Utilización de dispersiones acuosas de polímeros.

Utilización de una dispersión acuosa de polímeros con una distribución de tamaño de partículas,

y un diámetro de partículas 100 nm de peso medio, en donde como una distribución reducida de tamaño de partículas se entiende cuando la proporción del diámetro de partículas DW50 de peso medio determinado de acuerdo con el método de ultracentrifugación analítica, y el diámetro de partículas DN50 2, 0 de número medio, preparada mediante la polimerización en emulsión en fase acuosa iniciada de manera radical, de monómeros etilénicamente insaturados, ante la presencia de, al menos, un agente de dispersión y, al menos, un iniciador radical, en donde para la polimerización en emulsión se utiliza

0, 1 a 10 % en peso, al menos, de un monómero etilénicamente insaturado, con una solubilidad 200 g cada 1000 g de agua desionizada a 20 °C y 1 atm (absoluto) [mon ómero A], y

90 a 99, 9 % en peso, al menos, de un monómero etilénicamente insaturado, con una solubilidad 100 g cada 1000 g de agua desionizada a 20 °C y 1 atm (absoluto) [m onómero B]

y los monómeros A y B se adicionan hasta el 100 % en peso, en donde en un medio de polimerización acuoso, en primer lugar, sólo se adiciona y se polimeriza

0, 1 a 10 % en peso de la cantidad total del, al menos un, monómero B (etapa de polimerización 1)

y a continuación se adiciona al medio acuoso de polimerización la cantidad total del, al menos un, monómero A, así como la cantidad restante del, al menos un, monómero B, bajo las condiciones de polimerización y se polimerizan (etapa de polimerización 2), como sustancia aglutinante en formulaciones acuosas transparentes para revestimientos de madera.

Utilización de dispersiones acuosas de polímeros

El objeto de la presente invención consiste en la utilización de una dispersión acuosa de polímeros con una distribución de tamaño de partículas, y un diámetro de partículas º 100 nm de peso medio, en donde como una distribución reducida de tamaño de partículas se entiende cuando la proporción del diámetro de partículas DW50 de peso medio determinado de acuerdo con el método de ultracentrifugación analítica, y el diámetro de partículas DN50

º 2, 0 de número medio, preparada mediante la polimerización en emulsión en fase acuosa iniciada de manera radical, de monómeros etilénicamente insaturados, ante la presencia de, al menos, un agente de dispersión y, al menos, un iniciador radical, en donde para la polimerización en emulsión se utiliza:

0, 1 a 10 % en peso al menos, de un monómero etilénicamente insaturado, con una solubilidad º 200 g cada 1000 g de agua desionizada a 20 °C y 1 atm (absolut o) [monómero A], y

90 a 99, 9 % en peso al menos, de un monómero etilénicamente insaturado, con una solubilidad º 100 g cada 1000 g de agua desionizada a 20 °C y 1 atm (absolut o) [monómero B],

y los monómeros A y B se adicionan hasta el 100 % en peso, en donde en un medio de polimerización acuoso, en primer lugar, sólo se adiciona en primer lugar y se polimeriza

0, 1 a 10 % en peso de la cantidad total del, al menos un, monómero B (etapa de polimerización 1) ,

y a continuación se adiciona al medio acuoso de polimerización la cantidad total del, al menos un, monómero A, así como la cantidad restante del, al menos un, monómero B, bajo las condiciones de polimerización y se polimerizan (etapa de polimerización 2) , como sustancia aglutinante en formulaciones acuosas transparentes para revestimientos de madera.

Las dispersiones acuosas de polímeros se conocen en general. Se trata de sistemas fluidos que como fase dispersa en un agente de dispersión acuoso compuesto de una pluralidad de partículas de polímeros compuestas por cadenas de polímeros entrelazadas entre sí, contienen en una distribución dispersada, la denominada matriz polimérica o partículas de polímeros. El diámetro medio de las partículas de polímeros se encuentra generalmente en el rango de 10 a 1000 nm, particularmente en el rango de 50 a 600 nm. Las dispersiones acuosas de polímeros se utilizan en una pluralidad de aplicaciones técnicas como sustancias aglutinantes.

La ejecución de polimerizaciones en emulsión iniciadas de manera radical, de monómeros etilénicamente insaturados, en un medio acuoso, se ha descrito anteriormente en repetidas oportunidades y, por lo tanto, resulta lo suficientemente conocida para el experto en el arte [comp. polimerización en emulsión en la enciclopedia de Ciencia e Ingeniería de Polímeros, vol. 8, páginas 659 ff. (1987) ; D.C. Blackley, en Látex de altos polímeros, vol. 1, páginas 35 ff. (1966) ; H. Warson, La aplicación de emulsiones de resina sintética, capítulo 5, páginas 246 ff. (1972) ; D. Diederich, Química de nuestros tiempos 24, páginas 135 a 142 (1990) ; Polimerización en emulsión, editorial Interscience Publishers, Nueva York (1965) ; DE-A 40 03 422 y Dispersiones de altos polímeros sintéticos, F. Holscher, editorial Springer-Verlag, Berlín (1969) ]. Las reacciones de la polimerización en emulsión en fase acuosa, iniciadas de manera radical, se realizan convencionalmente de manera tal que los monómeros etilénicamente insaturados se dispersen utilizando agentes de dispersión, en un medio acuoso en forma de gotículas de monómeros, y se polimerizan mediante un iniciador radical de polimerización.

En el caso que se deba preparar de manera controlada el tamaño de partículas de las partículas de polímeros a preparar mediante la polimerización en emulsión en fase acuosa, iniciada de manera radical, de esta manera generalmente se utiliza un denominada semilla de polímero que se ha preparado por separado (semilla de polímero externa) , ya sea antes con otros monómeros, o "in situ" mediante la polimerización parcial de los monómeros a polimerizar.

La preparación de una dispersión acuosa de polímeros, utilizando una semilla de polímero “in situ”, resulta corriente para el experto en el arte (observar, por ejemplo, DE-A 196 09 509, EP-A 690882, EP-A 710 680, EP-A 1 125 949, EP-A 1 294 816, EP-A 1 614 732, WO-A 03/29300) , y se realiza generalmente de manera tal que antes de la propia polimerización en emulsión, se adiciona en primer lugar en el medio acuoso de polimerización, una cantidad parcial reducida de la mezcla de monómeros utilizada para la polimerización en emulsión, y se polimeriza de manera radical ante la presencia de una cantidad considerable de emulsionante.

Sin embargo, la utilización de una semilla de polímero in situ resulta una desventaja, siempre en relación con una distribución reducida de tamaño de partículas, cuando la mezcla de monómeros utilizada para la polimerización en emulsión, también contenga monómeros que presenten una hidrosolubilidad óptima.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar la utilización de una dispersión acuosa de polímeros, que en superficies de madera, tanto en el estado húmedo como en el estado seco, presente una intensidad y un brillo del color excelentes.

De manera sorprendente, el objeto se ha resuelto mediante la utilización definida en la introducción.

Para la preparación de la dispersión acuosa de polímeros utilizada conforme a la presente invención, se utiliza agua pura, preferentemente agua potable, y de manera particularmente preferente agua desionizada, cuya cantidad total se encuentra proporcionada de manera que asciende de 30 a 90 % en peso, y de manera ventajosa de 40 a 60 % en peso, respectivamente en relación con la dispersión acuosa de polímeros. Resulta esencial que en la etapa de polimerización 1, al menos, una cantidad parcial, de manera ventajosa 25 % en peso, y de manera particularmente ventajosa 35 % en peso de la cantidad total de agua, se adicione en primer lugar como componente del medio acuoso de polimerización, en el recipiente de polimerización junto con los monómeros B. La cantidad restante de agua que resta eventualmente, se puede agregar en la etapa de polimerización 2 al medio de polimerización de manera discontinua en una o en una pluralidad de fracciones, o de manera continua con caudales que varían o que permanecen estables, particularmente como componente de una emulsión acuosa de monómeros.

Como monómeros A se consideran todos aquellos monómeros etilénicamente insaturados que, con 20°C y 1 at m (absoluto) presentan una solubilidad 200 g, preferentemente 300 g, y de manera particularmente preferente 500 g cada 1000 g de agua desionizada. Generalmente, los monómeros A presentan una solubilidad ilimitada con agua desionizada. Como monómeros A se consideran particularmente aquellos monómeros etilénicamente insaturados que presentan, al menos, un grupo ácido, particularmente un grupo ácido carboxílico o ácido sulfónico, un grupo hidroxialquilo, un grupo amido, un grupo etilenurea, un grupo acetoacetoxi. De manera particularmente ventajosa, los monómeros A se seleccionan del grupo que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2acrilamido-2-metilpropano sulfónico (AMPS) , ácido vinilsulfónico, acrilamida, metacrilamida, N- (2-metacriloiloxietil) etilenurea (UMA) , N- (2-acriloiloxietil) etilenurea, 2-acetoacetoxi-etil acrilato, 2-acetoacetoxi-etil metacrilato (AAEM) , diacetona acrilamida (DAAM) , 2-hidroxi-etil acrilato, hidroxi-propil acrilato, 2-hidroxi-etil metacrilato e hidroxi-propil metacrilato. Se prefieren particularmente el ácido acrílico, el ácido metacrílico, acrilamida y/o AMPS. Naturalmente, los monómeros A comprenden también las sales de metales alcalinos o las sales de amonio de los monómeros mencionados anteriormente, con un grupo ácido, particularmente un grupo de ácido carboxílico o de ácido sulfónico.

Como monómeros B se consideran todos aquellos monómeros etilénicamente insaturados que, con 20°C y 1 at m (absoluto) presentan una solubilidad ≤ 100 g, preferentemente ≤ 60 g, y de manera particularmente preferente ≤ 20 g cada 1000 g de agua desionizada.

Como monómeros B se consideran particularmente los compuestos etilénicamente insaturados que se pueden copolimerizar de manera radical con los monómeros A de una manera simple, como por ejemplo,... [Seguir leyendo]

1. Utilización de una dispersión acuosa de polímeros con una distribución de tamaño de partículas, y un diámetro de partículas 100 nm de peso medio, en donde como una distribución reducida de tamaño de partículas se entiende cuando la proporción del diámetro de partículas DW50 de peso medio determinado de acuerdo con el método de ultracentrifugación analítica, y el diámetro de partículas DN50 2, 0 de número medio, preparada mediante la polimerización en emulsión en fase acuosa iniciada de manera radical, de monómeros etilénicamente insaturados, ante la presencia de, al menos, un agente de dispersión y, al menos, un iniciador radical, en donde para la polimerización en emulsión se utiliza

0, 1 a 10 % en peso, al menos, de un monómero etilénicamente insaturado, con una solubilidad 200 g cada 1000 g de agua desionizada a 20 °C y 1 atm (absoluto) [mon ómero A], y

90 a 99, 9 % en peso, al menos, de un monómero etilénicamente insaturado, con una solubilidad 100 g cada 1000 g de agua desionizada a 20 °C y 1 atm (absoluto) [m onómero B]

y los monómeros A y B se adicionan hasta el 100 % en peso, en donde en un medio de polimerización acuoso, en primer lugar, sólo se adiciona y se polimeriza

0, 1 a 10 % en peso de la cantidad total del, al menos un, monómero B (etapa de polimerización 1)

y a continuación se adiciona al medio acuoso de polimerización la cantidad total del, al menos un, monómero A, así como la cantidad restante del, al menos un, monómero B, bajo las condiciones de polimerización y se polimerizan (etapa de polimerización 2) , como sustancia aglutinante en formulaciones acuosas transparentes para revestimientos de madera.

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los monómeros A y B se adicionan continuamente de manera dosificada en la etapa de polimerización 2.

3. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en donde los monómeros A y B se adicionan de manera dosificada en la etapa de polimerización 2 como una mezcla de monómeros.

4. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde en la etapa de polimerización 1 se adiciona en primer lugar y se polimeriza 1 y 8 % en peso de la cantidad total del, al menos un, monómero B.

5. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde en la etapa de polimerización 1, la cantidad de agente de dispersión es 2 mmol cada 10 g de monómero B.

6. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde los monómeros A se seleccionan del grupo que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, ácido vinilsulfónico, acrilamida, metacrilamida, N- (2-metacriloiloxietil) etilenurea, N- (2-acriloiloxietil) etilenurea, 2-acetoacetoxi-etil acrilato, 2-acetoacetoxi-etil metacrilato, diacetona acrilamida, 2-hidroxi-etil acrilato, hidroxi-propil acrilato, 2-hidroxi-etil metacrilato e hidroxi-propil metacrilato.

7. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde los monómeros B se seleccionan del grupo que comprende metilacrilato, etilacrilato, n-butilacrilato, ter-butilacrilato, 2-etilhexil acrilato, 2-propilheptil acrilato, metilmetacrilato, etilmetacrilato, n-butil metacrilato, ter-butil metacrilato, 2-etilhexil metacrilato, 2-propilheptil metacrilato, estireno, viniltolueno, 2-metilestireno, 4-metilestireno, 2-n-butilestireno, 4-n-butilestireno, 4-ndecilestireno, acetato de vinilo, propionato de vinilo, acrilonitrilo y metacrilonitrilo.

8. Utilización de acuerdo conn una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde como agente de dispersión se utilizan emulsionantes.

9. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde como agente de dispersión se utilizan emulsionantes no iónicos y/o aniónicos.

10. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la adición de monómeros A y/o de monómeros B se realiza en la etapa de polimerización 2, de acuerdo con un procedimiento de gradientes o en etapas.