MX2013001245A - Composiciones anti-sedimentantes y metodos para uso. - Google Patents

Abstract

Un aditivo anti-sedimentante, composiciones que contienen aditivos anti-sedimentantes y métodos para uso, el aditivo que contiene un monómero o compuesto de polímero que contiene por lo menos un grupo funcional polimerizable por molécula, y por lo menos un radical bicicloheptil-, bicicloheptenil-, o alquil de (C5-C42) ramificado-poliéter por molécula, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (C1-C6) por átomo de carbono del anillo es útil en elaborar polímeros.

Description

COMPOSICIONES ANTI-SEDIMENTANTES Y MÉTODOS PARA USO Campo de la Invención La presente invención se relaciona a compuestos anti-sedimentantes y aditivos para recubrimiento y sistemas acuosos y, en particular, a aditivos anti-sedimentantes para el uso en composiciones/formulaciones de recubrimiento y los similares .

Descripción de la Técnica Relacionada Los agentes anti-sedimentantes se utilizan en la industria de recubrimientos para prevenir a los pigmentos u otras partículas sólidas finamente divididas de sedimentarse durante el almacenamiento. Los agentes anti-sedimentantes se pueden clasificar en categoría como arcilla orgánica, poliamida, polímeros de etileno acetato de vinilo, sílice humeada y derivados de sulfonato de calcio. Muchos de estos agentes anti-sedimentantes, sin embargo, tienen sus desventajas. Por ejemplo, la arcilla orgánica y la sílice humeada pueden impactar negativamente los recubrimientos en que se aplican a través de la disminución vitrea y el incremento de viscosidad de la pintura, para afectar significativamente el flujo y nivelación de la pintura.

Los agentes anti-sedimentantes en formulaciones de recubrimiento requieren aditivos que generalmente mantengan la viscosidad apropiada de la formulación de recubrimiento. Esto es algunas veces difícil, por ejemplo, ya que mejor dispersión de pigmento de control o medios sedimentantes generalmente ocasionan viscosidades más altas. Las composiciones de recubrimiento con viscosidades extremadamente altas solo después de la aplicación pueden afectar negativamente los gastos de flujo donde, como una consecuencia, se presentan bajos gastos de flujo e impiden la formación de una película lisa.

Los polímeros naturales y sintéticos convencionales tienen limitaciones con respecto al uso como espesantes en sistemas acuosos, particularmente en pinturas y composiciones de recubrimiento. En general, no proporcionan un perfil reológico adecuado para el flujo deseado y otras propiedades requeridas en pinturas y recubrimientos. Por ejemplo, HEC se hincha rápidamente en el agua y forma grumos, que no son fácilmente dispersables . Un balance correcto de las propiedades se debe lograr entre los diversos aditivos.

Breve Descripción de la Invención La presente invención se relaciona a monómeros novedosos y polímeros que comprenden tales monómeros para el uso como aditivos anti-sedimentantes, composiciones que incorporan tales aditivos anti-sedimentantes, así como métodos para uso. Se describen en la presente aditivos que controlan la suspensión del pigmento, así como otros sólidos finos, en el recubrimiento y las composiciones acuosas. Se ha descubierto de manera sorprendente que los aditivos como son descritos en la presente proporcionan estabilidad mientras que no adicionan alguna o poca viscosidad al sistema acuoso o recubrimiento. Es deseable en muchos casos para tales aditivos no impartir viscosidad adicional o impartir muy poca viscosidad a los sistemas acuosos o recubrimientos.

En una modalidad, la adición de agentes de suspensión de pigmentos o agentes de suspensión de partícula (también colectivamente referidos después en la presente como "aditivos anti-sedimentantes" o "agentes anti-sedimentantes" ) a composiciones de recubrimiento ayudan a prevenir a los pigmentos u otras partículas sólidas finamente divididas de sedimentarse durante el almacenamiento. Dependiendo de la dificultad del asentamiento, es difícil, y algunas veces no posible, re-dispersar uniformemente el pigmento y otras partículas al agitar el material sólido por toda la composición acuosa o composición de recubrimiento.

Típicamente, pocos pigmentos se dispersan a su tamaño de partícula final, y los recubrimientos y composiciones acuosas pueden contener muchos agregados y floculantes; sin embargo, los aditivos anti-sedimentantes descritos en la presente, mantienen los niveles de dispersión del pigmento a un nivel adecuado durante períodos prolongados, permitiendo que el recubrimiento y las composiciones acuosas contengan pigmentos y partículas sólidas finas para ser almacenados durante periodos largos.

En algunas modalidades particulares, la composición de recubrimiento es una tintura, barniz o laca.

En un aspecto, las pinturas y recubrimientos con propiedades anti-sedimentantes mejoradas se pueden lograr al incorporar la composición acuosa o composición de recubrimiento a un polímero que comprende una o más unidades monoméricas, cada una que comprende por lo menos un radical bicicloheptil-, bicicloheptenil- o alquil de (Cs-C42)-ramificado-poliéter por molécula, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil- poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de { i~ ^) por átomo de carbono del anillo. Sin que sea limitado por la teoría, se cree que la propiedad sedimentante mejorada es debido al comportamiento vitreo suave del polímero y el monómero de la presente invención.

En otro aspecto, se describen en la presente aditivos anti-sedimentantes que comprenden un polímero, el polímero que comprende por lo menos un menos un monómero que comprende : i) por lo menos un grupo funcional polimerizable por molécula; y ii) por lo menos un radical de poliéter por molécula de acuerdo con la estructura (I) : —R13-R12-Rn (I) en donde: Ru es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, o alquilo de (C5-C42) lineal o ramificado en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil- poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (C1-C6) por átomo de carbono del anillo, R12 está ausente o es un grupo de enlace divalente, R13 es de acuerdo con la estructura (VIII) : en donde p' y q son independientemente número enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50.

En donde el polímero se caracteriza por un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 y se utiliza como un agente anti-sedimentante en composiciones de recubrimiento de baja viscosidad y aplicaciones de recubrimiento.

En otra modalidad, t es un número entero de 1 a 50, con la condición de que el producto de t multiplicado en veces la suma de r+s es menor que o igual a aproximadamente 100.

R11, en otra modalidad, es hidrógeno, un grupo alquilo de C1-C50 lineal o ramificado, grupo cicloalquilo, grupo hidroxialquilo, grupo alcoxialquilo, grupo alquenilo, grupo alcoxilo, grupo arilo, grupo aralquilo, grupo alcarilo o grupo alquilalcoxi , grupo cicloalquilo, que puede ser opcionalmente sustituido, un grupo hidroxilo o alcoxilo de Ci-C50 lineal o ramificado (que incluye pero no limitado a etoxilado, propoxilado, etopropoxilado) , un anillo que contiene carbono que es saturado o insaturado y que es opcionalmente sustituido, un anillo carbonáceo opcionalmente aromático, saturado o insaturado, o es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, o alquilo de (C5-C42) lineal o ramificado en donde el radical bicicloheptilo- o bicicloheptenilo- poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (Ci-C ) por átomo de carbono del anillo.

En algunas modalidades, R11 contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 75 átomos de carbono, en otras modalidades R11 contiene de aproximadamente 2 a aproximadamente 50 átomos de carbono, en otra modalidad, R11 contiene de aproximadamente 3 a aproximadamente 35 átomos de carbono, en una modalidad adicional, R11 contiene de aproximadamente 4 a aproximadamente 35. átomos de carbono.

En otro aspecto, se describe en la presente un compuesto de monómero que comprende: por lo menos un grupo funcional polimerizable por molécula, y por lo menos un radical bicicloheptil-, bicicloheptenil-, o alquil de (C5-C42) ramificado-poliéter por molécula, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (C1- 5) por átomo de carbono.

En todavía otro aspecto, se describe en la presente composiciones anti-sedimentantes que comprenden por lo menos un aditivo anti-sedimentante que comprende por lo menos un polímero que, en base al peso total de los monómeros, comprende : (a) de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente funcional de ácido carboxílico, de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente no iónico, y de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso de unidades monoméricas hidrofóbicas, cada una independientemente que comprende por lo menos un radical bicicloheptil-, bicicloheptenil-, o alquil de ( C5-C42) ramificado-poliéter , por unidad monomérica, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (C1-C6) por átomo de carbono.

En un aspecto adicional, se describen en la presente métodos para inhibir la sedimentación de partículas sólidas o partículas de pigmento en una composición acuosa o de recubrimiento al adicionar en tal composición un aditivo anti-sedimentante, que comprende un polímero. El polímero comprende una o más unidades monoméricas, cada una que comprende por lo menos un radical bicicloheptil-, bicicloheptenil- o alquil de ( C5-C42) ramificado-poliéter por molécula, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (Ci-C6) por átomo de carbono en el anillo, el polímero capaz de impartir propiedades anti-sedimentantes a una composición acuosa o composiciones de recubrimiento.

En otro aspecto, se describen en la presente métodos para inhibir la sedimentación de partículas sólidas en una composición acuosa o composición de recubrimiento, el método que comprende las etapas de: adicionar un aditivo anti-sedimentante en una composición acuosa, el aditivo anti-sedimentante que incluye por lo menos un polímero que, basado en el peso total de monómero, comprende: (a) de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente funcional de ácido carboxílico, (b) de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente no iónico, y (c) de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso de unidades monoméricas hidrofóbicas, cada una independientemente que comprende por lo menos un radical bicicloheptil-, bicicloheptenil-, o alquil de (C5-C42) ramificado-poliéter por unidad monomérica, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (C^-Ce) por átomos de carbono.

En una modalidad, una composición acuosa o composición de recubrimiento es un recubrimiento de baja viscosidad que tiene un intervalo de KU de menor que aproximadamente 200 KU, menor que aproximadamente 100 KU, menor que aproximadamente 80 KU, menor que aproximadamente 75, menor que aproximadamente 60 KU, o menor que aproximadamente 50 KU (en ciertas modalidades) .

En una modalidad, el aditivo anti-sedimentante se adiciona en una cantidad de aproximadamente 0.5% en peso a aproximadamente 1% en peso en base al peso total de la composición acuosa. En otra modalidad, el aditivo anti-sedimentante se adiciona en una cantidad de aproximadamente 0.1% en peso a aproximadamente 20% en peso, o en otras modalidades de aproximadamente 0.2% en peso a aproximadamente 10% en peso, en base al peso total de la composición acuosa. En todavía otra modalidad, el aditivo anti-sedimentante se adiciona en una cantidad de aproximadamente 0.4% en peso a aproximadamente 5% en peso en base al peso total de la composición acuosa.

En todavía otro aspecto, se describen métodos para inhibir la sedimentación de partículas sólidas en una composición acuosa de recubrimiento, el método que comprende las etapas de: adicionar un aditivo anti-sedimentante o composición anti-sedimentante a una composición acuosa o II composición de recubrimiento, el aditivo anti-sedimentante que incluye un polímero que, en base al peso total de los monómeros, comprende: (a) aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso en base a los monómeros totales de por lo menos un monómero de ácido carboxílico alfa beta- etilénicamente insaturado de C3-Ce de la estructura (II) : RCH=C (R' ) COOH (II) en donde R es H, CH3, o -CH2COOX; y en donde si R es H, entonces R' es H, alquilo de Ci-C4, o -CH2COOX; si R es -C(0)OX, entonces R' es H o - CH2C(0)OX; o si R es CH3, entonces R' es H; y X, si está presente, es H o alquilo de C1-C4. (b) aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso en base a los monómeros totales de por lo menos alfa beta-etilénicamente insaturado de C2-C12 no iónico copolimerizable de la estructura (III) : H2C=CYZ (III) en donde Y es H, CH3, o CI; Z es CN, CI, -COOR' , - C6H4R' , -COOR", o -HC=CH2; y en donde R es alquilo de Ci-C8 o hidroxialquilo de C2-C8; y en donde R' es H, CI, Br, o alquilo de C 1.-C4; y R" es alquilo de Ci-C8; y (c) aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso en base al peso de monómeros totales de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado representado por la estructura seleccionada de un grupo que consiste de la estructura III y estructura V; en donde la estructura III representa un éster de un alcohol graso alcoxilado, de acuerdo con la estructura (IV) (IV) en donde R es H o CH3; en donde Ri es una cadena de alquilo de -(CH2)pH; en donde p es un número entero de 1 a aproximadamente 4; en donde j es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde k es un número entero de 0 a aproximadamente 20; en donde g es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde g + j es mayor que o igual a 1; en donde h es un número entero de 1 a 4; y en donde X es de acuerdo con la siguiente estructura (Vi) o estructura (Vii) : (Vi) en donde m y n son, independientemente, números enteros positivos de 1 a 39 y m+n representa un número entero de 4 a 40; o en donde Rl, R2 y R3 se seleccionan independientemente de: -H, ter-butilo, butilo, isobutilo, en donde la estructura V es un éster de un nopol alcoxilado de acuerdo con la estructura (VI) (VI) en donde R3 es H o CH3/ R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 carbonos; R5 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 6 carbonos (típicamente 2 carbonos) ; M es un número entero de 0 a aproximadamente 50; N es un número entero de 0 a 20, o un número entero de menor que o igual a M o N; P es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde P + M es mayor que o igual a 1; en donde Q es un número entero de 1 a .

Los aditivos anti-sedimentantes descritos en la presente son útiles para estabilizar una composición acuosa o de recubrimiento, en particular, para mejorar las propiedades de suspensión de pigmento, sin incrementar significativamente la viscosidad en la composición acuosa o composición de recubrimiento .

Los aditivos anti-sedimentantes descritos en la presente se utilizan para proporcionar un liquido vaciable, homogéneo que mejora las propiedades de suspensión de pigmento en recubrimientos o un incremento significante en la viscosidad. Además de las propiedades mencionadas, el agente anti-sedimentante descrito en la presente necesita solamente muy bajo o mínimo esfuerzo cortante con el fin de incorporarlo en una formulación, composición de recubrimiento o composición acuosa, mientras que otros aditivos son difíciles de incorporar en la formulación. En una modalidad, el esfuerzo cortante mínimo requerido es de aproximadamente 200 rpm (rotaciones por minuto) o más grande. En otra modalidad, el esfuerzo cortante mínimo requerido es aproximadamente 300 rpm (rotaciones por minuto) o más grande. En todavía otra modalidad, el esfuerzo cortante mínimo requerido es aproximadamente 400 rpm (rotaciones por minuto) o más grande. En todavía una modalidad adicional, el esfuerzo cortante mínimo requerido es aproximadamente 500 rpm (rotaciones por minuto) o más grande.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se utiliza en la presente, la terminología "(Cr-C3)" en referencia a un grupo orgánico, en donde r y s son cada uno números enteros, indica que el grupo puede contener de r átomos de carbono a s átomos de carbono por grupo.

Como se utiliza en la presente, el término "alquilo" significa . un radical hidrocarburo saturado de cadena recta o ramificada monovalente, más típicamente, un radical hidrocarburo saturado de cadena recta o ramificada monovalente (que, que en una modalidad particular, es C1-C75) al como, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, tert-butilo, n-hexilo, n-octilo, y n-hexadecilo .

Como se utiliza en la presente, "un aditivo anti-sedimentante" significa un aditivo, como es descrito en la presente, por ejemplo, que es útil para prevenir la floculación excesiva (de pigmentos, partículas sólidas o finas en una composición acuosa o de recubrimiento) durante el almacenamiento y/o manejo.

Como se utiliza en la presente, el término "hidroxialquilo" significa un radical alquilo, más típicamente un radical alquilo (que, en una modalidad particular, es C1-C75) que es sustituido con uno o más grupos hidroxilo, tal como, por ejemplo, hidroxietilo, hidroxipropilo .

Como se utiliza en la presente, el término "arilo" significa un radical hidrocarburo saturado que contiene uno o más anillos de carbono de seis miembros, más típicamente un solo anillo de carbono de seis miembros, en el cual la insaturación se puede representar por tres enlaces dobles de carbono-carbono conjugados, que pueden ser sustituidos en uno o más de los carbonos del anillo con hidrocarburo, típicamente grupos alquilo o alquenilo, halo, o haloalquilo, tales como, por ejemplo, fenilo, metilfenilo, trimetilfenilo, clorofenilo, triclorometilfenilo .

Como se utiliza en la presente, el término "halo" significa cloro, bromo, yodo, o fluoro.

Como se utiliza en la presente, el término "haloalquilo" significa un radical alquilo (que en una modalidad particular, es Ci-C75) , más típicamente un radical alquilo, que es sustituido en uno o más átomos de carbono con uno o más grupos halo, tal como, por ejemplo, clorometilo, triclorometilo .

Como se utiliza en la presente, el término "cicloalquilo" significa un hidrocarburo saturado o insaturado (que, en una modalidad particular, es Ci-C^) que incluye uno o más anillos alquilo cíclicos, tal como, por ejemplo, ciclopentilo, cicloheptilo, ciclooctilo, y "bociloalquilo" significa un sistema de anillo de cicloalquilo que comprende dos anillos condensados, tal como bicicloheptilo .

Como se utiliza en la presente, el término "alquenilo" significa un radical hidrocarburo de cadena recta o ramificada insaturado, más típicamente un radical hidrocarburo de cadena recta o ramificada, insaturada (que en una modalidad particular es C1-C75) que contiene uno o más enlaces dobles de carbono-carbono, tales como, por ejemplo, etenilo, n-propenilo, iso-propenilo .

Como se utiliza en la presente, el término "cicloalquenilo" significa un radical hidrocarburo insaturado (que una modalidad particular es C1-C75) que contiene uno o más anillos alquenilo cíclico, tal como ciclohexenilo, cicloheptenilo y "bicicloalquenilo" significa un sistema de anillo de cicloalquenilo que comprende dos anillos condensados, tal como bicicloheptenilo .

La notación "biciclo [d. e . f . ] " se sugiere en la. presente en referencia a los sistemas de anillo de bicicloheptilo y bicicloheptenilo de acuerdo con el sistema de von Baeyer para nombrar compuestos policíclicos, en donde un sistema bicíclico es nombrado por el prefijo "biciclo-" para indicar el número de anillos en el sistema, seguido por una serie de tres números Arábigos, listados en orden numérico descendente, separado por puntos completos y encerrados entre corchetes, para indicar el número respectivo de átomos esqueléticos en cada cadena acíclica que conecta los dos átomos comunes (los "átomos de cuentas"), excluyendo los átomos de cabeza de puente.

El polímero utilizado en el presente método puede ser homopolímero o un copolímero. Polímeros adecuados incluyen polímeros lineales, polímeros ramificados, polímeros de estrella y polímeros en forma de peine. Los copolímeros adecuados incluyen copolímeros aleatorios, copolímeros alternantes, copolímeros de bloque, y copolímeros de injerto.

Como se utiliza en la presente, cada uno de los términos "monómero", "polímeros, "homopolímero", "copolímero", "polímero lineal", "polímero ramificado", "polímero de estrella", "polímero en forma de peine", "copolímero aleatorio", "copolímero alternante", "copolímero de bloque", "copolímero de injerto", tiene el significado adscrito a este en el Glosario de términos básicos en la ciencia de polímero (Recomendaciones de IUPAC 1996) , Puré Appl. Chem., Vol . 68, No.12, pp. 2287-2311 , 1996.

En la presente especificación, el término "peso molecular" del polímero o aditivo anti-sedimentante se refiere al peso molecular promedio en peso medido utilizando la cromatografía de permeación de gas.

Los grupos funciones polimerizables adecuados incluyen, por ejemplo, grupos acrilo, metacrilo, acrilamido, metacrilamido, dialilamino, éter alílico, éter vinílico, -alquenilo, maleimido, estirenilo y a-alquil estirenilo.

En una modalidad, el radical bicicloheptilo- o bicicloheptenilo- o alquil de (C5-C42) ramificado-poliéter de acuerdo con la estructura (I) : —R13-R12-RX1 (I) en donde: R11 es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, o alquilo de (C5-C42) ramificado, en donde el grupo bicicloheptilo o bicicloheptenilo opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono en el anillo por uno o dos grupos alquilo de (Ci-C6) por átomo de carbono en el anillo, R12 está ausente o es un grupo de enlace bivalente, y R13 es un grupo de poliéter bivalente.

En una modalidad, R11 es un grupo alquilo ramificado de acuerdo con la estructura (VII): en donde : R19 y R20 son cada uno independientemente alquilo de (C1-C40) y b es un número entero de 0 a 39, con la condición de que R11, es decir, R19' R20 y el radical -(CH2)t>- tomados conjuntamente, comprende un total de aproximadamente 6 a aproximadamente 42, más típicamente de aproximadamente 12 a aproximadamente 42 átomos de carbono.

En una modalidad, R1 es biciclo [d . e . f . ] heptilo o biciclo [d . e . f .] heptenilo, en donde d is 2, 3, o 4, e es 1 o 2, f es O o 1 , y la suma de d + e + f = 5, y que opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo o de uno o más grupos alquilo de (Ci~ e) . Más típicamente, R11 es: (i) un grupo biciclo [3.1.1] heptilo o biciclo [3.1.1] heptenilo que es enlazado a R12, si está presente, o a R13, si R12 no está presente, por la vía de su átomo de carbono en la posición 2 y es típicamente sustituido de su átomo de carbono en la posición 6 por uno o dos radicales alquilo de (Ci- ?d) , más típicamente por dos radicales metilo, o (ii) un grupo biciclo [ 3.1.1 ] heptilo o biciclo [2.2.1 ] heptenilo que enlazado a R12, si está presente, o a R13, si R12 no está presente, por la vía de su átomo de carbono en la posición 2 o la posición 3 y es típicamente sustituido en su átomo de carbono en la posición 7 por uno o dos radicales alquilo de (Cx~C6) , más típicamente por dos radicales metilo.

En una modalidad, R12 es un radical alquileno bivalente, oxialquileno u oxialquileno oxi que opcionalmente puede ser sustituido de uno o más átomos de carbono del radical con alquenilo, cicloalquilo o cicloalquenilo . En una modalidad, R12 es -CvH en donde v es un número entero de 1 a 10, más típicamente de 1 a 6, aún más típicamente de 2 a 4.

En una modalidad, R12 es -OCvH2v-/ en donde v es un número entero de 1 a 10, más típicamente de 1 a 6, aún más típicamente de 2 a 4. En una modalidad, R12 es O—C—C(Ri4) (Ris)—, o O—CH(RXb)—CH(R17)-0 , en donde R , R , Ri , y R son cada uno independientemente H, alquilo, alquenilo, cicloalquilo o cicloalquenilo, más típicamente H, alquilo de (C1C6) , o alquenilo de (Ci-C6> , y aún más típicamente H, metilo, o etilo.

En una modalidad, R13 es un grupo es un grupo polioxialquileno bivalente de acuerdo con la estructura (VIII) : en donde : p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, más típicamente 2 o 3, cada r es independientemente un número entero de 0 a aproximadamente 80, más típicamente de 1 a aproximadamente 50, y cada s es independientemente un número entero de 0 a aproximadamente 80, más típicamente de aproximadamente 1 a aproximadamente 50, y t es un número entero de 1 a 50, con la condición de que el producto de t multiplicado en veces de la suma de r+s es menor que o igual a aproximadamente 100.

En modalidades en donde - (OCP'H2p' ) - y (-(0CqH2q) -, las unidades oxialquileno con p' no igual a q, están cada presentes, las unidades oxialquileno respectivas se pueden arreglar aleatoriamente, en bloques, o en orden alternante.

En una modalidad, el monómero de la presente invención es de acuerdo con la estructura (IX): R18 R^-R^-R11 (IX) en donde: R11, R12, y R13 son cada definidos como el anterior, y R18 es acrilo, metacrilo, acrilamido, metacrilamido, dialilamino, éter alilico, éter vinilico, -alquenilo, maleimido, estirenilo, o -alquil estirenilo.

En una modalidad, R18 es acrilo o metacrilo.

En una modalidad, el monómero es un compuesto de acuerdo con la estructura (X) : en donde R es H o metilo, y R , R , b, p' , q, r, s, y t son cada uno como es descrito en lo anterior, En una modalidad, el monómero es un compuesto de acuerdo con la estructura (XI) : en donde R21 es H o metilo, y p' , q, r, s, y t son cada uno como es descrito en lo anterior.

En una modalidad, el monómero es un compuesto de acuerdo con la estructura (XI. a) (Xl.a) en donde R3 es H o CH3; R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 carbonos (en una modalidad R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 2 carbonos); R5 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono (en algunas modalidades, R5 es una cadena de alquilo que contiene de 1 a aproximadamente 3 átomos de carbono, o R5 es una cadena de alquilo que contiene 2 átomos de carbono) ; M es un número entero de 0 a aproximadamente 50 (en algunas modalidades, M es un número entero de 0 a aproximadamente 30, o es un número entero de 1 a aproximadamente 25) ; N es un número entero de 0 a 20, o menor que o igual a M o N; P es un número entero de 0 a aproximadamente 50 (en algunas modalidades, P es un número entero de 0 a aproximadamente 30, o P es un número entero de 1 a aproximadamente 25) ; en donde P + M es mayor que o igual a 1; en donde Q es un número entero de 1 a .

En otra modalidad, el polímero comprende por lo menos un monómero que comprende: i) por lo menos un grupo funcional polimerizable por molécula; y ii) por lo menos un radical poliéter por molécula de acuerdo con la estructura (I) : en donde: R11 es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, alquilo de (C5-C42) lineal o ramificado en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de Ci-C ) por átomo de carbono en el anillo, R12 está ausente o es un grupo de enlace bivalente, y R13 es de acuerdo con la estructura (VIII) : en donde : p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50 (en una modalidad, opcionalmente, el producto de t multiplicado en veces la suma de r+s es menor que o igual a aproximadamente 100), en donde el polímero se caracteriza por un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 y se utiliza como un agente anti-sedimentante en composiciones de recubrimiento de baja viscosidad o aplicaciones de recubrimiento .

En otras modalidades, R11 es hidrógeno, un grupo alquilo de i~C50 lineal o ramificado, grupo cicloalquilo, grupo hidroxialquilo, grupo alcoxialquilo, grupo haloalquilo, grupo alquenilo, grupo alcoxilo, agrupo arilo, grupo aralquilo, grupo alcarilo, o grupo alquiloalcoxi , grupo cicloalquenilo, que pueden ser opcionalmente sustituidos .

R11, en todavía otra modalidad, es un anillo que contiene carbonos que es saturado o insaturado y que es opcionalmente sustituido, o un anillo carbonáceo saturado o ¦insaturado, opcionalmente aromático.

En una modalidad, el aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000 g/mol a aproximadamente 2,000,000 g/mol. En otra modalidad, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 g/mol a aproximadamente 1,000,000 g/mol.

En otra modalidad, el polímero de bajo peso molecular o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 1,000,000 g/mol. En otra modalidad, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 750,000 g/mol. En todavía una modalidad adicional, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 600 , 000 g/mol. En todavía una modalidad adicional, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500 , 000 g/mol, o en otra modalidad, menor que aproximadamente 400 , 000 g/mol o en otra modalidad, menor que aproximadamente 300 , 000 g/mol. En todavía otra modalidad, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 150 , 000 g/mol. En una modalidad adicional, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 100 , 000 g/mol. En todavía una modalidad adicional el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 80 , 000 g/mol.

Típicamente, en una modalidad, el polímero o aditivo anti-sedimentante tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 250 , 000 g/mol, más típicamente menor que aproximadamente 200 , 000 g/mol.

La porciones bicicloheptil- y bicicloheptenil-adecuadas pueden ser derivadas de, por ejemplo, compuestos terpénicos que tienen sistemas de anillo bicíclicos de 7 átomos de carbono de núcleo (no sustituido) de acuerdo con las estructuras (XII) - (XVII) : (XV) [3.1.1) (XVI) [3.1.1] (XVII) [4.1.0] Por ejemplo, un compuesto intermediario de bicicloheptenilo (XVIII), conocido como "Nopol": (XVIII) se hace al hacer reaccionar ß-pineno con formaldehido, y un compuesto intermediario de bicicloheptilo (XIX) , conocido como "Arbanol": (XIX) se hace mediante la isomerización de -pineno a canfeno y la etoxihidroxilación del canfeno.

En una modalidad, un bicicloheptil- o bicicloheptenil-intermediario es alcoxilado al hacer reacciones bicicloheptil- o bicicloheptenil intermediario con uno o más compuestos de óxido de alquileno tales como óxido de etileno u óxido de propileno, para formar el intermediario de bicicloheptil-, o bicicloheptenil-poliéter . La alcoxilación se puede conducir de acuerdo con métodos bien conocidos, típicamente a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 100° a aproximadamente 250°C y a una presión en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 bares, en la presencia de un catalizador, tal como una base fuerte, una amina alifática, o un ácido de Lewis y un gas inerte, tal como nitrógeno o argón.

El monómero bicicloheptil-, o bicicloheptenil-poliéter luego se forma mediante la adición de un grupo funcional polimerizable al intermediario bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter, por ejemplo, mediante esterificación, bajo condiciones de reacción adecuadas, del intermediario bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter con, por ejemplo, anhídrido metacrílico.

Alternativamente, un monómero que comprende un grupo funcional polimerizable, tal como por ejemplo, monometacrilato de polietilenglicol , se puede alcoxilar para formar un monómero de poliéter y un monómero alcoxilado luego se hace reaccionar con el intermediario de bicicloheptil- o bicicloheptenil- para formar el monómero de bicicloheptil-, o biciclohepteni1-poliéter .

En una modalidad, el polímero como es descrito en la presente comprende de aproximadamente 30 a aproximadamente 65, más típicamente de aproximadamente 30 a aproximadamente 60, por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, de aproximadamente 35 a aproximadamente 70, más típicamente de aproximadamente 40 a aproximadamente 60, por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, y de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 35, típicamente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 25, típicamente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 20, típicamente de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, por ciento en peso de unidades monoméricas hidrofóbicas .

En una modalidad, las unidades de monómero de ácido del polímero como es descrito en la presente se derivan de uno o más monómeros de ácido carboxílico etilénicamente insaturados, tales como, por ejemplo, ácido metacrílico.

En una modalidad, las unidades de monómero no iónicas del polímero descrito en la presente se derivan de uno o más monómeros no iónicos etilénicamente insaturados, tal como un éster de alquilo o hidroxialquilo de un monómero de ácido, por ejemplo, 2-etilohexiloacrilato .

En una modalidad, las unidades monoméricas hidrofóbicas del polímero como es descrito en la presente cada una comprende un grupo sustituyente pendiente de acuerdo con la estructura (I), en donde Rn, R12, y R13 son cada uno como es descrito en lo anterior.

En una modalidad, el polímero como es descrito en la presente se prepara a partir de los siguientes componentes: (A) aproximadamente 25 a 70 por ciento en peso en base a los monómeros totales de un monómero de ácido carboxílico alfa, beta etilénicamente insaturado de C3-C8; (B) aproximadamente 30 a 70 por ciento en peso en base a los monómeros totales de por lo menos un monómero alfa, beta-etilénicamente insaturado de C2-Ci2 no iónico copolimerizable e (C) aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso en base al peso de monómeros total de un monómero etilénicamente insaturado hidrofóbico. Las proporciones de los monómeros individuales se pueden variar para lograr propiedades óptimas para aplicaciones específicas. En una modalidad, el componente (C) es de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 16 por ciento en peso en base al peso de monómero total del monómero etilénicamente insaturado hidrofóbico seleccionado. En otra modalidad, el componente (C) es de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento en peso en base al peso de monómero total de un monómero etilénicamente insaturado hidrofóbico, seleccionado.

El Componente A es por lo menos un monómero de ácido carboxilico alfa, beta-etilénicamente insaturado de C3-C8 de la estructura (II): RCH=C (R' ) COOH ( II ) en donde si R es H, entonces R' es H, alquilo de C1-C4 o -CH2COOX; si R es -C(0)OX, entonces R' es H o -CH2C(0)OX; o si R es CH3, entonces R' es H; y X, si está presente, es H o alquilo de C1-C4.

Los ácidos carboxilicos útiles como un monómero de ácido carboxilico etilénicamente insaturado y como componente (A) incluye ácido itacónico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido acrilico, ácido metacrilico, y ácido maleico. Típicamente, el monómero de ácido carboxilico es ácido metacrilico o una mezcla de los mismos con uno o más de otros ácidos carboxilicos. También son adecuados lo semi ésteres.

En algunas modalidades, el Componente A está presente en aproximadamente 20 a 85, aproximadamente 25 a 70, de manera típica a aproximadamente 30 a aproximadamente 65, o aproximadamente 35 a aproximadamente 60 por ciento en peso en base al peso de monómero total de los componentes A, B, y C.

El Componente B es por lo menos un monómero alfa, beta-etilénicamente insaturado de C2-C12 no iónico copolimerizable de la estructura (III): H2C=CYZ (III ) en donde Y es H, CH3, o CI; Z es CN, Cl, - COOR' , -C6H,R' , -COOR, o -HC=CH2; R es alquilo de Ci-C8 o hidroxialquilo de C2-Ce; R' es H, Cl, Br, o alquilo e C1-C , y R" es alquilo de d-C alquilo.

Los monómeros útiles como el monómero no inónico etilénicamente insaturado y como el componente B incluyen, pero no están limitados a, esteres alquilicos de C1-C8 e hidroxialquilicos de C2-C8 de ácido acrilico y metacrilico. Los monómeros útiles incluyen acrilato de etilo, metacrilato de etilo, metacrilato de metilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de butilo, metacrilato de butilo, acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxibutilo, estireno, viniltolueno, t-butilestireno, isopropilestireno y p-cloroestireno, acetato de vinilo, butirato de vinilo, caprolato de vinilo, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, butadieno, isopreno, cloruro de vinilo, cloruro de vinildeno y combinaciones de los mismos. Un monómero típico es acrilato de etilo solo o en combinación con estireno, acrilato de hidroxietilo, acrilonitrilo, cloruro de vinilo o acetato de vinilo .

El componente B está presente en aproximadamente 20 a aproximadamente 95, aproximadamente 30 a aproximadamente 70, de manera típica aproximadamente 35 a aproximadamente 70, y de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en peso en base al peso de monómero total de los componentes A, B, y C. Típicamente, el balance hidrofílico del producto de polímero se puede ajustar mediante la selección apropiada del monómero no iónico insaturado.

En una modalidad, el componente C es por lo menos un monómero etilénicamente insaturado hidrofóbico seleccionado de entre aquellos representados en la Estructura (I) R13—R12—R11 (I) en donde: R11 es hidrógeno, un grupo alquilo de Ca-Cso lineal o ramificado, grupo cicloalquilo, grupo hidroxialquilo, grupo alcoxialquilo, haloalquilo, grupo alquenilo, grupo alcoxilo, grupo arilo, grupo aralquilo, grupo alcarilo, o grupo alquiloalcoxi , grupo cicloalquenilo, que puede ser opcionalmente sustituido, o es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, alquilo lineal de (C5-C42) o alquilo ramificado de (C5-C42) , en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (C1-C6) por átomo de carbono del anillo, R12 está ausente o es un grupo de enlace bivalente, R13 es de acuerdo con la estructura (VIII): (VIII) en donde : p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50 (una modalidad, opcionalmente, el producto t multiplicado en veceso es la suma de r+s que es menor que o igual a aproximadamente 100) .

En una modalidad, el Componente C es por lo menos un monómero etilénicamente insaturado hidrofóbico seleccionado de entre aquellos representados en la estructura (IV) o estructura (VI). La estructura (IV) tiene la siguiente estructura: (IV) en donde R es H o CH3; en donde Ri es una cadena de alquilo de -(CH2)pH; en donde p es un número entero de 1 a aproximadamente 4; en donde j es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde k es un número entero de 0 a aproximadamente 20; en donde g es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde g + j es mayor que o igual a 1; en donde h es un número entero de 1 a 4 ; y en donde X es de acuerdo con la siguiente estructura (Vi) o estructura (Vii) : (Vi) en donde m y n son independientemente números enteros positivos, y m+n representa un número entero de 4 a 40 y típicamente 4 a 20. En una estructura típica, k es igual a 0, 1 es igual a 25, h es igual a l, n es igual a 8, y m es igual a 10; o en donde Rl, R2 y R3 son independientemente seleccionados de: -H, ter-butilo, butilo, isobutilo, Los ásteres ramificados correspondientes a componente B son típicamente sintetizados de alcohole Guerbet . Estos alcoholes tienen una estructura ramificada exhiben estabilidad oxidante a temperaturas elevadas.

La estructura (VI) tiene la siguiente estructura: en donde R3 es H o CH3; R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 carbonos; M es un número entero de 1 a aproximadamente 50 y de manera típica aproximadamente 10 a aproximadamente 40; y N es un número entero que tiene un valor de 0 o un número entero menor que o igual a M. En una estructura más típica, R3 y R4 son CH3, M es igual a 25 y N es igual a 5.

En todavía otra modalidad, el Componente C es por lo menos un monómero etilénicamente insaturado hidrofóbico de acuerdo con la estructura (XI. a): (Xl.a) en donde R3 es H o CH3; R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; R5 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono; M es un número entero de 0 a aproximadamente 50; N es un número entero de 0 a 20, o un número entero de menor que o igual a M o N; P es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde P + M es mayor que o igual a 1; en donde Q es un número entero de 1 a .

El Componente C, en otra modalidad, se presenta en aproximadamente 0.05 a aproximadamente 20, de manera típica aproximadamente 1 a aproximadamente 15, y mucho más típicamente de manera aproximadamente 2 a aproximadamente 10 por ciento en peso en base al peso de monómero total de los componentes A, B, y C.

En una modalidad, la composición de polímero tiene un contenido de sólidos de hasta aproximadamente 60% en peso y, más típicamente de aproximadamente 20 a aproximadamente 50% en peso, en base al peso combinado de los polímeros como es descrito en la presente, (incluyendo los componentes A, B, y C) y los emulsificantes/surfactantes empleados.

En una modalidad, la composición de polímero está en la forma de una dispersión de polímero coloidal acuosa. Cuando la composición de polímero está en la forma de una dispersión de polímero coloidal acuosa, la composición se mantiene a un pH de aproximadamente 5 o menos para mantener la estabilidad. Más típicamente la composición de dispersión de polímero coloidal acuosa tiene un pH de menor que aproximadamente 4. En una modalidad, la dispersión de polímero coloidal acuosa contiene entre 0.1 a 90% en peso de polímero como es descrito en la presente. En otra modalidad, la dispersión de polímero coloidal acuosa comprende mayor que 10% en peso de polímero como es descrito en la presente. En otra modalidad, la dispersión de polímero coloidal acuosa comprende mayor que 30% en peso del polímero como es descrito en la presente. En todavía otra modalidad, la dispersión de polímero coloidal acuosa comprende mayor que 40% en peso de polímero como es descrito en la presente. En una modalidad adicional, la dispersión de polímero coloidal acuosa comprende mayor que 50% en peso de polímero como es descrito en la presente.

El polímero y la composición de polímero se pueden preparar a partir de los monómeros descritos en lo anterior mediante técnicas de polimerización y emulsión convencionales en un pH ácido de aproximadamente 5.0 o menos utilizando iniciadores que producen radicales libres, usualmente en una cantidad de 0.01 por ciento a 3 por ciento en peso basado en el peso de los monómeros. La polimerización en un pH ácido de aproximadamente 5.0 o permite menos preparación directa de una dispersión coloidal acuosa que tiene contenido de sólidos relativamente alto sin el problema de viscosidad excesiva.

Los iniciadores que producen radicales libres típicamente son compuestos peroxi o agentes oxidantes. Los compuestos peroxi útiles o compuestos de agentes oxidantes incluyen, pero no están limitados a, compuestos de persulfato inorgánicos tales como persulfato de amonio, persulfato de potasio, persulfato de sodio; peróxidos tal como peróxido de hidrógeno; hidroperóxidos orgánicos, por ejemplo, hidroperóxido de eumeno, e hidroperóxido de t-butilo; peróxidos orgánicos, por ejemplo, peróxido de benzoilo, peróxido de acetilo, peróxido de lauroilo, ácido peracético y ácido perbenzoico (algunas veces activado por un agente de reducción soluble en agua tal como un compuesto ferroso o bisulfito de sodio) ; y otros materiales que producen radicales libres o técnicas tal como 2,2'-azobisisobutironitrilo y fuentes de radiación de alta energía .

Opcionalmente, se puede utilizar un agente de transferencia de cadena. Los agentes de transferencia de cadena representativos son dodecanotiol , tetracloruro de carbono, bromoformo; bromotriclorometano; y mercaptanos de alquilo de cadena larga y tioésteres, tales como n-dodecil mercaptano, t-dodecil mercaptano, octil mercaptano, tetradecil mercaptano, hexadecil mercaptano, tioglicolato de butilo, tioglicolato de isooctivo y tioglicolato de dodecilo. Los agentes de transferencia de cadena se pueden utilizar en cantidades hasta aproximadamente 10 partes por 100 partes de monómeros polimerizables .

La composición opcionalmente tiene uno o más emulsificantes . Los emulsificantes útiles incluyen surfactantes aniónicos, surfactantes no iónicos, surfactantes anfotéricos y surfactantes zwiteriónicos . Los surfactantes típicos son surfactantes aniónicos. Ejemplos de emulsificantes aniónicos son los sulfonatos de alquil arilo de metal alcalino, los sulfatos de alquilo de metal alcalino y los ésteres de alquilo sulfonados. Ejemplos específicos de estos emulsificantes bien conocidos son dodecilbencensulfonato de sodio, disecundario-butilnaftalen sulfonato de sodio, lauril sulfato de sodio, disulfonato de éter dodecildifenílico de disodio, n-octadecilsulfosuccinamato de disodio y dioctilsulfosuccinato de sodio. Los emulsificantes no iónicos incluyen, por ejemplo, estructuras comunes basadas en óxido de polietileno o cabezas hidrofílicas de oligosacáridos .

Opcionalmente, otros ingredientes bien conocidos en la técnica de polimerización de emulsión se pueden incluir, tales como agentes quelantes, agentes amortiguantes, sales inorgánicas y agentes ajustadores del pH .

Usualmente la copolimerización se lleva a cabo a una temperatura de entre aproximadamente 60°C y 90°C, pero se pueden utilizar temperaturas más altas o más bajas. La polimerización se puede llevar a cabo lote por lote, gradualmente o continuamente con lote y/o adición continua de los monómeros en una manera convencional.

Los monómeros se pueden copolimerizar en tales proporciones, y los polímeros de emulsión resultantes se pueden mezclar físicamente, para dar productos con el balance deseado de propiedades para aplicaciones específicas. Por ejemplo, si se desea un producto más viscoso, se puede incrementar el contenido de ácido y de monómero de surfactante. Se puede obtener flexibilidad más grande y coalescencia con cantidades más altas de acrilato de etilo. La adición de estireno como un segundo monómero vinilico no iónico se incrementará a un pH más alto que el ajuste requerido para disolver la emulsión en una composición de recubrimiento acuosa. Cantidades menores de un monómero polifuncional, tal como ácido itacónico o fumárico para introducir un contenido de ácido carboxilico más alto o reticulación limitada, proporciona un control adicional de la solubilidad del polímero de emulsión después del ajuste del pH.

Asi, al variar los monómeros y sus proporciones, los polímeros de emulsión que tienen propiedades óptimas para aplicaciones particulares se pueden diseñar. El polímero de emulsión líquida particularmente efectivo se obtiene mediante la copolimerización de aproximadamente 40 a aproximadamente 50 por ciento en peso de ácido metacrílico, aproximadamente 35 a aproximadamente 50 por ciento en peso de acrilato de etilo, y aproximadamente 0.05 a 20 por ciento en peso del éster de acuerdo con las estructuras (I) o (III) y/o (IV).

Los productos de polímero que se describen en la presente se pueden preparar mediante la polimerización de emulsión en un pH ácido que están en la forma de dispersiones coloidales acuosas estables que contienen el polímero dispersado como partículas discretas que tienen diámetros de partícula promedio de aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 Á y de manera típica aproximadamente 1000 a aproximadamente 1750 Á como es medido mediante la dispersión de luz. Las dispersiones que contienen partículas de polímero más pequeñas que aproximadamente 500 Á son difíciles de estabilizar, mientras que las partículas más grandes que aproximadamente 3000 Á producen la facilidad de dispersión en los productos acuosos.

En una modalidad, el proceso de polimerización de emulsión comprende cargar una marmita o reactor. Una carga inicial típicamente comprende agua, uno o más surfactantes, y un compuesto de agente oxidante. La carga inicial se deja equilibrar, después de lo cual se adiciona una solución iniciadora del reactor antes o durante la adición de la emulsión de monómero. La solución iniciadora acuosa se prepara al mezclar agua con uno o más compuestos de agente oxidante como es descrito en la presente, típicamente persulfato de amoníaco. Después del equilibrio térmico, se adiciona una emulsión de monómero en una base semicontinua durante varias horas. Opcionalmente, se puede adicionar un agente de transferencia de cadena antes, durante o después de la adición de la emulsión de monómero. Una emulsión de monómero típicamente comprende agua, uno o más surfactantes de emulsión y monómeros como es descrito en la presente, que se mezclan y esfuerzo cortante mediano a alto para formar una emulsión estable. Después de la adición completa de la emulsión de monómero y la solución iniciadora, el reactor se deja proceder durante 20 minutos a una hora, tiempo después del cual se adicionan una solución perseguidora, típicamente una solución de ácido ascórbico. Después de que la reacción se deja enfriar el polímero resultante se filtra para remover el coágulo formado durante la polimerización.

En otra modalidad, la técnica de polimerización de emulsión comprende cargar una marmita o reactor, mientras que se purga con nitrógeno. La purga de nitrógeno se mantiene por toda la corrida. Una emulsión de monómero (ME) de agua DI (agua desionizada) , surfactante, ácido metil acrílico, acrilato de etilo, y monómero que contiene nopol se adiciona a la marmita, así como una solución iniciadora 8IS) de agua DI y persulfato de amonio. La marmita se mantiene durante aproximadamente 3 horas a temperatura elevada constante. La marmita se mantiene durante 30 minutos adicionales mientras que se enjuaga en embudo adicional de IS y su' tubería (desconectada del lote) con agua. (La tubería luego se reconecta al lote) . La parte 1 de un sistema/solución perseguidora de peroxibenzoato de terbutilo se adiciona a la marmita y el embudo adicional de IS se rellena con la Parte 2 del sistema/solución perseguidora de ácido isoascórbico y agua DI. La Parte 2 se adiciona durante el curso de 30 minutos. La marmita se mantiene a temperatura elevada constante durante 30 minutos.

Estos polímeros de emulsión normalmente tendrán pesos moleculares promedio en números de por lo menos aproximadamente 30, 000 como es determinado mediante la cromatografía de permeación de gel. En una modalidad, el polímero como es descrito en la presente exhibe un peso molecular de aproximadamente 30,000 a aproximadamente 5,000,000, más típicamente de aproximadamente 100,000 a aproximadamente 2,000,000. Los polímeros que son solubles en agua cuando se neutralizan, en algunas modalidades, tienen pesos moleculares dentro del intervalo de aproximadamente 200,000 a aproximadamente 5,000,000 que son típicos. En términos de una viscosidad Bookfield estándar medida como una solución acuosa de 1 por ciento en forma de sal de amonio a pH 9 y 25°C, un polímero con una viscosidad de aproximadamente 100 a aproximadamente 1,000,000 de cps, y de manera típica aproximadamente 100 a aproximadamente 300,000 cps, es particularmente deseable para muchas aplicaciones. Las dispersiones acuosas de los polímeros contienen aproximadamente 10-50 por ciento en peso de sólidos de polímero y son de viscosidad relativamente baja. Se pueden dosificar y mezclar fácilmente con sistemas de producto acuosos .

Además de la polimerización de emulsión, los polímeros de acuerdo con la presente invención también se pueden hacer utilizando técnicas de polimerización en solución conocidas. Los monómeros se pueden disolver en un solvente apropiado tal como tolueno, xileno, tetrahidrofurano o mezclas de los mismos. La polimerización se puede realizar en el tiempo y en la temperatura necesaria, por ejemplo, 60° C a 80° C y aproximadamente 2 a 24 horas. El producto se puede obtener a través de técnicas normales, incluyendo la separación con solvente.

Los polímeros y composiciones de polímero descritos en la presente son aditivos anti-sedimentantes para una amplia variedad de aplicaciones tales como pinturas acuosas y recubrimientos. Los polímeros polimerizados en solución se pueden utilizar en sistemas de solvente o emulsificar por técnicas conocidas para el uso en sistemas acuosos. Otros usos incluyen látexes y detergentes. Las composiciones útiles típicamente pueden tener un portador acuoso, un pigmento, un activo de cosmético, un polímero y/o adyuvantes opcionales. Los detergentes útiles y limpiadores típicamente tendrán un portador acuosa, un polímero de emulsión y adyuvantes opcionales.

Los látexes sintéticos toman la forma de dispersiones/suspensiones acuosas de partículas de polímeros de látex. Los látexes sintéticos incluyen dispersiones coloidales acuosas de polímero insolubles en agua preparados mediante la polimerización en emulsión de uno o más monómeros etilénicamente insaturados. Típicos de tal látexes sintéticos son los copolímeros de emulsión de compuestos monoetilénicamente insaturados, tal como estireno, metacrilato de metilo, acrilonitrilo con una diolefina conjugada, tal como butadieno o isopreno; copolímeros de estireno, ásteres acrílicos y metacrílicos, copolímeros de haluro de vinilo, haluro de vinilideno, acetato de vinilo y los similares. Muchos de otros monómeros etilénicamente insaturados o combinaciones de los mismos se pueden polimerizar en emulsión para formar látexes sintéticos. Tales látexes son comúnmente empleados en pinturas (pinturas de látex) y composiciones de recubrimiento. La composición como es descrita en la presente se puede adicionar a los látexes .

Mezclas o combinaciones de dos o más aditivos se pueden utilizar, si es deseado. Polímeros de látex utilizados en las composiciones de recubrimiento son típicamente formadores de película a temperaturas de aproximadamente 25 °C o menos, ya sea inherentemente o a través del uso de plastificantes . Las composiciones de recubrimiento incluyen pinturas de consumo e industriales a base de agua; aprestadores , tintas, adhesivos, adhesivos sensibles a la presión y otros recubrimientos para papel, cartón, textiles y los similares. En una modalidad, Como se mencionó en la presente, se ha descubierto de manera sorprendente que los polímeros de bajo Mw como son descritos en la presente promueven las propiedades anti-sedimentantes en composiciones de recubrimiento sin incrementar sustancialmente la viscosidad de la composición de recubrimiento. Aunque esta propiedad es benéfica en pinturas y composiciones de recubrimiento de alta viscosidad, mediana viscosidad y baja viscosidad esta propiedad llega a ser más notable (y más benéfica) en pinturas y composiciones de recubrimiento de baja viscosidad. Esto es deseable en muchos casos en que las composiciones de recubrimiento se formulan específicamente para tener propiedades de baja viscosidad para facilidad de aplicación, consistente de aplicación, etc. Por ejemplo, las tinturas y barnices se desean por muchos usuarios finales y de estadistas para tener baja viscosidad; esto permite no solamente la facilidad de aplicación sino la consistencia en el tono, sonda y/o color a través del sustrato al cual se aplica. Las composiciones de recubrimiento de baja viscosidad, son típicamente, pero no están limitados a, tinturas, barnices, pinturas a base de agua de baja viscosidad, lacas y los similares. En una modalidad, la baja viscosidad como es referenciada en relación a composiciones de recubrimiento significa un intervalo de KU de menor que aproximadamente 200 KU, típicamente menor que 100 KU, más típicamente menor que 80 KU . En una modalidad, las composiciones de recubrimiento de baja viscosidad tienen intervalos de KU de menor que aproximadamente 75, menor que aproximadamente 60 KU, o menor que aproximadamente 50 KU en otras modalidades. Generalmente, se podrían utilizar agentes de espesamiento tal como polímeros HASE típicos (Emulsiones solubles en álcali Hidrofóbicamente modificadas) para suspender las partículas en una formulación. Sin embargo, en ciertas situaciones donde la viscosidad no puede ser sustancialmente incrementada, el uso de tales polímeros HASE es indeseable en tal situación.

Así, los aditivos anti-sedimentantes como se describen en la presente permiten las propiedades de almacenamiento de las composiciones de recubrimiento a base de gua tales como tinturas, lacas y los similares para ser mejoradas .

Las pinturas de látex y composiciones de recubrimiento pueden contener varios adyuvantes, tales como pigme3ntos, rellenadores y extendedores. Los pigmentos útiles incluyen, pero no está limitado a, dióxido de titanio, mica y óxidos de hierro. Los rellenadores útiles y extendedores incluyen, pero no están limitados a, sulfato de bario, carbonato de calcio, arcillas, talco y sílice. Las composiciones como se describen en la presente son compatibles con la mayoría de los sistemas de pintura de látex y proporcionan propiedades anti-sedimentantes sin incrementar sustancialmente la viscosidad. En una modalidad, "sin incrementar sustancialmente la viscosidad" significa sin incrementar la viscosidad (KU) de la composición de recubrimiento por más de 10 por ciento después de la adición del aditivo como se mide con relación a la composición de recubrimiento antes de tal adición. En otra modalidad, "sin incrementar sustancialmente la viscosidad" significa sin incrementar la viscosidad (KU) de la composición de recubrimiento por más de 7 por ciento después de la adición del aditivo como se mide con relación a la composición de recubrimiento antes de tal adición. En una modalidad, "sin incrementar sustancialmente la viscosidad" significa sin incrementar la viscosidad (KU) de la composición de recubrimiento por más de 15 por ciento después de la adición del aditivo como se mide con relación a la composición de recubrimiento antes de tal adición.

Las composiciones de polímero de la presente invención se pueden adicionar a sistemas de producto acuoso en una amplia gama de cantidades dependiendo de las propiedades del sistema deseadas y las aplicaciones de uso final. En pinturas de látex, la composición se adiciona tal que el polímero o composiciones de polímero como son descritos en la presente está presente de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 10 por ciento en peso en una modalidad, en otra modalidad de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 5 por ciento en peso, y en todavía otra modalidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3 por ciento en peso en base al peso total de la pintura de látex, incluyendo todos de estos componentes, tal como agua, uno o más aditivos anti-sedimentantes como es descrito en la presente, polímeros de látex, pigmento y cualquiera de los adyuvantes.

En la formulación de látexes y pinturas de látex/composiciones de recubrimiento, las propiedades físicas que se pueden considerar incluyen, pero no están limitada a, la viscosidad contra la proporción de esfuerzo cortante, facilidad de aplicación a la superficie, dispersabilidad, y adelgazamiento con esfuerzo cortante.

En algunas modalidades, las formulaciones y composiciones descritas en la presente incluyen surfactantes tales como surfactantes aniónicos, surfactantes catiónicos, surfactantes no iónicos, surfactantes zwiteriónicos y mezclas de los mismos.

Los surfactantes aniónicos adecuados son compuestos conocidos e incluyen, por ejemplo, alquilbencensulfonatos lineales, sulfonatos de alfa olefina, sulfonatos de parafina, sulfonatos de éster alquílico, sulfatos de alquilo, alcosi sulfatos de alquilo, sulfonatos de alquilo, alcoxi carboxilatos de alquilo, sulfatos alcoxilados de alquilo, fosfatos de monoalquilo, fosfatos de dialquilo, sarcocinatos , isetionatos y tauratos, así como mezclas de los mismos, tal como por ejemplo, lauril sulfato de amonio, lauret sulfato de amonio, lauret sulfato de trietanolamina, lauril sulfato de raonoetanolamina, lauret sulfato de monoetanolamina, lauril sulfato de dietanolamina , lauret sulfato de dietanolamina, sulfato de sodio de monoglicérido láurico, lauril sulfato de sodio, lauret sulfato de sodio, lauril sulfato de potasio, lauret sulfato de potasio, tridecet sulfato de sodio, tridecil sulfato de sodio, tridecet sulfato de amonio, tridecil sulfato de amonio, cocoil isetionato de sodio, lauret sulfosuccinato de disodio, metil oleil taurato de sodio, lauret carboxilato de sodio, tridecet carboxilato de sodio, monoalquil fosfato de sodio, dialquil fosfato de sodio, lauroil sarcosinato de sodio, lauroil sarcosina, sarcosinato de cocoilo, cocil sulfato de amonio, cocil sulfato de sodio, cocil sulfato de potasio, cicil sulfato de monoetanolamina, tridecil vencen sulfonato de sodio, dodecil vencen sulfonato de sodio y mezclas de los mismos.

El contraión catiónico del surfactante aniónico es típicamente un catión de sodio pero alternativamente pueden ser un catión de potasio, litio, calcio, magnesio, amonio, o un anión de alquil amonio que tiene hasta 6 átomos de carbono alifáticos, tal como un catión anisopropilamonio, monoetanolamonio, dietanolamonio o trietanolamonio . Las sales de amonio, y etanolamonio generalmente son más solubles que las sales de sodio. Se pueden utilizar mezclas de los cationes anteriores.

Los surfactantes catiónicos adecuados con compuestos conocidos e incluyen, por ejemplo surfactantes mono-cat iónicos de acuerdo con la estructura (XX) enseguida: en donde: R31, R32, R33 y R34, son independientemente hidrógeno o un grupo orgánico, con la condición de que por lo menos uno de R31, R32. R33 y R34 no sea hidrógeno, y X" es un anión, asi como mezclas de tales compuestos R31, R32. R33 y R34 son cada uno hidrógeno, entonces el compuesto puede ser referido como una sal de amina. Algunos ejemplos de sales de amina catiónicas incluyen oleil/estearil amina polietoxilada (2), sebo amina etoxilada, cocoalquilamina, oleilamina, y sebo alquil amina.

Para compuestos de amonio cuaternario (generalmente referidos como cuats) R31, R32. R33 y R34 pueden ser los mismos diferentes grupos orgánicos, pero no puede ser hidróg una modalidad, R31, R R33 y R34 son cada uno grupos hidrocarburo ramificados o lineales de C8-C2 que pueden comprender funcionalidad adicional, tal como, por ejemplo, ácidos grasos o derivados de los mismos, incluyendo ésteres de ácidos grasos y ácidos grasos con grupos alcoxilados; grupos alquil amido; grupos aromáticos; anillos heterocíclicos; grupos fosfato; grupos epoxi; y grupos hidroxilo. El átomo de nitrógeno también puede ser parte de un sistema de anillo heterociclico o aromático, por ejemplo, etosulfato de cetetil morfolinio o cloruro de esteapirio.

Ejemplos de compuestos de amonio cuaternarios del tipo de derivado de monoalquilamina incluyen: bromuro de trimetil cetil amonio (también conocido como CETAB o bromuro de cetrimonio) , cloruro de cetil trimetil amonio (también conocido como cloruro de cetrimonio) , bromuro de miristil trimetilamonio (también conocido como bromuro de mirtriminio o Cuaternio-13 ) , cloruro de estearil dimetil bencil amonio (también conocido como cloruro de estearalconio ) , cloruro de oleil dimetil bencil amonio (también conocido como cloruro de olealconio) , metosulfato de lauril/miristril trimetil amonio (también conocido como metosulfato de cocotrimonio ) , dihidrógeno fosfato de cetil dimetil (2) hidroxietil amonio (también conocido como fosfato de hidroxietil cetildimonio) , cloruro de basasuamidopropalconio, clocuro de cocotrimonio, cloruro de distearildimonio, cloruro de germen de trigo-amidopropalconio, metosulfato de estearil octildimonio, cloruro de isostearaminopropalconio, cloruro de dihidroxipropil PEG-51inoleaminio, cloruro de PEG-2 estearmonio, Cuaternio 18, Cuaternio 80, Cuaternio 82, Cuaternio 84, cloruro de behentrimonio, cloruro de dicetil dimonio, metosulfato de behentrimonio, cloruro de cebo trimonio y etosulfato de behenamidopropil etil dimonio.

Los compuestos de amonio cuaternarios del tipo de derivado de dialquil amina incluyen, por ejemplo, cloruro de diestearildimonio, cloruro de dicetil dimonio, metosulfato de estearil octildimonio, metosulfato de palmoiletilhidroxietilmonio dehidrogenado, metosulfato de dipalmitoiletil hidroxietilmonio, metosulfato de dioleoiletil hidroxietilmonio, cloruro de hidroxipropil biestearildimonio y mezclas de los mismos.

Los compuestos de amonio cuaternario del tipo de derivado de imidazolina incluyen, por ejemplo, cloruro de isostearil bencilimidimonio, cloruro de cocoil bencil hidroxietil imidazolinio, fosfato de PG-cloruro de cocoil hidroxietilimidazolinio, Cuaternio 32 y cloruro de estearil hidroxietilimidonio, y mezclas de los mismos.

Los surfactantes catiónicos típicos comprenden derivados de dialquilo tal como cloruro de dicetil dimonio y cloruro de distearildimonio; surfactantes catiónicos ramificados y/o insaturados tales como cloruro de isostearilaminopropalconio o cloruro deolealconio; surfactantes catiónicos de cadena larga tal como cloruro de estearalconio y cloruro de behentrimonio; asi como mezclas de los mismos.

Los contraiones aniónicos adecuados para el surfactante catiónico incluyen, por ejemplo, aniones cloruro, bromuro, metosulfato, etosulfato, lactato, sacarinato, acetato y fosfato.

Los surfactantes no iónicos adecuados son compuestos conocidos e incluyen óxidos de amina, alcoholes grasos, alcoholes alcoxilados, ácidos grasos, ésteres de ácido graso y alcanolamidas . Los ácidos de amina adecuados comprenden óxidos de alquil dimetilo de cadena ramificada o recta, saturados o insaturados de (C10-C24) u óxidos de alquil amidopropilo, tal como por ejemplo, óxido de lauramina, óxido de cocamina, óxido de esteaaramina, óxido de estearamidopropilamina, óxido de palmitamidopropilamina, óxido de decilamina, asi como mezclas de los mismos. Los alcoholes grasos adecuados incluyen, por ejemplo, alcoholes de cadena ramificada o recta, saturados o insaturados de (Cio- C24) , más típicamente alcoholes de cadena ramificada o recta saturados o insaturados de (C10-C20) tales como por ejemplo, alcohol decílico, alcohol laurílico, alcohol miristílico, alcohol cetílico, alcohol estearílico, alcohol oleílico, alcohol linoleílico y alcohol linolenílico, y mezclas de los mismos. Los alcoholes alcoxilados adecuados incluyen derivados alcoxilados, típicamente etoxilados y alcoholes de cadena ramificada o recta saturados o insaturados de (Ci0-C2 ) , más típicamente alcoholes de cadena ramificada o recta, saturados o insaturados de (C10-C20) / que pueden incluir, en promedio, de 1 a 22 unidades de alcoxilo por molécula de alcohol alcoxilado, tal como, por ejemplo, alcohol laurílico etoxilado que tiene un promedio de 5 unidades de óxido de etileno por molécula. Se pueden utilizar mezclas de estos alcoholes alcoxilados. Los ácidos grasos adecuados incluyen ácidos carboxílicos saturados o insaturados de (C10-C24) , más típicamente ácidos carboxílicos saturados o insaturados de (C10-C22) tales como, por ejemplo, ácido láurico, ácido oleico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido ceteárico, ácido isosteárico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido ricinoleico, ácido elaidico, ácido ariquidónico, ácido miristoleico y ácido palmitoleico así como versiones neutralizadas de los mismos. Los ésteres de ácido graso adecuados incluyen éteres de ácidos carboxílicos saturados o insaturados de (C10-C24), más típicamente ácidos carboxílicos saturados o insaturados de (C10-C22) por ejemplo, isostearato de propilenglicol, oleato de propilenglicol , isostearato de glicerilo y oleato de glicerilo y mezclas de los mismos. Las alcanolamidas adecuadas .incluyen alcanolamidas de ácido alifático, tal como cocamida MEA (coco monoetanolamida) y cocamida MIPA (coco monoisopropanolamida ) , así como alcanolamidas alcoxiladas, y mezclas de los mismos.

Los surfactantes anfotéricos adecuados son compuestos conocidos e incluyen por ejemplo, derivados de aminas secundarias y terciarias alifáticas en las cuales el radical alifático puede ser de cadena recta o ramificada y en donde un número de sustituyentes alifáticos contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo solubilizante en agua aniónico asi como mezclas de los mismos. Ejemplos específicos de surfactantes anfotéricos adecuados incluyen las sales de metal alcalino, metal alcalino térreo, de amonio o de amonio sustituido de alquil anfocarboxi glicinatos y anfocarboxipropionatos de alquilo, anfodipropionatos de alquilo, anfodiacetatos de alquilo, anfoglicinatos de alquilo y anfopropionatos de alquilo, así como iminopropionatos de alquilo, iminodipropionatos de alquilo y anfopropilsulfonatos de alquilo, tal como por ejemplo, cocoanfoacetato, cocoanfopropionato, cocoanfodiacetato, lauroanfoacetato, lauroanfociacetato, lauroanfodipropionato, lauroanfodiacetato, cocoanfopropil sulfonato caproanfodiacetato, caproanfoacetato, caproanfodipropionato y estearoanfoacetato .

En una modalidad, el surfactante anfotérico comprende lauroanfoacetato de sodio, lauroanfopropionato de sodio, lauroanfodiacetato de disodio, cocoanfoacetato de sodio, cocoanfodiacetato de disodio o una mezcla de los mismos .

Los surfactantes zwiteriónicos adecuados son compuestos conocidos. Cualquier surfactante zwiteriónico que es aceptable para el uso en aplicación de uso final propuesta y es químicamente estable en el pH de la formulación requerida es adecuado como el componente de surfactante zwiteriónico opcional de la composición de la presente invención, que incluyen, por ejemplo, aquellos que pueden ser ampliamente descritos como derivados de compuestos de amonio, fosfonio y sulfonio cuaternarios alifáticos en los cuales los radicales alifáticos pueden ser de cadena recta o ramificada y en donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono y uno contiene un grupo solubilizante en agua aniónico tal como carboxilo, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato. Ejemplos específicos de surfactantes zwiteriónicos adecuados incluyen alquil betaínas, tal como cocodimetil carboximetil betaina, lauril dimetil carboximetil betaina, lauril dimetil alfa-carboxi-etil betaina, cetil dimetil carboximetil betaina, lauril bis- ( 2-hidroxi-etil ) carboxi metil betaina, estearil bis- (2-hidroxi-propil) carboximetil betaina, oleil dimetil gamma-carboxipropil betaina, y lauril bis- (2-hidroxipropil ) alfa-carboxietil betaina, amidopropil betaínas, y alquil sultaínas, tal como cocodimetil sulfopropil betaina, estearildimetil sulfopropil betaína, lauril dimetil sulfoetil betaína, lauril bis-2 (-hidroxi-etil ) sulfopropil betaína y alquilamidopropilhidroxi sultaínas .

En una modalidad, la composición para el cuidado personal además comprende un electrolito, típicamente una cantidad de hasta aproximadamente 20 pbw por 100 pbw de la composición para el cuidado personal. Los electrolitos adecuados son compuestos conocidos e incluyen sales de aniones multivalentes, tales como pirofosfato de potasio, tripolifosfato de potasio, y citrato de sodio o de potasio, tales cationes multivalentes, incluyendo sales de metal alcalino térreo tales como cloruro de calcio y bromuro de calcio, así como haluros de zinc, cloruro de bario y nitrato de calcio, sales de cationes monovalentes con aniones monovalentes, incluyendo haluros de metal alcalino de amonio, tal como cloruro de potasio, cloruro de sodio, yoduro de potasio, bromuro de sodio y bromuro de amonio, nitratos de metal alcalino o de amonio, y polielectrolitos, tales como poliacrilatos no coronados, polimaleatos o policarboxilatos, sulfonatos de lignina o copolímeros de sulfonatos o naftaleno formaldehído .

Como se utiliza en la presente en referencia a viscosidad, la terminología "adelgazamiento con esfuerzo cortante" significa que tal viscosidad disminuye con un incremento en la proporción de esfuerzo cortante. El adelgazamiento por esfuerzo cortante se puede caracterizar como un comportamiento "no Newtoniano", en que difieren de aquel fluido Newtoniano clásico, por ejemplo, agua, en el cual la viscosidad no es dependiente de la proporción de esfuerzo cortante.

Como se utiliza en la presente en referencia a un componente de una composición acuosa, la terminología "componentes insolubles en agua o parcialmente solubles en agua" significa que el componente está presente en la composición acuosa en una concentración arriba del límite de solubilidad del componente de modo, en el caso de un componente insoluble en agua, el componente permanece sustancialmente no disuelto en la composición acuosa y, en el caso de un componente parcialmente soluble en agua, por lo menos una porción de tal componente permanece no disuelta en la composición acuosa.

Como se utiliza en la presente, caracterización de una composición acuosa como "capaz de suspensión" o como que es "capaz de suspender" los componentes insolubles en agua o parcialmente solubles en agua significa que la composición sustancialmente resiste la flotación de tales componentes en la composición o el hundimiento de tales componentes en tal composición de modo que tales componentes aparecen para ser neutralmente boyantes en tal composición y permanecen por lo menos sustancialmente suspendidos en tal composición bajo las condiciones de procesamiento, almacenamiento y uso anticipadas para tal composición acuosa.

En una modalidad, la composición para el cuidado personal como es descrito en la presente comprende, basado en 100 pbw de la composición de aproximadamente 5 a aproximadamente 40 partes de pbw, más típicamente de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 pbw, y aún más típicamente de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 pbw, del surfactante aniónico y de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 25 pbw, más típicamente, de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 pbw, de un agente estructurante.

En otra modalidad, los polímeros como son descritos en la presente también pueden ser polimerizados o copolimerizados con otros monómeros, incluyendo aquellos divulgados en lo anterior, para formar polímeros y copolímeros aún diferentes. Los polímeros y copolímeros diferentes se pueden obtener mediante la polimerización o copolimerización de la manera descrita en lo anterior.

En una modalidad, la técnica de polimerización y de emulsión comprende cargar una marmita o reactor, y luego calentar la marmita o reactor mientras que se purga con nitrógeno. La purga de nitrógeno se mantiene por toda la corrida. Una emulsión de monómero (ME) de agua DI (agua desionizada) , surfactante, ácido metil acrílico, acrilato de etilo, y monómero que contiene nopol de acuerdo con la estructura (XXII) se adiciona a la marmita, asi como una solución iniciadora 8IS) de agua DI y persulfato de amonio. La marmita se mantiene durante aproximadamente 3 horas a temperatura elevada constante. La marmita se mantiene durante 30 minutos adicionales mientras que se enjuaga el embudo adicional de IS y su tubería (desconectada del lote) con agua. (La tubería luego se reconecta al lote) . La Parte 1 de un sistema/solución acompañadora de peroxibenzoato de terbutilo se adiciona a la marmita y el embudo adicional IS se rellena con la Parte 2 del sistema/solución acompañadora de ácido isoascórbico y agua DI. La Parte 2 se adiciona durante el curso de 30 minutos. La marmita se mantiene a temperatura elevada constante durante 30 minutos.

La estructura (XXII) que es referida como "NOPOL": En monómero Nopol de acuerdo con la estructura (XXII se puede hacer como sigue. Alcoxilato de Nopol (compuesto de Nopol de acuerdo con la estructura (XVI)) anterior, alcoxilado con 5 moles de óxido de propileno y 25 moles de óxido de etileno por mol, se cargó a un matraz de vidrio de 5 cuellos de fondo redondo de 500 mi equipado con un agitador de cuchillas de PTFE, sensor de temperatura, linea de purga de aire comprimido seco y un condensador enfriado con agua. El etoxilato liquido se calienta, se agita y se adiciona con MEHQ. Una purga de aire seco en aproximadamente 20 mi min-1 se pasa a través del liquido y después se adiciona anhídrido metacrílico. La temperatura se estabiliza y se mantiene entre 70 - 74°C durante cinco horas y media, luego el líquido se enfría. Se adicionan ácido metacrílico y agua y el producto líquido se descarga.

Experimentos Los polímeros se sintetizaron de acuerdo con las técnicas de polimerización en emulsión como es descrito en la presente y los resultados se resumen en la Tabla 1 (el procedimiento en el párrafo anterior se utilizó para hacer R0837-23-01) .

Tabla 1 a Contenido de sólidos determinado con balance de humedad La Tabla 2 muestra un ejemplo representativo (R0837-127-01) que tiene valores de viscosidad (KU e ICI ) de una tintura (como es descrito enseguida) después de la adición de un polímero representativo como se reclama en la presente, que incorpora el monómero de acuerdo con la estructura (XXII) (sin agente de transferencia de cadena). Un polímero de referencia (R0837-127-15) se utilizó para comparación para mostrar el efecto sobre la viscosidad y la viscosidad de la tintura también se muestra como referencia (R0837-127-10) .

Tabla 2. Experimentos llevados a cabo utilizando el polímero que incorpora el monómero de acuerdo con la estructura (XXII) .

La muestra ID R0837-127-10 es una tintura de madera comercialmente disponible, que tiene una baja viscosidad. La tintura sin el polímero (Muestra ID R0837-127-10 ) mostró separación de pigmentos/partículas finas de la solución. La tintura con polímero sintetizado con el monómero de acuerdo con la estructura (XXII) (Muestra ID R0837-127-01) se presentó para mostrar una mezcla homogénea y nada de separación a simple vista durante 36 horas. Por otra parte, la viscosidad KU se incrementó considerablemente. La tintura con el polímero de referencia (Muestra ID R0837-127-15) se mostró para mostrar una mezcla homogénea, nada de separación a simple vista pero la viscosidad de KU se incrementó considerablemente (aproximadamente por más grande que 33%) .

Formulaciones con Tintura. La formulación con tintura (28.35% de sólidos) se llevó a cabo en un recipiente de vidrio de acuerdo con el siguiente procedimiento representativo: a una solución de tintura (200 g) en pH de 8.73 se adicionó lentamente el polímero (incorporando el monómero de acuerdo con la estructura (XXII) ) . Después de que se agita en un mezclador de rodillo durante 12 horas, la mezcla se dejó reposar por lo menos 5 minutos. Subsecuentemente, se determinaron los valores KU, ICI y de pH; el procedimiento se repitió hasta que no se observó separación de fases. La tintura utilizada para estas formulaciones: tono de cedro de tintura Behr comercialmente disponible .

Viscosimetro de Krebs Stormer. La prueba utilizando el Krebs Stormer determina la carga requerida para girar una paleta desalineada sumergida en la muestra en 200 rpm. El Krebs Stormer normalmente se utiliza para medición de consistencia en pinturas y composiciones de recubrimiento. Los resultados se reportan en unidades Krebs y la naturaleza de la medición no permite la conversión de las unidades Krebs a cualquier otra unidad de viscosidad más común tal como centipoise. La prueba se hace en o cerca de la temperatura ambiente. El diseño del viscosimetro está basado en los Estándares ASTM D 562-81 y GB/T 9269-88.

La presente invención se ha descrito con referencia particular a una o más modalidades. Por consiguiente, la presente invención no solamente es definida por la descripción anterior, sino va a ser de acuerdo al alcance completo de las reivindicaciones para abarcar cualquiera y todas las composiciones y métodos equivalentes.

Claims (24)

REIVINDICACIONES

1. Un aditivo anti-sedimentante, caracterizado porque comprende un polímero, el polímero que comprende por lo menos un monómero que comprende: i) por lo menos un qrupo funcional polimerizable por molécula; y ii) por lo menos un radical poliéter por molécula de acuerdo con la estructura (I) : — R13-R12-R1X ( I) en donde : R11 es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, o alquilo de (C5-C42) lineal o ramificado en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de ( i~ ) por átomo de carbono del anillo, R12 está ausente o es un grupo de enlace divalente, R13 es de acuerdo con la estructura (VIIi; en donde p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50, en donde el polímero se representa por un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 g/mol.

2. El aditivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque R11 se deriva de Nopol .

3.. El aditivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el grupo funcional polimerizable es acrilo, metacrilo, acrilamido, metacrilamido, dialilamino, éter alílico, éter vinílico, a-alquenilo, maleimido, estirenilo y a-alquil estirenilo.

4. El aditivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero comprende un compuesto de acuerdo con la estructura (XI) : en donde: R21 es H o metilo, p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50, con la condición de que el producto de t multiplicado en veces la suma de r+s es menor que o igual a aproximadamente 100.

5. El aditivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero comprende un compuesto de acuerdo con la estructura (XI. a): (Xl.a) en donde R3 es H o CH3; R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; R5 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono; M es un número entero de 0 a aproximadamente 50; N es un número entero de 1 a 20; P es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde P + M es mayor que o igual a 1; en donde Q es un número entero de 1 a 4.

6. El aditivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aditivo anti-sedimentante se utiliza en la composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 200 KU.

7. El aditivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero se representa por un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 250,000 g/mol y en donde el aditivo anti-sedimentante se utiliza en una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 100 KU.

8. Un método para inhibir la sedimentación de partículas en una composición acuosa, el método caracterizado porque comprende las etapas de: (I) obtener un polímero que comprende, en base al peso total de monómeros: (a) de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente funcional de ácido carboxílico, (b) de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente no iónico, y (c) de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 20 por ciento en peso de unidades monoméricas, cada una independientemente que comprende por lo menos un radical poliéter de acuerdo con la estructura (I) : _Ri3_Ri2_R: (I) en donde: R 11 es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, alquilo de (05-042) lineal o ramificado en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono del anillo por uno o dos grupos alquilo de (Ci-Ce) por átomo de carbono en el anillo, R 12 está ausente o es un grupo de enlace bivalente, y R es de acuerdo con la estructura (VIII) en donde: p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1. a 50; y (II) adicionar el polímero a la composición acuosa, en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 g/mol.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 200 KU.

10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 100 KU y en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 250,000 g/mol.

11. Un método para inhibir la sedimentación de partículas en una composición acuosa, el método que comprende las etapas de: incorporar en la composición acuosa un aditivo anti-sedimentante que comprende un polímero que tiene, en base al peso total de monómeros, (a) de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente funcional de ácido carboxilico, (b) de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente no iónico, y (c) de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso de unidades monoméricas hidrofóbicas, cada una independientemente que comprende por lo menos un radical poliéter de acuerdo con la estructura (I): R13—R12—R11 (I) en donde: R11 es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, o alquilo de (C5-C42) lineal o ramificado, en donde el bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono 'del anillo por uno o dos grupos alquilo de (Ci-Ce) por átomo de carbono del anillo, R 12 está ausente o es un grupo de enlace bivalente, y R13 es de acuerdo con la estructura (VIII) : (VIII) en donde: p' y q son independientemente números enteros de 2 a 5, cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50; en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 g/mol.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de pintura acuosa que comprende un aglutinante de resina, partículas seleccionadas del grupo que consiste de pigmentos, rellenadores y agentes reflejantes, y agua o un solvente miscible en agua.

13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el aditivo anti-sedimentante se adiciona en una cantidad de aproximadamente 0.5% en peso a aproximadamente 1% en peso en base al peso total de la composición acuosa.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 200 KU.

15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 100 KU y en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 250,000 g/mol.

16. Un método para inhibir la sedimentación de partículas en una composición acuosa, el método que comprende las etapas de: adicionar a una composición acuosa un polímero, el polímero que comprende: (a) aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso en base a los monómeros totales de por lo menos un monómero de ácido carboxílico alfa beta- etilénicamente insaturado de C3-C8 de la estructura (II) : RCH=C (R' ) COOH (II) en donde R es H, CH3, o -CH2COOX; y en donde si R es H, entonces R' es H, alquilo de C1-C4, o -CH2COOX; si R es -C(0)OX, entonces R' es H o -CH2C(0)OX; o si R es CH3, entonces R' es H y X es H o alquilo de C1-C4/ (b) aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso en base a los monómeros totales de por lo menos un monómero alfa beta-etilénicamente insaturado de C2-C12 no iónico copolimerizable de la estructura (III) . CH2=CYZ (III) en donde Y es H, CH3, o Cl; Z es CN, Cl, -COOR' , - C6H4R' , -COOR", o - HC=CH2; y en donde R es alquilo de Cx-Ce o hidroxialquilo de C2-C8; y en donde R' es H, Cl, Br, o alquilo de Ci~C4; y R" es alquilo de Ci-C8; y aproximadamente 0.05 a aproximadamente 20 por ciento en peso en base al peso de monómero total de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado representado por la estructura seleccionada del grupo que consiste de la estructura (IV) y la estructura (VI) ; en donde la estructura (IV) es en donde R es H o CH3; en donde Rx es una cadena de alquilo de -(CH2)pH; en donde p es un número entero de 1 a aproximadamente 4; en donde j es un número entero de 1 a aproximadamente 50; en donde k es un número entero de 0 a aproximadamente 20, en donde h es 1 o 2; y en donde X tiene la siguiente estructura (V) : (V) en donde m y n son independientemente, números enteros positivos de 1 a 39 y m+n representa un número entero de 4 a 40; y en donde la estructura (VI) es en donde R3 es H o CH3; R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 carbonos; M es un número entero de 1 a aproximadamente 50; y N es 1 o un número entero menor que o igual a M.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el monómero de ácido carboxilico a) se selecciona de un grupo que consiste de ácido metacrilico, ácido acrilico o una combinación de los mismos.

18. La composición de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque b) es acrilato de etilo .

19. Un método para inhibir el asentamiento de partículas en una composición acuosa, el método caracterizado porque comprende las etapas de: incorporar en la composición acuosa un aditivo anti-sedimentante que consiste de un polímero que comprende, en base al peso total de monómeros, (a) de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente funcional de ácido carboxilico, (b) de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente no iónico, y (c) de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso de unidades monoméricas de acuerdo con la estructura (XI. a): (Xl.a) en donde R3 es H o CH3; R4 es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; R¾ es una cadena de alquilo que contiene 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono; M es un número entero de 0 a aproximadamente 50; N es un número entero de 0 a 20, o un número entero de menor que o igual a M o N; P es un número entero de 0 a aproximadamente 50; en donde P + es mayor que o igual a 1; en donde Q es un número entero de 1 a 4; en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 g/mol .

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 200 KU.

21. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la composición acuosa es una composición de recubrimiento que tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 100 KU y en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 250,000 g/mol.

22. Una composición de recubrimiento acuosa que tiene propiedades anti-sedimentantes , la composición caracterizada porque comprende: (a) por lo menos un aglutinante de resina; (b) opcionalmente, por lo menos un pigmento (b) un aditivo anti-sedimentante que comprende un polímero, en donde el polímero comprende, en base al peso total de monómeros : (i) de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas de ácido, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente funcional de ácido carboxílico, (ii) de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 por ciento en peso de unidades monoméricas no iónicas, cada una independientemente que comprende un grupo sustituyente no iónico, y (iii) de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 25 por ciento en peso de unidades monoméricas hidrofóbicas , cada una independientemente que comprende por lo menos un radical poliéter de acuerdo con la estructura (I) : _R13_R12_R: (I) en donde Ru es bicicloheptilo, bicicloheptenilo, o alquilo de (C5-C42) lineal o ramificado, en donde el radical bicicloheptil- o bicicloheptenil-poliéter opcionalmente puede ser sustituido en uno o más de los átomos de carbono en el anillo por uno o dos grupos alquilo de (Ci-C6) por átomo de carbono en el anillo, R12 está ausente o es un grupo de enlace bivalente, y R13 es de acuerdo con la estructura (VIII): donde : y q son independientemente números enteros de cada r es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, cada s es independientemente un número entero de 1 a aproximadamente 80, y t es un número entero de 1 a 50; en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 500,000 g/mol.

23. La composición de recubrimiento acuosa de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque la composición de recubrimiento acuosa tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 200 KU.

24. La composición de recubrimiento acuosa de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque el polímero se representa por un peso molecular promedio en peso de menor que aproximadamente 250,000 g/mol y en donde la composición de recubrimiento acuosa tiene una viscosidad de menor que aproximadamente 100 KU.