ES2237327B1 - Procedimiento para la preparacion de dispersiones polimericas acuosas reforzadas con resina. - Google Patents
Procedimiento para la preparacion de dispersiones polimericas acuosas reforzadas con resina.Info
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Abstract
Procedimiento para la preparación de dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con resina. La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de una dispersión polimérica acuosa reforzada con resina, caracterizado porque comprende las etapas de (i) polimerización en miniemulsión y (ii) polimerización en emulsión. Dicho procedimiento permite obtener dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con propiedades mecánicas, físicas y coloidales mejoradas. Así, los látex reforzados resultantes presentan un alto contenido en sólidos, una viscosidad adecuada en cuanto a redispersabilidad y humectación del sustrato, así como otras características tales como: brillo intensificado, dispersabilidad de humectación del pigmento, resistencia de penetración, humectación mejorada del sustrato, gran estabilidad mecánica y al cizallamiento, gran estabilidad frente a la congelación/descongelación y gran fracción volumétrica de polímero. Dichas características confieren especiales ventajas a dichoslátex reforzados para su uso en aplicaciones de artes gráficas y en otras aplicaciones de recubrimiento similares.
Description
Procedimiento para la preparación de dispersiones
poliméricas acuosas reforzadas con resina.
La presente invención se refiere al campo de las
dispersiones poliméricas, más concretamente a un procedimiento para
preparar dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con resina que
presentan propiedades mecánicas, físicas y coloidales mejoradas. En
particular, se refiere a un procedimiento de preparación de
dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con resina que comprende
dos etapas: una primera etapa de polimerización en miniemulsión y
una segunda etapa de polimerización en emulsión convencional.
La preparación de dispersiones poliméricas
acuosas mediante la técnica denominada "polimerización en
miniemulsión" es conocida desde hace varios años. Dicha
polimerización en miniemulsión presenta grandes ventajas con
respecto a la polimerización en emulsión convencional tal como la
posibilidad de encapsular o, incluso, incorporar, componentes
hidrófobos en el polímero durante la polimerización. La
polimerización en miniemulsión requiere la presencia de, además de
los monómeros, el agua y el tensioactivo usados en la polimerización
en emulsión convencional, un componente adicional que estabilice
las gotitas de emulsión formadas durante el proceso de miniemulsión,
y antes y durante el proceso de polimerización. Estos componentes
adicionales, denominados a veces
co-estabilizadores, son normalmente componentes
hidrófobos con muy baja o nula solubilidad en agua y con buena
miscibilidad con el monómero. En la solicitud de patente WO 0029451
y en la patente US 5,686,518 se describen una serie de componentes
hidrófobos adecuados para la estabilización de miniemulsiones.
Además de dichos componentes hidrófobos, las miniemulsiones
descritas en dichos documentos requieren un tensioactivo tal como
laurilsulfato sódico u otros alquilsulfatos, dodecilbencenosulfonato
sódico u otros alquil o arilsulfonatos, estearato sódico u otras
sales de ácidos grasos, o poli(alcohol vinílico), a fin de
estabilizar las gotitas de emulsión antes y durante el proceso de
polimerización, y las partículas de polímero obtenidas tras la
polimeriza-
ción.
ción.
Igualmente, también se conoce desde años la
preparación de dispersiones poliméricas acuosas mediante la técnica
denominada "polimerización en emulsión". Dicha tecnología está
ampliamente descrita y es bien conocida en la práctica
industrial.
Por otro lado, la preparación de dispersiones
poliméricas acuosas reforzadas con resina también es conocida en el
estado de la técnica. Concretamente, en las patentes US 4,839,413 y
US 4,954,558 se describe un procedimiento para la preparación de
polímeros en emulsión reforzados con resina mediante la adición de
una resina de bajo peso molecular durante el proceso de
polimerización en emulsión. Sin embargo, los látex reforzados
resultantes presentan un limitado contenido en sólidos.
Asimismo, las condiciones generales usadas para
la preparación de estos látex reforzados constituyen el objeto de
investigación de Lee y col. (véanse Lee Y.D., Hwu H.D., J. Polym.
Res. 7(2), 115 (2000); Lee Y.D., Hwu H.D., Polymer 41, 5695
(2000); y Lee Y.D. et al., Colloids Surf. A. Phys Chem. Eng.
Asp. 153, 89 (1999)).
Mediante estas técnicas de polimerización en
emulsión convencional se obtienen dispersiones poliméricas acuosas
reforzadas con resina con un contenido en sólidos de
aproximadamente el 50% en peso, usando un rango limitado de tipos de
resinas ASR (resinas solubles en álcali) en forma neutralizada en
una concentración del 30-43%, en peso basado en el
peso total de monómero usado en la polimeriza-
ción.
ción.
En la solicitud de patente europea en tramitación
de los presentes inventores EP 030032805.4, que se incorpora como
referencia para la presente invención, se describe un procedimiento
para la preparación de dispersiones acuosas reforzadas con resina
mediante polimerización en miniemulsión, que reduce la cantidad
mínima necesaria de resina ASR para obtener un látex estable con un
contenido en sólidos del 50% en peso, y en el que se puede usar un
rango mayor de resinas ASR. En dicho procedimiento, además, no se
usan tensioactivos o se usan en cantidades muy reducidas. Sin
embargo, los látex reforzados resultantes tienen un valor de
viscosidad tal que presentan unas pobres características en cuanto a
redispersabilidad y humectación del sustrato.
Así pues, las tecnologías actuales para la
preparación de dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con
resina presentan las siguientes desventajas:
- -
- el látex reforzado obtenido tiene una concentración de sólidos limitada, así como una viscosidad que lo hace poco idóneo en la industria de la impresión;
- -
- el tipo de resinas ASR que pueden usarse es restringido;
- -
- se usa una elevada cantidad de resina ASR.
Sorprendentemente, los presentes autores han
descubierto que un proceso en el que se combinan las dos etapas, es
decir, una primera etapa de polimerización en miniemulsión y una
segunda etapa de polimerización en emulsión convencional, permite
obtener dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con resina con
propiedades mecánicas, físicas y coloidales mejoradas. Así, los
látex reforzados resultantes presentan un alto contenido en sólidos,
una viscosidad adecuada y buenas propiedades en cuanto a
redispersabilidad y humectación del sustrato, así como otras
características tales como brillo intensificado, dispersabilidad de
humectación del pigmento, resistencia de penetración, humectación
mejorada del sustrato, gran estabilidad mecánica y al cizallamiento,
gran estabilidad frente a la congelación/descongelación y gran
fracción volumétrica de polímero. Dichas características les
confieren especiales ventajas para su uso en aplicaciones de artes
gráficas y en otras aplicaciones de recubrimiento similares.
Además, el procedimiento de preparación de
dispersiones poliméricas acuosas reforzadas con resina de acuerdo
con la invención permite un mejor control de la viscosidad, requiere
una cantidad total menor de resina de bajo peso molecular, así como
una amplia variedad de tipos de dichas resinas que pueden usarse (es
decir, una gran flexibilidad en la utilización de tipos y
concentración de las principales materias primas empleadas en el
proceso), con las consiguientes ventajas técnicas y económicas
(coste unitario mas bajo, mejor utilización de la capacidad
productiva instalada, etc.).
La presente invención tiene por objeto
proporcionar un procedimiento para la preparación de una dispersión
polimérica acuosa reforzada con resina.
La presente invención proporciona un
procedimiento para la preparación de una dispersión polimérica
acuosa reforzada con resina, caracterizado porque comprende las
etapas de:
- i)
- polimerización en miniemulsión; y
- ii)
- polimerización en emulsión.
En una realización particular del procedimiento
de la invención, la etapa (i) de polimerización en miniemulsión
comprende las etapas:
- (a)
- formar una mezcla que comprende agua, al menos un polímero anfifílico estabilizador, al menos un co-estabilizador hidrófobo, y al menos un monómero \alpha,\beta-etilénicamente insaturado;
- (b)
- someter la mezcla formada en la etapa (a) a homogenización para formar una miniemulsión que comprende gotitas estabilizadas, que tienen un diámetro medio de 10-1000 nm y que comprenden al menos un co-estabilizador hidrófobo y al menos un monómero \alpha,\beta-etilénicamente insaturado, dispersas en una fase acuosa;
- (c)
- polimerizar el monómero dentro de las gotitas para obtener una dispersión polimérica acuosa.
Una vez preparada la dispersión polimérica acuosa
o látex, se lleva a cabo una segunda etapa para obtener la
dispersión polimérica acuosa reforzada con resina. Así, en otra
realización particular, la etapa (ii) de polimerización en emulsión
comprende las etapas:
- (d)
- cargar en un reactor la dispersión polimérica acuosa obtenida en la etapa (c);
- (e)
- cargar después en dicho reactor al menos un monómero \alpha,\beta-etilénicamente insaturado, al menos un polímero anfifílico estabilizador y al menos un generador de radicales libres;
- (f)
- polimerizar la mezcla resultante de la etapa (e).
La adición de los compuestos de la etapa (e) se
realiza como preemulsión o en corrientes separadas, preferiblemente
en corrientes separadas. En caso de añadirlos en forma de
preemulsión, esta se habrá sometido previamente a un proceso de
homogeneización. En una realización preferida, la etapa (ii) de
polimerización en emulsión se llevará a cabo de forma semicontinua
añadiendo los compuestos de la etapa (e) en corrientes
separadas.
El uso de un polímero anfifílico estabilizador
tal como se define en la presente solicitud permite preparar
miniemulsiones estables sin necesidad de añadir tensioactivos
convencionales tales como alquil, aril, alquilaril, y
arilalquilsulfatos y sulfonatos.
En una realización particular, el polímero
anfifílico estabilizador tiene un peso molecular promedio en
número, Mn, de 800-100000, preferiblemente de
900-50.000, más preferiblemente de
1000-25000; y un índice de acidez de
50-400 mg KOH/g, preferiblemente de
100-350 mg KOH/g, más preferiblemente de
150-300 mg KOH/g. El número ácido se define como la
cantidad de hidróxido potásico (expresada en miligramos) necesaria
para neutralizar por completo un gramo de polímero.
El polímero anfifílico estabilizador usado en el
procedimiento de la invención, exhibe un adecuado equilibrio
hidrofobia/hidrofilia de modo que es adecuado para la estabilización
de emulsiones de aceite-en-agua.
Así, en una realización particular el polímero anfifílico
estabilizador es un polímero derivado de una combinación de
monómeros hidrófobos, y de monómeros hidrófilos que incorporan
funciones ácido o funciones precursoras de ácido. Los polímeros
anfifílicos adecuados para el procedimiento de la presente
invención tienen una temperatura de transición vítrea, Tg, en el
intervalo de -60ºC a 150ºC, preferiblemente por encima de la
temperatura ambiente, más preferiblemente en el intervalo de 80ºC a
130ºC.
En una realización preferida, el polímero
anfifílico estabilizador es una combinación de un monómero
etilénicamente insaturado hidrófobo y de un monómero etilénicamente
insaturado hidrófilo con funciones de tipo ácido carboxílico, ácido
sulfónico, carboxilato, sulfonato, fosfato, fosfonato o anhídrido
opcionalmente hidrolizado o modificado por un alcohol o una amina.
En otra realización preferida, el polímero anfifílico estabilizador
es una combinación de un poliuretano con un poliéster con una
función ácido.
Preferiblemente, el polímero anfifílico
estabilizador es un copolímero procedente de la polimerización por
adición de uno o más monómeros etilénicamente insaturados
hidrófobos tales como estireno, ésteres de ácido acrílico y
metacrílico, isobutileno o derivados del mismo, con uno o más
monómeros etilénicamente insaturados hidrófilos tales como monómeros
carboxílicos (ácido acrílico, ácido metacrílico o ácido itacónico,
por ejemplo); monómeros sulfónicos o sales (ácido estirenosulfónico
o ácido
acrilamido-2-metil-propanosulfónico,
por ejemplo); monómeros fosfato (metacrilato fosfato de
etilenglicol, por ejemplo); monómeros fosfonato (ácido
vinilfosfónico, por ejemplo); anhídridos (anhídrido maleico, por
ejemplo), este último hidrolizado o modificado opcionalmente con un
alcohol o una amina.
En una realización particular, dicho polímero
anfifílico estabilizador es un copolímero derivado de estireno y
anhídrido maleico o un copolímero derivado de estireno,
\alpha-metil-estireno y ácido
acrílico, o un copolímero derivado de estireno, acrilato de
2-etilhexilo, acrilato de butilo y ácido
acrílico.
Otros polímeros anfifílicos adecuados para el
procedimiento de la presente invención son aquellos derivados de la
polimerización en etapas tales como poliuretanos y poliésteres con
funciones ácido. Los poliuretanos adecuados son los obtenidos a
partir de un prepolímero de poliuretano que es el producto de
reacción de:
(A) al menos un poliisocianato (tal como
diisocianato de isoforona, diisocianato de diciclohexilmetano o
diisocianato de tetrametilxilileno),
(B) al menos un compuesto orgánico que contiene
al menos dos grupos reactivos que pueden reaccionar con isocianatos
(tales como polioles poliéster, polioles poliéter y polioles
policarbonato que tienen un peso molecular promedio en número en el
intervalo de 400 a 5.000), y
(C) al menos un alcohol o un poliol capaz de
reaccionar con un grupo isocianato y que contiene grupos
funcionales adicionales que son susceptibles de proporcionar una
buena dispersión en agua y que proporcionan una función ácido.
Dicho alcohol o poliol presenta típicamente grupos funcionales tales
como grupos sal aniónica, o precursores similares que pueden
convertirse posteriormente en dichos grupos sal aniónica tales como
grupos ácido carboxílico o sulfónico. Los grupos sal carboxilato
incorporados en los prepolímeros de poliuretano terminados en
isocianato provienen generalmente de ácidos hidroxicarboxílicos
representados por la fórmula general
(HO)xR(COOH)y, en la que R representa un
residuo hidrocarburo lineal o ramificado con de 1 a 12 átomos de
carbono, y x e y son, de modo independiente, números enteros de 1 a
3. Los ácidos hidroxicarboxílicos de mayor preferencia son los
ácidos \alpha,\alpha-dimetilolalcanoicos, en
los que x=2 e y=1 en la anterior fórmula general, tal como, por
ejemplo, el ácido 2,2-dimetilolpropiónico.
En una realización particular, el polímero
anfifílico estabilizador tiene una solubilidad en la fase acuosa de
la miniemulsión de al menos 10^{-2} g/l, preferiblemente de al
menos 10^{-1}g/l, y más preferiblemente de al menos 1 g/l.
En otra realización particular, el polímero
anfifílico estabilizador se emplea en una cantidad del 0,5% al 35%
en peso con respecto al peso total de monómero
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado usado en
ambas etapas (i) e (ii).
En la etapa (i) de polimerización en
miniemulsión, la cantidad de polímero anfifílico estabilizador
empleado debe ser preferiblemente inferior al 3% en peso, más
preferiblemente inferior al 1,5% en peso, con respecto al peso total
de monómero \alpha,\beta-etilénicamente
insaturado usado en ambas etapas (i) e (ii). Más en particular, en
dicha etapa (i), la cantidad de polímero anfifílico estabilizador
empleado debe ser, preferiblemente, de al menos un 1% en peso, más
preferiblemente de al menos un 2% en peso, con respecto al peso
total de monómero \alpha,\beta-etilénicamente
insaturado usado en dicha etapa (i).
En la etapa (ii) de polimerización en emulsión,
la cantidad de polímero anfifílico estabilizador empleado debe ser
preferiblemente de al menos un 5% en peso, más preferiblemente de
al menos un 10% en peso, con respecto al peso total de monómero
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado usado en
ambas etapas (i) e (ii).
Por otro lado, en el contexto de la invención, el
polímero anfifílico estabilizador es adecuado para su uso en cada
una de las dos etapas del procedimiento de la invención. Así, en
una realización particular, el polímero anfifílico estabilizador se
emplea en la etapa (i) de polimerización en miniemulsión en una
cantidad del 2% al 25% en peso con respecto al peso total del
polímero anfifílico estabilizador usado.
El término "co-estabilizador
hidrófobo" tal como se usa en el procedimiento de la invención
se refiere a un compuesto que es a la vez muy insoluble en agua y
muy soluble en el monómero o monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados. El
co-estabilizador hidrófobo usado en el procedimiento
de la invención tiene por lo general una solubilidad en agua
inferior a 5.10^{-5} g/l, preferiblemente inferior a 5.10^{-6}
g/l (medida a 25ºC).
Co-estabilizadores hidrófobos
adecuados para el procedimiento de la invención son los
hidrocarburos, especialmente alcanos o cicloalcanos, que contienen
al menos 12 átomos de carbono (hexadecano u octadecano, por
ejemplo), alcoholes de cadena larga (hexadecanol u octadecanol, por
ejemplo), hidrocarburos halogenados, compuestos organosilíceos,
ésteres de cadena larga, aceites tales como aceites vegetales
(aceite de oliva, por ejemplo), moléculas colorantes hidrófobas,
isocianatos bloqueados, así como productos oligoméricos de
polimerización, policondensación o poliadición. Otros
co-estabilizadores poliméricos apropiados se han
descrito, por ejemplo, en la patente US 5,686,518.
Según una realización particular del
procedimiento descrito en la presente invención, se puede usar
también une co-estabilizador hidrófobo reactivo,
solo o en combinación con un co-estabilizador
hidrófobo no reactivo. El término
"co-estabilizador hidrófobo reactivo" se
refiere aquellos co-estabilizadores que participan
en la reacción de polimerización posterior. Ejemplos de dichos
compuestos son monómeros o comonómeros hidrófobos tales como
acrilato de estearilo y otros acrilatos y metacrilatos de cadena
larga, macromonómeros; agentes de transferencia de cadena
hidrófobos tales como dodecil mercaptano, octadecil mercaptano y
otros mercaptanos de cadena larga; o, incluso, iniciadores
hidrófobos tales como
2,5-dimetil-2-5-di(2-etilhexanoilperoxi)
hexano y otros iniciadores azo, peróxidos o hidroperóxidos de
cadena larga. El procedimiento descrito presenta ventajas
particulares con respecto al uso alternativo de monómeros de curado
por UV como monómeros hidrófobos potenciales que se encuentran, por
ejemplo, con los nombres comerciales de Actilane®, monómeros de
acrilato, (Akzo Nobel Resins) o Tone® (Union Carbide/Dow)
El co-estabilizador hidrófobo
usado en el procedimiento de la invención se selecciona
preferiblemente de entre alcanos o alcoholes que contienen de 12 a
24 átomos de carbono, especialmente hexadecano, y de entre acrilatos
que contienen de 18 a 22 átomos de carbono, y mezclas de los mismos.
Una mezcla de acrilatos se comercializa, por ejemplo, con el nombre
comercial de Norsocryl^{TM}
A-18-22 (ATOFINA).
Generalmente, el co-estabilizador
hidrófobo se añade en una cantidad del 0,05% al 40% en peso,
preferiblemente del 0,1% al 10% en peso, y con particular
preferencia del 0,2% al 5% en peso, basado en el peso total de
monómeros de la mezcla preparada en la etapa (a) del procedimiento
de la invención. En el caso especial de usar monómeros o comonómeros
hidrófobos tales como los descritos anteriormente que funcionan como
co-estabilizadores hidrófobos y como monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados, la
cantidad de dicho monómero o comonómero hidrófobo puede ser del
orden del 70% en peso basado en el peso total de la mezcla
preparada en la etapa (a).
Cuando el co-estabilizador
hidrófobo no es un monómero o comonómero, dicho
co-estabilizador hidrófobo se añade preferiblemente
en una cantidad del 0,1% al 10% en peso, más preferiblemente del
0,2% al 8% en peso, y con particular preferencia del 0,5% al 5% en
peso, basado en el peso total de monómeros de la mezcla preparada en
la etapa (a).
El co-estabilizador hidrófobo se
usa preferiblemente de modo exclusivo en la etapa (i) de
polimerización en miniemulsión descrita.
Los monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados que
pueden usarse en ambas etapas (i) e (ii) del procedimiento de la
invención son aquellos que presentan una baja solubilidad en agua.
Generalmente, los monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados tienen
una solubilidad en agua inferior al 15%, preferiblemente inferior
al 5%, y más preferiblemente inferior al 3%. Las solubilidades de
estos monómeros se miden a 25ºC y expresan los gramos de monómero
disueltos en 100 gramos de agua.
Monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados
adecuados son acrilatos de alquilo o metacrilatos de alquilo
(acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo,
metacrilato de etilo, acrilato de n-butilo,
metacrilato de n-butilo, acrilato de
2-etilhexilo, metacrilato de ciclohexilo,
metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de
estearilo, metacrilato de isobornilo, y metacrilato de laurilo, por
ejemplo), compuestos aromáticos polimerizables (estireno,
\alpha-metil estireno, vinil tolueno y
t-butil estireno, por ejemplo), nitrilos
polimerizables (acrilonitrilo y metacrilonitrilo, por ejemplo),
compuestos amida polimerizables, compuestos
\alpha-olefínicos tales como etileno, compuestos
vinílicos tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, y
homólogos ésteres vinílicos de cadena más larga; éteres de vinilo,
haluros de vinilo y vinilideno, compuestos dieno tales como
butadieno e isopreno. Otros monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados
adecuados son aquellos con átomos de flúor o silicio, tales como
acrilato de 1H, 1H, 5H- octafluoropentilo o trimetilsiloxiacrilato
de etilo.
Preferiblemente, los monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados se
seleccionan de entre estirenos, acrilatos, metacrilatos, haluros de
vinilo y vinilideno, dienos, ésteres de vinilo y mezclas de los
mismos. Particularmente preferidos son: metacrilato de metilo,
estireno, acetato de vinilo, acrilato de metilo, acrilato de
butilo, acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilo,
butadieno y cloruro de vinilo.
La cantidad de monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados usados
en el procedimiento de la invención es por lo general del 10% al
70%, preferiblemente del 18% al 60% en peso, basado en el peso
total de la mezcla de la etapa (a).
Según otra realización del procedimiento descrito
en la presente invención, se puede añadir uno o más monómeros
solubles en agua (en adelante denominados "monómeros
secundarios") a la mezcla formada en la etapa (a) o a la mezcla
formada en la etapa (e), además del monómero o monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados. Estos
monómeros secundarios son generalmente compuestos orgánicos
etilénicamente insaturados polimerizables por adición que tienen
una solubilidad en agua superior al 15% y que se usan solamente en
un pequeño porcentaje en la mezcla de monómeros y sólo en presencia
de al menos un monómero
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado, tal como
se ha descrito previamente.
El porcentaje de monómero secundario presente en
la mezcla de monómeros es preferiblemente inferior al 6% en peso,
más preferiblemente es del 0% al 4% en peso, y más preferiblemente
del 0% al 2% en peso, basado en el peso total de monómero usado en
ambas etapas (i) e (ii). Ejemplos de monómeros secundarios son:
ácido acrílico, ácido metacrílico, metacrilato de
2-sulfoetilo, y anhídrido maleico. El uso de
monómeros secundarios puede conferir las propiedades deseadas a los
recubrimientos producidos cuando se usan las dispersiones
poliméricas obtenidas por el procedimiento de la presente
invención.
En otra realización del procedimiento de la
invención, se añade al menos un tensioactivo seleccionado de entre
tensioactivos aniónicos, catiónicos y no iónicos a la mezcla
formada en la etapa (a) o a la mezcla formada en la etapa (e).
Tensioactivos adecuados incluyen sulfatos de alquilo, tal como
laurilsulfato sódico; sulfonatos de alquilo, arilo, alquilarilo y
arilalquilo tal como dodecilbencenosulfonato sódico; sales de
ácidos grasos tal como estearato de sodio; poli(alcohol
vinílico), o éteres poliglicol de alcoholes grasos tales como
alcoholes grasos etoxilados lineales que contienen de 10 a 100
unidades de óxido de etileno.
La cantidad de tensioactivo generalmente es
inferior al 2% en peso con respecto al peso total de monómero usado
en ambas etapas (i) e (ii). Preferiblemente, la cantidad de
tensioactivo es inferior al 1% en peso, y más preferiblemente, la
cantidad de tensioactivo es inferior al 0,5% en peso con respecto al
peso total de monómero usado en ambas etapas (i) e (ii).
La mezcla formada en la etapa (a) o la mezcla de
la etapa (e) puede contener también uno o más componentes que
modifican el pH. En particular, cuando el polímero anfifílico
estabilizador contiene funciones ácido carboxílico, puede ser
necesario preparar y polimerizar la miniemulsión a un pH elevado
para que el polímero estabilizador exhiba la anfifilicidad
apropiada. En este caso, un intervalo adecuado de pH es de 6,0 a
10,0, dependiendo de la naturaleza del resto de componentes del
polímero. Otro intervalo de pH preferido es de 7,5 a 10,0. Cuando
el polímero estabilizador contiene funciones ácido derivadas de
ácido sulfónico, sulfato, fosfato o fosfonato, un intervalo de pH
adecuado es de 2,0 a 10,0.
Compuestos capaces de ajustar el pH son:
amoníaco, aminas, (trietil amina, trietanol amina o dimetilamino
hidroxipropano, por ejemplo), sales carbonato (carbonato sódico,
por ejemplo), sales bicarbonato (bicarbonato sódico, por ejemplo),
hidróxidos (hidróxido sódico, por ejemplo) u óxidos (óxido de
calcio, por ejemplo). El compuesto ajustador del pH se selecciona
preferiblemente de entre amoníaco e hidróxido sódico.
El compuesto ajustador del pH se puede añadir
durante la etapa (a) o durante la etapa (e). Preferiblemente, el
compuesto ajustador del pH se añade al polímero anfifílico
estabilizador antes de usar este en la etapa (a) o en la etapa (e).
Dicho compuesto ajustador del pH que se puede añadir durante las
etapas (a) y (e) puede ser el mismo o no.
La formación de la mezcla en la etapa (a) del
procedimiento de la invención se efectúa preferiblemente mezclando
una premezcla (1) que comprende el polímero anfifílico estabilizador
y agua con una premezcla (2) que comprende el co- estabilizador
hidrófobo y el monómero o monómeros \alpha,\beta- etilénicamente
insaturados.
La premezcla (1) se prepara generalmente
añadiendo el polímero anfifílico estabilizador al agua,
preferiblemente a una temperatura de 0ºC a 100ºC. A esta premezcla
(1) se puede añadir, opcionalmente, uno o más tensioactivos tal
como se ha descrito previamente, uno o más monómeros secundarios
solubles en agua tal y como se ha descrito previamente, un compuesto
ajustador del pH y/o un iniciador de polimerización.
Cuando se usa un polímero anfifílico
estabilizador que contiene funciones ácido carboxílico en el
procedimiento de la invención, se prefiere preparar una premezcla
(1) que comprende un compuesto ajustador del pH tal como se ha
descrito anteriormente de modo que la solubilidad del polímero
anfifílico estabilizador en esta premezcla (1) llegue a ser de al
menos 10^{-2} g/l (medida a 25ºC), más preferiblemente de al
menos 10^{-1} g/l, y más preferiblemente de al menos 1 g/l. En
este caso, se prefiere particularmente añadir este compuesto
ajustador del pH al polímero anfifílico antes de añadirle el agua,
y, opcionalmente, los otros componentes de la premezcla (1).
La premezcla (2) se prepara generalmente
añadiendo la cantidad deseada de co-estabilizador
hidrófobo al monómero o monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados,
preferiblemente con agitación suave. Esta premezcla se prepara por
lo general a temperatura ambiente, preferiblemente hasta que se
obtiene una solución transparente. A esta premezcla (2) se puede
añadir opcionalmente uno o más monómeros secundarios solubles en
agua tal y como se ha descrito previamente, y/o un iniciador de
polimerización.
La formación de la mezcla durante la etapa (a)
del procedimiento de la invención se efectúa generalmente a una
temperatura de 0ºC a 100ºC, preferiblemente a temperatura
ambiente.
La mezcla obtenida en la etapa (a) se somete
después, en la etapa (b) del procedimiento de la invención, a
técnicas de homogeneización a fin de formar una miniemulsión que
comprenda gotitas estabilizadas con un diámetro medio de 10 a 1000
nm.
El término "miniemulsión", tal y como se usa
en la presente solicitud, se refiere a una emulsión monomérica en
la que el diámetro medio de gotita es de 10 a 1000 nm. Este término
se usa para distinguir los procesos de emulsión monomérica
convencional y polimerización en emulsión, en los que el tamaño de
las gotitas o micelas es mayor, normalmente de aproximadamente 1 a
10 \mum.
El diámetro de las gotitas se mide empleando un
dispositivo de dispersión dinámica de la luz como, por ejemplo, un
dispositivo Coulter^{TM} N4 Plus o Nicomp 380 ZLS. La preparación
de la muestra supone la dilución de un muestra de miniemulsión con
agua desionizada o, preferiblemente, con agua desionizada que está
saturada con el monómero o monómeros presentes en la miniemulsión.
El tamaño de las gotitas se determina directamente tras la
preparación de la muestra, en todos los casos en un plazo de 15
minutos.
La etapa (b) del procedimiento de la invención se
efectúa preferiblemente de modo que se obtenga una miniemulsión en
la que las gotitas tengan un diámetro medio inferior a 600 nm, más
preferiblemente inferior a 400 nm, aún más preferiblemente inferior
a 300 nm. La etapa (b) se efectúa preferiblemente de modo que se
obtenga una miniemulsión en la que las gotitas tengan un diámetro
medio de 80-600 nm.
En la etapa (b) la mezcla se somete a técnicas de
homogeneización o de alta carga. La carga se define como la fuerza
por unidad de área. Un modo de ejercer dicha carga es mediante
cizallamiento. El cizallamiento significa que la fuerza es tal que
una capa o plano se mueve paralelamente a otro adyacente. La carga
puede ejercerse también desde todos los lados como una masa, o carga
de compresión, de modo que la carga se ejerce prácticamente sin
cizallamiento. Otro modo de ejercer la carga es mediante
cavitación, que ocurre cuando la presión dentro de un líquido se
reduce lo suficiente como para causar la vaporización. La formación
y colapso de las burbujas de vapor se produce violentamente en un
corto periodo de tiempo y produce una importante carga. Por último,
otro modo de ejercer una carga es mediante el uso de energía
ultrasónica.
En la etapa (b) del procedimiento de la
invención, se prefiere usar un equipo capaz de producir un gran
cizallamiento localizado, preferiblemente junto con un mezclado en
masa moderado. Más preferiblemente, el mezclado por alto
cizallamiento se obtiene usando un tratamiento con ultrasonidos, un
molino coloidal y/o un homogeneizador.
La temperatura usada durante la etapa (b) del
procedimiento de la invención es, en general, cualquier temperatura
entre el punto de congelación y el punto de ebullición de la mezcla
y los componentes presentes en ella. La temperatura preferida para
la formación de la miniemulsión de monómeros varía entre 20ºC y
50ºC, siendo preferida la temperatura ambiente.
El resultado de la etapa (b) es la formación de
una miniemulsión esencialmente estable que comprende una fase
continua acuosa y gotitas que comprenden el monómero o monómeros
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados y el
co-estabilizador hidrófobo; dichas gotitas se
denominan también fase dispersa. Se considera que sustancialmente
todo o al menos la mayor parte del polímero anfifílico
estabilizador está localizado en la interfaz entre las gotitas y el
medio acuoso o próximo a la misma. La solubilidad del polímero
estabilizador en el monómero, cuando el polímero estabilizador se
encuentra en estado desprotonado es normalmente inferior al 2% en
peso, preferiblemente inferior al 1% en peso, basado en el peso de
monómero.
El término "miniemulsión esencialmente
estable" se refiere a que su vida de almacenamiento es lo
suficientemente larga como para que el contenido de monómero de la
emulsión pueda estar polimerizado en menos tiempo que el requerido
para la separación de las fases. Las mini-emulsiones
obtenidas por el procedimiento de la invención generalmente
presentan una vida de almacenamiento de más de 24 h, incluso de
varios días.
En la etapa (c) del procedimiento de la
invención, el monómero o monómeros se polimerizan dentro de las
gotitas. El monómero o monómeros se polimerizan generalmente en
condiciones de polimerización por radicales libres. En una
realización preferida del procedimiento de la invención, la
polimerización de la etapa (c) se efectúa en presencia de un
iniciador de radicales libres. El iniciador de polimerización puede
ser un compuesto soluble en agua o soluble en aceite. En el estado
de la técnica son conocidos iniciadores de radicales libres
adecuados. Entre ellos se incluyen, por ejemplo, peróxidos orgánicos
tales como peróxido de benzoílo, peróxido de lauroílo,
hidroperóxido de terc-butilo,
2,5-dimetil
2,5-di(2-etilhexanoilperoxi)
hexano y peróxido de dicumilo; persulfatos inorgánicos tales como
persulfato potásico o persulfato amónico; e iniciadores azo tales
como azobis-(isobutiro nitrilo) (AIBN) y azobis
(1-ciclohexanocarbonitrilo); y pares rédox tales
como Fe^{2+}/H_{2}O_{2}; ROH/Ce^{4+} (en el que R es un
grupo orgánico tal como alquilo C1-C6 o arilo
C5-C8) y K_{2}S_{2}O_{8}/Fe^{2+}.
El iniciador de radicales libres se puede añadir
a la miniemulsión obtenida tras la etapa (b), o bien antes de la
etapa (b) y/o durante la etapa (b), del procedimiento descrito en
la presente solicitud. El iniciador de radicales libres se añade en
la etapa (e) del procedimiento descrito en la presente solicitud.
El iniciador de radicales libres se añade preferiblemente a la
premezcla (2) que se usa en la etapa (a) del procedimiento de la
invención en los casos en los que la solubilidad del iniciador en
la premezcla (2) es mayor que en la premezcla (1). En aquellos
casos en los que la solubilidad del iniciador en la premezcla (1)
es mayor que en la premezcla (2), el iniciador se puede añadir a la
mezcla formada en la etapa (a) o bien durante o después de la etapa
(b) del procedimiento de la invención. En este caso, se añade
preferiblemente a la miniemulsión obtenida tras la etapa
(b).
(b).
Durante la etapa (c) del procedimiento de la
invención, puede ser necesario añadir un compuesto ajustador del pH
tal como se ha descrito en relación con las etapas (a) y (e), a fin
de mantener el polímero estabilizador en estado anfifílico. Este es
el caso particular en el que el pH disminuye durante la reacción.
Esto puede deberse a la disociación de los iniciadores persulfato
(persulfato amónico, por ejemplo) o a la evaporación del compuesto
ajustador del pH presente en la mezcla formada en la etapa (a)
(cuando se usa amoníaco, por ejemplo). El compuesto ajustador del
pH añadido durante la etapa (c) puede ser el mismo que el añadido
durante la etapa (a) u otro
diferente.
diferente.
Por lo general, la polimerización de la etapas
(c) y (f) puede llevarse a cabo en un amplio intervalo de
temperaturas que varía de aproximadamente 20ºC a 90ºC. La
temperatura de polimerización preferida dependerá del iniciador
elegido. En cualquier caso, el intervalo de temperatura de
polimerización preferido varía de aproximadamente 25ºC a 80ºC.
Asimismo, la polimerización de la etapas (c) y
(f) del procedimiento de la invención se efectúa usualmente en un
periodo de tiempo de 10 min a 24 h.
La dispersión polimérica acuosa, o látex
polimérico, obtenida tras la etapa (c) del procedimiento de la
invención contiene generalmente partículas poliméricas con un
diámetro medio en el intervalo de aproximadamente 10 a
aproximadamente 1000 nm. La dispersión polimérica acuosa, que se
denomina frecuentemente emulsión polimérica o látex polimérico,
contiene preferiblemente partículas poliméricas con un diámetro
medio en el intervalo de 80 a
400 nm.
400 nm.
Los látex poliméricos obtenidos mediante la etapa
(i) del procedimiento de la invención presentan la ventaja de poseer
un comportamiento en máquina (runnability) mejorado. Asimismo,
tienen una buena estabilidad de almacenamiento que, por lo general,
es superior a 6 meses o incluso más. Sorprendentemente, los autores
han descubierto que el látex obtenido mediante la etapa (i) del
procedimiento de la presente solicitud puede usarse en una segunda
etapa (ii) que se describe a continuación. Las dispersiones
poliméricas acuosas reforzadas con resina obtenidas según el
procedimiento de la presente invención muestran notables
características en cuanto a brillo intensificado, dispersabilidad de
humectación del pigmento, resistencia de penetración, humectación
mejorada del sustrato, gran estabilidad mecánica y al
cizallamiento, gran estabilidad frente a la
congelación/descongelación y gran fracción volumétrica de
polímero.
Se ha descubierto que la dispersión polimérica
acuosa obtenida usando el polímero anfifílico estabilizador
empleado en la primera etapa (i) del procedimiento de la invención,
así como la obtenida según el procedimiento descrito en la
solicitud de patente EP 03002805.4, no posee las características
finales deseadas de la dispersión polimérica acuosa reforzada con
resina obtenida por el procedimiento de la presente solicitud.
Dicha dispersión polimérica acuosa obtenida mediante la
polimerización en miniemulsión de la etapa (i), no obstante, es
sorprendentemente útil como carga inicial de un proceso de
polimerización en emulsión de la etapa (ii) que constituye una
realización preferida del procedimiento en dos etapas descrito en la
presente solicitud.
La etapa (ii) del procedimiento en dos etapas de
la presente invención comprende la etapa de cargar inicialmente el
reactor con la dispersión polimérica acuosa obtenida en la etapa
(i). El volumen total de la dispersión polimérica acuosa de partida
varía normalmente entre el 10% y el 70%, preferiblemente entre el
30% y el 50% con respecto al volumen total final de producto.
Dicha etapa (ii) del procedimiento en dos etapas
de la presente invención comprende, además, la etapa de adición de
al menos un monómero \alpha,\beta- etilénicamente insaturado. Es
ampliamente conocido por los expertos en la materia que algunas de
las características del producto final vienen determinadas por la
elección de los tipos de monómeros empleados. Igualmente, en el
reactor se cargan un polímero anfifílico estabilizador y un
iniciador de radicales libres, tal y como se ha definido en la
presente invención. Preferiblemente, la adición se lleva a cabo en
modo semicontinuo. La cantidad de polímero anfifílico estabilizador
añadida en la etapa (ii) de polimerización en emulsión del
procedimiento de la invención es normalmente del 5% al 35% en peso,
preferiblemente del 10% al 25% en peso, respecto al peso de la masa
total de polímero presente en la dispersión polimérica acuosa
final. Las cantidades de monómero y estabilizador polimérico usados
en la etapa (ii) del procedimiento en dos etapas de la presente
invención se pueden adecuar a fin de ajustar la viscosidad y el
contenido de sólidos final deseado del látex reforzado.
Preferiblemente, las cantidades se seleccionan a fin de obtener un
producto con un contenido de sólidos total en el intervalo del 55%
al 70%, más preferiblemente del 58% al 65% y una viscosidad
superior a, al menos, 2Pa.s, para asegurar la buena dispersabilidad
de humectación de la dispersión polimérica acuosa reforzada con
resina que se desea.
Los siguientes ejemplos se exponen para una mejor
comprensión de la invención En ningún caso deben considerarse una
limitación del alcance de la misma.
Se añadieron 300 g de un copolímero de estireno,
\alpha-metil estireno y ácido acrílico, con un Mn
de 6500 y un número ácido en el intervalo de 193 a 215 (resina
Morez^{TM}101, comercializada por Rohm & Haas), a una mezcla
de 89,5 g de amoniaco (25% p/p) y 625 g de agua desmineralizada con
agitación. La solución se calentó después a 70ºC y se dejó en
agitación hasta que la resina Morez se disolvió por completo. La
solución resultante tenía un contenido en sólidos del 29,7%
(p/p).
Se disolvieron 5,0 g de acrilato
C18-C22 Norsocryl y 2,5 g de Luperox 256 (ATOFINA)
en una mezcla de 120 g de metacrilato de metilo y 130 g de acrilato
de butilo.
Se mezclaron 16,68 g de la solución acuosa
preparada en el apartado 1.1 con 238,3 g de agua desmineralizada. A
continuación, a esta solución acuosa se añadió la solución orgánica
de acrilato C18-C22 Norsocryl y Luperox 256 en los
monómeros acrílicos preparada en el apartado 1.2 con agitación
(usando una barra de agitación magnética a 1000 rpm). La agitación
de esta mezcla continuó durante 10 minutos.
La mezcla resultante obtenida en el apartado 1.3
se sometió después a un tratamiento de ultrasonidos usando un
dispositivo Branson Sonifier 450 (control de salida a 8 y ciclo de
trabajo del 90%) durante 5 minutos. La miniemulsión resultante
tenía un tamaño de gotita de aproximadamente 200 nm.
La miniemulsión obtenida en el apartado 1.4 se
transfirió a un reactor de vidrio equipado con agitador mecánico,
entrada de nitrógeno y con control de temperatura mediante un baño
de agua. La polimerización se llevó a cabo durante 4 horas a
70ºC.
La dispersión polimérica resultante tenía un
tamaño de partícula de aproximadamente 250 nm y contenía cantidades
despreciables de coágulo, siendo el contenido en sólidos del
50%.
Se añadieron 300 g de un copolímero de estireno,
\alpha-metil estireno y ácido acrílico con un Mn
de 1200 y un número ácido de 235 (resina Morez^{TM}300,
comercializada por Rohm & Haas) a una mezcla de 102 g de
amoniaco (25% p/p) y 625 g de agua desmineralizada con agitación.
La solución se calentó después a 70ºC y se dejó en agitación hasta
que la resina Morez se disolvió por completo. La solución
resultante tenía un contenido en sólidos del 29,3% (p/p).
Se disolvieron 5,0 g de acrilato
C18-C22 Norsocryl y 2,5 g de Luperox 256 (ATOFINA)
en una mezcla de 120 g de metacrilato de metilo y 130 g de acrilato
de butilo.
Se mezclaron 16,68 g de la solución acuosa
preparada en el apartado 1.1 con 238,3 g de agua desmineralizada. A
continuación, a esta solución acuosa se añadió la solución orgánica
de acrilato C18-C22 Norsocryl y Luperox 256 en los
monómeros acrílicos preparada en el apartado 1.2 con agitación
(usando una barra de agitación magnética a 1000 rpm). La agitación
de esta mezcla continuó durante 10 minutos.
La mezcla resultante obtenida en el apartado 2.3
se sometió después a un tratamiento de ultrasonidos usando un
dispositivo Branson Sonifier 450 (control de salida a 8 y ciclo de
trabajo del 90%) durante 5 minutos. La miniemulsión resultante
tenía un tamaño de gotita de aproximadamente 200 nm, tal y como se
midió mediante dispersión luminosa usando un dispositivo Coulter N4
Plus.
La miniemulsión obtenida en el apartado 2.4 se
transfirió a un reactor de vidrio equipado con agitador mecánico,
entrada de nitrógeno y con control de temperatura mediante un baño
de agua. La polimerización se llevó a cabo durante 4 horas a
70ºC.
La dispersión polimérica resultante tenía un
tamaño de partícula de 240 nm y contenía cantidades despreciables de
coágulo, siendo el contenido en sólidos del 49%.
Se mezclaron 260 g de la dispersión polimérica
acuosa preparada en el ejemplo 1.5 con 30 g de la solución de
resina preparada en el ejemplo 1.1 y con 1,52 g de persulfato
amónico y 1,4 g de NaHCO_{3} disuelto en 80 g de agua doblemente
desionizada. Esta mezcla se cargó en un reactor de vidrio y se
calentó a la temperatura de polimerización, fijada en 80ºC.
Se añadió después al reactor una solución que
contenía 102,1 g de metacrilato de metilo y 110 g de acrilato de
butilo mediante una bomba dosificadora durante 120 minutos. Se
añadió al reactor una corriente de 98 g de la solución de resina
preparada en el ejemplo 1.1 durante el mismo tiempo.
El látex final obtenido en el procedimiento de
dos etapas tenía un contenido en sólidos del 58%, una baja
viscosidad y no se obtuvo coágulo al final de la reacción.
Se repitió el ejemplo 3, en el que se sustituyó
la carga inicial del látex obtenido de acuerdo con el ejemplo 1.5
por el látex obtenido de acuerdo con el ejemplo 2.5. El látex final
obtenido en el procedimiento de dos etapas tenía un contenido en
sólidos del 57%, una baja viscosidad y no se obtuvo coágulo al
final de la reacción.
Se mezclaron 105 g de agua doblemente desionizada
con 178 g de la solución de resina obtenida de acuerdo con el
ejemplo 1.1. A esta mezcla se añadió una solución de 3,8 g de agua
doblemente desionizada y 0,58 g de persulfato amónico y se cargó a
un reactor de vidrio con temperatura controlada a 80ºC. Se añadió
al reactor una corriente de 270 g de estireno durante un periodo de
120 minutos. Tras enfriar el medio de reacción, se obtuvo un látex
con un tamaño de partícula de 70 nm, medido por dispersión luminosa
usando un dispositivo Coulter N4 Plus. El contenido de sólidos
total del látex fue del 53%, medido por gravimetría.
A fin de ilustrar aún más las ventajas de la
dispersión polimérica acuosa reforzada con resina obtenida según el
procedimiento descrito en la presente solicitud, se comparó el
rendimiento de rehumectación de los látex. Así, se prepararon por
colada sobre un sustrato de vidrio diversas películas de los látex
obtenidos de acuerdo con los ejemplos 1.5 y 2.5 (polimerización en
miniemulsión) y 5 (polimerización en emulsión). Las películas se
secaron mediante una corriente de aire caliente. Después, se
vertieron gotitas de los mismos látex sobre la película obtenida y
se restregó ligeramente dicha película. Sólo se observó
rehumectación con la película formada a partir del látex obtenido
en el ejemplo 5. Tras restregar suavemente el látex obtenido en los
ejemplos 1.5 y 2.5 sobre las películas respectivas, se formó un
coágulo. Se repitió el análisis de rehumectación con la dispersión
polimérica acuosa reforzada con resina obtenida en los ejemplos 3 y
4 según el procedimiento de la presente invención. Análogamente a
los resultados obtenidos para el látex producido de acuerdo con el
ejemplo 5, tras restregar suavemente los látex obtenidos en los
ejemplos 3 y 4 y sus respectivas películas, es posible su
rehumectación sin que se formen coágulos. El látex obtenido por el
procedimiento en dos etapas descrito en la presente solicitud se
diferencia del látex obtenido de acuerdo con el procedimiento del
estado de la técnica del ejemplo 5, entre otras características
previamente descritas, por un aumento del contenido en sólidos para
un valor equivalente de viscosidad del látex, y el uso de una
cantidad significativamente menor de polímero anfifílico
estabilizador.
Claims (17)
1. Procedimiento para la preparación de una
dispersión polimérica acuosa reforzada con resina,
caracterizado porque comprende las etapas de:
- iii)
- polimerización en miniemulsión; y
- iv)
- polimerización en emulsión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa (i) de polimerización en
miniemulsión comprende las etapas:
- (a)
- formar una mezcla que comprende agua, al menos un polímero anfifílico estabilizador, al menos un co-estabilizador hidrófobo, y al menos un monómero \alpha,\beta-etilénicamente insaturado;
- (b)
- someter la mezcla formada en la etapa (a) a homogenización para formar una miniemulsión que comprende gotitas estabilizadas, que tienen un diámetro medio de 10-1000 nm y que comprenden al menos un co-estabilizador hidrófobo y al menos un monómero \alpha,\beta-etilénicamente insaturado, dispersas en una fase acuo-sa;
- (c)
- polimerizar el monómero dentro de las gotitas para obtener una dispersión polimérica acuosa.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa (ii) de polimerización en
emulsión comprende las etapas:
- (d)
- cargar en un reactor la dispersión polimérica acuosa obtenida en la etapa (c);
- (e)
- cargar después en dicho reactor al menos un monómero \alpha,\beta- etilénicamente insaturado, al menos un polímero anfifílico estabilizador y al menos un generador de radicales libres;
- (f)
- polimerizar la mezcla resultante de la etapa (e).
4. Procedimiento según las reivindicaciones
1-3, caracterizado porque la adición de los
compuestos de la etapa (e) se realiza como preemulsión o en
corrientes separadas, preferiblemente en corrientes separadas.
5. Procedimiento según las reivindicaciones
1-4, caracterizado porque el polímero
anfifílico estabilizador tiene un peso molecular promedio en número,
Mn, de 800-100000, preferiblemente de
900-50.000, más preferiblemente de
1000-25000; y un índice de acidez de
50-400 mg KOH/g, preferiblemente de
100-350 mg KOH/g, más preferiblemente de
150-300 mg KOH/g.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el polímero anfifílico estabilizador es
un polímero derivado de una combinación de monómeros hidrófobos, y
de monómeros hidrófilos que incorporan funciones ácido o funciones
precursoras de ácido, preferiblemente la combinación de un monómero
etilénicamente insaturado hidrófobo y de un monómero etilénicamente
insaturado hidrófilo con funciones de tipo ácido carboxílico, ácido
sulfónico, carboxilato, sulfonato, fosfato, fosfonato o anhídrido
opcionalmente hidrolizado o modificado por un alcohol o una amina; o
la combinación de un poliuretano con un poliéster con una función
ácido.
7. Procedimiento según las reivindicación 6,
caracterizado porque el polímero anfifílico estabilizador es
un copolímero derivado de estireno y anhídrido maleico o un
copolímero derivado de estireno,
\alpha-metil-estireno y ácido
acrílico, o un copolímero derivado de estireno, acrilato de
2-etilhexilo, acrilato de butilo y ácido
acrílico.
8. Procedimiento según las reivindicaciones
5-7, caracterizado porque el polímero
anfifílico estabilizador tiene una solubilidad en la fase acuosa de
la miniemulsión de al menos 10^{-2} g/l, preferiblemente de al
menos 10^{-1}g/l, y más preferiblemente de al menos 1 g/l.
9. Procedimiento según las reivindicaciones
5-8, caracterizado porque el polímero
anfifílico estabilizador se emplea en una cantidad del 0,5% al 35%
en peso con respecto al peso total de monómero
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado.
10. Procedimiento según las reivindicaciones
5-9, caracterizado porque el polímero
anfifílico estabilizador se emplea en la etapa (i) de polimerización
en miniemulsión en una cantidad del 2% al 25% en peso con respecto
al peso total del polímero anfifílico estabilizador.
11. Procedimiento según las reivindicaciones
1-10, caracterizado porque el monómero
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado se
selecciona entre estirenos, acrilatos, metacrilatos, haluros de
vinilo y de vinilideno, dienos, ésteres de vinilo y mezclas de los
mismos.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque el monómero
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado tiene una
solubilidad en agua inferior al 15%.
13. Procedimiento según las reivindicaciones
1-12, caracterizado porque se añade a la
mezcla de la etapa (a) o a la mezcla de la etapa (e) un monómero
secundario con una solubilidad en agua superior al 15% en una
cantidad inferior al 6% en peso con respecto al peso total de
monómero.
14. Procedimiento según las reivindicaciones
1-13, caracterizado porque se añade a la
mezcla de la etapa (a) o a la mezcla de la etapa (e) un tensioactivo
en una cantidad inferior al 2% en peso con respecto al peso total
de monómero, seleccionándose dicho tensioactivo entre un
tensioactivo aniónico, un tensioactivo catiónico y un tensioactivo
no iónico.
15. Procedimiento según las reivindicaciones
1-14, caracterizado porque se añade a la
mezcla de la etapa (a) o a la mezcla de la etapa (e) uno o más
componentes que modifican el pH.
16. Procedimiento según las reivindicaciones
1-15, caracterizado porque la etapa (b) se
lleva a cabo de modo que se forma una miniemulsión que comprende
gotitas estabilizadas con un diámetro medio de
80-600 nm.
17. Procedimiento según las reivindicaciones
1-16, caracterizado porque la polimerización
de la etapa (c) se efectúa en presencia de un iniciador.
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