uno o varios agentes emulsionantes.

6. Utilización de copolímeros de ésteres vinílicos y etileno de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizada por que los copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, en forma de polvos poliméricos, tienen unos diámetros medios de partículas comprendidos entre 0, 1 y 500 micrómetros (la determinación se efectúa de acuerdo con Coulter) .

7. Composiciones de polímeros, reticulables por radicales, que contienen uno o varios polímeros reticulables por radicales, uno o varios monómeros etilénicamente insaturados (monómeros reactivos) y eventualmente unos agentes iniciadores, eventualmente unos materiales de carga, así como eventualmente otros aditivos, caracterizadas por que están contenidos adicionalmente uno o varios copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, en forma de polvos poliméricos.

8. Composiciones de polímeros reticulables por radicales de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizadas por que como polímeros reticulables por radicales se emplean unas resinas de poliésteres insaturados o resinas de ésteres vinílicos.

9. Procedimiento para la producción de unas composiciones de polímero reticulables por radicales mediante mezcladura de uno o varios polímeros reticulables por radicales, de uno o varios monómeros etilénicamente insaturados (monómeros reactivos) y eventualmente de unos agentes iniciadores, eventualmente de unos materiales de carga, eventualmente de unos materiales de refuerzo así como eventualmente de otros/as aditivos o adiciones, caracterizado por que adicionalmente se añaden a la mezcla uno o varios copolímeros de ésteres vinílicos y etileno, estabilizados con coloides protectores, en forma de polvos poliméricos.

10. Piezas constructivas constituidas por materiales compuestos, obtenibles por endurecimiento de las composiciones de polímeros reticulables por radicales de acuerdo con la reivindicación 7 u 8.