PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE UNA DISPERSION ACUOSA DE POLIMEROS.

Procedimiento para la obtención de una dispersión acuosa de polímeros con un contenido en materia sólida de polímeros de X % en peso con ayuda de la polimerización acuosa en emulsión,

iniciada por medio de radicales, en un recipiente para la polimerización, caracterizado porque se prepara en el recipiente para la polimerización una dispersión acuosa de polímeros con un contenido en materia sólida de polímeros de X+Y % en peso por medio de la polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, esta dispersión acuosa de polímeros se transfiere a un recipiente, el recipiente para la polimerización se enjuaga con agua y el agua de enjuagado obtenida se utiliza para la dilución de la dispersión acuosa de polímeros en el recipiente hasta un contenido en materia sólida de X % en peso

Procedimiento para la obtención de una dispersión acuosa de polímeros.

El objeto de la presente invención es un procedimiento para la obtención de una dispersión acuosa de polímeros con un contenido en materia sólida de polímeros de X % en peso, por medio de una polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales en un recipiente para la polimerización, cuyo procedimiento se caracteriza porque se prepara, en el recipiente para la polimerización, una dispersión acuosa de polímeros con un contenido en materia sólida de polímeros de X+Y % en peso, con ayuda de la polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, esta dispersión acuosa de polímeros se transfiere a un recipiente, el recipiente para la polimerización se enjuaga con agua y el agua de enjuagado obtenida se utiliza para la dilución de la dispersión acuosa de polímeros en el recipiente hasta un contenido en materia sólida de X % en peso.

Las dispersiones acuosas de polímeros son conocidas en general. En este caso se trata de sistemas fluidos, que contienen, como fase dispersa en el medio acuoso para la dispersión, madejas de polímeros que están constituidas por varias cadenas de polímeros entrelazadas recíprocamente, que se denomina matriz polímera o partículas de polímeros, que se encuentran en una distribución dispersada. El diámetro medio de las partículas de polímeros se encuentra con frecuencia en el intervalo comprendido entre 10 y 1.000 nm, de manera especial se encuentra en el intervalo comprendido entre 50 y 600 nm. Las dispersiones acuosas de polímeros son empleadas como agentes aglutinantes en un gran número de aplicaciones industriales, por ejemplo en las pinturas o en los revoques, en los recubrimientos para cuero, papel o películas de materiales sintéticos así como en forma de componentes en los pegamentos.

De manera especial, las dispersiones acuosas de polímeros pueden ser obtenidas con ayuda de la polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, de monómeros etilénicamente insaturados. Este método ha sido descrito en múltiples ocasiones y, por consiguiente, es suficientemente conocido por el técnico en la materia [véanse, por ejemplo, las publicaciones Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 8, páginas 659 hasta 677, John Wiley & Sons, Inc., 1987; D.C. Blackley, Emulsion Polymerisation, páginas 155 hasta 465, Applied Science Publishers, Ltd., Essex, 1975; D.C. Blackley, Polymer Latices, 2nd Edition, Vol. 1, páginas 33 hasta 415, Chapman & Hall, 1997; H. Warson, The Applications of Synthetic Resin Emulsions, páginas 49 hasta 244, Ernest Benn, Ltd., Londres, 1972; D. Diederich, Chemie in unserer Zeit 1990, 24, páginas 135 hasta 142, Verlag Chemie, Weinheim; J. Piirma, Emulsion Polymerisation, páginas 1 hasta 287, Academic Press, 1982; F. Holscher, Dispersionen synthetischer Hochpolymerer, páginas 1 hasta 160, Springer-Verlag, Berlín, 1969 y la memoria descriptiva de la patente DE-A 40 03 422]. La polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, se lleva a cabo de manera usual de tal manera, que se distribuye en dispersión en medio acuoso, al menos, un monómero etilénicamente insaturado, con frecuencia por medio del empleo concomitante de agentes auxiliares para la dispersión y se lleva a cabo la polimerización por medio de, al menos, un iniciador de la polimerización por medio de radicales. En este caso se preparan las dispersiones acuosas de polímeros, por regla general, con el contenido en materia sólida de polímeros con el que son suministradas a los clientes las dispersiones acuosas de polímeros listas para su utilización o bien con el que incluso son elaboradas ulteriormente.

La realización de la polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, se lleva a cabo, de manera especial, a escala industrial, por regla general, de una manera semicontinua en recipientes para la polimerización equipados de manera costosa desde el punto de vista de la instalación así como desde el punto de vista de la ingeniería de medición y de regulación - y que, por consiguiente, son caros -, cuyos recipientes se denominan reactores de polimerización, con lo cual se buscan para estos reactores tiempos cortos del ciclo o bien elevados rendimientos espacio/tiempo. Esto se consigue de manera especial porque se produce en campañas, es decir que se preparan sucesivamente dispersiones acuosas de polímeros con la misma composición de conformidad con rutinas idénticas de fabricación y se transfieren hasta un recipiente para la reacción equipado de una manera más sencilla desde el punto de vista técnico, por ejemplo se transfieren hasta un reactor denominado de purga (blow-down), en un recipiente de confección o en un recipiente de arrastre por vapor para llevar a cabo la elaboración ulterior, especialmente para llevar a cabo la polimerización final y para eliminar los componentes orgánicos fácilmente volátiles. Con objeto de conseguir en este caso tiempos del ciclo tan cortos como sea posible en el reactor de la polimerización, no se limpia, por regla general, el reactor para la polimerización entre las cargas individuales de una campaña, es decir tras el vaciado completo del reactor para la polimerización de la carga precedente y la disposición de cantidades parciales o de cantidades totales de las materias primas individuales de la carga siguiente. En cualquier caso, se limpia el reactor para la polimerización entre las campañas individuales, es decir cuando se lleva a cabo un cambio de producto para obtener una dispersión acuosa de polímeros diferente, que presente, por ejemplo, otra composición de los polímeros y que, por consiguiente, se prepare de conformidad con otra rutina de obtención. En este caso, se lleva a cabo la limpieza por regla general de tal manera, que el reactor para la polimerización se enjuaga con agua, frecuentemente por medio de cabezas pulverizadoras de agua instaladas de forma fija o empleadas de manera temporal. El agua de limpieza, que se obtiene en este caso, contiene en pequeñas cantidades polímeros finamente divididos y el técnico en la materia lo conoce como el denominado "agua blanca". Las aguas blancas, que se obtienen durante la limpieza o bien durante el enjuagado de las piezas de la instalación, especialmente de los reactores para la polimerización, es decir dispersiones acuosas de polímeros muy diluidas, son sometidas, por regla general, a una precipitación y a una combustión, son aportadas en las aguas residuales que requieren ser sometidas a tratamiento para llevar a cabo la degradación biológica o, en casos individuales, son concentradas de una manera onerosa, por medio de una ultrafiltración [véanse, a este respecto, por ejemplo las publicaciones EP-A 512736, EP-A 527386, WO 95/05344, US-B 6248809 así como la publicación J. Zahka y L. Mir, Chem. Eng. Progr. 73 (1977), páginas 53 hasta 55]. Como consecuencia se producen pérdidas de producto o mayores costes de elaboración. Por otra parte, las dispersiones acuosas de polímeros, preparadas en campañas, presentan, con frecuencia, coagulados indeseables de polimerización. Estos coagulados de polimerización con un tamaño de las partículas de pocas micras hasta pocos centímetros pueden disminuir la claridad de las películas de polímeros que se obtienen a partir de las dispersiones acuosas de polímeros ("stippen"), pueden reducir la fuerza de aglutinación de los polímeros en las formulaciones para pinturas, para revoques, para recubrimientos o para pegamentos o pueden conducir a depósitos perjudiciales en las instalaciones de producción y en las máquinas de transformación.

La tarea de la presente invención consistía en proporcionar un procedimiento para la obtención de una dispersión acuosa de polímeros, que garantizase tiempos cortos para el ciclo, que redujese las pérdidas de producto y/o los costes de elaboración y/o que proporcionase una dispersión acuosa de polímeros con un contenido reducido en coagulado.

Por consiguiente, se encontró el procedimiento que ha sido descrito precedentemente.

Para la obtención de las dispersiones acuosas de polímeros entran en consideración, de manera especial, los compuestos etilénicamente insaturados, que pueden ser polimerizados de manera sencilla por medio de radicales, a título de monómero etilénicamente insaturado, al menos único, tal como por ejemplo el etileno, los monómeros vinilaromáticos, tales como el estireno, el a-metilestireno, el o-cloroestireno o los viniltoluenos, los halogenuros de vinilo, tales como el cloruro de vinilo o el cloruro de vinilideno, los ésteres constituidos por el alcohol vinílico y por ácidos monocarboxílicos que presentan desde...

1. Procedimiento para la obtención de una dispersión acuosa de polímeros con un contenido en materia sólida de polímeros de X % en peso con ayuda de la polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, en un recipiente para la polimerización, caracterizado porque se prepara en el recipiente para la polimerización una dispersión acuosa de polímeros con un contenido en materia sólida de polímeros de X+Y % en peso por medio de la polimerización acuosa en emulsión, iniciada por medio de radicales, esta dispersión acuosa de polímeros se transfiere a un recipiente, el recipiente para la polimerización se enjuaga con agua y el agua de enjuagado obtenida se utiliza para la dilución de la dispersión acuosa de polímeros en el recipiente hasta un contenido en materia sólida de X % en peso.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero contiene en forma incorporada por polimerización

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la dispersión acuosa de polímeros se somete en el recipiente a un tratamiento final para llevar a cabo la reducción del contenido en monómeros residuales.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se cumple que X =q 40 y =q 60 e Y =q 0,1.