ES2373109T3

ES2373109T3 - Un compuesto que contiene silicio como inhibidor de la corrosión en composiciones poliolefínicas.

Info

Publication number: ES2373109T3
Application number: ES06011132T
Authority: ES
Inventors: Roger Carlsson; Bernt-Ake Sultan; Ola Fagrell; Björn Voigt; Ruth Dammert
Original assignee: Borealis Technology Oy
Current assignee: Borealis Technology Oy
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2012-01-31
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: PL1862499T3; EP1862499A1; EP1862499B1; WO2007137754A1; MY141016A; EA200802234A1; BRPI0712238B1; BRPI0712238A2; KR20090026773A; ATE523554T1; EA015093B1; KR101038927B1

Abstract

Uso de un compuesto que contiene silicio como inhibidor de corrosión en una composición poliolefínica que comprende un ácido de Brönsted, en donde el compuesto que contiene silicio tiene una estructura correspondiente a la fórmula en donde (R 1 )x[Si(R 2 )y(R 3 )z]m R 1 , que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un residuo hidrocarbilo monofuncional o, si m=2, bifuncional, que comprende de 1 a 100 átomos de carbono; R 2 , que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un residuo hidrocarbiloxi que comprende de 1 a 100 átomos de carbono; R 3 , es -R 4 SiR 1 pR 2 q, en donde p es 0 a 3, q es 0 a 3, con la condición de que p + q es 3, y R 4 es -(CH2)rYs(CH2)t- donde r y t son independientemente 1 a 3, s es 0 ó 1 e Y es un grupo heteroatómico bifuncional escogido entre -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -NH-, -NR 1 - o -PR 1 -, donde R 1 y R 2 son como previamente definidos; y x es 0 a 3, y es 1 a 4, z es 0 ó 1, con la condición de que x + y + z = 4; y m = 1 ó 2.

Description

Un compuesto que contiene silicio como inhibidor de la corrosión en composiciones poliolefínicas

5 La presente invención se refiere al uso de un compuesto que contiene silicio como inhibidor de la corrosión en composiciones poliolefínicas que comprenden un ácido de Brönsted.

Las composiciones poliolefínicas comprenden a menudo varios componentes poliméricos, como por ejemplo resinas poliolefínicas con diferentes propiedades, tales como diferentes pesos moleculares, o diferente contenido de

10 comonómero. Además, aditivos orgánicos y/o inorgánicos tales como estabilizadores están normalmente presentes en una composición poliolefínica. La naturaleza y la cantidad de estas resinas poliolefínicas y estos aditivos dependen del uso concreto para el cual está diseñada una composición poliolefínica.

Dependiendo del tipo específico de la composición poliolefínica y de su aplicación, la composición poliolefínica

15 puede comprender un ácido de Brönsted. Este es el caso, por ejemplo, en composiciones poliolefínicas que comprenden una poliolefina entrecruzable con grupos silano hidrolizables y un catalizador de condensación de silanol que comprende un ácido de Brönsted, por ejemplo un ácido sulfónico.

Las composiciones resultantes tienen un comportamiento ácido si un ácido de Brönsted, especialmente un ácido de

20 Brönsted fuerte como por ejemplo un ácido sulfónico está presente en la composición. El ácido de Brönsted puede añadirse a la resina base en el paso de combinación. En todos los pasos posteriores del proceso así como también en la aplicación para la cual está diseñada la composición poliolefínica, el ingrediente ácido de la composición puede causar efectos adversos en el medio ambiente.

25 En el paso de combinación, el aparataje entra en contacto con la composición poliolefínica y los aditivos. Esto también es válido para los pasos posteriores del proceso, por ejemplo un paso de extrusión para la producción de cables.

La corrosión también puede tener lugar donde las composiciones poliolefínicas que contienen un ácido de Brönsted 30 se usan como revestimientos de conductores metálicos, por ejemplo en cables de alimentación.

En todas estas situaciones puede tener lugar la corrosión del material que está en contacto con la composición poliolefínica. Esto es muy desfavorable ya que se acorta la vida del material.

35 Por lo tanto, un propósito de la presente invención es proporcionar un inhibidor de corrosión para usar en composiciones poliolefínicas, evitando así la corrosión del material en contacto con la composición poliolefínica.

Los inhibidores de corrosión son conocidos en el oficio. Un inhibidor de corrosión es un compuesto químico que, añadido en baja concentración, para o ralentiza la corrosión de metales o aleaciones. El efecto favorable del

40 inhibidor de corrosión puede conseguirse debido a la formación de una capa de pasivación, que para el acceso de la sustancia corrosiva al metal o, alternativamente, inhibiendo la reacción oxidante o reductora del sistema de corrosión redox. Ya que toda oxidación requiere que se dé simultáneamente una reducción, la inhibición de una de las dos reacciones puede ser suficiente. Una alternativa adicional es quitar el oxidante del sistema redox. Si se excluyen oxidantes tales como oxígeno, la tasa de corrosión puede controlarse por la tasa de reducción de agua.

45 Ahora se ha descubierto sorprendentemente que el propósito mencionado arriba puede conseguirse usando un compuesto que contenga silicio como inhibidor de corrosión en una composición poliolefínica.

La presente invención proporciona por lo tanto el uso de un compuesto que contiene silicio como inhibidor de

50 corrosión en una composición poliolefínica que comprende un ácido de Brönsted, en donde el compuesto que contiene silicio tiene una estructura según la fórmula

(R1)x[Si(R2)y(R3)z]m (I)

55 en donde

R1, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un residuo hidrocarbilo monofuncional o, si m=2, bifuncional, que comprende de 1 a 100 átomos de carbono;

R2, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un residuo hidrocarbiloxi que comprende de 1 a 100 átomos de carbono;

R3, es –R4SiR1pR2q, en donde

5 p es 0 a 3, preferiblemente 0 a 2, q es 0 a 3, preferiblemente 1 a 3, con la condición de que p + q es 3, y

R4 es –(CH2)rYs(CH2)t-donde r y t son independientemente 1 a 3, s es 0 ó 1 e Y es un grupo heteroatómico 10 bifuncional escogido entre -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -NH-, -NR1-o -PR1-, donde R1 y R2 son como previamente

definidos; y x es 0 a 3, y es 1 a 4, z es 0 ó 1, con la condición de que x + y + z = 4; y m = 1 ó 2.

15 El uso según la invención resulta en menos corrosión del material en contacto con las composiciones poliolefínicas que contienen un ácido de Brönsted.

La combinación de la composición poliolefínica se hace preferiblemente por extrusión.

20 Preferiblemente, el compuesto que contiene silicio tiene una alta compatibilidad con la composición polimérica, lo que quiere decir que incluso tras el tratamiento de la composición a una temperatura elevada durante varias horas, la mayor parte del compuesto que contiene silano no se volatiliza de la composición. La compatibilidad del compuesto que contiene silicio puede ajustarse mediante la elección adecuada de, especialmente, el grupo R1, que debería escogerse suficientemente grande y no polar.

25 Además, preferentemente, en la fórmula (I) para el compuesto que contiene silicio:

R1, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un grupo alquilo, arilalquilo, alquilarilo o arilo que contiene de 1 a 40 átomos de carbono, con la condición de que si hay más de un grupo 30 R1 presente el número total de átomos de carbono de los grupos R1 es como mucho 60,

y más preferentemente:

R1, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un C6-a C22-alquilo lineal o 35 ramificado, todavía más preferentemente un grupo C8-a C20-alquilo.

Además, preferentemente en la fórmula (I) para el compuesto que contiene silicio:

R2, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un grupo alcoxi, ariloxi,

40 alquilariloxi o arilalquiloxi que contiene de 1 a 15 átomos de carbono, con la condición de que si hay más de un grupo R2 presente el número total de átomos de carbono en los restos alquilo de los grupos R2 es como mucho 40,

más preferentemente:

45 R2, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un C1-a C10-alcoxi lineal o ramificado, todavía más preferentemente un C1-a C8-alcoxi, todavía más preferentemente un C1-a C4-alcoxi, y lo más preferido es un grupo metoxi, etoxi, propoxi o 1-butoxi.

50 Los restos alquilo de R1 y R2 pueden ser lineales o ramificados.

R1 y R2 pueden comprender sustituyentes heteroátomo, no obstante, preferentemente R1 y R2 están libres de cualquier sustituyente heteroátomo.

55 Preferentemente, en la fórmula (I) X = 1

Además, preferentemente en la fórmula (I) y = 3.

Además, preferentemente en la fórmula (I) z = 0.

Finalmente, preferentemente en la fórmula (I) m = 1.

Los compuestos que contienen silicio preferidos son también aquellos compuestos que son combinaciones de 5 cualquiera de las formas de realización preferidas mencionadas arriba para cualquiera de los parámetros de la fórmula (I).

En una forma de realización especialmente preferida, el compuesto que contienen silicio comprende, más preferentemente consiste de, hexadecil trimetoxisilano.

10 La cantidad de compuesto que contiene silicio en la composición poliolefínica es preferentemente del 0,001 al 5% en peso de la composición total, más preferentemente del 0,01 al 2,5% en peso de la composición total y lo más preferido del 0,5 al 1,5% en peso de la composición total.

15 Se sabe que entrecruzar poliolefinas por medio de aditivos mejora las propiedades de la poliolefina tales como resistencia mecánica y resistencia química al calor. El entrecruzado se puede realizar por condensación de los grupos silanol contenidos en la poliolefina que pueden ser obtenidos por hidrólisis de los grupos silano. Un compuesto silano puede introducirse como un grupo entrecruzable por ejemplo injertando el compuesto silano sobre una poliolefina o por copolimerización de monómeros de olefina y monómeros que contienen el grupo silano. Tales

20 técnicas se conocen por ejemplo de US 4.413.066, US 4.297.310, US 4.351.876, US 4.397.981, US 4.446.283 y US

4.456.704.

Para el entrecruzado de dichas poliolefinas, se debe usar un catalizador de condensación de silanol. Los catalizadores convencionales son por ejemplo compuestos orgánicos de estaño tales como dibutil-dilaureato de

25 estaño (DBTDL). Se sabe además que el proceso de entrecruzado se realiza de forma ventajosa en presencia de catalizadores ácidos de condensación de silanol. En contraste con los catalizadores orgánicos de estaño convencionales los catalizadores ácidos permiten que el entrecruzado tenga lugar rápidamente ya a temperatura ambiente. Tales catalizadores ácidos de condensación de silanol se dan a conocer por ejemplo en WO 95/17463. Los contenidos de este documento están adjuntados aquí por referencia.

30 En una forma de realización preferida de la invención, la composición poliolefínica en la cual el compuesto que contiene silicio descrito arriba se usa como un inhibidor de corrosión comprende una poliolefina entrecruzable con grupos silano hidrolizables. El ácido de Brönsted presente en la composición se usa entonces como catalizador de condensación de silanol.

35 En esta forma de realización el compuesto que contiene silicio, preferentemente, es compatible con la composición en tanto que, cuando ha estado presente en la composición en una cantidad inicial correspondiente a 0,060 mol de grupos hidrolizables por 1.000 g de composición, tras almacenamiento a 60oC durante 74 h en aire aún está presente en la composición al menos en una cantidad correspondiente a 0,035 mol de grupos hidrolizables por 1.000

40 g de composición.

Los ácidos de Brönsted pueden comprender ácidos inorgánicos tales como ácido sulfúrico y ácido clorhídrico, y ácidos orgánicos tales como ácido cítrico, ácido esteárico, ácido acético, ácido sulfónico y ácidos alcanoicos como ácido dodecanoico, o un precursor de cualquiera de los compuestos mencionados.

45 Preferentemente, el ácido de Brönsted es un ácido sulfónico, más preferentemente un ácido sulfónico orgánico.

Todavía más preferentemente, el ácido de Brönsted es un ácido sulfónico orgánico que comprende 10 átomos de C

o más, más preferentemente 12 átomos de C o más, y lo más preferido de 14 átomos de C o más, el ácido sulfónico

50 además comprende al menos un grupo aromático que puede ser por ejemplo un grupo benceno, naftaleno, fenantreno o antraceno. En el ácido sulfónico orgánico, uno, dos o más grupos de ácido sulfónico pueden estar presentes, y el/los grupo(s) de ácido sulfónico puede(n) bien estar unido(s) a un grupo no aromático, o bien, preferentemente aromático, del ácido sulfónico orgánico.

55 Además preferido, el ácido sulfónico orgánico aromático comprende el elemento estructural:

Ar(SO3H)x (II)

siendo Ar un grupo arilo que puede ser sustituido o no sustituido, y x siendo al menos 1.

El catalizador ácido sulfónico orgánico aromático de condensación de silanol puede comprender la unidad estructural según la fórmula (II) una o varias veces, por ejemplo dos o tres veces. Por ejemplo, dos unidades estructurales según la fórmula (II) pueden estar unidas entre ellas vía un grupo puente tal como un grupo alquileno.

5 Preferentemente, Ar es un grupo arilo que está sustituido con al menos un grupo C4-a C30-hidorcarbilo, más preferentemente un grupo C4-a C30-alquilo.

El grupo arilo Ar es preferentemente un grupo fenilo, un grupo naftaleno o un grupo aromático que comprende tres 10 anillos fusionados tales como fenantreno y antraceno.

Preferentemente en la fórmula (II) x es 1, 2 ó 3, y más preferentemente x es 1 ó 2.

Además, preferentemente el compuesto usado como catalizador ácido sulfónico orgánico aromático de 15 condensación de silanol tiene de 10 a 200 átomos de C, más preferentemente de 14 a 100 átomos de C.

En una forma de realización preferida, Ar es un grupo arilo sustituido por hidrocarbilo y el compuesto total contiene de 14 a 28 átomos de carbono, y todavía se prefiere más, el grupo Ar es un anillo benceno o naftaleno sustituido por hidrocarbilo, el radical o los radicales hidrocarbilo contienen de 8 a 20 átomos de carbono en caso del benceno y de

20 4 a 18 átomos en el caso del naftaleno.

Todavía se prefiere más que el radical hidrocarbilo sea un sustituyente alquilo que tenga de 10 a 18 átomos de carbono y todavía se prefiere más que el sustituyente alquilo contenga 12 átomos de carbono y se escoja entre dodecilo y tetrapropilo. Debido a la disponibilidad comercial el más preferido como grupo arilo es un grupo benceno

25 sustituido con un sustituyente alquilo que contiene 12 átomos de carbono.

Los compuestos más preferidos actualmente son ácido dodecilbenceno sulfónico y ácido tetrapropilbenceno sulfónico.

30 El catalizador de condensación de silicio puede ser también el precursor del compuesto ácido sulfónico, incluyendo todas sus formas de realización preferidas mencionadas, es decir un compuesto que es convertido por hidrólisis en tal compuesto. Tal precursor es por ejemplo el ácido anhidro de un compuesto ácido sulfónico, o un ácido sulfónico que ha sido provisto de un grupo protector hidrolizable, como por ejemplo un grupo acetilo, que puede ser quitado mediante hidrólisis.

35 En una segunda forma de realización preferida, el catalizador ácido sulfónico se escoge entre aquellos descritos en EP 1 309 631 y EP 1 309 632, a saber

a) un compuesto escogido del grupo de 40

(i) un ácido alquil-naftalen-monosulfónico sustituido con 1 a 4 grupos alquilo en donde cada grupo alquilo es un alquilo lineal o ramificado con 5 a 40 átomos de carbono con cada grupo alquilo siendo el mismo o diferente y en donde el número total de carbonos en los grupos alquilo está en el rango de 20 a 80 carbonos;

45 (ii) un ácido arilalquil-sulfónico en donde el arilo es fenilo o naftilo y está sustituido con 1 a 4 grupos alquilo en donde cada grupo alquilo es un alquilo lineal o ramificado con 5 a 40 carbonos con cada grupo alquilo siendo el mismo o diferente y en donde el número total de carbonos en los grupos alquilo está en el rango de 12 a 80;

(iii) un derivado de (i) o (ii) escogido del grupo compuesto por un anhídrido, un éster, un acetilato, un éster

50 bloqueado por epoxi y una sal amina de los mismos, que es hidrolizable al ácido alquil-naftalen-monosulfónico o ácido arilalquil-sulfónico correspondiente;

(iv) una sal metálica de (i) o (ii) en donde el ion metálico es escogido del grupo compuesto por cobre, aluminio, estaño y zinc; y

55 b) un compuesto escogido del grupo de

(i) un ácido aril-disulfónico alquilado escogido del grupo que se basa en la estructura (III): en donde cada uno de los R1 y R2 es el mismo o diferente y es un grupo alquilo lineal o ramificado con 6 a 16 carbonos, y es 0 a 3, z es 0 a 3 con la condición de que y +z es 1 a 4, n es 0 a 3, X es un resto bivalente escogido del grupo que consta de –C(R3)(R4)-, en donde cada uno de los R3 y R4 es H o independientemente un grupo alquilo

10 lineal o ramificado de 1 a 4 carbonos y n es 1; -C(=O)-, en donde n es 1; -S-, en donde n es 1 a 3 y –S(O)2-, en donde n es 1; y

(ii) un derivado de (i) escogido del grupo compuesto por los anhidros, ésteres, ésteres de ácido sulfónico bloqueados por epoxi, acetilados, y sales aminas de los mismos, que es hidrolizable al ácido aril-disulfónico alquilado

15 junto con todas las formas de realización preferidas de aquellos ácidos sulfónicos como descritas en las Patentes Europeas mencionadas.

Preferentemente, en la composición poliolefínica el catalizador de condensación de silanol está presente en una 20 cantidad del 0,0001 al 6% en peso, o más preferentemente del 0,001 al 2% en peso, y lo más preferido del 0,02 al 0,5% en peso.

Preferentemente, la poliolefina entrecruzable comprende, todavía más preferentemente, consiste en un polietileno que contiene grupos silano hidrolizables.

25 Los grupos silano hidrolizables pueden ser introducidos en la poliolefina mediante copolimerización de por ejemplo monómeros de etileno con comonómeros que contienen grupos silano o mediante injerto, es decir, mediante modificación química del polímero por adición de grupos silano generalmente en reacción de radical. Ambas técnicas son bien conocidas en el oficio.

30 Preferentemente, el grupo silano que contiene poliolefina ha sido obtenido por copolimerización. En el caso de poliolefinas, preferentemente polietileno, la copolimerización se lleva preferentemente a cabo con un compuesto silano insaturado representado por la fórmula

35 R1SiR2qY3-q (V)

en donde

R1 es un grupo hidrocarbilo, hidrocarbiloxi o (met)acriloxi hidrocarbilo etilénicamente insaturado, 40 R2 es un grupo hidrocarbilo alifático saturado,

Y que puede ser el mismo o diferente, es un grupo orgánico hidrolizable y

q es 0, 1 ó 2.

5 Ejemplos especiales de los compuestos silano insaturados son aquellos en donde R1 es un grupo vinilo, alilo, isopropenilo, butenilo, ciclohexanilo o gama-(met)acriloxi propilo; Y es un grupo metoxi, etoxi, formiloxi, acetoxi, propioniloxi o alquil-o arilamino; y R2, si está presente, es un grupo metilo, etilo, propilo, decilo o fenilo.

10 Un compuesto silano insaturado preferido está representado por la fórmula

CH2=CHSi(OA)3 (VI)

donde A es un grupo hidrocarbilo que tiene 1-8 átomos de carbono, preferentemente 1-4 átomos de carbono.

15 Los compuestos más preferidos son vinil-trimetoxisilano, vinil-bis-metoxi-etoxisilano, vinil-trietoxisilano, gama(met)acril-propil-trimetoxisilano, gama-(met)acril-oxipropil-trietoxisilano, y vinil-triacetoxisilano.

La copolimerización de la olefina, por ejemplo etileno, y del compuesto silano insaturado puede llevarse a cabo bajo 20 cualquier condición adecuada que resulte en la copolimerización de los dos monómeros.

Además, la copolimerización puede ser ejecutada es la presencia de uno o más comonómeros diferentes que pueden ser copolimerizados con los dos monómeros. Tales comonómeros incluyen (a) ésteres de vinil-carboxilato, tales como acetato de vinilo y pivalato de vinilo, (b) alfa-olefinas, tales como propeno, 1-buteno, 1-hexano, 1-octeno

25 y 4-metil-1-penteno, (c) (met)acrilatos, tales como metil(met)acrilato, etil(met)acrilato y butil(met)acrilato, (d) ácidos carboxílicos olefínicamente insaturados, tales como ácido (met)acrílico, ácido maleico y ácido fumárico, (e) derivados de ácido (met)acrílico, tales como (met)acrilonitrilo y amida (met)acrílica, (f) éteres de vinilo, tales como éter metilvinílico y éter vinil-fenílico, y (g) compuestos aromáticos de vinilo, tales como estireno y alfa-etil-estireno.

30 Entre estos comonómeros, los ésteres vinilo de ácidos monocarboxílicos que tienen 1-4 átomos de carbono, tales como acetato de vinilo, y (met)acrilato de alcoholes que tienen 1-4 átomos de carbono, tales como metil(met)acrilato son preferidos.

Comonómeros especialmente preferidos son butilacrilato, etilacrilato y metilacrilato.

35 Dos o más de dichos compuestos olefínicamente insaturados pueden ser usados en combinación. El término “ácido (met)acrílico” pretende abarcar ambos el ácido acrílico y el ácido metacrílico. El contenido de comonómero del copolímero puede llegar al 70% en peso del copolímero, preferentemente entre el 0,5 y el 35% en peso, lo más preferido entre el 1 y el 30% en peso.

40 Si se usa un polímero de injerto, éste puede haber sido producido por ejemplo por cualquiera de los dos métodos descritos en US 3.646.155 y US 4.117.195, respectivamente.

La poliolefina que contiene el grupo silano contiene preferentemente del 0,001 al 15% en peso del compuesto silano, 45 más preferentemente del 0,01 al 5% en peso, lo más preferido del 0,1 al 2% en peso.

La composición polimérica puede contener además varios aditivos, tales como termoplásticos miscibles, antioxidantes, más estabilizantes, lubricantes, estabilizantes, colorantes y agentes espumantes.

50 Se usa un antioxidante, preferentemente un compuesto o una mezcla de tales compuestos, que es neutro o ácido, debe comprender un grupo fenol estéricamente impedido o grupos sulfuro alifáticos. Tales compuestos se dan a conocer en EP 1 254 923 como antioxidantes particularmente adecuados para la estabilización de poliolefinas que contienen grupos silano hidrolizables que están entrecruzados con un catalizador de condensación de silanol, en particular un condensador ácido de condensación de silanol. Otros antioxidantes preferidos se dan a conocer en

55 WO2005003199A1.

Preferentemente, el antioxidante está presente en la composición en una cantidad del 0,01 al 3% en peso, más preferentemente del 0,05 al 2% en peso, y lo más preferido del 0,08 al 1,5% en peso.

El catalizador de condensación de silanol se añade normalmente a la poliolefina que contiene el grupo silano por combinación del polímero con una llamada mezcla maestra, en la cual el catalizador, y opcionalmente más aditivos están contenidos en un matriz polimérica, por ejemplo poliolefina, en forma concentrada.

5 El catalizador de condensación de silanol y el compuesto que contiene silicio son añadidos preferentemente a la poliolefina que contiene el grupo silano por combinación de una mezcla maestra, que contiene el catalizador de condensación de silanol y el compuesto que contiene silicio en una matriz polimérica en forma concentrada, con la poliolefina que contiene el grupo silano.

10 El polímero de la matriz es preferiblemente una poliolefina, más preferentemente un polietileno, que puede ser un homo-o copolímero de etileno, por ejemplo polietileno de baja densidad, o copolímero polietileno-metil-etil-butilacrilato que contiene 1 a 50% en peso del acrilato, y mezclas de ellos.

Como se ha dicho, en la mezcla maestra los compuestos a ser añadidos a la poliolefina que contiene el grupo silano 15 están contenidos en forma concentrada, es decir, en una cantidad mucho mayor que en la composición final.

La mezcla maestra comprende preferentemente el catalizador de condensación de silanol en una cantidad del 0,3 al 6% en peso, más preferentemente del 0,7 al 3.5% en peso.

20 El compuesto que contiene silicio está preferentemente presente en la mezcla maestra en una cantidad del 1 al 20% en peso, más preferentemente del 2 al 10% en peso.

La mezcla maestra es procesada preferentemente con el polímero que contiene el grupo silano en una cantidad del 1 al 10% en peso, más preferentemente del 2 al 8% en peso.

25 La combinación puede ser realizada por cualquier proceso de combinación, incluyendo la extrusión del producto final mediante un husillo de extrusión o una amasadora.

Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar en detalle la presente invención. 30

Ejemplos

1. Métodos de medición

35 a) Tasa de fluidez

La tasa de fluidez (MFR) está determinada según ISO 1133 y se indica en g/10 min. La MFR es una indicación de la fluidez, y por lo tanto de la procesabilidad, del polímero. Cuanto más alta es la tasa de fluidez, más baja es la viscosidad del polímero. La MFR se determina a 190oC y puede determinarse a diferentes cargas como 2,16 kg

40 (MFR2) o 21,6 kg (MFR21).

2. Composiciones producidas

a) Mezclas maestras 45 Las mezclas maestras fueron producidas comprendiendo:

-: una matriz resinosa: un copolímero de etileno-butacrilato con 17% en peso en butacrilato, una densidad de 924 Kg/m3 y una MFR2 de 7,0 g/10 min (OE6417 disponible en Borealis);

50 -un catalizador de condensación de silanol: se ha usado el ácido dodecilbenceno sulfónico lineal (DDBSA); o dibutildilaureato de estaño (DBTL) como catalizador convencional de condensación de silanol;

-: un compuesto que contiene silicio: hexadecil trimetoxisilano (HDTMS),

55 -un antioxidante: productos de la reacción de 4-metil-fenol con diciclopentadieno e isobutileno (Ralox LC, CAS-nº 68610-51-5).

Los componentes fueron usados en las mezclas maestras en las cantidades indicadas en la Tabla 1 (% en peso). La combinación de las mezclas maestras fue realizada empleando una amasadora de Brabender (cámara pequeña, 47 cm3), y placas de 3 mm de grosor fueron moldeadas por compresión a 180oC.

Tabla 1:

Ejemplo 1: Ejemplo comparativo 1

Matriz: 88,5 92,5

Ácido sulfónico: 1,5 1,5

DBTL: - -

HDTMS: 4 -

Antioxidante: 6 6

5 b) Composiciones

Las mezclas maestras de la Tabla 1 fueron procesad en una cantidad de 5% en peso con 95% en peso de un polietileno que contiene un grupo silano con una densidad de 923 kg/m3, una MFR2 de 0,9 g/10 min y un contenido

10 en copolímero de silano del 1,3% en peso en una cinta extrusora de Brabender.

c) Comportamiento corrosivo en el extrusor

En el paso del procesamiento en la cinta extrusora mencionada arriba, se midió el comportamiento corrosivo. En la

15 cinta extrusora antes del molde de cinta adhesiva, se instaló un molde especial hecho de acero blando (Ovako 550 ≈ Fc 52) para comprobar la corrosión. El cilindro en la extrusión estaba hecho de acero nitrurado y la superficie del tornillo estaba cromada. La producción se mantuvo baja para conseguir un tiempo de residencia lo más largo posible. Tras 100 h de funcionamiento se purgó el extrusor. Se realizaron las siguientes observaciones.

20 Cuando se usa una mezcla maestra del Ejemplo 1, el canal del molde estaba teñido homogéneamente de color amarillo-marrón. La superficie del metal fue analizada mediante microscopía. Se observó que no había tenido lugar corrosión. El molde fue purgado otras 100 h con una resina de limpieza convencional. Tras 100 h se observaron varios puntos de corrosión.

25 La conclusión es que no se encontró corrosión tras 100 h de funcionamiento con la composición de la invención. El molde se hizo a propósito de acero más propenso a la corrosión que tipos normales de acero usados en extrusiones para acelerar la prueba.

En contraste, si la composición del Ejemplo Comparativo 1 se procesa de la misma forma, tiene lugar una corrosión 30 considerable tras las primeras 100 h.

d) Pérdida de peso debido a la corrosión

La pérdida de peso del acero en ácido metacrílico (MAA) que contiene 620 ppm de agua ha sido comprobada con

35 diferentes cantidades de HDTMS. La Figura 1 muestra los resultados. Si no se añade HDTMS, tiene lugar una pérdida considerable de peso de hasta el 14% en peso tras 100 días. La adición de HDTMS en este punto para repentinamente la pérdida de peso, es decir, la corrosión del acero. Si se añade un 2% en peso de HDTMS, la pérdida de peso no es tan grande como sin HDTMS. Además, si se emplean 5% en peso o 10% en peso, el efecto es casi el mismo, a saber la pérdida de peso es muy pequeña o ni siquiera se observa. Por ello, estos Ejemplos

40 demuestran que 5% en peso de HDTMS impiden la corrosión del acero.

Debería tenerse en cuenta que se utilizaron 620 ppm de agua en este ejemplo. Es un nivel extremadamente alto de agua. Típicamente niveles de agua de 100-500 ppm son comunes en estas aplicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Uso de un compuesto que contiene silicio como inhibidor de corrosión en una composición

poliolefínica que comprende un ácido de Brönsted, en donde el compuesto que contiene silicio tiene una estructura 5 correspondiente a la fórmula

(R1)x[Si(R2)y(R3)z]m (I)

en donde

10 R1, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un residuo hidrocarbilo monofuncional o, si m=2, bifuncional, que comprende de 1 a 100 átomos de carbono;

R2, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un residuo hidrocarbiloxi que 15 comprende de 1 a 100 átomos de carbono;

R3, es –R4SiR1pR2q, en donde

p es 0 a 3, 20 q es 0 a 3, con la condición de que p + q es 3, y

R4 es –(CH2)rYs(CH2)t-donde r y t son independientemente 1 a 3, s es 0 ó 1 e Y es un grupo heteroatómico bifuncional escogido entre -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -NH-, -NR1-o -PR1-, donde R1 y R2 son como previamente 25 definidos; y

x es 0 a 3, y es1 a 4, z es 0 ó 1, conlacondición de que x + y + z = 4;

y m = 1 ó 2. 30
2. Uso según a la reivindicación 1, en donde en la fórmula para el compuesto que contiene silicio:

R1, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo tal está presente, es un grupo alquilo, arilalquilo, alquilarilo o arilo que contiene de 1 a 30 átomos de carbono, con la condición de que si hay más de un grupo R1 35 presente el número total de átomos de carbono de los grupos R1 es como mucho 60; y

R2, que puede ser el mismo o diferente si más de un grupo así está presente, es un grupo alcoxi, ariloxi, alquilariloxi

o arilalquiloxi que contiene de 1 a 15 átomos de carbono con la condición de que si hay más de un grupo R2

presente el número total de átomos de carbono en los restos alquilo de los grupos R2 es como mucho 40. 40
3. Uso según la reivindicación 1 ó 2 en donde en la fórmula para el compuesto que contiene silicio:

R1 es un grupo C6-a C22-alquilo lineal o ramificado.

45 4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde en la fórmula para el compuesto que contiene silicio:

R2 es un grupo C1-a C10-alcoxi lineal o ramificado.

50 5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde en la fórmula para el compuesto que contiene silicio:

x = 1, y = 3, z= 0, ym = 1.

55 6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el compuesto que contiene silicio comprende hexadecil trimetoxisilano.
7.

Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la cantidad del compuesto que contiene silicio es del 0,001 al 5% en peso del total de la composición.
8.

Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la composición poliolefínica comprende una poliolefina entrecruzable con grupos silano hidrolizables.

5 9. Uso según la reivindicación 8 en donde la poliolefina entrecruzable con grupos silano hidrolizables comprende un polietileno con grupos silano hidrolizables.
10. Uso según las reivindicaciones 8 o 9 en donde en la poliolefina entrecruzable con grupos silano

hidrolizables los grupos silano están presentes en una cantidad del 0,001 al 15% en peso. 10
11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones de 8 a 10 en donde la composición comprende además un catalizador de condensación de silanol.
12. Uso según la reivindicación 11 en donde el catalizador de condensación de silanol comprende un 15 ácido sulfónico orgánico.
13. Uso según la reivindicación 12 en donde el catalizador de condensación de silanol comprende un ácido sulfónico orgánico que comprende 10 átomos de C o más, el ácido sulfónico comprende además al menos un grupo aromático.
14. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 en donde el catalizador de condensación de silanol comprende un ácido sulfónico orgánico que comprende el elemento estructural:

Ar(SO3H)x (II) 25 siendo Ar un grupo arilo que puede ser sustituido o no sustituido, y x siendo al menos 1.
15. Uso según la reivindicación 14 en donde en la fórmula (II) Ar está sustituido con al menos un grupo

C4-a C30-hidrocarbilo y el total del catalizador de condensación de silanol comprende de 10 a 200 átomos de C. 30