MXPA01003532A - Composiciones de polimero de latex - Google Patents

Abstract

Su describen polímeros de látex novedosos que contienen neovinilésteres altamente ramificados y agentes tensioactivos reactivos etilénicamente insaturados. Las composiciones acuosas que contienen estos polímeros de látex son particularmente adecuadas para uso en recubrimientos;adhesivos, calafateadores y sellantes donde excepcionalmente la resistencia elevada al agua yálcali es deseable.

Description

COMPOSICIONES DE POLÍMERO DE LÁTEX CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a polímeros de látex novedosos y composiciones acuosas que contienen los mismos, los cuales son capaces de proporcionar excepcionalmente alta resistencia al agua cuando se usa en recubrimientos y otras aplicaciones. Las composiciones de látex acuosas que contienen los polímeros novedosos se preparan por la polimerización en emulsión de monómeros etilénicamente insaturados incluyendo neovinilésteres altamente ramificados y agentes tensioactivos reactivos etilénicamente insaturados. Las composiciones de látex acuosas que contienen estos polímeros son especialmente adecuados para uso en recubrimientos, adhesivos, calafateadores y sellantes donde la resistencia excelente al agua es deseable. Tales polímeros son también adecuados para uso como aditivos, modificadores, tintas, aglutinantes para tintes y pigmentos, y tratamientos textiles .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La resistencia al agua es una propiedad importante para composiciones protectoras usadas como recubrimientos de superficie, adhesivos, calafateadores y sellantes. Se sabe que el agua penetra materiales porosos y contribuye a su deterioro. Ejemplos de tal daño incluyen combado e hinchado de madera, fraccionamiento y cuarteado de concreto y albañileria provocados por ciclos de congelado/descongelado y sales disueltas y la corrosión de acero de refuerzo en concreto provocado por iones de cloruro encontrados en sales descongeladas. Las composiciones protectoras que contienen una variedad de polímeros han sido sugeridas para uso en la eliminación o reducción de tal daño. Muchas de estas composiciones requieren la presencia de solventes orgánicos. Debido a su toxicidad ambiental reconocida y problemas de flamabilidad, un esfuerzo significante está siendo hecho para reemplazar estos sistemas basados en solvente con sistemas basados en agua. Un esfuerzo considerable ha sido dedicado al desarrollo de los sistemas de polímero basados en agua los cuales tienen suficiente resistencia al agua para ser útiles en composiciones de recubrimiento protectoras. Tales composiciones de polímero basadas en agua se preparan por técnicas de polimerización en emulsión bien conocidas que normalmente requieren la presencia de uno o más agentes tensioactivos, con frecuencia en combinación con coloides protectores solubles en agua, para emulsificar los reactivos monoméricos y estabilizar - el producto de látex de polímero final. Los agentes tensioactivos convencionales no reaccionan con los monómeros y cantidades residuales de estos agentes tensioactivos en recubrimientos y otras composiciones protectoras pueden tener un efecto negativo en propiedades tales como resistencia al agua. Estos agentes tensioactivos pueden migrar a través del polímero y formar agregados en la matriz del polímero. Los agentes tensioactivos • pueden también migrar a la superficie del polímero seca así como también al polímero e interfase del sustrato. Los agentes tensioactivos y coloides protectores solubles en agua son materiales sensibles al agua que pueden provocar ruborizado y blanqueo así como también hinchado del polímero de látex seco cuando está en contacto con agua. El ruborizado, blanqueo e hinchado de polímeros de látex secos por agua pueden destruir la integridad del látex de polímero y eventualmente provocan que la composición protectora falle. Sería deseable tener un látex de polímero hecho por polimerización en emulsión que no tenga la sensibilidad al agua resultando de la presencia de los agentes tensioactivos convencionales o coloides protectores requeridos para monómeros de emulsificantes y estabilizar el látex de polímero durante la polimerización y después del manej o . Una mejora en la resistencia al agua de composiciones protectoras- que contienen látex de polímero acuosas ha sido lograda sustituyendo una clase de compuestos conocida como agentes tensioactivos reactivos por parte o todo de los agentes tensioactivos convencionales usados en la preparación de los látex de polímero. Los agentes tensioactivos reactivos están covalentemente unidos al polímero de látex y así no se someten a la migración y otros problemas asociados con agentes tensioactivos convencionales. Los agentes tensioactivos reactivos son similares a los agentes tensioactivos convencionales con actividad de superficie impartida por las porciones hidrofílica e hidrofóbica en las moléculas. La porción hidrofílica puede ser ya sea de naturaleza iónica o no iónica. Los agentes tensioactivos reactivos también contienen etilénicamente dobles enlaces insaturados para la reacción de radical libre con otros monómeros durante la polimerización. La Patente Norteamericana No. 4,224,455, describe la preparación de agentes tensioactivos reactivos que están comprendidos de esteres medios sulfonados del anillo de anhídrido maleico con alquilariloles alcoxilados y sus aplicaciones para impartir estabilidad a polímeros hechos por polimerización en emulsión. La Patente Norteamericana No. 4,075,411, 5,563,214, 5,296,627, 5,332,854, 4,939,283, 5,324,862, 4,814,514 son ejemplos que describen otros tipos representativos de agentes tensioactivos reactivos y su uso como emulsificadores en polimerización en emulsión. En un artículo presentado en Eurocoat 95, titulado "A New Class of Látex Binders for Water-Bourne Wood Coatings", M. Slinckx and S. Spanhove, International Congress Eurocoat, Lyon, pp . 19-21, neovinilésteres altamente ramificados tales como neodecanoato de vinilo y neononanoato de vinilo se describen como proporcionando resistencia al agua mejorada cuando se incorporan en polímeros acrílicos. Este artículo describe tales neovinilésteres polimerizados con metacrilato de metilo y acrilato de 2-etilhexilo . Estos monómeros son polimerizados en emulsión en la presencia de agentes tensioactivos convencionales. Mientras que las composiciones exhiben una resistencia al agua mejorada, no son buenos como sistemas basados en solvente y los neovinilésteres se reconocen como siendo difíciles para polimeri-zar con ciertos monómeros. Por consiguiente, la industria de composiciones protectoras, esta todavía buscando un sistema de polímero acuoso que ofrezca la resistencia al agua excepcional y durabilidad exterior proporcionada por los sistemas basados en solvente.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN __ _ Esta invención se refiere a polímeros de látex novedosos que tienen excelente resistencia al agua, que comprende : (a) por lo menos un neoviniléster, (b) por lo menos un agente tensioactivo reactivo, (c) opcionalmente, por lo menos un monómero etilénicamente insaturado que es diferente a partir de (a) o (b) y (d) opcionalmente, por lo menos un monómero etilénicamente insaturado que es diferente de (a) , (b) o (c) . Los polímeros de látex novedosos se preparan por polimerización en emulsión de los monómeros etilénicamente insaturados. Las composiciones acuosas que contienen los polímeros de látex novedosos son útiles para impartir resistencia al agua superior a los recubrimientos arquitectónicos y en otras aplicaciones donde la protección contra el agua es deseable.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a polímeros de látex novedosos y composiciones acuosas que contienen los mismos hechos por polimerización en emulsión que exhibe excepcionalmente alta resistencia al agua y al álcali. Los polímeros de látex novedosos de esta invención comprenden (a) aproximadamente 5 a aproximadamente 99.9 por ciento en peso de neovinilésteres altamente ramificados; (b) 0 a aproximadamente 94.9 por ciento en peso de uno o más alquilésteres de ácido acrílico o metacrílico; (c) 0 a aproximadamente 50 por ciento en peso de otros monómeros etilénicamente insaturados; y (d) aproximadamente 0.1 a 10.0 por ciento en peso de uno o más agentes tensioactivos reactivos etilénicamente insaturados. Los neovinilésteres altamente ramificados útiles en esta invención típicamente contienen de 8 a 18 átomos de carbono y se preparan a partir de ácidos carboxílicos adecuados altamente ramificados por métodos bien conocidos en la técnica. Los productos de neoviniléster comercialmente disponibles son normalmente una mezcla que contiene una predominancia de una especie. Las composiciones de neoviniléster adecuadas para uso en la presente invención incluyen, pero no se limitan a, neononanoato de vinilo (VeoVa 9) , neodecanoato de vinilo (VeoVa 10) , y vinilésteres de ácidos carboxílicos mezclados, ramificados (VeoVa 11) , vendidos por Shell Chemical Company, y vinilésteres de ácido carboxílico ramificado de C10-13 mezclados, (EXXAR Neo-12), vendidos por Exxon Chemical Corp., y similares. Las composiciones de polímero acuosas de la presente invención pueden contener tan poco como aproximadamente 5% por peso de neovinilésteres altamente ramificados así tanto como aproximadamente 99.9% por peso. Cuando se polimerizan con otros comonómeros tales como acrilatos, los neovinilésteres se presentan preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 10% a aproximadamente 80%, y de mayor preferencia de aproximadamente 15% a aproximadamente 70% por peso, basado en el peso de todos los monómeros. Los polímeros útiles han sido preparados conteniendo aproximadamente 98.7% por peso de neovinilésteres y 1.3% por peso de uno o más agentes tensioactivos reactivos. Los agentes tensioactivos reactivos útiles en los polímeros de látex novedosos de la presente invención pueden ser cualquier compuesto que contiene dobles enlaces etilénicamente insaturados para reacción de radical libre con los neovinilésteres y otros monómeros durante la polimerización, mientras también contienen porciones hidrofílicas e hidrofóbicas similares a los agentes tensioactivos convencionales que imparten actividad superficial. El ejemplo de los compuestos que son útiles como agentes tensioactivos en los polímeros de látex novedosos de la presente invención incluyen los compuestos preparados haciendo reaccionar esteres medios sulfonados de anhídrido maleíco con alquilariloles alcoxilados descritos en la Patente Norteamericana No. 4,224,455; etilacrilato de nonil fenoxi (etilenoxi) 10-0 etilmetacrilato de nonil fenoxi (etilenoxi) 10-40 y crotonato de nonil fenoxi (etilenoxi) 10-40 q e se describen en la Patente Norteamericana No. 4,075,411; los compuestos basados en N-acriloil-piperazina descritos en la Patente Norteamericana No. 5,563,214; los compuestos que tienen una porción hidrofóbica que tienen ináaturación terminal etilénica y una porción hidrofílica que contiene un segmento poli (alquilenoxi) y un segmento iónico descritos en la Patente Norteamericana No. 5,296,627; los compuestos qu contiene porciones de nonilfenoxi propenilo descritos en l Patente Norteamericana No. 5,332,854 y la Patent Norteamericana No. 5,324,862; los compuestos que contien insaturación áulica descritos en la Patente Norteamerican No. 4,939,283 y la Patente Norteamericana No. 4,814,514; l descripción de todas las patentes anteriores se incorpora e la presente para referencia, y el dodecilalilsulfosuccinat de sodio (Trem LF-40) vendido por Henkel Corporation. Generalmente, la cantidad de agentes tensioactivo reactivos etilénicamente insaturados incorporados en lo polímeros de látex de la presente invención variará d aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% en peso basados e • el peso total del polímero, y preferiblemente d aproximadamente 0.5% a aproximadamente 8% por peso. Los agentes tensioactivos reactivos con grupo nonilfenoxi propenilo u otros grupos estructuralment similares a grupos estirilo, se comportan similarmente a estireno en copolimerización con neovinilésteres altament ramificados, es decir, la polimerización del monómero d neoviniléster es severamente retardado en la presencia d estos compuestos. Se ha notado que la presencia de cierto otros monómeros tales • como los alquilésteres de ácid acríl-Lco y metacrílico parecen funcionar como puente entr los neovinilésteres ramificados y los agentes tensioactivo reactivos que contienen grupos estructuralmente similares grupos estirilo permitiendo que los látex estables se hagan. Otros agentes tensioactivos reactivos con porciones etilénicamente insaturadas no similares a grupos estiril generalmente reaccionan bien en, o muestran menos retard hacia la polimerización de neovinilésteres altament ramificados. Los copolímeros de neovinilésteres altament ramificados con otros monómeros etilénicamente insaturados todos los polímeros de vinilésteres y copolímeros puede estar hechos con estos agentes tensioactivos reactivos. Lo agentes tensioactivos no reactivos convencionales puede también estar presentes en los polímeros de látex novedosos de la presente invención, pero se prefiere el uso mínimo d tales agentes tensioactivos para lograr mejores resultados e la práctica de esta invención. Los comonómeros que pueden ser copolimerizados co los neovinilésteres altamente ramificados y agentes tensioactivos reactivos incluyen aquellos monómeros d adición etilénicamente insaturados fácilmente reconocidos po un experto en la técnica como útiles en la preparación d polímeros de látex. Los monómeros particularmente útile incluyen alquilésteres etilénicamente insaturados de ácid acrílico y metacrílico, tales como, pero no limitados a, un o más de los siguientes: acrilato de n-butilo, acrilato d isobutilo, acrilato de isopropilo, acrilato de etilo, acrilato de metilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isooctilo, acrilato de nonilo, acrilato de oleilo, acrilato de dodecilo, acrilato _ de estearilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de nonilo, metacrilato de laurilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de isobornilo, acrilato de isobornilo, acrilato de pentilo, mezclas de los mismos. Generalmente, la cantidad de alquilésteres etilénicamente insaturados de ácido acrílico metacrílico presente en los polímeros de látex novedosos de la presente invención varía de aproximadamente 0% a aproximadamente 95% por peso basado en el peso total del polímero. Resultados particularmente buenos se obtienen cuando tales monómeros se presentan en una cantidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 90% en peso, de preferencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 80% por peso, basado _en el peso total del polímero. Se ha encontrado que los neovinilésteres altamente ramificados reaccionar más lentos cuando se copolimerizan con alquilésteres de ácido acrílico y metacrílico debidos a las diferencias de velocidad de reactividad del monómero. Los alquilésteres del ácido acrílico y metacrílico son completamente más cercanos reactivos en forma corta después de que la adición del monómero ha sido completada durante la polimerización mientras sean típicamente cantidades medibles sustanciales de neovinilésteres altamente ramificados que permanecen no reactivos . Los inventores han encontrado que las cantidades medibles sustanciales de neovinilésteres n reactivos altamente ramificados que permanecen pueden se conducidos hacia la terminación agregando iniciadores adicionales y continuando la polimerización. Siguiendo est procedimiento, las partículas de látex estructuradas partículas de látex de núcleo/armazón pueden ser obtenidas con neovinilésteres altamente ramificados depositados en las capas exteriores o capas de armazón de partículas de látex. Así otra característica de esta invención es un medio químic para preparar partículas de Látex estructuradas con unas capas de armazón exterior o capas que tienen muy baj contenido de oxígeno y baja permeabilidad al agua. Otros monómeros etilénicamente insaturados pueden ser usados en la preparación de polímeros de látex de la presente invención incluidos, pero no limitados a: vinilésteres, por ejemplo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, formiato de vinilo, n-butirato de vinilo, laurato d vinilo, estearato de vinilo, pivalato de vinilo, 2 etilhexanoato de vinilo, y similares; viniléteres, po ejemplo, metilviniléter, etilviniléter, butilviniléter similares; monómeros de alilo, por ejemplo, acetato de alilo, propionato de alilo, lactato de alilo, alilaminas similares; olefinas; tales como etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno y similares. Otros monómeros de vinilo, monómeros funcionales y monómeros de reticulación, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilonitrilo, estireno, p-metilestireno, haluros de vinilo y vinilideno, tales como cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno, vinilsulfonato de sodio, estirensulfonato de sodio, aliléter sulfonato de sodio, acrilamida, metacrilamida, 2-acrilamida-2-metil-propansulfonato de sodio (AMPS) , diaceton acrilamida, N-metilol acrilamida, N-metilol metacrilamida, metacrilato de 2-sulfoetilo, metacrilato de 2-sulfopropilo, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo, monometacrilato de 2, 2, 4-trimetil-l, 3-pentandiol, acrilato de 2-cianoetilo, acrilato de dietilaminoetilo, metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo, metacrilato de acetoacetoxietilo, alilacetoacetamida, metacrilato de alilo, trimetacrilato de trimetilol propano, metacrilato de trifluoroetilo, cianurato de trialilo, isocianurato de trialilo, metalilsulfonato de sodio, metacrilato de etilimidazolidona, acrilato de metoxietilo, metacrilamidoetiletilenurea, derivados alílicos de aminoetiletilenurea (Sipomer WAM) , derivados de imidas cíclicas de monómeros de urea/ureido (Cylink WAM; WO 97/49676), acrilato de- ß-carboxietilo, acrilato de diciclopentenilo, metacrilato de diciclopentenilo, trimetacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de pentaeritritol, viniltrimetoxisilano, vinil-tris (2-metoxietoxisilano) , gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano, vinilpirrolidona, metacrilato-fosfato de etileno, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, maleato de dimetilo, maleato de di-n-butilo, maleato de dietilo, maleato de dietilhexilo, fumarato de dietilo, butadieno, cloropreno, isopreno, polibuteno y oligómeros de poli (isobutilen-co-buteno) que contienen dobles enlaces etilénicamente insaturados (series indopol de Amoco Chemical Company) , dimetacrilato de 1, 4-butandiol, maleato de dialilo, adipato de divinilo, ácido crotónico, mezclas de los mismos, y similares. Típicamente, estos monómeros adicionales etilénicamente insaturados están presentes en una cantidad de aproximadamente 0% a aproximadamente 50% por peso, basados en el peso total del polímero, y más típicamente hasta aproximadamente 30% por peso. Cualquier método conocido de polimerización en emulsión puede ser usado para preparar los polímeros de látex novedosos de la presente invención incluyendo semi-lote, alimentación en fases, alimentación en polvo, lotes llenos, continuos, polimerización en emulsión de sembrado o cualquier otro procedimiento adecuado. Cualesquiera condiciones de polimerización adecuadas pueden ser usadas. Típicamente, la temperatura de reacción variará de aproximadamente 0°C a aproximadamente 100°C, y de preferencia de aproximadamente 40°C a aproximadamente 90°C. La polimerización normalmente será conducida usando iniciadores de polimerización. Los iniciadores de polimerización adecuados incluyen, pero no se limitan a: persulfatos y peróxidos solubles al agua capaces de generar radicales libres tales como persulfato de amonio, persulfato de sodio, persulfato de potasio, peróxido ácido, hidroperóxido de t-butilo, peróxido de di-t-butilo, ácido peracético, ácido perbenzoico, peróxido de diacetilo, peracetato de t-butilo, perbenzoato de t-butilo, y similares, iniciadores azo, tales como 2, 2-azobisisobutironitrilo, y similares, y otros compuestos de radiación y transición de metal capaces de generar radicales libres . La cantidad de tales iniciadores de radical libre usados generalmente varían de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 6% por peso basados en el peso de todos los monómeros presentes. Alternativamente, los iniciadores redox pueden ser usados, especialmente cuando la polimerización se lleva a cabo a temperaturas más bajas. Por ejemplo, los agentes de reducción pueden ser usados en adición a los iniciadores de persulfato y peróxido mencionados anteriormente. Los agentes de reducción típicos incluyen, pero no se limitan a: sales de metal álcali de hidrosulfitos, sufoxilatos, tiosulfatos, sulfitos, bisulfitos, azúcar de reducción tal como glucosa, sorbosa, ácido ascórbico, ácido eritórbico, y similares. En general, los agentes de reducción se usan a niveles de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 6% por peso. Varios aditivos pueden ser agregados antes, durante o después de la polimerización. Estos incluyen agentes tensioactivos convencionales, agentes de regulación, agentes de neutralización, desespumantes, agentes de transferencia de cadena, plastificadores y estabilizadores poliméricos. Los agentes tensioactivos convencionales adecuados incluyen, pero no se limitan a, uno o más: sulfatos de alquilo y/o arilo, sulfonatos, fosfatos, o carboxilatos tales como laurilsulfato de sodio, sal sódica de alquilarilpoliéter sulfatos, alcoholes etoxilato-fosfato lineales, alquilfenoles etoxilato-fosfato, y similares; aminas grasas oxialquiladas , amidas de ácido graso y/o monoalquilfenoles tales como alcohol laurílico oxietilado, alcohol oleílico oxietilado, alcohol estearílico oxietilado, p-isooctilfenol oxietilado, p-n-nonilfenol oxietilado, p-n-dodecilfenol oxietilado, y similares; agentes tensioactivos basados en fluorocarburos tales como perfluoroalquilsulfonatos de amonio, perfluoroalquilsulfonatos de potasio, perfluoroalquil-sulfonatos de amina, perfluoroalquilcarboxilatos de amonio, alquilcarboxilatos fluorados de potasio, alquilpolioxietilenetanoles fluorados, alquilalcoxilatos fluorados, alquilésteres fluorados y similares. La cantidad de agentes tensioactivos convencionales puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% por peso, y preferiblemente de aproximadamente 0% a aproximadamente 2 por peso. Cualesquiera estabilizadores poliméricos capaces d estabilizar partículas de látex, pueden ser usados, esto incluyen, pero no se limitan a, éteres de celulosa tales com hidroxietilcelulosa, hidroxietilcelulosa modificada co alquilo, hidroxietilcelulosa modificada con arilalquilo, carboximetilcelulosa, alginato, almidón, poli(vinil alcohol), poliacrilatos, polimetacrilatos, copolímeros ahídridos estireno-maleicos, polivinilpirrolidonas, poliacrilamidas, poliéteres, y similares. La cantidad de estabilizadores poliméricos puede variar de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% por peso, y de preferencia de aproximadamente 0% a aproximadamente 2% por peso. Los polímeros de látex de la presente invención se obtienen normalmente como una composición acuosa por polimerización en emulsión. Las técnicas son bien conocidas por aquellos artesanos expertos que pueden emplearse para obtener un polímero de látex de la presente invención que tienen las características físicas deseadas requeridas para una aplicación particular. La composición acuosa útil que contiene los polímeros de látex de la presente invenció típicamente tendrán un contenido de sólidos d aproximadamente 10% a aproximadamente 70% por peso basado e el peso total de la composición. Los polímeros de látex de la presente invención serán hechos ala medida para obtener cualquier peso y viscosidad molecular deseados. Típicament los polímeros de látex de la presente invención tendrán un viscosidad en el rango de aproximadamente 10 aproximadamente 5000 cps. El pH de una composición acuosa qu contiene el polímero de látex de la presente invenció normalmente estará dentro del rango de aproximadamente 2 aproximadamente 12, mientras el tamaño de partícula de polímero de látex normalmente estará en el rango d aproximadamente 0.02 a aproximadamente 2.0 mieras. Los polímeros de látex novedosos de la present invención pueden estar hechos a la medida para uso en mucha aplicaciones. Los ejemplos representativos incluye recubrimientos arquitectónicos para madera que incluye pinturas, barnices, tintas y selladores transparentes; lo recubrimientos arquitectónicos para otros sustratos tale como yeso, concreto, ladrillo y metal; aparato de acabados, acabados automotrices, recubrimientos- de bobina, recubrimientos de lata, recubrimientos marinos, acabados d avión, recubrimientos de papel y varios adhesivos incluyend adhesivos sensibles a la presión. Otros usos potenciales par los polímeros de látex novedosos incluyen calafateadores sellantes, aditivos y modificadores, aglutinantes y tintes pigmentos, modificadores -de cemento, agentes impermeables, barnices de sobreimpresión, tintas flexográficas y pulido para zapatos, pisos y muebles.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se ofrecen para ilustrar las composiciones de polímero acuosas novedosas de esta invención y no pretenden ser limitantes en el alcance. Todas las partes, porcentajes y proporciones mencionadas en la presente son por peso a menos que se indique de otra manera.

EJEMPLO 1 Este ejemplo ilustra la preparación de una composición de polímero de látex acuosa con alquilésteres de ácido acrílico y metacrílico en la presencia de agentes tensioactivos convencionales. Un recipiente de reacción se equipó con un agitador, termopar, condensador de reflujo, de entrada de nitrógeno, encamisado de agua, y puertos de adición adecuados. Se preparó una pre-emulsión de monómero mezclando juntas 60.1 partes de agua desionizada, los agentes tensioactivos convencionales 0.37 partes de laurilsulfato de sodio (Rhodapon UB suministrado por Rhodia Company) y un nonilfenol etoxilado (Tergitol NP-15 suministrado por Union Carbide Corp.), 46.52 partes de acrilato de n-butilo, 52.13 partes de metacrilato de metilo, y 1.34 partes de ácido metacrílico. El recipiente de reacción se cargó con 72.1 partes de agua desionizada-, 1.12 partes de Rhodapon UB y 2.26 partes de Tergitol NP-15, 2.75% de la pre-emulsión del monómero preparada anterior y 0.05 partes de persulfato de amonio en 1.22 partes de agua desionizada. El recipiente s calentó a 80°C con agitación continua y se purgó co nitrógeno. Veinte minutos después, el resto de la pre emulsión de monómero junto con 0.55 partes de un persulfat de amonio en 6.09 partes de agua desionizada en una corrient de alimentación separada se agregaron al recipiente d reacción durante un periodo de tres horas. La temperatura s mantuvo a 80°C durante 30 minutos después de todas la adiciones. Se agregaron al recipiente de reacción 0.29 parte de hidroperóxido de t-butilo en 2.44 partes de agu desionizada y 0.12 partes de formaldehído sulfoxilato d sodio en 2.52 partes de agua desionizada durante un period de una hora. El látex se enfrió entonces a temperatur ambiente. Las propiedades del látex obtenidas se presentaro en la Tabla 1.

EJEMPLO 2 Este ejemplo describe la preparación de un composición de polímero de látex acuosa con alquilésteres d ácido acrílico y metacrílico en la presencia de tipos d agentes tensioactivos convencionales que son diferentes d aquellos usados en el Ejemplo 1. El equipo, procedimiento ingredientes descritos en -el Ejemplo 1 se usaron, excepto qu los agentes tensioactivos convencionales empleados par preparar la pre-emulsión del monómero fueron 0.24 partes d una sal de amonio de nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol sulfatado (ABEX EP-110 suministrado por Rhodia Company) y 0.57 partes de nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol (Igepal CO-630 suministrado por Rhodia Company) . Se cargaron al recipiente de reacción inicialmente 1.12 partes de ABEX EP-110 y 2.26 partes de Igepal CO-630. Las propiedades del látex obtenidas se presentan en la Tabla 1.

EJEMPLO 3 Este ejemplo describe la preparación de una composición de polímero de látex acuosa con alquiléster de ácido acrílico y metacrílico en la presencia de agentes tensioactivos reactivos etilénicamente insaturados. El equipo, procedimiento e ingredientes descritos en el Ejemplo 1, se usaron, excepto que en lugar de los agentes tensioactivos convencionales, los siguientes agentes tensioactivos reactivos etilénicamente insaturados se emplearon para preparar la pre-emulsión del monómero, 0.07 partes de polietoxilato sulfato de nonilfenoxi propenilo (Hitenol BC-10 suministrado por DKS International, Inc.) y 0.57 partes de alcohol polietoxilado de nonilfenoxi propenilo (Noigen RN-10 suministrado por DKS International, Inc.) 0.34 partes de Hitenol BC-10 y 2.26 partes de Noigen RN-10 se cargaron al recipiente de reacción inicialmente. Las propiedades del látex obtenidas se presentan en la Tabla 1.

EJEMPLO 4 Este ejemplo describe la preparación de un polímero de látex acuoso de un neoviniléster altamente ramificado con alquilésteres de ácido acrílico y metacrílico en la presencia de agentes tensioactivos convencionales. Se usaron el equipo y procedimiento descritos en el Ejemplo 1. Una pre-emulsión del monómero se preparó mezclando juntas 58.38 partes de agua desionizada, 0.58 partes de una sal de amonio de nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol sulfatado (ABX EP-110 suministrado por Rhodia Company) y 1.13 partes de un nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol (Igepal CO-630 suministrado por Rhodia Company) que son agentes tensioactivos convencionales, 37.52 partes de neodecanoato de vinilo (VeoVa 10 suministrado por Shell Chemical Company), 25.82 partes de acrilato de n-butilo, 35.32 partes de metacrilato de metilo, y 1.34 partes de ácido metacrílico. El recipiente de reacción se cargó con 72.1 partes de agua desionizada, 0.88 partes de ABEX EP-110 y 1.70 partes de Igepal CO-630, 2.75 por ciento de la pre-emulsión del monómero preparada anterior, y 0.05 partes de persulfato de amonio en 1.22 partes de agua desionizada. El recipiente se calentó a 80°C con agitación continua y se purgó con nitrógeno. Veinte minutos después, el resto de la pre-emulsión del monómero -junto con 0.55 partes de persulfato de amonio en 6.09 partes de agua desionizada en una corriente de alimentación separada se agregaron al recipiente de reacción durante un periodo de tres horas. El VeoVa 10 libr al final de la adición se encontró para ser d aproximadamente 5.5 por ciento. El metacrilato de metil libre se encontró para ser de aproximadamente 0.13 por cient y el acrilato de n-butilo no fue detectable. La temperatur del recipiente de reacción se mantuvo a 80°C durante 3 minutos más y 0.29 partes de hidroperóxido de t-butilo e 2.44 partes de agua desionizada y 0.12 partes de sulfoxilat de formaldehído de sodio en 2.52 partes de agua desionizad se agregaron entonces durante un periodo de una hora. E metacrilato de metilo residual fue de 0.02 por cient mientras VeoVa 10 y el acrilato de n-butilo no fuero detectables al final de la adición del iniciador adicional Así, el iniciador adicional fue capaz de accionar la reacció de VeoVa 10 hacia la terminación. Es posible que la partículas de látex estructuradas o partículas de látex d núcleo/armazón se obtuvieran con neovinilésteres altament ramificados depositados en las capas exteriores o capas d armazón de las partículas de látex. Las propiedades del láte obtenidas se presentan en la Tabla 1.

EJEMPLO 5 Este ejemplo -ilustra los polímeros de láte novedosos de la presente invención. Se describe l preparación de un polímero de látex acuoso de u neoviniléster altamente ramificado polimerizado co alquilésteres de ácido acrílico o metacrílico en la presenci de agentes tensioactivos reactivos insaturados que contiene grupos de nonilfenoxi propenilo. El equipo, procedimiento ingredientes descritos en el Ejemplo 4 se usaron, excepto qu los siguientes agentes tensioactivos reactivos etilénicament insaturados se emplearon en lugar de los agente tensioactivos convencionales para preparar la pre-emulsió del monómero; 0.15 partes de polietoxilato-sulfato d nonilfenoxi propenilo (Hitenol BC-10 suministrado por DK International, Inc.) y 1.13 partes de alcohol de nonilfenox propenilo polietoxilado (Noigen RN-10 suministrado por DK International, Inc.), 0.26 partes de Hitenol BC-10 y 1.7 partes de Noigen RN-10 se cargaron al recipiente de reacció inicialmente. Al final de la pre-emulsión del monómero, y la adiciones del iniciador, el VeoVa 10 libre se encontró par ser de 3.5 por ciento, mientras el metacrilato de metil libre y el acrilato de n-butilo fueron de 0.03 y 0.02 po ciento, respectivamente. La temperatura del recipiente d reacción se mantuvo a 80°C durante 30 minutos más y 0.2 partes de hidroperóxido de t-butilo en 2.44 partes de agu desionizada y 0.12 partes de sulfoxilato de formaldehído d sodio en 2.52 partes de agua desionizada se agregaro entonces durante un periodo de una hora. El VeoVa 10 residua se encontró para ser de aproximadamente 0.07 por cient mientras que el metacrilato de metilo fue de 0.02 por ciento y el acrilato de n-butilo no se detectó. En este ejemplo, las partículas de látex estructuradas o partículas de núcleo/armazón pueden estar hechas con neovinilésteres altamente ramificados depositados en la capa exterior o las capas de armazón de las partículas de látex. Sorprendentemente, la polimerización de VeoVa 10 no se retrasó en la presencia de los agentes tensioactivos reactivos que contienen grupos de nonilfenoxi propenilo como un experto en la técnica podría haber esperado. Las propiedades del látex obtenidas se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1 : Composiciones y Propiedades del Látex Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo 1 2 3 4 5 Acrilato de n- 46.52 46.52 46.52 25.82 25.82 butilo Metacrilato de 52.13 52.13 52.13 35.32 35.32 metilo VeoVa 10 (a) 37.52 37.52 Acido 1.34 1.34 1.34 1.34 1.34 metacrílico Rhodapon UB (b) 1.49 Tergitol NP-15 2.83 (c) ABEX EP-110 (d) 1.36 1.46 Igepal CO-630 2.83 2.83 (e) Hitenol BC-10 0.41 0.41 (f) Noigen RN-10 2.83 2.83 (g) Contenido de 41.0. 42.27 39.24 41.39 41.1! sólidos de látex % en peso pH 2.12 2.11 2.13 2.1Í 2.18 Tamaño de 0.12 0.16 0.19 0.14 0.13 partícula, miera Viscosidad 20 20 20 20 20 Brookfield cps (a) Neodecanoato de vinilo suministrado por Shell Chemical Company. (b) Laurilsulfato de sodio (30% en solución acuosa) agente tensioactivo convencional suministrado por Rhodia Company. (c) Agente tensioactivo convencional de nonilfenol etoxilado suministrado por Union Carbide Corp. (d) Sal de amonio de agente tensioactivo de nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol sulfonado convencional (30% en solución acuosa) suministrado por Rhodia Company. (e) Agente tensioactivo de nonilfenoxi poli (etilenoxi) etanol convencional suministrado por Rhodia Company. (f) Agente tensioactivo reactivo de sulfato de nonilfenoxi propenil polietiloxilado suministrado por DKS International, Inc . (g) Agente tensioactivo reactivo de nonilfenoxi propenilo de alcohol polietoxilado suministrado por DKS International, Inc . Las formulaciones de prueba se prepararon para examinar la efectividad repelente al agua de cada látex mostrada en la Tabla 1. Cada formulación de prueba contiene 100 partes del látex que va a ser probado, 106.5 partes de agua desionizada, y 4.5 partes de dietilenglicol monobutiléter . Cada formulación de prueba se equilibró durante 24 horas antes de la prueba. La efectividad del repelente de agua de cada látex se midió gravimétricamente . La absorción del agua se probó usando un juego de 1 por 2 por 0.25 pulgadas de tablas de Pino Amarillo del Sur. Cuatro tablas se trataron con cada formulación de látex al sumergir las tablas en la formulació de látex durante tres minutos. Las tablas se permitiero entonces secar durante tres días en un ambiente mantenido temperatura y humedad constante (22.22°C (72°F) y 50% d humedad) . Cuatro tablas no tratadas se usaron como u control. Todas de las tablas tratadas y no tratadas s pesaron, sumergiéndose en agua desionizada durante 30 minutos, y se pesaron nuevamente. La diferencia en pes representa la cantidad de agua absorbida. La efectividad de repelente de agua (WRE) de cada látex es determinad sustrayendo el peso del agua absorbido por la tabla tratad con el látex del peso del agua absorbido por la tabla n tratada, dividiendo por el peso del agua absorbida por la tabla no tratada y multiplicada por 100, como se muestra en la siguiente ecuación. WRE = (agua absorbida por control no tratado - agua absorbida por tabla tratada) X 100 (agua absorbida por control no tratado) El promedio de la efectividad del repelente de agua de las cuatro tablas tratadas con cada látex de los ejemplos se muestra en la Tabla 2. Los resultados muestran que la resistencia al agua de las composiciones de polímero acuosas novedosas de la presente invención representada por el Ejemplo 5 son significativamente mejor que la resistencia al agua de las composiciones de la técnica anterior.

Tabla 2 : Efectividad Repelente al Agua Ejemplo Efectividad Repelente al Agua 1 - 43 . 69 2 4 6 . 69 3 57 . 41 4 72.75 5 81.28 Las siguientes recetas son ejemplos d formulaciones de recubrimiento arquitectónico típicas qu emplean el polímero de látex novedoso del Ejemplo 5: Sellador Transparente para Madera o Concreto Ingredientes Galones Agua 43.59 Glicol 3. ,95 Amoniaco 0. ,11 Aditivo de Cera 2. 89 CoSolvente 1. 09 Antioxidante 0. 25 Enmohecidas 0. 87 Conservador 0. 17 Látex del Ejemplo 5 47 '.05 Agente humectante 0. 02 Total 100 % de Sólidos en Peso 20 Pintura Blanca/Tinta para Madera y Concreto Ingredientes _ Galones Agua 42.00 Conservador - 0.40 Glicol 4.00 Modificador de Reología 0.40 Dispersante 1.50 Desespumante 0.20 Agente Tensioactivo 0.20 Pigmento Principal 5.00 Pigmento Extendido 10.00 Látex del Ejemplo 5 34.00 CoSolvente 1.50 Enmohecida 0.76 Total 100 % en Peso de Sólidos 47

Claims (1)

REIVINDICACIONES 1. Un polímero de látex que comprende: (a) por lo menos un neoviniléster altamente ramificado, y (b) por lo menos un agente tensioactivo reactivo. 2. El polímero de la reivindicación 1, que contiene además : (c) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado que es diferente de (a) o (b) . 3. El polímero de la reivindicación 2, en donde (c) es por lo menos un alquiléster del ácido acrílico o metacrílico . 4. El polímero de la reivindicación 3, que contiene además : (d) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado, que es diferente de (a) , (b) o (c) . 5. El polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente tensioactivo reactivo de (b) contiene insaturación etilénica y porciones hidrofílicas e hidrofóbicas. 6. El polímero de la reivindicación 1, en donde (a) es un neoviniléster que contiene de 8 a dieciocho átomos de carbono. 7. El polímero de la reivindicación 6, en donde el neoviniléster se selecciona a partir de neononanoato de vinilo, neodecanoato de vinilo, vinilésteres de mezclas de ácidos carboxílicos de C8 a Ci ramificados, o mezclas de los mismos . 8. El polímero de la reivindicación 7, en donde el neoviniléster se presenta en una cantidad de 5% a aproximadamente 99.9% por peso basado en el peso total del polímero . 9. El polímero de la reivindicación 5, en donde el agente tensioactivo reactivo se presenta en una cantidad de 0.1% a' 10% por peso basado en el peso total del polímero. 10. Un polímero de látex que comprende: (a) de aproximadamente 15% a aproximadamente 70% por peso, basado en el peso total del polímero de un neoviniléster altamente ramificado seleccionado a partir de neonononanoato de vinilo, neodecanoato de vinilo, esteres de vinilo de mezclas de ácidos carboxílicos de Cg a C?2 ramificados, o mezclas de los mismos, (b) de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 8% por peso de por lo menos un agente tensioactivo reactivo que tiene insaturación etilénica y que contiene porciones hidrofílicas e hidrofóbicas, y (c) de aproximadamente 30% a aproximadamente 80% de por lo menos un alquiléster de ácido acrílico o metacrílico. 11. El composición de recubrimiento arquitectónico que comprende agua y el polímero de látex de la reivindicación 1. 12. El recubrimiento resistente al agua qu contiene el polímero de látex de la reivindicación 1. 13. El método para mejorar la resistencia al agu de una composición de recubrimiento agregando al mismo un cantidad efectiva del polímero de látex de la reivindicació

1.