BR102012015741A2

BR102012015741A2 - pà de polÍmero redispersÍvel À base de epàxi

Info

Publication number: BR102012015741A2
Application number: BRBR102012015741-1A
Authority: BR
Inventors: Hartmut Kuehn; Margarita Perello; Eva-Marie Michalski
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2013-07-09
Also published as: US20120329909A1; EP2537897A1; CA2778022A1; CN102838822A; EP2537897B1; CA2778022C; CN102838822B; BR102012015741B1

Abstract

Pà DE POLÍMERO REDISPERSÍVEL À BASE DE EPàXI Uma composição de polímero compreendendo pelo menos uma resina epóxi, pelo menos um polímero de éster de vinila, e pelo menos um surfactante não iônico tendo um peso molecular dentro da feixa de 1.000 a 7.000 Daltons, que é diferente de um alquil poliglicol éter ou alquilaril poliglicol éter tendo 8 a 40 unidades de óxido de etileno. Um pó redispersível compreendendo a composição de polímero pode ser usado em um produto químico de construção contendo um agente ligante hidráulico.

Description

“PÓ DE POLÍMERO REDISPERSÍVEL À BASE DE EPÓXI”

A presente invenção refere-se a uma composição de polímero compreendendo uma mistura de uma resina epóxi e um polímero de vinil éster; um polímero em pó redispersível compreendendo a referida composição de polímero; uma composição compreendendo um 5 agente Iigante hidráulico inorgânico e dito pó de polímero redispersível e; uso do dito polímero em pó redispersível, especialmente em uma mistura seca contendo cimento isento de endurecedor de um componente.

Os pós de polímeros redispersíveis têm sido empregados por muitos anos, em particular no setor de construção, para modificar os sistemas hidráulicos, tais como aderentes à base de cimento e misturas secas a fim de melhorar as propriedades de resistência. As vantagens do uso de pós de polímeros redispersíveis em vez de, por exemplo, dispersões aquosas de polímeros são, inter alia, uma alta estabilidade de armazenamento sem adição de conservantes e resistência ao congelamento das misturas secas pulverulentas. Os pós poliméricos redispersíveis comercialmente disponíveis que têm sido usados em, por exemplo, compostos de pavimentação de autonivelamento e aderentes de azulejos à base de cimento incluem copolímeros de vinil acetato/etileno, vários polímeros acrílicos, copolímeros de estireno/butadieno, e copolímeros de vinil acetato/vinil éster de ácido versático. Estes tipos de polímeros têm um desempenho limitado em uso, dada a natureza e o tipo de química. A possibilidade de adicionar um polímero epóxi como um pó redispersível iria melhorar significativamente a estabilidade hidráulica e outras propriedades mecânicas e químicas de materiais à base de cimento, tais como compressão, resistência à abrasão, resistência química e do solvente.

Os sistemas atuais de cimento modificado por epóxi, em geral, consiste em três componentes: uma emulsão epóxi originada de água, endurecedores originados de água e o 25 material à base de cimento. Todos os componentes têm de ser misturados de uma maneira eficiente com as razões corretas para garantir um bom desempenho do produto acabado. Isto significa muita manipulação com pequenas quantidades de evitar erros nas razões de mistura e os componentes só podem ser misturados no local por causa da limitação no tempo de vida útil. Apesar de ser desejável ter um pó de polímero à base de epóxi 30 redispersível derivado de polímeros de base líquida, é difícil e preparar esse pó. Apesar do uso de auxiliares de secagem e materiais antiaglomerantes os resultados da secagem são frequentemente aglomerados não redispersíveis em vez de um pó.

O documento US 4.957.951 descreve a preparação de uma pré-mistura seca contendo cimento estável de armazenamento em que uma pré-mistura seca (A) é preparada primeiramente pelo revestimento do material de agregado com uma resina epóxi líquida, em seguida, o agregado revestido com epóxi resultante é revestido com um pó de agregado pulverizado cobrindo, assim, o agregado revestido com epóxi; a mistura seca (B) é preparada pelo revestimento do material de agregado com um endurecedor de resina epóxi e, em seguida, o revestimento do agregado revestido com endurecedor resultante com um pó de agregado pulverizado e, finalmente, a pré-mistura (A) e a pré-mistura (B) são misturadas para formar um material de construção. Com base no dito material de 5 construção, o fabricante pode preparar uma mistura de material de construção pronta para uso pela adição de cimento e ingredientes adicionais. Embora o uso da dita mistura de material de construção em locais de construção seja bastante simples e apenas implique na adição de água, a preparação do material de construção em si, isto é, a preparação da prémistura seca (A) e (B) é muito complicada e ineficiente. O processo não implica o uso de um 10 pó de polímero contendo epóxi redispersível, mas implica etapas de revestimento complexas com resina epóxi e um endurecedor de resina epóxi adicional.

O documento EP-A-1 170 341 é dirigido para uma composição de revestimento contendo epóxi que é uma mistura seca de uma resina epóxi pulverulenta ou granulada e um endurecedor de resina epóxi e a mistura seca é redispersível ou dissolúvel em água. A 15 mistura pode conter agentes Iigantes hidráulicos e pode ser usada como betonilha ou argamassa. Embora a mistura seca seja dito redispersível ou dissolúvel nenhum detalhe são dado no que diz respeito à natureza da resina epóxi. Não é evidente a partir de EP-A-1 170 341 se a resina epóxi, como tal, é redispersível ou dissolúvel ou se apenas a mistura seca contendo o pó de resina epóxi e os componentes adicionais é redispersível ou dissolúvel. 20 Embora a composição de revestimento de EP-A-1 170 341 seja fácil de usar no local de construção, a mesma requer ainda dosagem exata de resina epóxi e endurecedor de resina epóxi correspondente, ou seja, endurecedor de poliamina no local de fabricação. A preparação dos sistemas de misturas secas prontas para uso poderia ser ainda simplificado se a resina epóxi pudesse ser adicionada à mistura como um componente sem a 25 necessidade de adicionar um componente endurecedor separada necessitando de dispositivos de medição adicionais. Uma desvantagem adicional da presença de um componente endurecedor de resina epóxi na mistura seca é uma estabilidade de armazenamento limitada devido à reação potencial durante o armazenamento.

O documento US-B-6.534.177 relaciona composições de polímero reticuláveis que 30 podem estar sob a forma de pós de polímero redispersíveis mediante a seu uso em produtos para a indústria da construção. A composição de polímero é composta de A) um copolímero de um ou mais comonômeros de vinil éster de ácidos carboxílicos de alcano de cadeia linear ou ramificada com 1 a 18 átomos de carbono, acrilatos ou metacrilatos de álcoois de cadeia linear ramificada ou tendo de 1 a 15 átomos de carbono, dienos, olefinas, 35 vinilaromáticos e haletos de vinila, e de 0,1 a 10% em peso de um ou mais comonômeros etilenicamente insaturados contendo grupos de epóxido, e B) um ou mais compostos não copolimerizáveis tendo pelo menos dois grupos de epóxido. O US-B-6.534.177 requer a presença de comonômeros de epóxi no copolímero que aumenta o preço do produto e complica o processo de polimerização.

O documento US-A-2001/0197831 descreve uma composição de pó de polímero reticulável redispersível para uso em produtos para a química de construção, que compreende um pó de polímero obtido por polimerização de radicais livres de monômeros selecionados a partir de vinil ésteres de ácidos alquilcarboxílicos de cadeia linear ou ramificada tendo 1 a 15 átomos de carbono, metacrilatos e acrilatos de álcoois tendo 1 a 15 átomos de carbono, vinilaromáticos, olefinas, dienos e haletos de vinila, nenhum comonômero funcional de epóxido sendo copolimerizado, e a secagem subsequente da dispersão de polímero assim obtida, em que uma resina epóxi é adicionada antes e/ou durante a polimerização e/ou antes da secagem da dispersão de polímero. A fim de obter uma composição de polímero redispersível e de reticulação, pulverulenta, um agente de cura pulverulento, preferencialmente, do tipo amina, é misturado com o pó. Alternativamente, um agente de cura líquido é misturado na água juntamente com o pó de polímero redispersível imediatamente antes da aplicação. Em todos os exemplos de trabalho o polímero é reticulado por um agente de cura de amina; amostras de referência sem agente de cura falharam completamente.

Assim, o problema subjacente a presente invenção é o de fornecer uma composição de polímero contendo resina epóxi que pode ser usada na forma de um pó de polímero redispersível em materiais de construção de mistura seca de um componente estável ao armazenamento (ou seja, isenta de endurecedor) sem a necessidade de adição de um agente de cura e que confere propriedades favoráveis para o material endurecido.

O objeto é dissolvido por uma composição de polímero compreendendo:

(a) pelo menos uma resina epóxi;

(b) pelo menos um polímero de vinil éster selecionado de:

(i) um homopolímero de vinil éster,

(ii) copolímeros de vinil éster compreendendo na forma polimerizada apenas monômeros de éster de vinil, e

(iii) copolímeros de etileno/vinil éster compreendendo na forma polimerizada monômero(s) de etileno e vinil éster e comonômeros insaturados etilenicamente opcionais

que não são vinil ésteres; e

(c) pelo menos um tensoativo não iônico tendo um peso molecular dentro da faixa de 1.000 a 7.000 Daltons que é diferente de um alquil poliglicol éter ou alquilaril poliglicol éter tendo 8 a 40 unidades de óxido de etileno.

A presente invenção é ainda dirigida a uma dispersão aquosa que compreende a

referida composição de polímero e um método para a sua preparação, bem como a um pó de polímero redispersível compreendendo a composição de polímero e um método para a sua preparação.

A presente invenção também diz respeito ao uso do pó de polímero redispersível em uma aplicação de construção, mais especificamente ao seu uso em uma mistura seca de um componente contendo um agente Iigante hidráulico inorgânico.

Um aspecto adicional da presente invenção é uma composição compreendendo um

agente Iigante hidráulico inorgânico e o pó de polímero redispersível.

O componente (a) da presente composição de polímero é uma resina epóxi. Dentro do significado da presente invenção uma resina epóxi é um poliglicidil éter de um composto de polihidróxi, tal como um composto de polihidróxi monomérico, por exemplo, um 10 hidrocarboneto de polihidroxi, ou um oligômero funcional de hidroxil. Preferencialmente, o poliglicidil éter é um composto polimérico ou oligomérico tendo pelo menos 2 grupos de hidroxil. Tipicamente, a resina epóxi é o produto de reação de um composto de polihidróxi, tal como um composto de polihidróxi monomérico, por exemplo, um hidrocarboneto de polihidroxi, ou um oligômero funcional de hidroxil, com uma epihalohidrina, tal como 15 epiclorohidrina. O hidrocarboneto de polihidroxi cpode ser substituído, se desejado com um ou mais substituintes não interferentes, tais como átomos de halogênio, radicais de éter, alquis inferiores e semelhantes. Exemplos de hidrocarbonetos de polihidroxi incluem fenóis polihídricos e álcoois polihídricos. Exemplos específicos não Iimitantes de compostos de polihidróxi monoméricos são resorcinol, catecol, hidroquinona, bisfenol, bisfenol A, bisfenol 20 AP (1,1 -bis(4-hidroxilfenil)-1 -fenil etano), bisfenol F, bisfenol K, tetrabromobisfenol A, tetrametilbifenol, tetrametil-tetrabromobifenol, tetrametiltribromobifenol, tetraclorobisfenol A, 4,4'-sulfonildifenol, 4,4-oxidifenol, 4,4'-dihidroxibenzofenona, 9,9'-bis(4-hidroxifenil)flúor, 4,4'dihidroxibifenil, e 4,4'-dihidroxi-a-metilestilbeno. Exemplos de oligômeros funcionais de hidroxil incluem resinas de fenol-formaldeído novolaca, resinas de fenol-formaldeído 25 substituídas com alquil, resinas de fenol-hidroxibenzaldeído, resinas de cresolhidroxibenzaldeído, resinas de fenol-diciclopentadieno, e resinas de fenol substituídas com diciclopentadieno. Os éteres de poliglicidil podem ser preparados pela reação de uma epihalohidrina, preferencialmente, epiclorohidrina, com o composto de polihidroxi incluindo um composto de polihidroxi halogenado mediante tais condições para preparar o produto 30 desejado. Tais preparações são bem conhecidas na técnica (ver, por exemplo US-A5.118.729, colunas 4-7 e "Epoxy resins" por Pham, HQ e Marks, MJ na Pham, H.Q. e Marks, M.J. em UIImann1S Encyclopedia of Industrial Chemistry, WiIey-VCH Verlag, Weinheim, 2005). Resinas epoxi modificadas, tais como resinas epóxi em que parte dos reagentes fundamentais mencionados acima foi substituída por compostos modificados também são 35 abrangidas pelo termo "resina epoxi". Oligômeros e polímeros obtidos por polimerização de radical livre de misturas monoméricas compreendendo compostos epoxi etilenicamente insaturados não estão incluídos na definição de resina epoxi deste documento. Em uma modalidade da presente invenção o composto de polihidroxi usado para preparar uma resina epóxi é um hidrocarboneto de polihidroxi, preferencialmente um composto de dihidróxi aromático, tal como bisfenol A e/ou bisfenol F. Em uma outra modalidade um composto polimérico ou oligomérico tal como um fenol-formaldeído novolaca 5 é usado como composto de polihidroxi. Exemplos preferidos de resinas epóxi para uso na presente invenção incluem o diglicidil éter de bisfenol A que é um oligômero de diglicidil éter de bisfenol A, tipicamente o produto de reação de epiclorohidrina e bisfenol A; o diglicidil éter de bisfenol F que é um oligômero de diglicidil éter de bisfenol F, tipicamente o produto de reação de epiclorohidrina e bisfenol F; a diglicidil éter misturado de bisfenol A e F, que é 10 um oligômero de diglicidil éter de bisfenol AeF, tipicamente o produto de reação de epiclorohidrina e uma mistura de bisfenol A e F; o diglicidil éter de um fenol-formaldeído novolaca que é um oligômero ou polímero de diglicidil éter de um fenol-formaldeído novolaca, tipicamente o produto de reação de epiclorohidrina e um fenol-formaldeído novolaca.

Em uma modalidade preferida o peso equivalente de epóxido de uma resina epóxi

está dentro da faixa de 170 a 800 g/eq, mais preferencialmente de 180 a 700 g/eq, e mais preferencialmente de 190 a 600 g/eq. As resinas epóxi podem ser líquidas que tipicamente significa um peso equivalente de epóxido de menos que 450 com limites inferiores preferidos como definido antes ou sólido ou semissólido que tipicamente significa um Mn de 20 pelo menos 450 com limites superiores preferidos como definido antes. O peso equivalente de epóxido é determinado de acordo com ASTM D 1652.

Tipicamente, as resinas epóxi para uso na presente invenção são caracterizadas por um peso molecular médio numérico Mn dentro da faixa de 300 a 3.000, preferencialmente de 320 a 2.500, mais preferencialmente de 350 a 2.200, e mais 25 preferencialmente de 350 a 2.000 como determinado por cromatografia de permeação em gel de acordo com ASTM D5296-05. As resinas epóxi podem ser líquidas que tipicamente significa um Mn de menos que 1.000 com limites inferiores preferidos como definido antes ou sólido ou semissólido que tipicamente significa um Mn de pelo menos 1.000 com limites superiores preferidos como definido antes.

Entende-se que a composição de polímero de acordo com a presente invenção

pode compreender um único polímero de epoxi (a) ou uma mistura ou comninação de vários polímeros de epoxi (a) como descrito acima.

O polímero de vinil éster (b) para uso na presente invenção é selecionado de (i) um homopolímero de vinil éster, (ii) copolímeros de vinil éster compreendendo na forma polimerizada apenas monômeros de éster de vinil, e (iii) copolímeros de etileno/vinil éster compreendendo na forma polimerizada monômero(s) de etileno e vinil éster e comonômeros insaturados etilenicamente opcionais que não são vinil ésteres. Em algumas modalidades o polímero de vinil éster (b) é isento de grupo(s) epóxi. Tipicamente, o vinil éster é um vinil éster de um ácido carboxílico aromático ou um ácido carboxílico de alcano ramificado ou de cadeia linear tendo 1 a 18 átomos de carbono. Vinil ésteres ilustrativos que podem ser empregados incluem, mas não estão limitados a, acetato de vinila, propionato de vinila, 5 butirato de vinila, benzoato de vinila, 2-etilhexanoato de vinila, estearato de vinila e o vinil éster de ácido versático. O monômero de vinil éster preferido é acetato de vinila; este pode ser usado em combinação com quaisquer outros monômeros de vinil éster ou como o monômero de vinil éster único. Assim, o polímero de vinil éster (b) para uso na presente invenção é preferencialmente (i) um homopolímero de acetato de vinila, (ii) um copolímero 10 de vinil éster consistindo em acetato de vinila e pelo menos um outro monômero de vinil éster, cada um na forma polimerizada, ou (iii) um copolímero de etileno/vinil éster compreendendo na forma polimerizada de acetato de vinila e etileno, monômero(s) de vinil éster adicional opcional e comonômero(s) etilenicamente insaturado opcional que não são vinil ésteres. Mais preferencialmente, o polímero de vinil éster (b) é (i) um homopolímero de 15 acetato de vinila ou (iii) um copolímero de etileno/acetato de vinila compreendendo na forma polimerizada acetato de vinila como o monômero de vinil éster único e etileno e comonômero(s) etilenicamente insaturado opcional que não são vinil ésteres. Tipicamente, o copolímero de etileno/vinil éster, preferencialmente, o copolímero de etileno/acetato de vinila, compreende 0 a 25 % em peso dos comonômeros opcionais. Preferencialmente, o 20 copolímero de etileno/vinil éster, preferencialmente o copolímero de etileno/acetato de vinila, compreende na forma polimerizada 70 a 95 % em peso, mais preferencialmente 80 a 90 % em peso, e mais preferencialmente 82 a 87 % em peso de vinil éster, preferencialmente acetato de vinila; 5 a 30 % em peso, mais preferencialmente 10 a 20 % em peso, e mais preferencialmente 13 a 18 % em peso de etileno; e 0 a 25 % em peso, mais 25 preferencialmente 0 a 20 % em peso, ainda mais preferencialmente 0 a 10 % em peso e mais preferencialmente 0 % em peso de um ou mais comonômeros opcionais, em que todas as porcentagens são com base no peso tota do polímero. Os comonômeros etilenicamente insaturados que podem ser opcionalmente copolimerizados para formar o copolímero de etileno/vinil éster, preferencialmente, o copolímero de etileno/acetato de vinila, incluem, mas 30 não estão limitados a, alquil vinil éteres, tipicamente C1-C8 alquil vinil éteres tais como metil vinil éter, etil vinil éter, isopropil vinil éter, n-propil vinil éter, terc-butil vinil éter, n-butil vinil éter, e isobutil vinil éter; amidas e C1-C8 alquil ésteres de ácidos carboxílicos insaturados, tipicamente de ácido acrílico e ácido meta-acrílico tal como metil (met)acrilato, etil (met)acrilato, butil (met)acrilato, e 2-etilhexil (met)acrilato ésteres de ácido maleico tal como 35 dietil éster, isopropil éster, e 2-etilhexil éster; monômeros aromáticos de vinila tal como estíreno e estirenos substituídos; haletos de vinila tais como cloreto de vinila e dienos conjugados tais como 1,3-butadieno. Preferencialmente, os comonômeros não são monômeros funcionais de epóxi. Entende-se que o(s) comonômero(s) opcional(is) é(são) contido(s) na forma polimerizada. Em uma modalidade ainda mais preferida o polímero de vinil éster (b) é (i) um homopolímero de acetato de vinila ou (iii) um copolímero de etileno/acetato de vinila não compreendendo quaisquer comonômeros adicionais.

Tipicamente, o polímero de vinil éster (b) para uso na presente invenção tem uma

temperatura de transição vítrea Tg de não mais que 40°C, preferencialmente não mais que 20°C, mais preferencialmente não mais que 10°C, e mais preferencialmente não mais que 7°C. Em algumas modalidades o polímero de vinil éster (b) tem uma temperatura de transição vítrea Tg de pelo menos -30°C, preferencialmente, pelo menos -15°C, mais 10 preferencialmente pelo menos -7°C, e mais preferencialmente pelo menos 0°C. Uma faixa exemplar preferida para a Tg é de 0 a 10°C, por exemplo, cerca de 6°C ou 7°C. A temperatura de transição vítrea Tg dos filmes de polímero seco é medida com um Calorímetro de Varredura Diferencial Modulada por TA Instruments Q-100 na faixa de temperatura de -90°C a 100°C em uma taxa de varredura de 20°C/min. Os valores de Tg 15 relatados são os valores de ponto médio. Estes são valores de temperatura em 0C correspondente ao ponto médio da mudança de inclinação no fluxo de energia (calor) gráfico de temperatura.

Os polímeros de vinil éster (b) para uso na presente invenção podem ser preparados como é bem conhecido por uma pessoa versada na técnica. Tipicamente, eles são preparados por polimerização da emulsão e são, assim, obtidos na forma de dispersões aquosas (látices de polímeros).

O processo de polimerização de emulsão pelo qual o polímero de vinil éster (b) pode ser preparado é geralmente conduzido a uma temperatura de polimerização 40 a 90°C, preferencialmente de 60 a 80°C. No caso de copolimerização de comonômeros gasosos tais como etileno, o processo pode ser realizado a pressão atmosférica, geralmente de 5 a 100 bar.

A polimerização é iniciada usando iniciadores solúveis em água ou solúveis em monômeros ou combinações de iniciadores redox, estes sendo os comumente usados para polimerização da emulsão. Exemplos de iniciadores solúveis em água são os sais de sódio, 30 potássio, e amônio de ácido peroxidisulfúrico, peróxido de hidrogênio, peróxido de tercbutila, hidroperóxido de terc-butila, peroxidifosfato de potássio, peroxipivalato de terc-butila, hidroperóxido de cumeno, monohidroperóxido de isopropilbenzeno, e azobisisobutironitrila. Exemplos de iniciadores solúveis em monômero são peroxidicarbonato de dicetila, peroxidicarbonato de diciclohexila, e peróxido de dibenzoíla. A quantidade dos iniciadores 35 geralmente usada é de 0,01 a 0,5% em peso, com base no peso total dos monômeros.

Os iniciadores redox incluem combinações dos iniciadores mencionados anteriormente com agentes redutores. Agentes redutores adequados são os sulfitos e bissulfitos de metais alcalinos e de amônio, por exemplo, sulfito de sódio, os derivados de ácido sulfoxílico, por exemplo, formaldeídos sulfoxilatos de zinco ou formaldeídos sulfoxilatos de metal alcalino, um exemplo sendo hidroximetanossulfinato de sódio e ácido ascórbico. A quantidade de agente redutor é preferencialmente de 0,01 a 0,5%, em peso, com base no peso total dos monômeros.

Para controlar o peso molecular, as substâncias de regulação podem ser usadas durante o processo de polimerização. Se os reguladores são usados, as quantidades habitualmente usadas destes são geralmente de 0,01 a 5,0% em peso, com base no peso dos monômeros a serem polimerizados, e eles podem ser alimentados separadamente e/ou 10 após a pré-mistura com os componentes para a reação. Exemplos destas substâncias são n-dodecil-mercaptano, terc-dodecil mercaptano, ácido mercaptopropiônico, mercaptopropionato de metila, isopropanol, e acetaldeído. É preferível não usar quaisquer substâncias de regulação.

A polimerização é tipicamente conduzida na presença de um coloide protetor, tal como o álcool polivinílico. Se usado, o coloide protetor, por exemplo, o álcool polivinílico, é tipicamente adicionado em uma quantidade de até 10%, em peso, preferencialmente de 2 a 10%, em peso, com base na quantidade de monômero. Acredita-se que pelo menos parte do coloide protetor, tal como álcool polivinílico pode reagir, isto é, pode copolimerizar com os monômeros de vinil éster durante a polimerização. De acordo com a prática geral na técnica, os polímeros que incluem álcool polivinílico copolimerizado ainda são referidos como "polímeros de vinil éster" em vez de "copolímeros de vinil éster/polivinil álcool". Assim, os termos "polímero de vinil éster", "homopolímeros de vinil éster", "copolímero de vinil éster" e "copolímero de etileno/vinil éster", conforme usado no presente pedido abrange os polímeros correspondentes, conforme especificado antes e, adicionalmente, compreendendo quantidades baixas de coloide protetor copolimerizado, tal como álcool polivinílico. O processo de polimerização ocorre preferencialmente sem a adição de emulsificantes. Em casos excepcionais, pode também ser vantajoso fazer uso adicional de pequenas quantidades de emulsificantes, onde apropriado 1-5% em peso, com base na quantidade de monômero. Os emulsificantes adequados incluem emulsificantes aniônicos, catiônicos, e não iônicos, por exemplo, tensoativos aniônicos, tais como sulfatos de alquila cujo comprimento de cadeia é de 8 a 18 átomos de carbono, ou alquil ou sulfatos de alquil aril éter possuindo de 8 a 18 átomos de carbono no radical hidrofóbico e até 40 unidades de etileno ou óxido de propileno, alquil- ou alquilarilsulfonatos tendo de 8 a 18 átomos de carbono, ésteres e meio ésteres de ácido sulfossuccínico com álcoois mono-hídricos ou com alquilfenois ou tensoativos não iônicos tais como alquil poliglicol éteres ou alquilaril poliglicol éteres que possuam de 8 a 40 unidades de óxido de etileno. Todos os monômeros podem formar uma carga inicial, ou todos os monômeros podem formar uma alimentação, ou porções dos monômeros podem formar uma carga inicial e o restante pode formar uma alimentação após a polimerização ter sido iniciada. O procedimento, preferencialmente, é que a partir de 50 a 100% em peso, com base no peso total dos monômeros, formam uma carga inicial e o restante forma uma alimentação. As alimentações podem ser separadas 5 (espacialmente e cronologicamente), ou todos ou alguns dos componentes a serem alimentados podem ser alimentados após pré-emulsificação.

Uma vez que o processo de polimerização tenha terminado, a pós-polimerização pode ser realizada usando métodos conhecidos para remover o monômero residual, um exemplo de um método adequado sendo a pós-polimerização iniciada por um catalisador de 10 redox. Monômeros residuais voláteis podem também ser removidos por destilação, preferencialmente, a pressão subatmosférica e, quando apropriado, por passagem de gases de arraste inertes, tais como o ar, nitrogênio ou vapor de água, através de ou sobre o material. O coloide protetor e os emulsificantes, tais como os tensoativos aniônicos ou não iônicos acima, que podem ser usados para a polimerização de emulsão do polímero de vinil 15 éster estarão contidos na composição de polímero final (em adição ao tensoativo não iônico (c)). Se for referida a quantidade ou o peso de polímero(s) de vinil éster (b) na composição isto inclui a quantidade de coloide protetor opcional e emulsificantes/tensoativos opcionais adicionados durante a polimerização do polímero de vinil éster.

Entende-se que a composição de polímero de acordo com a presente invenção pode compreender um polímero de vinil éster único (b) ou uma mistura ou combinação de polímeros de vinil éster diferentes (b) como descrito acima.

O terceiro componente obrigatório da composição de polímero presente é um tensoativo não iônico (c) com um peso molecular dentro da faixa de 1.000 a 7.000 Daltons, que é necessário para permitir a dispersão da resina epóxi não autodispersível (a) em um 25 meio aquoso. O tensoativo não iônico (c) é diferente de um alquil poliglicol éter ou alquilaril poliglicol éter tendo 8 a 40 unidades de óxido de etileno. O tensoativo não iônico (c) útil na presente invenção é caracterizado por ter um peso molecular de pelo menos 1.000 Daltons e não mais do que cerca de 7.000 Daltons, e preferencialmente não menos que 1.200 Daltons e não mais que 5.000 Daltons.

Em modalidades preferidas, o tensoativo não iônico (c) é um tensoativo não iônico

de "baixa temperatura". Por tensoativo não iônico de "baixa temperatura" quer-se dizer um tensoativo que é operacional a uma temperatura de 40°C a 50°C, preferencialmente de 20°C a 60°C, mais preferencialmente de 20°C a 65°C. Os tensoativos que são operacionais dentro de uma faixa determinada de temperatura exibem uma tensão interfacial de uma gota 35 de uma solução de tensoativo de resina epóxi à base de bisfenol A bifuncional contra a água de menos que 2 dinas/cm, preferencialmente, menos que 1 dina/cm dentro da faixa de temperatura especificada, isto é, dentro de uma faixa de temperatura de 40°C a 50°C, preferencialmente, de 20°C a 60°C, mais preferencialmente, de 20°C a 65°C. Para determinar a tensão interfacial, o tensoativo é dissolvido a um nível de 0,5% em peso em uma resina epóxi à base de bisfenol A bifuncional (produto da reação de epicloridrina e bisohenol A) tendo um peso equivalente de epóxido de 175-185 g/eq, tais como resina epóxi líquida DER™ 330™ (peso equivalente de epóxido de 176-185 g/eq, viscosidade de 7.000 a 10.000 mPa.s, determinada a 25°C de acordo com a norma ASTM D-445, densidade de 1,16 g/ml, determinada a 25°C, de acordo com a norma ASTM D-4052), disponível a partir de The Dow Chemical Company, Midland, Ml. A tensão interfacial é medida com um tensiômetro de volume de gota totalmente automatizado TVT 1 ou 2 a partir de LAUDA Dr. R. Wobser GmbH & Co. OHG, Lauda-Kõnigshofen, Alemanha. O dispositivo está ligado a um termostato para assegurar uma temperatura constante. As medições a várias temperaturas dentro da faixa de interesse são realizadas enquanto a tensão interfacial em cada temperatura é determinada. Em uma faixa de temperaturas de 20°C a 60°C, o tempo para a formação de gota é definido como 60 a 240 s e em uma faixa de temperaturas de 60°C a 90°C, o tempo para a formação de gota é ajustado para 10 a 50 s.

Exemplos de tensoativos não iônicos preferidos (c) estão ilustrados nas seguintes estruturas:

onde a soma de n, m, and p na Fórmula (I) é tal que o peso molecular da Fórmula I não é menos que 1.000 Daltons, e mais preferencialmente não menos que 2.000 Daltons; e 20 não mais que 7.000 Daltons, e mais preferencialmente não mais que 5.000 Daltons. Tensoativos não iônicos comercialmente disponíveis de Fórmula (I) (c) incluem tensoativo não iônico Hydropalat 3037 (disponível a partir de Henkel, n + m + p = 40), tensoativo não iônico Emulgin PRT 100 (disponível a partir de Henkel, n + m + p = 100), e tensoativo não iônico Emulpon EL 42 (disponível a partir de Witco, n + m + p = 42); CH3(CH2)xO(CH2CH2O)y- H

Formula II onde x é de 10 a 18, e onde y é de 30 a 50, mais preferencialmente de 35 a 45. O tensoativo não iônico comercialmente disponível de Fórmula (II) (c) é o tensoativo não iônico Disponil TA 430 (disponível a partir de Cognis, x = C11-C17, y = 40);

O-R2 O OH I

R^C-OCHzCH-^^oY/^qI H

o—! \ Av

onde R1 é oleil (9-octadeceno-il), e R2 é ou

O

11 1 C-R1

ou

°)iH

onde a soma de w e z não é menos que 10, e mais preferencialmente não menos que 15; e não mais que 30, e mais preferencialmente não mais que 25. Um tensoativo não iônico comercialmente disponível de Fórmula (III) é o tensoativo não iônico Sorbanox AO (disponível a partir de Witco), que é uma mistura das estruturas de Fórmula III. Outros 10 tensoativos não iônicos preferidos (c) tendo um peso molecular de menos que 7.000 Daltons e que são úteis na presente invenção incluem, por exemplo, Hydropalat 3037 (disponível a partir de Cognis) e Disponil TA 430 (disponível a partir de Cognis).

Em uma modalidade preferida o tensoativo não iônico (c) empregado na presente invenção é um tensoativo não iônico funcional de epóxi, preferencialmente, um epóxi

modificado por polietileno glicol, e mais preferencialmente, uma resina epóxi modificada por polietileno glicol. Tais resinas epóxi modificadas por polietileno glicol podem ser exemplificadas pelas Fórmulas (IV) ou (V):

A-X-O-(CH2CH2O)n-R (IV) ou

A-X-O-(CH2CH2O)n-X-A (V)

Em que A é o resíduo de um poliglicidil éter de um hidrocarboneto de polihidroxi e é o produto de reação de uma epihalohidrina com um ou mais polihidroxihidrocarbonetos ou polihidroxihidrocarboneto halogenados; ou o produto de reação de a poliglicidil éter de um hidrocarboneto de polihidroxi com um ou mais hidrocarbonetos de polihidroxi, 25 polihidroxihidrocarboneto halogenados, ou um hidrocarboneto substituído por carboxil ou uma mistura dos mesmos; X é o resíduo de um composto difuncional que é capaz de reagir com a fração de hidróxi primário de um monoalquiléter de um polietileno glicol e uma fração de 1,2-glicidil éter;

R é uma fração de Cm0 alquil; e

n é um número real positivo tal que o peso molecular é de 1000 a 7000 Daltons. Dentro da Fórmula (V), A pode ser o mesmo ou diferente em cada ocorrência e X pode ser o mesmo ou diferente em cada ocorrência.

As Resinas epóxi modificadas por polioxietileno glicol de acordo com a fórmula (IV) são descritas em detalhe em US-B-5.118.729. Este é aqui referido para a completa divulgação de US-B-5.118.729. Todas as explicações e definições estabelecidas em US-B5.118.729 são igualmente aplicáveis aos compostos de Fórmula (V).

Entende-se que a composição de polímero de acordo com a presente invenção pode compreender um tensoativo não iônico único (c) ou uma mistura de vários tensoativos não iônicos (c) como descrito acima.

Em algumas modalidades a composição de polímero da presente invenção pode conter um tensoativo aniônico (e) e/ou tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) tendo um peso molecular mais elevado a 7.000 Daltons e não mais que 20.000 Daltons, além do tensoativo não iônico (c). Estes tensoativos podem intensificar ainda mais a dispersão da resina epóxi (a) em um meio aquoso.

Quando o tensoativo não iônico (c) é usado individualmente para dispersar a resina epóxi, a concentração preferida do tensoativo (c) não é menos que 10%, em peso, mais preferencialmente não menos que 14% em peso, e mais preferencialmente não menos que

16 % em peso, e preferencialmente não maior que 25% em peso, mais preferencialmente não maior que 20% em peso, e mais preferencialmente não maior que 18% em peso, com base no peso da resina epóxi.

Um componente opcional que pode ser usado na presente invenção compreende um tensoativo aniônico (e). Uma vez que a quantidade de tensoativo não iônico total necessária para preparar dispersões de epóxi de estabilidade satisfatória tende a ser mais elevada na ausência de um co-tensoativo aniônico adequado, uma pequena quantidade de um co-tensoativo aniônico pode ser adicionada juntamente com o tensoativo não iônico para minimizar o tensoativo total usado na dispersão. O tensoativo aniônico é selecionado de tal modo que a combinação do tensoativo não iônico e tensoativo aniônico reduz a tensão interfacial da resina epóxi, em comparação com a tensão interfacial da resina na ausência do tensoativo aniônico. Um método para determinar a adequação de um tensoativo aniônico inclui a etapa de: combinar o tensoativo aniônico com um tensoativo não iônico (c) em uma resina epóxi na temperatura a qual o tensoativo não iônico (c) é eficaz (geralmente temperatura ambiente, cerca de 25°C), e medir a tensão interfacial da resina na presença do tensoativo aniônico e do tensoativo não iônico (c), em comparação com a tensão interfacial da resina na presença de apenas o tensoativo não iônico de baixa temperatura. Uma modalidade do tensoativo aniônico útil na presente invenção é uma que mostra, em combinação com o tensoativo não iônico (c), uma diminuição da tensão interfacial da resina 5 epóxi, em comparação com a tensão interfacial da resina na ausência do tensoativo aniônico. O tensoativo aniônico mais preferido é um que mostra uma diminuição máxima da tensão interfacial da resina epóxi para o tensoativo não iônico (c).

Alguns exemplos de tensoativos aniônicos úteis na presente invenção incluem sulfossuccinatos e ésteres de fosfato e alquilétersulfatos, misturas dos mesmos.

Entende-se que a composição de polímero de acordo com a presente invenção

pode compreender um tensoativo aniônico único (e) ou uma mistura de vários tensoativos aniônicos (e) como descrito acima.

Quando o tensoativo aniônico é usado com o tensoativo não iônico (c), a concentração preferida do tensoativo aniônico não é menos que 0,5% em peso, mais 15 preferencialmente não menos que 1% em peso, e mais preferencialmente, não menos que 2% em peso; e preferencialmente não maior que 6% em peso, mais preferencialmente, não maior que 4% em peso, e mais preferencialmente, não maior que 3% em peso, com base no peso da resina epóxi e do tensoativo não iônico (c).

um tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f). O tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado é caracterizado por ter um peso molecular maior que 7.000 Daltons e não mais que 20.000 Daltons. Em modalidades preferidas, o tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) é um tensoativo não iônico de "alta temperatura". Por tensoativo não iônico de "alta temperatura" quer-se dizer um tensoativo que é operacional a 25 uma temperatura de 75°C a 85°C, preferencialmente, entre 65°C a 95°C, mais preferencialmente, de 60°C a 95°C. Os tensoativos que são operacionais dentro de uma faixa de temperatura determinada exibem uma tensão interfacial de uma gota de uma solução de tensoativo em uma resina epóxi á base de bisfenol A bifuncional contra a água de menos que 2 dinas/cm, preferencialmente, menos que 1 dina/cm dentro da faixa de 30 temperatura especificada, isto é, dentro de uma faixa de temperatura de 75°C a 85°C, preferencialmente, de 65°C a 95°C, mais preferencialmente, de 60°C a 95°C. A tensão interfacial é determinada como descrito acima para o tensoativo não iônico (c).

Em uma modalidade preferida, O tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) tem a seguinte estrutura:

Outro componente opcional que pode ser usado na presente invenção compreende

CH

OH

CH3 Onde cada e não é menos que 10, preferencialmente, não menos que cerca de 15, mais preferencialmente não menos que 20; e não maior que 50, mais preferencialmente não maior que 40, e mais preferencialmente não maior que 30; e f não é menos que 100, mais preferencialmente, não menos que 200, e mais preferencialmente não menos que 250; e preferencialmente não maior que 500, mais preferencialmente, não maior que 400, e mais preferencialmente não maior que 300. Exemplos de tensoativos não iônicos comercialmente disponíveis de lata temperatura incluem tensoativo Atsurf 108 (disponível a partir de ICI) e tensoativo Pluronic F108 (disponível a partir de BASF Corp.), cada um peso molecular de cerca de 14.000 (e=24; f=255).

Um outro exemplo de um tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) útil na presente invenção é um que tem a estrutura do tensoativo não iônico da Fórmula (I)

(c), em que a soma de n, m, e p é tal que o peso molecular é maior que 7.000 Daltons e menos que 20.000 Daltons. Um exemplo de um tensoativo não iônico comercialmente disponível de peso molecular mais elevado é tensoativo não iônico Emulgin PRT 200 (disponível a partir de Henkel). Outros exemplos de tensoativos não iônicos de peso molecular mais elevado adequados (f) incluem mono- ou dialquil fenóis etoxilados tal como nonil ou dinonil fenil éteres de polietileno glicol. Um exemplo de um dialquil fenil éter etoxilado comercialmente disponível é dinonil fenil éter Igepal DM 970 FLK PEG-Í150 (disponível a partir de Rhone-Poulenc). Exemplos adicionais preferidos de tensoativos não iônicos de peso molecular mais elevado (f) para uso na presente invenção incluem compostos tendo uma estrutura das Fórmulas (IV) ou tensoativo não iônico (V) (c), em que n é um número real positivo tal que o peso molecular é de mais que 7.000 a 20.000 Daltons.

O tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado adicional (f) é especialmente útil em modalidades em que a resina epóxi a ser dispersa está na forma sólida ou semissólida, isto é, tendo um peso molecular médio numérico de pelo menos 1000.

Entende-se que a composição de polímero de acordo com a presente invenção pode compreender um tensoativo não iônico único de peso molecular mais elevado (f) ou uma mistura de vários tensoativos não iônicos de peso molecular mais elevado (f) como descrito acima.

Quando o tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) é usado com o tensoativo não iônico (c) e/ou o tensoativo aniônico, a concentração preferida do tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) não é menos que 4 % em peso, mais preferencialmente, não menos que 6 % em peso, e mais preferencialmente, não menos que 7% em peso; e preferencialmente não mais que 18 % em peso, mais preferencialmente não mais que 15 % em peso, e mais preferencialmente não mais que 13 % em peso, com base no peso de uma resina epóxi, do tensoativo não iônico (c) e do tensoativo aniônico (e), se presente.

Na presente composição de polímero a razão de peso ((a) + (c) + (e) + (f))/(b) que é uma razão de peso da quantidade de resina(s) epóxi (a), tensoativo(s) não iônico (c) e 5 tensoativos opcionais (e) e (f) para polímero(s) de vinil éster (b) é tipicamente de 5:95 a 90:10, preferencialmente de 5:95 a 70:30; mais preferencialmente de 10:90 a 50:50, e mais preferencialmente de 20:80 a 40:60. Em uma composição, a razão de peso de resina(s) epóxi (a) mais tensoativo(s) (c), (e), e (f) para polímero(s) de vinil éster (b) é cerca de 30:70.

A composição de polímero da presente invenção pode opcionalmente compreender (d) álcool polivinílico. O álcool polivinílico foi adicionado durante a polimerização da emulsão do polímero de vinil éster (b) como descrito antes e/ou em um estágio superior para a composição já compreendendo resina epóxi (a) e polímero de vinil éster (b) como será descrito abaixo, por exemplo, como um auxiliador de secagem. Álcoois polivinílicos preferidos (d) têm um grau de hidrólise de 80 a 95 mol% e uma viscosidade de Hoeppler de 1 a 30 mPa-s, medida como uma solução aquosa a 4% em peso a 20°C de acordo com DIN 53015. Os álcoois polivinílicos são opcionalmente hidrofilicamente modificados. A quantidade total de álcool(s) polivinílico(s) na composição de polímero é preferencialmente de 2 a 30 % em peso, mais preferencialmente de 2 a 20 % em peso, e mais preferencialmente de 5 a 15 % em peso, com base no peso total de constituintes poliméricos e emulsificantes/tensoativos.

Além da(s) resina(s) epóxi (a), polímero(s) de vinil éster (b), tensoativo(s) não iônico (c), tensoativos opcionais (e) e (f) e álcool polivinílico opcional (d) a presente composição de polímeros pode compreender ainda componentes, tais como solventes orgânicos, plastifícantes, agentes formadores de filme, polímeros adicionais bem como 25 impurezas resultantes dos processos de polimerização, por exemplo, monômeros não reagidos, iniciadores residuais, biocidas e agentes antiespumantes. Exemplos ilustrativos de polímeros adicionais, que são diferentes dos polímeros (a), (b) e (d), incluem polímeros e copolímeros de monômeros selecionados de vinil ésteres de ácidos carboxílicos de alcano C1 a C18 opcionalmente ramificados, éster de (met)acrilato de álcoois C1 a C15, dienos, 30 olefinas, vinil aromáticos e haletos de vinila opcionalmente ramificados. Preferencialmente, a presente composição de polímero é livre de quaisquer oligômeros e/ou polímeros obtidos pela polimerização de radicais livres de misturas de monômeros compreendendo compostos de epóxi etilenicamente insaturados. Tipicamente, o peso combinado de resina(s) epóxi (a), tensoativo(s) não iônico (c) e tensoativos opcionais (e) e (f) e polímero(s) de vinil éster (b) 35 constitui pelo menos 50 % em peso, preferencialmente, mais que 70 % em peso, mais preferencialmente mais que 75 % em peso, ainda mais preferencialmente mais que 80 % em peso, e mais preferencialmente mais que 85 % em peso do peso seco de uma composição de polímero.

Surpreendentemente, verificou-se que um pó com base na presente composição de polímero que tem uma boa fluidez e é facilmente dispersível em água pode ser preparado.

Assim, a presente invenção é também dirigida a um pó de polímero redispersível compreendendo a composição de polímero, tal como descrito acima, incluindo modalidades preferidas da composição de polímero. O pó de polímero redispersível pode ser obtido por secagem de uma dispersão aquosa compreendendo a presente composição de polímero, cuja dispersão é também um objeto da presente invenção.

Tipicamente, a dispersão aquosa do presente invento é preparada por combinação

e mistura de uma dispersão aquosa de resina(s) epóxi (a) compreendendo o(s) tensoativo não iônico (c) e tensoativos opcionais (e) e (f) e uma dispersão aquosa de polímero(s) de vinil éster (b), e adição de quaisquer outros componentes opcionais, quer para uma ou ambas as dispersões aquosas de (a) e (b) antes da sua combinação ou para a dispersão 15 aquosa combinada depois. Considerando que uma dispersão aquosa de um polímero de vinil éster é convenientemente obtida como o produto direto da polimerização de emulsão como descrito acima, uma resina epóxi geralmente não surge como uma dispersão aquosa a partir do sua fabricação. É bastante necessário converter a resina epóxi geralmente líquida ou semissólída ou sólida em uma dispersão aquosa por meios bem conhecidos tais como a 20 dispersão mecânica. O tensoativo não iônico (c), opcionalmente em combinação com o(s) tensoativo adicional (e) e/ou (f), é necessário para preparar a dispersão de resina epóxi. Tipicamente, a dispersão de resina epóxi é preparada pelo contato de uma composição contendo a resina epóxi e o tensoativo não iônico (c) e tensoativo(s) adicional opcional com água, tal como, por exemplo, descrito em US-B-5.118.729. Os métodos adequados para a 25 preparação de dispersões de resinas epóxi estáveis aquosas são descritos em US-A2010/0174016, especialmente nos parágrafos [0066] - [0069], Os métodos de dispersão mecânica que podem ser aplicados também são divulgados em, por exemplo, US-A3.360.599, US-A-3.503.917, US-A-4.123.403, US-A-5.037.864 e US-A-5. 539.021. As dispersões aquosas de resinas epóxi que compreendem um tensoativo não iônico (c) que 30 podem ser empregados na presente invenção estão também comercialmente disponíveis. Exemplos ilustrativos incluem XZ 92598,00, XZ 92533,00, os quais são ambos usados nos exemplos abaixo, e XZ 92546,00, que é uma emulsão de uma resina epóxi novolaca modificada semissólida (produto da reação de epicloridrina e de fenol-formaldeído novolaca) em água compreendendo XZ 92576,00, um tensoativo não iônico epóxi funcional de baixa 35 temperatura tendo um peso molecular de cerca de 3.400 Daltons; todos os produtos estão disponíveis a partir de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, E.U.A.. O teor de sólidos tanto de dispersão de resina epóxi quanto de dispersão de polímero de vinil éster é tipicamente entre 45 a 70% em peso.

O pó de polímero redispersível da presente invenção é preparado a partir de uma dispersão aquosa compreendendo resína(s) epóxi (a), polímero(s) de vinil éster (b), tensoativo(s) não iônico (c) e componentes opcionais. O teor de sólidos da referida dispersão aquosa é geralmente de 30 a 75% em peso. Para preparar o pó de polímero redispersível a dispersão aquosa é seca, por exemplo, por secagem por pulverização, liofilização ou secagem de leito fluidizado. Preferencialmente, a dispersão aquosa é seca por pulverização. A secagem por pulverização é tipicamente realizada após a adição de um ou mais coloides protetores como um auxiliador de pulverização para a dispersão, preferencialmente sob a forma de uma solução aquosa. A adição pode prosseguir de qualquer forma desde que uma mistura dispersão homogênea seja obtida. A quantidade de coloide(s) protetor(es) adicionada aqui é geralmente de 2 a 20% em peso, com base no peso total de componentes poliméricos e emulsificantes/tensoativos. Um coloide protetor preferido é o álcool polivinílico (d) descrito acima. Aditivos adicionais tais como tensoativos e antiespumantes podem ser empregados, se desejado, e ditos aditivos adicionais são, preferencialmente, adicionados à dispersão aquosa, antes da secagem.

A secagem por pulverização pode ocorrer em sistemas convencionais de secagem por pulverização, por exemplo, uma dispersão pode ser atomizada pelo uso de bicos individuais, duplos ou de multifluidos ou um disco rotativo em uma corrente de gás de 20 secagem que pode ser aquecida. Em geral, ar, nitrogênio ou ar enriquecido com nitrogênio é empregado como o gás de secagem, a temperatura do gás de secagem tipicamente não excedendo 250°C. A temperatura de secagem é preferencialmente de 120 a 180°C, mais preferencialmente, de 150 a 170°C. A temperatura de saída do produto, preferencialmente é de 30 a 80°C.

Um agente antiaglomerante (agente antibloqueamento) pode ser adicionado ao pó

de polímero, tipicamente para aumentar a estabilidade do armazenamento, por exemplo, a fim de evitar a aglomeração e o bloqueio e/ou para melhorar as propriedades de fluxo do pó. Esta adição é realizada preferencialmente, uma vez que o pó está ainda finamente disperso, por exemplo, ainda em suspensão no gás de secagem. Tipicamente, o agente 30 antiaglomerante é continuamente adicionado durante a etapa de secagem. O agente antiaglomerante é preferencialmente de origem mineral. É preferencialmente adicionado em uma quantidade de até 30% em peso, com base no peso total dos componentes poliméricos. Exemplos de agentes antiaglomerantes incluem, mas não estão limitados a, caulim, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, talco, gesso, sílica e silicatos, os 35 tamanhos de partículas dos agentes antiaglomerantes estão, preferencialmente, na faixa de

1 a 10 μΜ com um valor de X50 de cerca 3 μΜ. Um agente antiaglomerante preferido é caulim. Em uma modalidade preferida da presente invenção, o pó de polímero redispersível compreende um coloide protetor, tal como álcool polivinílico ou um agente antiaglomerante, mais preferencialmente, o mesmo compreende ambos. Entende-se que mais de um coloide protetor e mais do que um agente antiaglomerante pode ser usado.

O pó de polímero redispersível da presente invenção pode ser facilmente

redisperso em água e inesperadamente, tem-se que o desempenho da aplicação da resina epóxi não piorou dentro do pó redispersível. Obviamente, a reatividade da resina epóxi não é influenciada negativamente pelas temperaturas elevadas durante o processo de secagem. Foi ainda verificado que a cura da resina epóxi pode ocorrer em um ambiente alcalino a temperaturas ambientes sem um endurecedor adicional. Preferencialmente, o valor do pH é de pelo menos 10, mais preferencialmente, pelo menos 11. A fácil redispersibilidade do pó de polímero e a capacidade da resina epóxi para endurecer sob condições alcalinas sem a necessidade de adicionar um endurecedor de resina epóxi torna o pó de polímero ideal como um aditivo para uma variedade de materiais de construção, tais como produtos químicos de construção, especialmente para aplicações de mistura seca. A resistência inicial é construída uma vez que este será desenvolvido através de um mecanismo de reticulação de epóxi em vez de por meio de um formador de película depois da coalescência da partícula que leva sempre muito mais tempo. Assim, o compósito tipicamente à base de gesso ou de cimento- final endurecido irá ter as propriedades mecânicas e químicas melhoradas, tais como a resistência inicial e resistência depois da imersão em água, compressão, resistência à abrasão, resistência química e de solvente. Os materiais de construção geralmente compreendem um agente Iigante hidráulico inorgânico. Assim, a presente invenção também é dirigida a uma composição, tal como um produto químico de construção, que compreende um agente Iigante hidráulico inorgânico e o pó redispersível como descrito acima. Tipicamente, o agente Iigante hidráulico inorgânico é cimento ou hemihidrato de sulfato de cálcio (gesso de Paris), preferencialmente cimento. Exemplos de cimentos adequados incluem cimento Portland, cimento de alumina, cimento pozolânico, cimento de escória, cimento de magnésia e cimento de fosfato. O pó redispersível também é útil em outras aplicações que fornecem um ambiente alcalino, mas que estão isentas de um agente Iigante hidráulico.

À medida que a resina epóxi no pó de polímero redispersível é capaz de curar sem a adição de um agente de cura de resina epóxi, tais como um agente de cura de amina, o produto químico de construção compreendendo um agente Iigante hidráulico inorgânico e o pó redispersível é, preferencialmente isento de agente de cura de amina, preferencialmente, é isento de qualquer agente de cura para a resina epóxi.

A possibilidade de adicionar uma resina epóxi para um material de construção na forma do presente pó de polímero redispersível permite ter uma mistura seca de um componente (misturas secas prontas-para-uso). O pó de polímero redispersível pode já ser pré-misturado com o agente Iigante hidráulico e com componentes opcionais adicionais tais como, por exemplo, areia para produzir um sistema de um componente para o usuário final.

No local da construção apenas a água tem de ser adicionada e nenhuma dosagem irritante de outros ingredientes é necessária. Tipicamente, a composição compreendendo um agente Iigante hidráulico inorgânico e o pó redispersível resulta em um pH de pelo menos 10, preferencialmente, pelo menos 11 após a adição de água. O meio alcalino, em seguida, causa a cura da resina epóxi contida na composição.

As composições isentas de endurecedor da invenção exibem estabilidade de armazenamento superior presente uma vez que nenhum endurecedor que pode reagir indesejavelmente durante o armazenamento está presente.

Materiais de construção típicos, em que o pó de polímero redispersível da presente invenção pode ser usado são misturas secas de um componente (produtos pulverulentos de construção química prontos-para-uso), contendo um agente Iigante hidráulico inorgânico, 15 preferencialmente, misturas secas isentas de endurecedor de um componente, mais preferencialmente, misturas secas contendo cimento isentas de endurecedor de um componente. Mais exemplos específicos ilustrativos de materiais de construção em que o pó de polímero redispersível pode ser usado incluem argamassas, aderentes de azulejo ou placa, argamassas de revestimento (renders) ou reboco de cimento ou gesso, argamassas 20 de revestimento decorativas, as composições de pavimentação de autonivelamento, selantes de um componente e sistemas de acabamento de isolamento exterior. O pó de polímero redispersível da presente invenção pode ser usado em um produto químico de construção, preferencialmente, um produto de mistura seca, como descrito acima em uma aplicação de construção correspondente. O uso na aplicação de construção, tal como dentro 25 de um produto de mistura seca, preferencialmente exclui a adição de um agente de cura de amina, mais preferencialmente, isso exclui a adição de qualquer agente de cura para a resina epóxi. Além das aplicações no setor da construção, o pó redispersível também pode ser usado em outras aplicações envolvendo um agente Iigante hidráulico, tais como composições de cimento para aplicações de perfuração de petróleo. Os materiais de 30 construção endurecidos correspondentes obtidos a partir de materiais compreendendo o pó de polímero redispersível da presente invenção exibem boa resistência à aderência também após a imersão em água (resistência à água).

Deve ser entendido que a intenção da presente descrição não é limitar a invenção às modalidades particulares descritas. O uso dos termos "compreendendo", "compreende" e variações dos mesmos são destinados a serem abertos. Assim, elementos, etapas ou características não expressamente listadas ou descritas não são excluídos.

Os seguintes exemplos são fornecidos apenas para fins ilustrativos e não se destinam a limitar o escopo das reivindicações que seguem.

EXEMPLOS

Todas as porcentagens e partes dadas nos exemplos são baseadas em peso a menos que indicado de outra forma.

Materiais usados

Dispersões de Resina Epóxi

XZ 92598,00 é uma emulsão de resina epóxi líquida experimental disponível a partir de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, E.U.A.. XZ 92598,00 é uma resina epóxi à base de bisfenol A líquida, modificada, emulsionada em água. XZ 92598,00 10 compreende resina epóxi líquida DER™ 331™ (também disponível a partir de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, E.U.A.) que compreende XZ 92576,00, um tensoativo não iônico de epóxi funcional de baixa temperatura tendo um peso molecular de cerca de 3.400 Daltons. A emulsão de resina epóxi tem um teor de sólidos de 63 - 65% em peso e um peso equivalente de epóxido (em sólidos) de 193-204 g/eq.

XZ 92533,00 é uma emulsão de resina epóxi sólida experimental disponível a partir

de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, E.U.A.. XZ 92533,00 é uma resina epóxi à base de bisfenol A sólida, modificada, emulsionada em água. XZ 92533,00 compreende uma resina epóxi à base de bisfenol A modificada com polipropileno glicol epóxido e compreendendo um tensoativo não iônico de epóxi funcional de baixa 20 temperatura tendo um peso molecular de cerca de 1.660 Daltons, em combinação com um tensoativo não iônico de epóxi funcional de alta temperatura tendo um peso molecular de cerca de 8.865 Daltons. A emulsão de resina epóxi tem um teor de sólidos de 46 - 48% em peso e um peso equivalente de epóxido (em sólidos) de 475 - 500 g/eq.

Dispersões de polímeros de vinil éster A "dispersão de polímero de VA" é uma dispersão aquosa de homopolímero de

acetato de vinila contendo cerca de 7% em peso de álcool polivinílico, a porcentagem sendo baseada em homopolímero de acetato de vinila. O teor de sólidos da dispersão é de cerca de 50% em peso. O homopolímero de acetato de vinila tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de 38°C e uma temperatura mínima de formação de película de cerca de 18°C.

A "dispersão de copolímero de EVA" é uma dispersão aquosa de copolímero de acetato de vinila/etileno (84% em peso de unidades de acetato de vinila e 16% em peso de unidades de etileno) contendo cerca de 5% em peso de álcool polivinílico, a porcentagem em peso de álcool polivinílico sendo com base no copolímero de EVA. O teor de sólidos da 35 dispersão é de cerca de 50% em peso. O copolímero de EVA tem uma temperatura mínima de formação de película de cerca de 0°C e uma temperatura de transição vítrea de cerca de 6°C. As dispersões aquosas de polímeros que compreendem polímero de VA ou copolímero de EVA foram preparadas por um processo convencional de polimerização em emulsão tal como geralmente descrito antes.

Álcool polivinílico

O álcool polivinílico tem um grau de hidrólise de 88 mol% e uma viscosidade de

Hoeppler de 4 mPa»s, medida como uma solução aquosa a 4% em peso a 2 0C de acordo com a norma DIN 53015.

Preparação de dós redispersíveis

Os pós redispersíveis em A, B, C e D de acordo com a presente invenção foram preparados como segue: A dispersão de polímero de vinil éster foi primeiro misturada com uma solução aquosa de álcool polivinílico e, em seguida, a dispersão de resina epóxi foi adicionada com agitação. A dispersão de polímero vinil éster e a dispersão de resina epóxi foram combinadas em quantidades para resultar em uma razão de peso de polímero de vinil éster (incluindo 7 ou 5% em peso de álcool polivinílico, respectivamente, contido nas dispersões de polímero de vinil éster) para resina epóxi (incluindo tensoativos) de cerca de 70:30 (pós A, B, e C) ou 80:20 (pó D), cada uma com base nos sólidos. O álcool polivinílico foi adicionado em uma quantidade de cerca de 10% em peso com base no peso de sólidos totais do polímero de vinil éster e da resina epóxi. Em seguida, a viscosidade da dispersão combinada foi reduzida por adição de água para atingir um teor de sólidos final de 40 a 45%. Esta dispersão foi seca por vaporízação em um atomizador Niro (temperatura de entrada: ca. de 130°C; temperatura de saída: ca. 50°C; umidade residual do pó: ca. 0,9%). Durante o processo de secagem, caulim (10% em peso com base no peso de sólidos totais de polímero de vinil éster e de resina epóxi) foi continuamente doseado no secador como um agente antiaglomerante. Os pós obtidos foram de escoamento livre e tinham uma consistência estável.

As seguintes combinações de polímeros de vinil éster/resina epóxi foram usadas para os pós redispersíveis A, B, C e D

pó A: polímero de VA / XZ 92598,00 (70/30) pó B: polímero de VA / XZ 92598,00 (80/20)

pó C.copolímero de EVA / XZ 92598,00 (70/30)

pó D:copolímero de EVA / XZ 92533,00 (70/30)

Todos os pós mostraram uma boa redispersibilidade em água.

Os pós comparativos EeF foram também preparados de acordo com o procedimento acima com a exceção de que as dispersões de poliuretano indicadas na Tabela foram usadas em vez da dispersão de resina epóxi. A razão de peso do polímero de vinil éster para poliuretano foi de cerca de 70:30 com base nos sólidos para ambos os pós. Cinco diferentes composições aderentes de azulejos à base de cimento foram preparadas por combinação a seco dos componentes sólidos indicados na Tabela e, em seguida, adição de água. Várias propriedades dos aderentes da de azulejo sendo essenciais para o seu desempenho foram testadas e os resultados são também mostrados na Tabela.

Métodos de teste

A resistência inicial e a resistência após a imersão em água foram medidas de acordo com a norma europeia EN 1348. O aderente de azulejo foi aplicado sobre as placas de concreto e azulejos de cerâmica não absorventes (Winckelmann, 50 a 50 mm) foram estocados sobre o aderente de azulejo para medir a tração de resistência depois de ser 10 armazenado sob condições diferentes: resistência inicial (28 d), resistência depois da água imersão (clima padrão por 7 dias + 21 dias de imersão em água).

Trabalhabilidade: A trabalhabilidade foi avaliada subjetivamente e classificada em uma escala de 1 (muito ruim) a 5 (muito bom).

Viscosidade: As viscosidades foram obtidas a uma temperatura de 23°C com um 15 viscosímetro de Brookfield, em combinação com um suporte de Brookfield Helipath. Após um tempo de amadurecimento de 13 min, o aderente de azulejo foi preenchido em um copo e o eixo (F-T) do viscosímetro gira durante 2 minutos com 0,5 rpm, durante mais 2 minutos com 5 rpm e mais 2 minutos com 50 rpm. Durante a rotação de rpm 5 rpm e 50 rpm o viscosímetro foi movido para cima e para baixo de modo que o seu eixo de rotação 20 descreveu um caminho helicoidal através da amostra. As viscosidades dinâmicas em 0,5 rpm, 5 rpm e 50 rpm são dadas na Tabela.

TABELA: Composições e propriedades de Aderentes de azulejos à base de

cimento

Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 5* Ex. 4* COMPOSIÇÃO Cimento1 partes 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Areia de Quartz2 partes 60,0 60,0 60,0 60,0 60,0 Éter de Celulose3 partes 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Pós redispersíveis A (VA / XZ 92598) partes 2,0 C (EVA / XZ 92598) partes 2,0 D (EVA / XZ 92533) partes 2,0 E* (EVA/YM 2100 4) partes 2,0 F* (EVA / YS 3200 b) partes 2,0 Total partes Agua partes 102,4 102,4 102,4 102,4 102,4 PROPRIEDADES Resistência inicial N/mm2 1,69 1,69 1,13 1,04 0,98 Resistência após N/mm2 1,39 1,45 1,12 1,04 0,95 imersão em água Densidade kg/l 1,57 1,58 1,53 1,54 1,53 Trabalhabilidade Classifi¬ 5 4-5 5 5 5 cação Viscosidade η a 0,5 Pas 2714 2829 2637 3666 4082 rpm Viscosidade η a 5 rpm Pas 431 454 403 546 586 Viscosidade η a 50 rpm Pas 89 77 80 98 102 * Exemplo comparativo

1 Cimento Portland CEM I 42.5

2 Areia de Quartz 0,1 - 0,4 mm

3 Hidroxipropil metil celulose (Metocel 10-0148, disponível a partir de The Dow Chemical Company, Midland, USA)

4 Dispersão de poliuretano à base de Aromático/poliéter (Syntegra™ YM 2100, disponível a partir de The Dow Chemical Company, Midland, USA), teor de sólidos de 50 55%

5 Dispersão de poliuretano à base de MDI (metil difenil isocianato) (Syntegra™ YS 3200, disponível a partir de The Dow Chemical Company, Midland, USA), teor de sólidos

de 42 - 45 %

É evidente a partir da Tabela que cada um dos aderentes de azulejos à base de cimento de acordo com a presente invenção (Exemplos 1, 2 e 3) mostrou resistência à aderência e resistência à água melhoradas.

Claims

1. Composição de polímero, caracterizada pelo fato de que compreende: (c) pelo menos uma resina epóxi; (d) pelo menos um polímero de vinil éster selecionado dentre (i) um homopolímero de vinil éster, (ii) copolímeros de vinil éster compreendendo na forma polimerizada apenas monômeros de vinil éster, e (iii) copolímeros de etileno/vinil éster compreendendo na forma polimerizada monômero(s) de etileno e vinil éster e comonômeros insaturados etilenicamente opcionais que não são vinil ésteres; e (c) pelo menos um tensoativo não iônico tendo um peso molecular dentro da faixa de 1.000 a 7.000 Daltons que é diferente de um alquil poliglicol éter ou alquilaril poliglicol éter tendo 8 a 40 unidades de óxido de etileno.

2. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero de vinil éster (b) é isento de grupo(s) epóxi.

3. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é isenta de um agente de cura de amina para a resina epóxi.

4. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um tensoativo aniônico (e) e/ou um tensoativo não iônico de peso molecular mais elevado (f) tendo um peso molecular maior que 7.000 Daltons e não mais de 20.000 Daltons.

5. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão em peso da quantidade total de resina(s) epóxi (a), tensoativo(s) não iônico (c) para polímero(s) de vinil éster (b) é de 5:95 para 90:10.

6. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o copolímero de etileno/vinil éster (b) (ii) compreende na forma polimerizada de 70 a 95% em peso de acetato de vinila; e 5 a 30% em peso de etileno.

7. Pó de polímero redispersível, caracterizado pelo fato de que compreende a composição de polímero como definida na reivindicação 1.

8. Método para a preparação de uma dispersão aquosa a partir da composição da reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer uma dispersão da resina epóxi (a) compreendendo o tensoativo não iônico (c) e uma dispersão de polímero de acetato de vinila (b), e misturar as dispersões.

9. Método para a preparação de um pó de polímero redispersível, caracterizado pelo fato de que compreende secar a dispersão aquosa obtida pelo método definido na reivindicação 8.

10. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende o pó de polímero redispersível como definido na reivindicações 7 e um agente Iigante hidráulico inorgânico, tal como um hemi-hidrato de sulfato de cálcio ou cimento.

11. Composição de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que está isenta de um agente de cura de amina, preferencialmente isenta de qualquer agente de cura para a resina epóxi.

12. Composição de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que é uma argamassa, um aderente de azulejo ou placa, uma argamassa de revestimento ou rebôco de cimento ou gesso, uma argamassa de revestimento decorativa, uma composição de pavimentação de autonivelamento, ou um rejunte.