PREPARACIÓN DE COPOLÍMEROS DE ACETATO DE VINILO Y ÉSTERES VINÍLICOS, CON UN PEQUEÑO CONTENIDO DE ÉSTERES VINÍLICOS QUE HIERVEN A ALTAS TEMPERATURAS.

Procedimiento para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con un contenido de ≤

1.000 ppm de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, con un punto de ebullición de ≥ 150ºC a 1.013 hPa, mediante una polimerización iniciada por radicales de 4,9 hasta 95 % en peso de acetato de vinilo, de 4,9 hasta 95 % en peso de uno o varios ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, así como eventualmente de 0,1 a 40 % en peso de uno o varios monómeros auxiliares etilénicamente insaturados, caracterizado porque adicionalmente se añade de 0,1 a 40 % en peso de acetato de vinilo en el caso de un grado de conversión de la polimerización de 65 hasta 99,9 %, y el contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, no polimerizados, en los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos se disminuye mediante una polimerización posterior, en la que se añade un agente iniciador, eventualmente disuelto en acetato de vinilo o en uno o varios monómeros auxiliares etilénicamente insaturados o en uno o varios disolventes, y se calienta a 40ºC hasta 200ºC, refiriéndose los datos en % en peso en cada caso al peso total de los monómeros y sumándose en cada caso hasta llegar a 100 % en peso.

El invento se refiere a un procedimiento para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos, con un pequeño contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, así como a la utilización de los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos, que son obtenibles con el procedimiento.

Los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos en forma de resinas sólidas son accesibles mediante una copolimerización iniciada por radicales de acetato de vinilo y de ésteres vinílicos de acuerdo con el procedimiento de polimerización en masa o en solución. No obstante, en particular en el caso de unas correspondientes copolimerizaciones con una proporción de  20 % en peso de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, referida al peso total de los monómeros, se obtienen unos copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con altos contenidos de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, no polimerizados. Esto, sin embargo, en el caso del uso de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos, tal como por ejemplo como un componente en agentes de revestimiento, resulta desventajoso, puesto que los ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, no polimerizados, pueden dar lugar a un empeoramiento de las propiedades adhesivas o a defectos superficiales (en inglés pinholes = picaduras) de los revestimientos, o respectivamente pueden migrar hasta junto a la superficie de los revestimientos, lo cual conduce a unas superficies untuosas. Por lo demás, los ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas son unas sustancias orgánicas volátiles, (sustancias VOC, acrónimo de VolatiIe Organic Compounds), que, a partir de productos de uso se pueden entregar al medio ambiente y de esta manera perjudican a la salud así como al medio ambiente. De acuerdo con la definición de la Organización Mundial de la Salud, las sustancias VOC tienen a la presión atmosférica un intervalo de ebullición de 60 hasta 250ºC. Entre las sustancias VOC se cuentan p.ej. compuestos tomados del conjunto de sustancias formado por los alcanos, los alquenos, los compuestos aromáticos, los terpenos, los hidrocarburos halogenados, los ésteres, los aldehídos o las cetonas. Ejemplos de ésteres vinílicos volátiles, que hierven a altas temperaturas, son laurato de vinilo (p. de eb. 254ºC/1.013 hPa) o ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos ramificados en posición α, tales como VeoVa9R (p. de eb. 185-200ºC/ 1.013 hPa) o VeoVa10R (p. de eb. 244-247ºC/1.013 hPa) (ambos son nombres comerciales de la entidad Hexion).

El contenido de monómeros no polimerizados (monómeros residuales) en los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos se puede disminuir, por ejemplo, separando por destilación los monómeros residuales a partir de los copolímeros, tal como se describe por ejemplo en el documento de solicitud de patente alemana DE-A 102007015941. En el documento DE-A 10215961 se recomienda llevar a cabo unas correspondientes destilaciones mediando empleo de agentes de arrastre tales como isopropanol o agua (destilación por arrastre = stripping en inglés). El documento DEA 1940479 describe un procedimiento para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con un pequeño contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, mediante una polimerización iniciada por radicales de 50 % en peso de acetato de vinilo y de 50 % en peso de uno o varios ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas (p.ej. laurato de vinilo), el cual está caracterizado porque adicionalmente se añade 5 % en peso de acetato de vinilo en el caso de un grado de conversión de la polimerización de 80 %. Sin embargo, el documento DE-A 1940479 no describe ninguna polimerización posterior. Alternativamente, los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos pueden ser sometidos a una polimerización posterior, mediando una adición de cantidades adicionales de un agente iniciador, con lo cual se disminuye el contenido de monómeros residuales.

Es desventajoso en este caso el hecho de que la polimerización posterior o respectivamente la destilación por arrastre prolonga manifiestamente el período de tiempo total (periodo de tiempo de ciclo) para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos partiendo de los correspondientes monómeros, y a pesar de todo no se hacen accesibles copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con unos contenidos de monómeros residuales que hierven a altas temperaturas, que estén situados manifiestamente por debajo de 1.000 ppm (partes por millón). La eliminación de monómeros residuales mediante una destilación o una destilación por arrastre es dificultada o respectivamente hecha imposible en particular cuando se trata de unos monómeros que hierven a altas temperaturas, tales como por ejemplo ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas. También para la eliminación de monómeros residuales mediante una destilación por arrastre se necesita una cierta volatilidad de los monómeros no polimerizados. En particular, en el caso de la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos a la escala técnica, no es posible de ninguna manera rentable una separación suficiente de monómeros residuales que hierven a altas temperaturas mediante una destilación o una destilación por arrastre. Una polimerización posterior está vinculada con la desventaja de que como reacción secundaria aparece una reticulación o un injerto de los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos, con lo cual se perjudican las propiedades de los productos, tal como por ejemplo su viscosidad. Tales reacciones secundarias aparecen en particular cuando se llevan a cabo consecutivamente varias polimerizaciones posteriores.

Subsistía, por lo tanto, la misión de poner a disposición unos procedimientos para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con un pequeño contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, en los cuales no aparezcan las desventajas arriba mencionadas.

Son objeto del invento unos procedimientos para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con un contenido de  1.000 ppm de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas con un punto de ebullición de  150ºC a 1.013 hPa, mediante una polimerización iniciada por radicales de 4,9 hasta 95 % en peso de acetato de vinilo, de 4,9 hasta 95 % en peso de uno o varios ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, así como eventualmente de 0,1 a 40 % en peso de uno o varios monómeros auxiliares etilénicamente insaturados, los cuales están caracterizados porque adicionalmente se añade de 0,1 a 40 % en peso de acetato de vinilo en el caso de un grado de conversión de la polimerización de 65 a 99,9 %, y el contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, no polimerizados, en los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos se disminuye mediante una polimerización posterior, en la que se añade un agente iniciador, eventualmente disuelto en acetato de vinilo o en uno o varios monómeros auxiliares etilénicamente insaturados o en uno o varios disolventes, y se calienta a 40 hasta 200ºC, refiriéndose los datos en % en peso en cada caso al peso total de los monómeros, y sumándose en cada caso hasta llegar a 100 % en peso.

Un pequeño contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas significa que los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos tienen un contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas que de manera preferida es de  500 ppm, de manera especialmente preferida de  200 ppm, de manera muy especialmente preferida de  100 ppm y de manera sumamente preferida de  50 ppm.

Los ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas tienen conforme al invento un punto de ebullición que de manera preferida es de  175ºC a 1.013 hPa, de manera sumamente preferida de  200ºC a 1.013 hPa.

Los preferidos ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas son unos ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos lineales con 5 hasta 20 átomos de C o unos ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición alfa con 5 hasta 20 átomos de C. Ejemplos de preferidos ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas son laurato de vinilo, estearato de vinilo y neodecanoato de vinilo. Un éster vinílico que hierve a altas temperaturas, especialmente preferido, es el laurato de vinilo.

La proporción de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos con un contenido de  1.000 ppm de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, con un punto de ebullición de  150ºC a 1.013 hPa, mediante una polimerización iniciada por radicales de 4,9 hasta 95 % en peso de acetato de vinilo, de 4,9 hasta 95 % en peso de uno o varios ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, así como eventualmente de 0,1 a 40 % en peso de uno o varios monómeros auxiliares etilénicamente insaturados, caracterizado porque adicionalmente se añade de 0,1 a 40 % en peso de acetato de vinilo en el caso de un grado de conversión de la polimerización de 65 hasta 99,9 %, y el contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas, no polimerizados, en los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos se disminuye mediante una polimerización posterior, en la que se añade un agente iniciador, eventualmente disuelto en acetato de vinilo o en uno o varios monómeros auxiliares etilénicamente insaturados o en uno o varios disolventes, y se calienta a 40ºC hasta 200ºC, refiriéndose los datos en % en peso en cada caso al peso total de los monómeros y sumándose en cada caso hasta llegar a 100 % en peso.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido de ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas es de  500 ppm.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 2, caracterizado porque los ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas tienen un punto de ebullición que es de manera preferida de  150ºC a 1.013 hPa.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque como ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas se emplean ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos lineales con hasta 20 átomos de C y/o ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición alfa con 5 hasta 20 átomos de C.

5. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque como ésteres vinílicos que hierven a altas temperaturas se emplean uno o varios monómeros seleccionados entre el conjunto que comprende laurato de vinilo, estearato de vinilo y neodecanoato de vinilo.

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque el contenido de monómeros residuales en los copolímeros de acetato de vinilo y ésteres vinílicos se disminuye mediante una destilación o una destilación por arrastre.

7. Utilización de los productos de procedimiento procedentes de las reivindicaciones 1 hasta 6 como agentes aglutinantes para barnices, y para la producción de agentes de forrado.

8. Utilización de los productos de procedimiento procedentes de la reivindicaciones 1 hasta 6 como materiales de base para aprestos, masas de gomas de mascar o como un aditivo de bajo perfil.