Tensoactivos y métodos para su utilización en reacciones de polimerización de emulsiones y dispersiones de polímeros, y para estabilizar polímeros de emulsión y dispersiones de polímeros.

Un concentrado de tensoactivo, que comprende:

(a) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (III):

R1O-(CH2-CH2O]n-H (III)

en donde R1 es un radical C6-C22 ramificado, saturado o no saturado con una ramificación media deaproximadamente 2 a aproximadamente 8 por radical, y en donde n representa un valor de 0 aaproximadamente 100, y

(b) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (IV):

en donde R2 es un radical C8-C16 saturado o no saturado, y x e y cada uno representa un valor de 0 a 100,en donde la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 100,

con la condición de que el punto de solidificación de la composición de tensoactivo que se genera comoresultado al agregar agua al concentrado de tensoactivo es menor de 0 °C.

Tensoactivos y métodos para su utilización en reacciones de polimerización de emulsiones y dispersiones de polímeros, y para estabilizar polímeros de emulsión y dispersiones de polímeros Antecedentes de la invención

Campo de la Invención La invención hace referencia de manera general a tensoactivos, y más particularmente a tensoactivos y métodos para utilizar los tensoactivos en reacciones de polimerización de emulsiones y dispersiones de polímeros, y para estabilizar polímeros de emulsión y dispersiones de polímeros.

Información de los Antecedentes Se utilizan industrialmente polímeros de emulsión obtenidos mediante polimerización de emulsión de monómeros etilénicamente insaturados para recubrimientos arquitectónicos, adhesivos, recubrimientos de papel, y textiles. Se pueden utilizar tensoactivos aniónicos o tensoactivos no iónicos como emulsificantes para reacciones de polimerización de emulsión. El emulsificante puede afectar a la estabilidad mecánica, química, de congelamiento, y a la estabilidad de almacenamiento de un polímero de emulsión, además de afectar, por ejemplo, al diámetro de partícula del polímero, su viscosidad y a las características de formación de espuma. Adicionalmente, el emulsificante también puede afectar al agua, la humedad, y a la resistencia al calor, y también la adhesividad de una película de polímero formada a partir del polímero de emulsión.

El documento US 5, 346, 973 describe el uso de concentrados de tensoactivo líquido vertibles de mezclas de tensoactivo no iónico en agua como un emulsificante de polimerización.

Subsiste la necesidad de tensoactivos y métodos para utilizar tensoactivos en reacciones de polimerización de emulsión y dispersiones de polímeros, y para estabilizar polímeros de emulsión y dispersiones de polímeros.

Resumen de la invención Se describe brevemente, de acuerdo con un aspecto de la invención, un concentrado de tensoactivo que incluye: (a) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (III) :

R1O-[CH2-CH2O]n-H (III)

en donde R1 es un radical C6-C22 ramificado, saturado o no saturado con una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 por radical, y n representa un valor de 0 a aproximadamente 100; y (b) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (IV) :

en donde R2 es un radical C8-C16 saturado o no saturado, y donde x e y cada uno representa un valor de 0 a 100, en donde la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 100.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se puede añadir agua al concentrado de tensoactivo para formar una composición de tensoactivo líquido. El concentrado de tensoactivo, o la composición de tensoactivo líquido, se puede añadir a una reacción de polimerización de emulsión o una dispersión de polímero en una cantidad de aproximadamente 0, 3% a aproximadamente 10% en peso, en base al peso total de la reacción de polimerización de emulsión o la dispersión de polímero, para llevar a cabo la reacción de polimerización o para estabilizar las partículas de polímero en la dispersión de polímero.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un método para estabilizar un polímero de emulsión o una dispersión de polímero incluye la etapa de: añadir, a un polímero de emulsión o a una dispersión de polímero, de aproximadamente 0, 3% a aproximadamente 10% en peso, en base al peso total del producto de reacción, que incluye: un compuesto de acuerdo con la fórmula general (V) :

R1-O-[CH2-CH2O]n-A (V)

en donde R1 es un radical C6-C22 ramificado, saturado o no saturado con una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 por radical, n representa un valor de 0 a aproximadamente 100, y A se selecciona del grupo que consiste en metilo, butilo, y bencilo; y un compuesto de acuerdo con la fórmula general (VI) :

en donde R2 es un radical C8-C16 saturado o no saturado, y donde x e y cada uno representan un valor de 0 a 100, en donde la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 100, y A se selecciona del grupo que consiste en metilo, butilo, y bencilo.

Descripción detallada de la invención Como se utiliza en la presente patente, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene", o cualquier otra variación de los mismos, significan que se pueden incluir otros elementos o componentes. Por ejemplo, un proceso, método, artículo, o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente a los elementos expresamente mencionados, pero pueden incluir otros elementos inherentes,

o no mencionados expresamente, a dicho proceso, método, artículo, o aparato. Adicionalmente, a menos que se indique expresamente lo contrario, el término "o" hace referencia a un "o" incluyente y no a un "o" excluyente. Por ejemplo, la condición A "o" B se satisface por uno de los siguientes: A es verdadero (incluido) y B es falso (omitido) ; A es falso (omitido) y B es verdadero (incluido) ; y A y B son verdaderos (ambos incluidos) .

Los términos "un" o "uno" se utilizan para describir elementos y componentes de la invención. Esto se hace para conveniencia del lector y para proporcionar un sentido general de la invención. Se debe entender que el uso de "un"

o "uno" incluye uno o al menos uno. Adicionalmente, el singular también incluye el plural, a menos que se indique lo contrario. Por ejemplo, la referencia a la composición que contiene "un compuesto" incluye al menos uno o más compuestos.

De acuerdo con un aspecto de la invención, en un modo de realización, un concentrado de tensoactivo comprende:

(a) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (III) :

R1O-[CH2-CH2O]n-H (III)

en donde R1 es un radical C6-C22 ramificado, saturado o no saturado con una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 por radical, y en donde n representa un valor de 0 a aproximadamente 100; y (b) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (IV) :

en donde R2 es un radical C8-C16 saturado o no saturado, y x e y cada uno representan un valor de 0 a 100, en donde la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 100.

En el concentrado de tensoactivo, n puede representar un valor de 0 a aproximadamente 75. En el concentrado de tensoactivo, x e y cada uno puede representar un valor de 0 a aproximadamente 75, y la suma de x e y puede representar un valor de al menos 1 a 75. En el concentrado de tensoactivo, R2 puede contener aproximadamente 6 a aproximadamente 14 átomos de carbono, y/o R1 puede contener predominantemente 13 átomos de carbono. Cabe entender que aunque R1 puede contener predominantemente 13 átomos de carbono, también pueden estar presentes alcoholes con diferentes longitudes de cadena de carbono, que incluyen, por ejemplo, alcoholes C9 y C10 (aproximadamente 2%) y alcoholes C14 (aproximadamente 10%) . En el concentrado de tensoactivo, R1 puede ser saturado y tiene una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 por radical, o R1 puede ser saturado y tener una ramificación media de aproximadamente 2, 5 a aproximadamente 3, 5 por radical.

En el concentrado de tensoactivo, el componente (a) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 10% a aproximadamente 99% en peso, y el componente (b) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 1% a aproximadamente 90% en peso, en base al peso total del concentrado. De manera alternativa, el componente (a) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 15% a aproximadamente 95% en peso, y el componente (b) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 5% a

aproximadamente 85% en peso, en base al peso total del concentrado. De manera alternativa, el componente (a) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 90% en peso, y el componente (b) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 10% a aproximadamente 80% en peso, en base al peso total del concentrado. De manera alternativa, el componente (a) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 80% en peso, y el componente (b) puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 80% en peso, en base al peso total del concentrado. Al menos uno o más hidrógenos terminales en cada compuesto de acuerdo con la fórmula general III y la fórmula general IV también pueden estar cubiertos (sustituidos) con un radical alquilo seleccionado del grupo que consiste en metilo, butilo, y bencilo, de acuerdo con un aspecto de la invención. El concentrado de tensoactivo se puede añadir al agua para formar una composición de tensoactivo líquido, vertible.

Un método para elaborar el concentrado de... [Seguir leyendo]

1. Un concentrado de tensoactivo, que comprende:

(a) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (III) :

R1O- (CH2-CH2O]n-H (III)

en donde R1 es un radical C6-C22 ramificado, saturado o no saturado con una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 por radical, y en donde n representa un valor de 0 a aproximadamente 100, y

(b) un compuesto de acuerdo con la fórmula general (IV) :

en donde R2 es un radical C8-C16 saturado o no saturado, y x e y cada uno representa un valor de 0 a 100, en donde la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 100,

con la condición de que el punto de solidificación de la composición de tensoactivo que se genera como resultado al agregar agua al concentrado de tensoactivo es menor de 0 °C.

2. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde x e y cada uno representa un valor 15 de 0 a aproximadamente 75, y la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 75.

3. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde R2 contiene aproximadamente 6 a aproximadamente 14 átomos de carbono.

4. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde R1 contiene predominantemente 13 átomos de carbono.

5. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde R1 se satura y tiene una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 por radical.

6. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el componente (a) está presente en una cantidad de aproximadamente 10 % a aproximadamente 99 % en peso, y el componente (b) está presente en una cantidad de aproximadamente 1 % a aproximadamente 90 % en peso, en base al peso total del concentrado.

7. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, al que se añade agua para formar una composición de tensoactivo líquido.

8. La composición de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 7, en donde el concentrado de tensoactivo está presente en una cantidad de aproximadamente 30% a aproximadamente 90% en peso, en base al peso total de la composición de tensoactivo líquido.

9. La composición de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 7, en donde la viscosidad a 25 °C es menor de 2000 cps.

10. La composición de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 7, en donde la viscosidad a 25 °C es menor de 1000 cps.

11. El concentrado de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el concentrado de tensoactivo se

agrega a una reacción de polimerización de emulsión o una dispersión de polímero en una cantidad de aproximadamente 0, 3 % a aproximadamente 10 % en peso, en base al peso total de la reacción de polimerización de emulsión o la dispersión de polímero.

12. La composición de tensoactivo de acuerdo con la Reivindicación 7, en donde la composición de tensoactivo líquido se agrega a una reacción de polimerización de emulsión o una dispersión de polímero en una cantidad de aproximadamente 0, 3 % a aproximadamente 10 % en peso, en base al peso total de la reacción de polimerización de emulsión o la dispersión de polímero.

13. Un método para estabilizar un polímero de emulsión o una dispersión de polímero, que comprende la etapa de: añadir, a un polímero de emulsión o una dispersión de polímero, aproximadamente 0, 3 % a aproximadamente 10 % en peso, en base al peso total de un producto de reacción, que comprende: un compuesto de acuerdo con la fórmula general (V) :

R1-O-[CH2-CH2O]n-A (V)

en donde R1 es un radical C6-C22 ramificado, saturado o no saturado con una ramificación media de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 por radical, en donde n representa un valor de 0 a aproximadamente 100, y en donde A se selecciona del grupo que consiste en metilo, butilo, y bencilo; y

un compuesto de acuerdo con la fórmula general (VI) :

en donde R2 es un radical C8-C16 saturado o no saturado y x e y cada uno representa un valor de 0 a 100, en donde la suma de x e y representa un valor de al menos 1 a 100, y en donde A se selecciona del grupo que consiste en metilo, butilo, y bencilo.

14. El método de acuerdo con la Reivindicación 13, en donde se añade aproximadamente 0, 5% a aproximadamente 5% en peso, en base al peso total del producto de reacción.

15. El método de acuerdo con la Reivindicación 13, en donde se añade aproximadamente 0, 5% a aproximadamente 1% en peso, en base al peso total del producto de reacción.