ES2342338T3 - Proceso para proveer un articulo tubular extendido con un sistema de revestimiento de proteccion contra la corrosion con propiedades autorreparadoras. - Google Patents

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Abstract

Proceso para proporcionar un artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido con un sistema protector contra la corrosión, donde (a) una capa de una composición adhesiva se aplica a la superficie del artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido, y (b) una capa protectora contra la corrosión se aplica a la capa de la composición adhesiva, la composición adhesiva comprendiendo una mezcla de poliolefina, donde la mezcla de poliolefina comprende del 30% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 70% en peso de un polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de poliolefina, donde dicho poliisobuteno se caracteriza por: (A) una temperatura de transición vítrea inferior a -40ºC; y (B) un peso molecular promedio en número Mn de 1300 a 1.000.000.

Description

Proceso para proveer un artículo tubular extendido con un sistema de revestimiento de protección contra la corrosión con propiedades autorreparadoras.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un proceso para proporcionar una tubería, conducto o una parte de los mismos con un sistema de revestimiento con propiedades autorreparadoras para proteger la tubería, conducto o parte de los mismos contra la corrosión y otros efectos nocivos y degradantes y fuerzas inducidas por el medio ambiente que imparten la operación y la vida de la tubería, conducto o parte de los mismos.
Antecedentes de la invención
En la técnica anterior se describen muchos sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión y muchos de estos sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión son comercializados. Aunque diferentes sistemas pueden tener determinadas ventajas sobre otros, la mayor parte de éstos tienen inconvenientes serios. Sistemas comunes protectores contra la corrosión comprenden sistemas de revestimiento, opcionalmente comprenden diferentes capas de materiales, manguitos replegables, y cintas, opcionalmente provistos de capas adhesivas, y combinaciones de sistemas de este tipo.
US 5.817.413 y su Continuación-en-parte US 6.033.776, ambas de Scapa Tapes North America, por ejemplo, revelan una cinta para conducto de alto cizallamiento que comprende un material de refuerzo que tiene en una superficie de la misma una capa adhesiva basada en caucho. La capa adhesiva basada en caucho comprende una mezcla de caucho y una resina adhesiva. La mezcla de caucho comprende caucho halogenado reticulado, caucho no reticulado y un polímero en bloque o terpolímero estirénico, p. ej. un polímero Kraton®. El caucho no reticulado es preferiblemente caucho butílico, preferiblemente una mezcla de caucho butílico virgen y caucho butílico de reciclaje (caucho butílico es un copolímero de aproximadamente el 98% en peso de isobuteno y el 2% en peso de isopreno). La resina adhesiva se utiliza para proporcionar la adhesividad deseada a la mezcla del caucho y puede ser seleccionada de un grupo muy grande de materiales, p. ej. resinas, resinas modificadas, ésteres de resina, hidrocarburos de petróleo polimerizado, terpenos polimerizados y diferentes resinas. Ejemplos 1 y 2 revelan formulaciones comprendiendo diferentes agentes de adhesividad, p. ej. Endex® 155 (una resina de hidrocarburo aromático disponible de Eastman Chemical Company, Indopol® H-100 (un copolímero de isobuteno/1-buteno con un peso molecular promedio en número de aproximadamente 910, formalmente disponible de British Petroleum Chemicals, pero habitualmente disponible de p. ej. Amoco Chemical Company e Innovene), Escorez® 1102 (una resina de hidrocarburo alifática con un peso molecular promedio de aproximadamente 1300, disponible de ExxonMobil), y Piccopale® 100 (una resina de politerpeno). Escorez® 1102 está compuesto por fracciones polimerizantes de petróleo con un punto de ebullición de aproximadamente 15ºC a aproximadamente 410ºC a presión atmosférica que se forma por el agrietado térmico de la materia prima del petróleo. Las fracciones pueden ser polimerizadas térmicamente o en presencia de un catalizador, por ejemplo un catalizador de Friedel-Crafts tal como AlCl_{3}. Normalmente la materia prima del petróleo, p. ej. gasolina ligera, gasolina pesada, queroseno, gasóleo, gasóleo de vacío y comprendiendo C_{5} olefinas y diolefinas, C_{6} olefinas y diolefinas o una mezcla de C_{5} y C_{6} olefinas y diolefinas, se agrieta en presencia de vapor. Los productos de este proceso de agrietado normalmente tienen un punto de ebullición de -15ºC a 280ºC y pueden comprender aproximadamente del 30 al 60% de olefinas, 10 al 30% de diolefinas, 20 al 50% de aromas y 5 al 20% de parafinas y naftalenos. Preferiblemente el producto está sometido a fraccionamiento para eliminar extremidades ligeras C_{2} a C_{4}, remojo térmico y destilación para eliminar hidrocarburos tales como diolefinas cíclicas incluyendo ciclopentadieno y metil ciclopentadieno como dímeros (cf. 4.690.958). En consecuencia, Escorez® 1102 y 1315 (véase más abajo) no son polímeros basados en isobuteno. La cinta de alto cizallamiento según US 5.817.413 y US 6.033.776 es conveniente como un sistema de cubrimiento de la tubería, a condición que la tubería sea revestida con un imprimador. El Ejemplo 3 expone el uso de Escorez® 1315, una resina de hidrocarburo con un peso molecular promedio en número de aproximadamente 950. No obstante, esta cinta para tubería de alto cizallamiento tiene varias desventajas. Ante todo, se requiere que una tubería de metal descubierto sea revestida primero con un imprimador líquido, preferiblemente comprendiendo un caucho y una resina adhesiva. En segundo lugar, la capa adhesiva basada en caucho de la cinta comprende cantidades significantes de material reticulado que se conocen por ser perjudiciales para las propiedades de la autocuración de la capa adhesiva basada en caucho.
WO 00/52381 de Raychem Ltd. expone otro manguito retráctil para sellar una junta de soldadura de tuberías aisladas, en el que se aplica entre las partes terminales del manguito y los bordes del aislante un sellante o un adhesivo. El adhesivo puede ser una formulación de adhesivo termofundible basado en poliamida. El sellante es preferiblemente una mezcla de polipropileno atáctico y poliisobuteno, opcionalmente con un agente de adhesividad, aunque otros productos son también afirmados expresamente aceptables (cf. página 5, líneas 15-17). La naturaleza del polipropileno atáctico y del poliisobuteno y su proporción no están descritas.
CA A 2.308.802 de Shaw Industries, Ltd., expone un manguito retráctil de poliolefina termorretráctil que se puede aplicar en las juntas de soldadura descubiertas de conductos revestidos de polipropileno. Revestimientos de polipropileno que usualmente consisten en una combinación de epoxi/adhesivo/polipropileno, se usan para conductos de alta temperatura. Para aplicar tal manguito retráctil de poliolefina termorretráctil para las juntas de soldadura de las tuberías revestidas de polipropileno, es necesario un adhesivo para unir los bordes terminales del manguito retráctil a los bordes terminales de los revestimientos de propileno para asegurar un sellado apropiado. No obstante, los adhesivos comunes de alta resistencia usados para este propósito sufren la desventaja de que se unen normalmente bien al manguito retráctil de la poliolefina, pero no al revestimiento del propileno. En cambio, otros adhesivos que se unen bien al manguito retráctil de la poliolefina al igual que al revestimiento del polipropileno, es decir composiciones de mástico de baja resistencia, sufren la desventaja de que tienen resistencia insuficiente al cizallamiento, en particular a temperaturas elevadas. CA A 2.308.802 por lo tanto propone emplear un sistema de dos componentes para aplicar un manguito retráctil de poliolefina termorretráctil para conductos revestidos de polipropileno. Este sistema de dos componentes comprende un revestimiento funcional (indicado por el número de referencia 21) y un agente de unión (indicado por los números de referencia 22 y 23). El revestimiento funcional se adhiere muy bien a la superficie descubierta de la junta del conducto de acero, pero no se adhiere al revestimiento del polipropileno. Por otro lado, el agente de unión, que es aplicado entre los bordes del revestimiento funcional y el revestimiento de propileno como se puede observar en p. ej. figura 2, se adhiere bien a ambos revestimientos y proporciona una unión resistente al agua, aunque débil, entre el manguito retráctil y el revestimiento de polipropileno. El revestimiento funcional puede ser una composición de mástico, un adhesivo termofundible o un híbrido del mismo, mientras que el agente de unión es preferiblemente una composición de mástico. La composición de mástico puede comprender material amorfo o polímeros sintéticos o mezclas derivadas. Ejemplos de composiciones de mástico típicas que son descritas en CA A 2.308.802 son mezclas de materiales sustancialmente amorfos, p. ej. caucho butílico, caucho natural y caucho de látex SBR, y resinas adhesivas, p. ej. resinas adhesivas de hidrocarburo sintético, resinas adhesivas de éster de colofonia y productos de relleno inertes tales como carbonato cálcico, talco y negro de carbón. Estas composiciones de mástico pueden además comprender otros materiales amorfos o polímeros sintéticos, p. ej. asfalto, polibuteno y poliolefinas amorfas, p. ej. polipropileno amorfo, copolímeros de estireno-isopreno y polímeros de butilo líquido. Obviamente, el sistema protector descrito en CA A 2.308.802 es muy complejo y requiere muchos tipos diferentes de materiales. Además, los manguitos retráctiles en general sufren la desventaja de que no tienen propiedades de autocuración.
US 6.355.318 de Shawcor Ltd. también expone un sistema basado en manguito retráctil para proteger juntas de soldadura de tuberías preaisladas. En el campo, las tuberías preaisladas se conectan por soldado de la tubería de servicio que se extiende más allá del material aislante, donde después de la conexión soldada es aislada revestida por un manguito retráctil. Un requisito importante de tal manguito retráctil como ya se ha explicado arriba es que proporciona una conexión estanca al agua y protección mecánica al aislamiento y por lo tanto debería adherirse muy bien al aislante al igual que a la tubería. Para ese fin, una composición adhesiva es aplicada entre los bordes del material aislante y del manguito retráctil. La naturaleza de la composición adhesiva es irrelevante puesto que puede ser seleccionada de una gama amplia de materiales, p. ej. un sellante, un mástico o un adhesivo termofundible. Obviamente, este sistema sufre las mismas desventajas que el sistema descrito en CA A 2.308.802.
US 6.589.346 de Bredero -Shaw Company discute los problemas técnicos encontrados al proteger las tuberías de acero y tubería para instalación subterránea anticorrosión. El método usual implica el chorreado de arena de la superficie de la tubería de acero, revestimiento de dicha superficie con un revestimiento epoxi y cubrirla con un material de envoltura de poliolefina como HDPE o PP. En particular con tuberías de diámetro pequeño, es difícil proporcionar un revestimiento uniforme del revestimiento epoxi. En segundo lugar, el uso de una cinta como material de envoltura, donde la cinta es enrollada en espiral alrededor de las tuberías, proporciona juntas débiles en el área de recubrimiento y cobertura pobre de juntas de soldadura radiales o longitudinales. Además, el material de envoltura envuelto en espiral causa adhesión pobre de baja temperatura del revestimiento epoxi a la tubería.
US 6.465.547, US 6.569.915 y US 6.794.453, todos de Shawcor Ltd., revelan composiciones de revestimiento o aislamiento de polipropileno reticulado. US6.465.547 expone expresamente en la columna 1, líneas 50-54, que los polímeros en los que las unidades de la cadena predominante comprenden propileno o una olefina superior tal como buteno tienden a despolimerizarse cuando se exponen a radicales libres para efectuar la reticulación. Estas patentes están típicamente dirigidas a materiales reticulados y artículos termorretráctiles hechos de los mismos.
Otro sistema de manguito retráctil se describe en US 2004/0028862 de Burwell et al. En particular, esta solicitud de patente se refiere a unir y sellar bordes de recubrimiento de manguitos envolventes poliméricos termorretráctiles. Manguitos de este tipo comprenden una capa externa de material de poliolefina termorretráctil y una capa interna de un adhesivo, que adhiere el manguito al sustrato. El manguito es envuelto alrededor de la junta de soldadura de un conducto, posteriormente calentado para causar la retracción del manguito. Antes de la fase de termorretracción, los bordes de recubrimiento del manguito son cubiertos por un parche para prevenir el deslizamiento de las extremidades de recubrimiento durante la termorretracción y posterior avance de la junta de recubrimiento. La invención descrita en US 2004/0028862 es un parche comprendiendo una capa fibrosa de refuerzo termorresistente dimensionalmente estable y una capa de un adhesivo de alta resistencia al cizallamiento sensible a la presión que comprende una capa seleccionada del grupo que consiste en polímeros de isobuteno tal como poliisobuteno, polibuteno y caucho butílico (caucho butílico es un polímero elastomérico basado en aproximadamente el 98% de isobuteno y el 2% de isopreno y puede fácilmente ser reticulado como es bien conocido en la técnica). Se ha afirmado expresamente que se prefiere que estos materiales sean al menos parcialmente reticulados para aumentar la resistencia al cizallamiento. Otros materiales adhesivos preferidos son siliconas. Adicionalmente, no se describen ni la naturaleza ni las propiedades del poliisobuteno.
US 2004/0191515 de Mullen, expone un revestimiento de tubería mejorado en particular para conductos submarinos para el transporte de petróleo. Normalmente, los revestimientos de este tipo consisten en un revestimiento protector basado en epoxi de protección que se aplica en la tubería de acero que es después cubierta con una capa de hormigón marino. El revestimiento mejorado comprende una capa de copolímero de polipropileno o polietileno mezclado con un material de polipropileno o polietileno sinterizado que es aplicado entre el revestimiento protector basado en epoxi y la capa del hormigón marino para aumentar la resistencia al cizallamiento del sistema de revestimiento.
Procesos comerciales para producir tuberías de acero prerrevestidas son muy complejos y son perjudiciales para el medio ambiente. Ante todo, la superficie de las tuberías de acero debe ser íntegramente limpiada por chorreado de arena y tratamiento con ácidos tales como ácido fosfórico y cromato. La tubería de acero es después calentada hasta un material particular. Posteriormente, se aplica un imprimador, normalmente un revestimiento epoxi. Se pueden aplicar otras capas para mejorar la protección, p. ej. revestimientos de poliolefina o capas que tienen al menos una superficie de los mismos revestidos con una composición adhesiva.
Otros sistemas protectores contra la corrosión se basan en composiciones que comprenden material no reticulado. Por ejemplo, US 5.898.044 y US 2006175578 de Frans Nooren Afdichtingssystemen B.V. revelan una composición que comprende un polímero fluido apolar no solidificable con una temperatura de transición vítrea inferior a -60ºC, donde el polímero tiene una tensión superficial inferior a 40 mN/m sobre la temperatura de transición vítrea y uno o más productos de relleno.
Los sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión descritos en la técnica anterior están en particular impedidos por el hecho de que muchos materiales son usados o incluso deben ser usados que carecen de una buena compatibilidad. Frecuentemente, los sistemas adhesivos que deben ser usados se adhieren muy bien a algunos materiales, pero no a otros, con la consecuencia de que incluso sistemas adhesivos diferentes deben ser usados dentro del mismo sistema de revestimiento protector contra la corrosión. Hay por lo tanto una necesidad en la técnica de una composición adhesiva que es aplicable ampliamente y con una compatibilidad excelente con los materiales comunes usados en sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión y con los materiales usados para la construcción de los tuberías, conductos y similares, p. ej. acero, metal y hormigón.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona una composición adhesiva basada en uno o varios poliisobutenos particulares. Esta composición adhesiva tiene una compatibilidad excelente con materiales usados en la protección contra la corrosión, p. ej. manguitos retráctiles y parches retráctiles hechos de poliolefinas y composiciones poliméricas comprendiendo polímeros no reticulados y productos de relleno. La presente invención por lo tanto se refiere a un proceso para proporcionar un artículo extendido tubular o una o varias secciones del artículo extendido tubular con un sistema protector contra la corrosión, donde (a) una capa de una composición adhesiva se aplica a la superficie del artículo tubular extendido o una o varias secciones del artículo tubular extendido, y (b) una capa protectora contra la corrosión se aplica a la capa de la composición adhesiva, la composición adhesiva comprendiendo una mezcla de poliolefina, donde la mezcla de poliolefina comprende del 30% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 70% en peso de un polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de la poliolefina, donde dicho poliisobuteno se caracteriza por:
(A)
una temperatura de transición vítrea de menos de -40ºC; y
(B)
un peso molecular promedio en número M_{n} de 1300 a 1.000.000.
Descripción detallada de la invención
En esta descripción y en sus reivindicaciones, el verbo "comprender" y sus conjugaciones se usa en su sentido no limitativo para significar que los ítems después de la palabra están incluidos, pero los ítems no específicamente mencionados no están excluidos. Además, la referencia a un elemento por el artículo indefinido "un" o "una" no excluye la posibilidad de que más de uno de los elementos esté presente, a menos que el contexto requiera claramente que hay uno y sólo uno de los elementos. El artículo indefinido "un" o "una" por lo tanto normalmente significa "al menos uno".
Poliisobuteno
La composición adhesiva comprende un único poliisobuteno o una mezcla de diferentes poliisobutenos. La temperatura de transición vítrea o temperaturas de transición vítrea de los poliisobutenos es(son) preferiblemente inferior(es) a -50ºC y más preferiblemente inferior(es) a -60ºC. La temperatura de transición vítrea o temperaturas de transición vítrea puede(n) ser determinada(s) por calorimetría de barrido diferencial (DSC por sus siglas en inglés) como es bien conocido en la técnica.
El peso molecular promedio en número Mn está preferiblemente en la gama de 5.000 a 1.000.000, más preferiblemente en la gama de 10.000 a 1.000.000 y en particular en la gama de 10.000 a 900.000. La distribución del peso molecular P_{M}/M_{n} de los poliisobutenos es preferiblemente entre 1 a 10, más preferiblemente 1 a 5, incluso más preferiblemente 1 a 4 y de la forma más preferible 1.5 a 3.5.
El peso molecular promedio en número M_{n} de los poliisobutenos se determina por cromatografía de permeación en gel (GPC por sus siglas en inglés) para los pesos moleculares más bajos, p. ej. hasta aproximadamente 100.000. Para los pesos moleculares promedio en número más altos, estos se determinan por mediciones de viscosidad (índice de Staudinger J_{o}, precedentemente conocida como viscosidad intrínseca), donde el índice de Staudingen es calculado a partir del tiempo de flujo a 20ºC a través del capilar 1 de un viscosímetro Ubbelohde usando las fórmulas siguientes:
1
donde t es el tiempo de flujo de la solución, con corrección de Hagenbach-Couette, t_{o} es el tiempo de flujo del solvente (p. ej. isooctano), con corrección de Hagenbach-Couette, y c es la concentración si la solución es en g/cm^{3}. El peso molecular promedio en número M_{n} es luego calculado de la siguiente manera:
2
Los poliisobutenos para ser usados en la composición adhesiva según la presente invención preferiblemente tienen un índice de Staudingen J_{o} de 10 a 1500 cm^{3}/g, preferiblemente de 20 a 1000 cm^{3}/g, según se ha determinado a 20ºC.
Los poliisobutenos tienen preferiblemente una tensión superficial inferior a 40 mN/m a 20ºC. La densidad de los poliisobutenos es preferiblemente entre 0.90 a 0.95 g/cm^{3}.
Los poliisobutenos pueden ser preparados de varias maneras. La polimerización puede ser conducida en un único proceso de la fase o en procesos múltiples de la fase. Se prefiere que la polimerización sea conducida en la fase líquida usando un ácido de Lewis como catalizador, preferiblemente catalizador de complejo de trifluoruro de boro, opcionalmente en presencia de un cocatalizador. Procesos de este tipo son bien conocidos en la técnica.
Poliisobutenos preferidos son de la serie Oppanol, en particular del Oppanol tipo B.
Polímero de olefina
Según la presente invención, el polímero de olefina es preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en (a) un polímero comprendiendo del 50.0% al 99.9% en peso de isobuteno y del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido o un C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (b) un polímero comprendiendo del 50.0% al 99.9% en peso de propeno y del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (c) un polímero comprendiendo del 0.1% al 50.0% en peso de eteno y del 50.0% al 99.9% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (d) un polímero comprendiendo del 0.1% al 50.0% en peso de 2-metil-1-penteno y del 50.0% al 99.9% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, y sus mezclas derivadas. Preferiblemente, el polímero de olefina no es reticulado. Ejemplos de polímeros de olefina según la clase (a) incluyen polibutenos fabricados a partir de un suministro de buteno (suministros de este tipo comprenden 1-buteno e isobuteno o 1-buteno y cantidades pequeñas de eteno, propeno u otras C_{4}-C_{6} \alpha-olefinas), cauchos de butilo (copolímeros de aproximadamente el 98% en peso de isobuteno y el 2% en peso de isopreno), cauchos de butilo halogenado, copolímeros de isobuteno y butadieno y similares. Ejemplos de los polímeros de olefina según la clase (b) incluyen polipropenos atácticos, copolímeros de eteno/propeno, en particular estos con un alto contenido en propeno y copolímeros de eteno/propeno/dieno. Ejemplos de los polímeros de olefina según la clase (c) incluyen copolímeros de eteno que tienen como comonómero p. ej. propeno, 1-hexeno, 1-octeno y 1-deceno. Un ejemplo del polímero de olefina de clase (d) incluye poli(2-metil-1penteno).
De la forma más preferible, el polímero de olefina es seleccionado del grupo que consiste en polibuteno, caucho butílico, polipropileno atáctico, poli(2-metil-1-penteno) y sus mezclas derivadas.
El polibuteno tiene preferiblemente un índice de fusión de 0.2-300 g/min (ISO 1133, 190ºC, 2.16 kg), una densidad de 0.90-0.95 g/cm^{3} (ISO 1183) y un punto de fusión de 80º-130ºC según calorimetría de barrido diferencial (DSC por sus siglas en inglés).
El caucho butílico tiene preferiblemente una viscosidad de Mooney ML 1 + 8 (ASTM d 1646, 125ºC) de 25 a 75 y un nivel de insaturación de 1.0 a 3.0% mol.
El poli(2-metil-1-penteno) tiene preferiblemente un índice de fusión de 1-250 g/min (ASTM D 1236, 260ºC, 5 kg), una temperatura de reblandecimiento de 160º-200ºC (Vicat, ASTM D 1525) y una densidad de 0.82-0.85 g/cm^{3} a 25ºC.
El polipropileno atáctico tiene preferiblemente un peso molecular promedio en número de 1.000-3.000 y un peso molecular promedio en peso de 100.000-200.000. En el polipropileno atáctico, la cantidad de C_{2}-C_{10} \alpha-olefina es hasta aproximadamente 20 por ciento en peso, y es preferiblemente entre aproximadamente 2 y aproximadamente 10 por ciento en peso.
Según la invención, se prefiere que el polímero de olefina tenga una temperatura de transición vítrea de menos de -20ºC, más preferiblemente menos de -40º y de la forma más preferible menos de -60ºC. Adicionalmente, se prefiere que el polímero de olefina tenga una tensión superficial inferior a 40 mN/m a 20ºC.
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Composición adhesiva
La composición adhesiva preferiblemente comprende del 50% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 50% en peso del polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de poliolefina. Más preferiblemente, la composición adhesiva comprende del 75% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 25% en peso del polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de poliolefina. Incluso más preferiblemente, la composición adhesiva preferiblemente comprende del 90% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 10% del polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de poliolefina. De la forma más preferible, la composición adhesiva comprende el 100% en peso de un poliisobuteno y ningún polímero de olefina.
Según la invención, una capa de la composición adhesiva según la presente invención se aplica a la superficie del artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido con un espesor de 0,01 mm a 50 mm, preferible 0,1 mm a 25 mm.
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Aplicaciones Tuberías prerrevestidas
Una ventaja importante de la composición adhesiva según la presente invención es que la superficie de los artículos tubulares extendidos no necesitan ningún pretratamiento, p. ej. chorreado de arena o tratamientos con productos químicos peligrosos y perjudiciales para el medio ambiente tal como ácido fosfórico y cromato. No obstante, algunos pretratamientos pueden realzar las propiedades adhesivas de la composición adhesiva. Por ejemplo, el artículo tubular extendido puede comprender una capa de base de un prerrevestimiento, p. ej. un prerrevestimento basado en una resina epoxi. En otra forma de realización de la presente invención, el artículo tubular extendido puede tener como capa de base una capa de poliolefina. En consecuencia, una aplicación de la composición adhesiva es el uso de la misma en un proceso para fabricar tuberías de acero prerrevestidas donde las tuberías se proveen con un prerrevestimiento, preferiblemente un revestimiento de poliolefina, preferiblemente un revestimiento de polieteno o de polipropeno.
Protección contra la corrosión
Las aplicaciones de la composición adhesiva están en particular en el campo de la protección contra la corrosión. En consecuencia, según la invención, el artículo extendido tubular es por lo tanto una tubería o un conducto o una sección de los mismos, en particular juntos. Además, se prefiere que la tubería o conducto esté esencialmente hecha de acero u hormigón, de la forma más preferible de acero.
La composición adhesiva según la presente invención es compatible con y se adhiere extremadamente bien a materiales comúnmente usados en sistemas protectores contra la corrosión. Incluso las composiciones tales como se describen en US 5.898.044 y US 2006175578 de Frans Nooren Afdichtingssystemen B.V. parecen tener una mejor adhesión al objeto que debe ser protegido. Por lo tanto, otra aplicación de la composición adhesiva según la presente invención es el uso de la misma en un método para proteger un artículo moldeado, preferiblemente un oleoducto o gasoducto o tubería, contra la corrosión, donde en una primera fase una primera capa de la composición adhesiva según la presente invención se aplica a la superficie del artículo moldeado y donde en una segunda fase una segunda capa de una composición protectora contra la corrosión se aplica a la capa de la composición adhesiva según la presente invención, donde la composición comprende:
(a)
un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y tensión superficial inferior a 40 mM/m a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,
(b)
un material de relleno, y
(c)
un anti-oxidante, donde dicho anti-oxidante es seleccionado del grupo que consiste en un anti-oxidante primario y uno secundario.
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En esta forma de realización de la invención, se prefiere que el material de relleno comprenda un material inorgánico tal como minerales inorgánicos, sales y óxidos, p. ej. yeso, sulfato de boro, óxido alumínico, dióxido de silicio, piedra caliza, cuarzo de tierra, vidrio, talco, pizarra, bentonita y similares. Es también preferido que el material de relleno tenga una densidad de aproximadamente 2.0 a aproximadamente 4.0 kg/dm^{3}, preferiblemente aproximadamente 1.5 a aproximadamente 3.5 kg/dm^{3}, a 20ºC según DIN ISO 787/10. Es además preferido que el material de relleno consista esencialmente en un material inorgánico, preferiblemente al menos el 75% en peso, más preferiblemente al menos el 90% en peso y de la forma más preferible al menos el 95% en peso, basado en el peso total del material de relleno. Es además preferido que el material de relleno tenga una hidrosolubilidad muy baja, preferiblemente inferior a 0,1 g/l (20ºC; según DIN ISO 787/8), más preferiblemente inferior a 0,05 g/l. Según una forma de realización particular de la presente invención, el material de relleno consiste esencialmente en carbonato cálcico y un material muy adecuado comercialmente disponible es Omyalite 95T (disponible de Omya Gmbh, köln, Alemania). La composición usada para la segunda capa preferiblemente comprende aproximadamente del 40% en peso a aproximadamente el 80% en peso del material de relleno, preferiblemente aproximadamente del 50% en peso a aproximadamente el 70% en peso, calculado en el peso total del sistema protector contra la corrosión.
Además, según esta forma de realización de la invención, es además preferido que el antioxidante primario sea seleccionado del grupo que consiste en compuestos de fenol impedidos estéricamente. Más preferiblemente, el anti- oxidante es una composición anti-oxidante comprendiendo al menos dos antioxidantes, donde se prefiere que la composición antioxidante comprenda un antioxidante primario y un antioxidante secundario. Adicionalmente, el compuesto de fenol impedido estéricamente preferiblemente comprende al menos dos grupos de fenol impedidos estéricamente. Además, el antioxidante secundario es seleccionado del grupo que consiste en fosfitos y tioésteres. La composición antioxidante además comprende una lactona. Antioxidantes de este tipo son extensamente descritos en WO 2005/005528 que por esta razón es expresamente incorporado por referencia.
Preferiblemente, la segunda capa de la composición protectora contra la corrosión comprendiendo al menos un poliisobuteno, relleno y antioxidante está provista de una tercera capa, dicha tercera capa siendo una película comprendiendo un polímero olefínico o copolímero. De forma alternativa, la primera capa puede ser provista de una capa superior formada por una cinta para envoltura, dicha cinta para envoltura comprendiendo una primera capa comprendiendo la película comprendiendo el polímero olefínico o copolímero y una segunda capa comprendiendo la composición comprendiendo al menos un poliisobuteno, relleno y antioxidante y con un espesor total de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 3,0 cm, más preferiblemente aproximadamente 1,2 a aproximadamente 2,8 cm. No obstante, está también dentro del campo de esta invención que la segunda capa de la composición comprendiendo al menos un poliisobuteno, relleno y antioxidante sea incluido por un manguito retráctil o manguito u hoja envolvente que es bien conocido en la técnica.
Según otra forma de realización preferida de la invención, artículos tubulares extendidos o secciones de los mismos, p. ej. una tubería o un conducto o una sección de los mismos, que son conectados entre sí mediante medios de conexión o estructuras tales como juntas y rebordes, donde estos medios de conexión o estructuras y los artículos tubulares extendidos no tienen una transición gradual, una composición no endurecible que consiste esencialmente en poliisobuteno y el material de relleno anteriormente descrito es preferiblemente usado para crear una transición gradual. La ventaja de aplicar tal composición no endurecible es que la combinación de la composición protectora contra la corrosión anteriormente descrita y la tercera capa, p. ej. la película o la cinta para envoltura, pueden más fácilmente ser envueltas alrededor de la transición del artículo tubular extendido y los medios o estructura de conexión. Esta composición no endurecible contiene esencialmente aproximadamente 90-99% en peso del poliisobuteno y 1-10% en peso del material de relleno. Esta composición no endurecible se puede aplicar por debajo de la primera capa de composición adhesiva, entre dicha primera capa de composición adhesiva y la segunda capa de composición protectora contra la corrosión o entre dicha segunda capa de composición protectora contra la corrosión y la tercera capa de la capa protectora contra la corrosión descrita más abajo.
Capa protectora contra la corrosión
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la capa protectora contra la corrosión que se aplica a la superficie de la composición adhesiva comprende un material de poliolefina, preferiblemente un homopolímero o un copolímero de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido. Además, se prefiere que la capa protectora contra la corrosión según esta invención sea termorretráctil. Más preferiblemente, esta capa protectora contra la corrosión comprende un manguito retráctil o un manguito u hoja envolvente como se ha descrito antes.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, la capa protectora contra la corrosión comprende la composición descrita arriba que comprende un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y tensión superficial inferior a 40 mM/m a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno; un material de relleno; y un antioxidante, donde dicho antioxidante es seleccionado del grupo que consiste en un antioxidante primario y uno secundario.
Por consiguiente, la composición adhesiva según la presente invención es en particular útil en los siguientes métodos para suministrar protección contra la corrosión.
Una cinta adhesiva de alto cizallamiento comprendiendo un material de refuerzo puede llevar en su superficie misma una capa contra la composición adhesiva según la presente invención, donde el material de refuerzo comprende un material resistente al impacto polimérico que está preferiblemente hecho de una poliolefina. La cinta adhesiva de alto cizallamiento puede ser envuelta alrededor de un artículo tubular extendido o una parte del mismo, p. ej. una junta soldada. El material de refuerzo de la cinta adhesiva de alto cizallamiento preferiblemente comprende un material polimérico resistente al impacto. La cinta adhesiva de alto cizallamiento tiene preferiblemente un espesor total de 5-30 milipulgadas.
Otras tuberías o conductos de interés de la solicitud provistas de una cobertura de propileno. Por ejemplo, una capa de composición adhesiva según la presente invención se puede aplicar a (una parte de) la cobertura de propileno para unir una segunda cobertura, en particular manguitos termorretráctiles donde los manguitos de este tipo deben ser proporcionados sobre las coberturas de propileno de este tipo como se describe en p. ej. CA A 2.308.802.
Asimismo, la composición adhesiva según la presente invención puede ser utilizada en un método para formar un manguito compuesto que tiene partes de extremidades termorretráctiles, donde un elemento de cobertura interno está dispuesto en un mandril y un manguito está dispuesto alrededor del elemento interno y el mandril, donde el manguito se extiende más allá de ambas extremidades del elemento interno. El manguito se fabrica de una hoja termorretráctil que tiene partes terminales que deben ser unidas juntas en una parte de recubrimiento. Posteriormente, el manguito es termorretraído de modo que el manguito se une al elemento interno para formar el manguito compuesto. Adicionalmente, cuando un manguito se utiliza para conectar dos secciones de la tubería preaisladas, la composición adhesiva según la presente invención se puede aplicar a los bordes del aislante y/o a los bordes del manguito para asegurar no sólo un buen enlace entre los dos, sino también un sellado estanco al agua.
Además, la composición adhesiva según la presente invención puede ser utilizada para aplicar un cierre comprendiendo una capa de refuerzo termorresistente, donde a una superficie de la capa de refuerzo se aplica una capa de la composición adhesiva, a un manguito envolvente termorretráctil. El cierre se aplica a las secciones de recubrimiento del manguito envuelto antes de la termorretracción para prevenir el deslizamiento de las secciones de recubrimiento durante la termorretracción y para prevenir posterior avance de la junta de recubrimiento.
La composición adhesiva según la presente invención puede también ser usada para mejorar la unión entre las capas de base epoxi proporcionadas en tuberías y conductos y revestimientos externos, p. ej. hormigón marino.
Composición adhesiva comprendiendo material de relleno
La composición adhesiva según la presente invención puede también comprender un material de relleno, que es preferiblemente una carga de refuerzo activa, preferiblemente un sílice ahumado, p. ej. AEROSIL® disponible de Degussa. Según esta forma de realización, la composición adhesiva comprende aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento en peso del material de relleno, basado en el peso total de la composición adhesiva. Una ventaja del uso un sílice pirógeno es que la composición adhesiva mantiene su translucencia de ese modo permitiendo una inspección visible de la superficie del artículo extendido tubular después de aplicación de la composición adhesiva.
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Referencias citadas en la descripción Esta lista de referencias citada por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector. No forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones. Documentos de patente citados en la descripción
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Claims (16)

1. Proceso para proporcionar un artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido con un sistema protector contra la corrosión, donde (a) una capa de una composición adhesiva se aplica a la superficie del artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido, y (b) una capa protectora contra la corrosión se aplica a la capa de la composición adhesiva, la composición adhesiva comprendiendo una mezcla de poliolefina, donde la mezcla de poliolefina comprende del 30% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 70% en peso de un polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de poliolefina, donde dicho poliisobuteno se caracteriza por:
(A)
una temperatura de transición vítrea inferior a -40ºC; y
(B)
un peso molecular promedio en número M_{n} de 1300 a 1.000.000.
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2. Proceso según la reivindicación 1, donde el poliisobuteno tiene una tensión superficial inferior a 40 mN/m a 20ºC.
3. Proceso según la reivindicación 1 o reivindicación 2, donde el polímero de olefina tiene una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC.
4. Proceso según la reivindicación 3, donde el polímero de olefina es seleccionado del grupo que consiste en (a) un polímero comprendiendo del 50.0% al 99.9% en peso de isobuteno y del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido o un C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (b) un polímero comprendiendo del 50,0% al 99.9% en peso de propeno y del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (c) un polímero comprendiendo del 0,1% al 50,0% en peso de eteno y del 50,0% al 99,9% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (d) un polímero comprendiendo del 0,1% al 50,0% en peso de 2 metil-1-penteno y del 50,0% al 99,9% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, y sus mezclas derivadas.
5. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el artículo tubular extendido es una tubería o un conducto.
6. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el artículo tubular extendido es prerrevestido.
7. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, donde el artículo tubular extendido está provisto de una capa de base.
8. Proceso según la reivindicación 7, donde la capa de base comprende un homopolímero o un copolímero de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido.
9. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde la capa protectora contra la corrosión comprende un homopolímero o un copolímero de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido.
10. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, donde la capa protectora contra la corrosión es termorretráctil.
11. Proceso según la reivindicación 10, donde la capa protectora contra la corrosión comprende un manguito retráctil.
12. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, donde la capa protectora contra la corrosión comprende un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mN/m a 20ºC y un material de relleno.
13. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde la capa protectora contra la corrosión comprende una cinta.
14. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, donde el C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido y el C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado opcionalmente sustituido se sustituyen con uno o más átomos de halógeno.
15. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-14, donde el C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido es seleccionado del grupo que consiste en eteno, 1-propeno, 2-metil-1-propeno, 1-buteno, 2-buteno, 1-penteno, 2 metil-1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno.
\newpage
16. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-15, donde el C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado opcionalmente sustituido es seleccionado del grupo que consiste en butadieno, isopreno, butadieno halogenado, isopreno halogenado, estireno y estireno halogenado.
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