MXPA97002678A - Dispersion de copolimero con alto contenido de solidos a partir de un latex y su uso en materialesselladores - Google Patents

Abstract

Un método para polimerizar predominantemente uno o más monómeros de acrilato y/o acetato de vinilo en presencia de un látex resulta en dispersiones con alto contenido de sólidos de partículas de polímero con viscosidades menores que las observadas tradicionalmente. Un%significativo de monómeros agregados puede estar presente en partículas grandes, que no tienen formas esféricas. Algunas de las partículas de látex originales son retenidas durante la polimerización y este aumento del contenido de sólidos y disminución de la viscosidad por el empaquetado en los intersticios entre las partículas grandes. El contenido de sólidos de polímero total puede variarse fácilmente de 70 a 92 o más%por peso, los cuales son mayores que los logrados en cualquiera de las polimerizaciones acuosa reportadas previamente. Las viscosidades a contenidos de sólidos muy elevados llegan a ser similares a una pasta, pero los materiales aún son estables durante el almacenamiento y además manejarse sin romper la dispersión en una porción de polímero aglomerada y el agua liberada. Las dispersiones sonútiles para formar materiales selladores, membranas, etc., ya sea con o sin otros aditivos. Un uso preferido es como un compuesto para calafateo a base de agua y acrilato, donde el alto contenido de sólidos y la tixotropía de la dispersión permite la formación de un calafateo a base de agua con poca contracción.

Description

DISPERSIÓN DE COPOLIMERO CON ALTO CONTENIDO DE SOLIDOS A PARTIR DE UN LÁTEX Y SU USO EN MATERIALES SELLADORES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con polimerizaciones de 5 radicales libres, con alto contenido de sólidos de monómeros de acrilato y/o acetato de vinilo en un látex que resulta en alto contenido de sólidos (ventajosamente mayor del 50% por peso, de preferencia del 70-95% por peso) de la dispersión de s~ las partículas de polímero. La composición del monómero polimerizado en presencia del látex no necesita ser similar a la composición de los monómeros utilizados para fabricar el látex y pueden elegirse para modificar las propiedades de películas secas a partir de la dispersión. El alto contenido de sólidos hace al material económico para el envío o almacenamiento y cuando se formula en un material sellador de calafateado resulta en un material sellador con módulo bajo, alargamiento elevado y poca contracción. Tradicionalmente, materiales selladores y de calafateo de funcionamiento más alto se han formulado utilizando sistemas de polímero a base de solvente, tales como polímeros de silicona y poliuretano como el aglutinante para la formulación de material sellador. Estos tipos de formulaciones de materiales selladores a base de solvente, generalmente producen materiales selladores con buenas propiedades de aplicación (tixotropía y viscosidad) y en la forma curada, típicamente tienen las propiedades elastómericas y de adhesión requeridas para un material sellador o de calafateo de alto funcionamiento. Sin embargo, en años recientes con el aumento de la regulación gubernamental y la conciencia del consumidor aumentada, los fabricantes de materiales selladores a base de solvente están llegando bajo presión en aumento para reducir el VOC (contenido de materiales orgánicos volátiles) de sus productos (es decir, contenido de solvente orgánico) . Las dispersiones de las partículas de polímero en agua se han utilizado extensamente en materiales de sellado a base de agua, tales como recubrimientos y calafateado. Su baja viscosidad, sus bajas emisiones de materiales orgánicos volátiles y facilidad de aplicación han sido factores favorables para su uso. Sin embargo, sin tomar en cuenta los tamaños de partícula del polímero, ha habido una barrera a 40-65% de sólidos (dependiendo del tipo de emulsificador y otras condiciones) por arriba de las cuales, las dispersiones de partícula de polímero son difíciles de preparar. Por lo tanto, los materiales selladores con alto contenido de sólidos pueden prepararse agregando materiales de relleno. Los materiales de relleno diluyen el polímero en la aplicación final, disminuyendo el alargamiento y aumentando el módulo. Las partículas de polímero que tienen valores bajos de Tg (tales como por debajo de 0°C) los cuales son particularmente útiles en la formulación de materiales selladores y de calafateado que requieren flexibilidad a baja temperatura son pegajosos. Un ejemplo de la polimerización de alto contenido de sólidos es la Publicación de Patente Europea No. 0 515 719 Al, la cual describe un copolímero de acrilato autoadherente, el cual puede ser utilizado para la producción de las formulaciones de la capa de superficie autoadherente. Este copolímero de acrilato es producido por una polimerización en suspensión y emulsión combinada. El contenido de sólidos citado es de 30-70% por peso y los ejemplos muestran 65% por peso de sólidos. Un artículo por Do I Lee en Journal of Paint Technology, Vol. 42 No. 550 (1970) pp 579-587 discute el empacado de mezclas binarias de ceras. La Patente de los Estados Unidos 4,130,523 de Hoy y Peterson describe casi 70% por volumen de sólidos. Sus partículas de látex son ventajosamente no mayores de 1.5 mieras de diámetro. Es el objeto de la presente solicitud, polimerizar en presencia de un látex preformado monómeros adicionales, creando un producto tixotrópico de baja viscosidad, de alto contenido de sólidos, especialmente útil en recubrimiento y materiales selladores.

Se ha encontrado que una dispersión de látex de partículas del polímero látex, cuando se utiliza como el medio para otra polimerización, puede resultar en dispersiones de partículas de polímero con alto contenido de 5 sólidos (tal como 70-95% por peso) con menores viscosidades que las logradas con la polimerización tradicional. Las dispersiones resultantes muestran las disfunciones del tamaño de partícula bimodal o multimodal con los diámetros de partícula en el rango de aproximadamente 0.05 a 100 mieras.

La distribución del tamaño de partícula amplia, resultante y el buen mezclado durante la polimerización, se cree que son los factores principales que permiten que se logren altos contenidos de sólidos. Por la eliminación del esfuerzo cortante, las dispersiones de partículas del polímero son espesas pero son capaces de ser licuadas. Las partículas grandes (por arriba V"* de 4 µm) cuando se forman típicamente no son esféricas, ventajosamente tienen una relación de aspecto promedio entre el diámetro más grande y el más pequeño de cada partícula de por lo menos 1.5. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una dispersión de acrilato hecho de forma similar a los Ejemplos 1-3 a un aumento de aproximadamente 675X. La Tabla VI muestra el pH específico y el por ciento por peso de sólidos de A-K. La amplitud de la distribución del tamaño de partícula y variación en la forma de las partículas son observadas fácilmente por esta técnica de examen al microscopio, la cual intercala una gota de la dispersión del polímero entre dos portaobjetos de microscopio. Las dispersiones de partículas de polímero con alto contenido de sólidos son creadas por polimerización de los monómeros en presencia de un látex (es decir, utilizando el látex como el medio de polimerización) . Un látex, como se especifica en la presente, se define como una dispersión de partículas de polímero pequeñas (es decir diámetros de partícula de peso promedio de menos de 2 µm) en medios a base de agua. El látex sirve como una fuente primaria de las partículas más pequeñas en la dispersión final de las partículas. El látex también sirve como los medios a base de agua para otra polimerización. También con las mezclas de los látex pueden ser utilizadas como el material inicial dando aún más flexibilidad a la composición y propiedades de la dispersión final y película o calafateados derivados de la dispersión. Tales dispersiones usualmente son tixotrópicas, especialmente a contenido de sólidos por arriba del 75 por ciento por peso. La tixotropía aumenta los usos del polímero en las aplicaciones de materiales selladores, donde el material está aplicado con baja viscosidad a una velocidad de esfuerzo cortante elevada. El material puede tener una viscosidad elevada y de esta forma resiste el flujo (tal como escurrimiento) bajo condiciones de esfuerzo cortante bajo. Los polímeros preferidos para el proceso y los materiales selladores incluyen poliacrilato, poliacetato de vinilo y copolímeros o sus combinaciones. Los monómeros polimerizados en la presencia del látex se agregan ventajosamente durante un periodo de tiempo tal como dosificándolos en el látex o dosificando el látex y los monómeros simultáneamente. Los monómeros preferidos tienen bajas solubilidades en agua (es decir, menos de 5% por peso soluble en agua) de tal manera que se forman gotas del monómero dispersadas. Estas gotas pueden ser convertidas en partículas de polímero por polimerización. Las partículas de polímero grandes finalmente creadas en esta polimerización, varían de aproximadamente 2 a aproximadamente 200 µm en el diámetro. El contenido de sólidos de la dispersión de las partículas de polímero es ventajosamente por lo menos de 50, 60, 65, 75, 77 u 80% por peso. Los rangos deseados también son de 70 a 95% por peso o de 75 a 85, 88, 90 ó 92% peso de las dispersiones. La técnica de agregar monómero al látex preformado puede llevarse a cabo con cualquier látex a base de acrilato o acetato de vinilo. La viscosidad de la dispersión generalmente será menor que las dispersiones similares hechas por otras secuencias de polimerización en emulsión y en suspensión. Cuando el látex inicial es de 40 a 68% de contenido de sólidos, la dispersión resultante de las partículas de polímero pueden tener más de 70% por peso o de preferencia 75 a 92% por peso de contenido de sólidos. Los látex iniciales con 40 a 68 por ciento por peso de sólidos, varían de los látex polimerizados en emulsión, estándar debido a que son frecuentemente bimodales o multimodales . Esto se debe a que el ancho de las distribuciones del tamaño de partícula o las distribuciones multimodales se sabe que tienen menores viscosidades (procesables) a niveles elevados de contenido de sólidos. Los látex iniciales con mayor contenido de sólidos pueden lograrse fácilmente por desplazamiento del diámetro de uno o más modos o aumentando o disminuyendo la cantidad de partículas de uno o más diámetros de la partícula. La tecnología para crear distribuciones amplias o multimodales se describe en la Publicación de Patente Europea No. 0 515 719 Al y la Patente de los Estados Unidos No. 4,130,523 ambas identificadas además en los Antecedentes de esta solicitud y por lo tanto incorporadas en la presente para referencia. Un artículo de análisis-revisión intitulado "Concentrated Colloidal Dispersions" , Faraday Discussions of the Chemical Society, No. 76, publicada por la Royal Society Chemistry, London 1983 se incorpora en la presente para referencia y describe además varias formas para preparar los látex con alto contenido de sólidos. Los látex con alto contenido de sólidos disponibles comercialmente, están disponibles bajo el nombre RhoplexMR 2620 de Rohm y Haas a un contenido de sólidos de 62 por ciento por peso que es un látex de acrilato bajo la designación CarbobondMR XPD 2254 disponible a aproximadamente 67 por ciento de contenido de solidos de BFGoodrich, Company, Brecksville, Ohio, el cual se utilizó en los Ejemplos 1-4; y bajo el nombre Acronal V275MR disponible de BASF a 65 por ciento por peso de contenido de sólidos. El Acronal V275MR varía de los otros dos látex en que tiene poco por ciento por peso de acrilonitrilo incluido en el polímero. Durante la polimerización en presencia de látex, nuevas partículas pequeñas (menos de 0.5 µm y algunas veces menos de 0.10 µm de diámetro) se han observado inicialmente. Aún cierto contenido de sólidos (dependiendo de muchos factores tales como los emulsificadores, monómeros del látex y monómeros agregados durante la polimerización) el número relativo de nuevas partículas pequeñas parece disminuir (supuestamente debido a la aglomeración) y partículas más grandes (mayores de 2 µm de diámetro) se observaron en números mayores. La aglomeración de partículas pequeñas en partículas más grandes parece ocurrir en una forma controlada sin la formación de coagulo (el cual debe esperarse en dispersiones de polímero típicas en agua, cuando ocurre la aglomeración) . Aunque las partículas anteriores son frecuentemente observadas, el método de polimerización no requiere su presencia. En el Ejemplo 1 y 2, las partículas más grandes están en el rango de 2 a 4 µm de diámetro, mientras que en estos últimos Ejemplos las partículas existen en forma en diámetro de 2 a 4 y de 8 a 30 µm de diámetro. De esta forma, los Ejemplos 1 y 2 muestran distribuciones bimodales, mientras que los Ejemplos 3 y 4 muestran distribuciones trimodales de diámetros de partícula. Estas dispersiones de polímero con alto contenido de sólidos son particularmente útiles para materiales selladores, especialmente materiales selladores a base de agua del tipo de calafateado. La evaporación de agua a partir del calafateado a base de agua con bajo contenido de sólidos durante la curación, provoca contracción indeseable extensa. La contracción en el calafateado a base de agua resulta en tensiones y alargamientos residuales, lo cual puede provocar que el calafateo se separe de una o más de sus superficies unidas. Por disminución de la cantidad relativa de agua en las formulaciones de calafateado se puede disminuir la pérdida de agua máxima y la cantidad máxima de contracción. Cuando una formulación de calafateado inicia con una dispersión de polímero con mayor contenido de sólidos, el calafateo final puede lograr aún mayor contenido de sólido con la adición de materiales de relleno no volátiles. Alternativamente, la formulación de calafateado puede lograr contenido de sólidos equivalentes con menos material de relleno. Esto usualmente resulta en una formulación de calafateado con mayor alargamiento, módulo menor y adhesión aumentada al sustrato. La viscosidad de un calafateo o calafateado aumenta con la adición de sólidos en partículas a las dispersiones de polímero con bajo contenido de sólidos. La adición de cantidades grandes de sólidos en partículas a una formulación de calafateado a base de agua, aumenta grandemente el módulo y disminuye el alargamiento final al rompimiento del compuesto de calafateo formulado, curado y por lo tanto reduce la eficacia del material de calafateado. Las viscosidades de estas dispersiones varían con el contenido de sólidos, pero generalmente son menores que aquellas producidas por otras polimerizaciones acuosas . Para un 75% por peso o más de la dispersión de sólidos, la viscosidad es ventajosamente menor de 30,000 cps a 24°C, 20 rpm con un viscosímetro de cono y placa. Más ventajosamente la viscosidad es menor de 20,000 cps. A un contenido de sólidos de 70 a 80% por peso, la viscosidad es ventajosamente menor de 10,000 cps bajo las mismas condiciones de medición.

Los monómeros preferidos para el látex y/o la polimerización en presencia del látex son uno o más acrilatos de alquilo, que tienen de 4 a 16 o ventajosamente que tienen de 4 a 12 átomos de carbono, tales como acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de etilhexilo y/o acetato de vinilo. Los (alquil) acrilatos de alquilo están incluidos en los términos generales los acrilatos de alquilo, aunque tienden a tener mayores temperaturas de transición de vidrio. De preferencia, los polímeros en cualquiera o ambas de las partículas de polímero de látex o las partículas de polímero mayores tienen por lo menos 50, 70, 75, 80 ó 90% por peso de sus unidades repetidas derivadas de los acrilatos de alquilo o acetato de vinilo y de preferencia solo acrilatos de alquilo. Tales acrilatos se derivan de la esterificación de uno o más ácidos (alquil) acrílicos, tales como ácido metacrílico y uno o más alquil alcoholes que tienen de 1 a 12 átomos de carbono. También se prefiere para el polímero principal, como se especificó en lo anterior (es decir, por lo menos 70, 80 ó 90% por peso del mismo) es que sea un polímero sustancialmente no cristalino (por ejemplo elastomérico o que se comporte como un elastómero a 20°C) que tiene una Tg de 0°C o menor y de preferencia -20°C o menor. Estos tipos de polímeros cuando se curan adecuadamente, pueden tener alargamientos reversibles de 200% o más y de esta forma son llamados elastómeros.

Otros monómeros que pueden ser utilizados incluyen los monómeros etilénicamente insaturados. Estos incluyen monómeros que tienen de 3 a 16 átomos de carbono y opcionalmente uno o más heteroátomos de O, N, Cl y/o F. Estos incluyen los dienos conjugados (de preferencia de 4 a 8 átomos de carbono) ; otros monómeros que tienen funcionalidad de ácido carboxílico o éster tales como maleato de di-n-butilo; ácido acrílico; anhídrido maléico; itaconato de isobutilo; acrilonitrilo; (alquil) acrilonitrilo; acrilamidas; y sus derivados; alfa-metilestireno-estireno, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, propionato de vinilo y otros esteres superiores de la familia del acetato de vinilo que tienen de 4 a 30 átomos de carbono. Los monómeros multifuncionales capaces de la reticulación, tales como diacrilato o divinilbenceno, también pueden ser utilizados. Otros monómeros también incluyen acrilatos funcionalizados que tienen de 4 a 16 átomos de carbono tales como acrilatos que tienen enlaces dobles carbono-carbono como ramificaciones o anillos epoxi como ramificaciones. Estos monómeros listados en lo anterior, pueden estar presentes opcionalmente en el látex utilizado como los medios de polimerización. Estos monómeros están presentes ventajosamente en cantidades complementarias para los acrilatos y el acetato de vinilo (es decir, 100% - por peso de acrilatos y/o acetato de vinilo) .

Ventajosamente, los monómeros utilizados para formar las partículas más grandes incluyen 10% o menos, ventajosamente 7% por peso o menos de monómeros altamente solubles en agua (es decir, aquellos con solubilidades en agua de 5 ó 10% por peso o mayor) . Los ejemplos de los monómeros altamente solubles en agua, limitada incluyen monoácidos olefínicos que tienen de 3 a 10 átomos de carbono, ácido acrílico, y ácidos olefínicos que tienen de 4 a 12 átomos de carbono y acrilonitrilos que tienen de 3 a 10 átomos de carbono. Los medios preferidos para el látex es agua o sus mezclas, cuyas mezclas son sustancialmente agua (es decir, 70, 80 90 o más de % por peso) . Los solventes pueden ser utilizados en cantidades pequeñas en la mezcla tales como alcoholes, glicoles, alquilos clorados, etc. Los emulsificadores (un término el cual incluye a los tensioactivos) útiles en el látex o la polimerización de látex son los emulsificadores aniónicos comerciales, utilizados comúnmente para las polimerizaciones en emulsión tales como sulfonatos o polisulfonatos de alquilo; sulfonatos o polisulfonatos de olefina o poliolefina; y carboxilatos o policarboxilatos hechos a partir de alquilos, olefinas, o poliolefinas. Otros emulsificadores tales como emulsificadores no iónicos o catiónicos pueden ser utilizados, como mezclas de emulsificadores aniónicos y no ¿«-. iónicos. Los emulsificadores poliméricos, formados durante la reacción o agregados por separado también pueden ser utilizados. Los emulsificadores no iónicos y catiónicos se utilizan ventajosamente en cantidades menores tales como 5 menos de 50% por peso, 30% por peso, o 10% por peso de los emulsificadores totales en cualquier momento en la dispersión de las partículas de polímeros) . Ventajosamente, los emulsificadores son de menos de 10% por peso y de preferencia menos de 1 ó 2% por peso de la dispersión final de las partículas de polímero. Cualquiera de los agentes de transferencia de cadena convencionales para la polimerización en emulsión, dispersión o suspensión pueden ser utilizados. Estos adhesivos funcionan para reducir la ramificación y el peso molecular del polímero, el cual sirve para evitar el gel macromolecular durante la polimerización. El látex utilizado como el medio para la polimerización de los monómeros adicionales tiene ventajosamente un pH de aproximadamente 1 a 11, más ventajosamente de 3 a 9 y de preferencia de aproximadamente 5 a 7. Se prefiere que el pH sea ajustado con hidróxidos de metal alcalinos seleccionados de N, Ca, K y Li; o amoníaco; o aminas que tienen hasta 3 sustituyentes con cada sustituyente que tiene hasta 15 átomos de carbono. El amoníaco es el más preferido.

Los iniciadores para la polimerización de las partículas de polímero de tamaño especificado en emulsión y/o partículas de polímero mayores, pueden ser de cualquier tipo conocido en la técnica anterior. Los iniciadores para la polimerización pueden ser cualquiera de aquellos conocidos en la técnica anterior para la polimerización de radicales libres en solventes orgánicos, en bloque o en medios acuosos tales como polimerización en emulsión o suspensión. Los iniciadores preferidos incluyen iniciadores térmicos peroxi y azo solubles en aceite, utilizados típicamente en las polimerizaciones en solución en solventes orgánicos tales como pero no limitados a, 2, 2 ' -azobisisobutironitrilo, 2,2'-azobis (2, 4-dimetilvaleronitrilo) , 2,2' -azobis (2-metilbutiro-nitrilo) , dicarbonato de di (2-etilhexil) peroxi, peroxineodecanoato de ter-amilo, peroxineoheptanoato de hexilenglicol. Los iniciadores térmicos solubles en agua utilizados típicamente en la polimerización en emulsión tal como, pero no limitados a, persulfato de amonio también pueden ser utilizados exitosamente. Los iniciadores redox tales como pero no limitados a, hidroperóxido de ter-butilo o hidroperóxido de eumeno con formaldehído sulfoxilato de sodio o bisulfito de sodio o metabisulfito de potasio también pueden ser utilizados exitosamente. Los iniciadores redox solubles en aceite tales como peróxido de benzoilo con N,N-dimetiltoluidina también pueden ser utilizados exitosamente.

La dispersión de las partículas de polímero ventajosamente tienen dos o más grupos de partículas de polímero dispersadas que resultan en una distribución de tamaño de partícula amplia. Un grupo es de las partículas de polímero de un diámetro promedio por peso de aproximadamente 0.05 a 0.7 µm y más ventajosamente de 0.08 a 0.6 µm. Otro grupo es ventajosamente de 0.7 a 4 µm y más ventajosamente de 1.0 a 3.5 ó 4 µm. Las partículas entre 0.05 y 0.7 µm y algunas de X' las partículas entre 0.7 y 4 µm serán derivadas principalmente del látex y están presentes ventajosamente desde aproximadamente 2 a aproximadamente 20% por peso, más ventajosamente desde por lo menos 10 a 20% por peso de las partículas de polímero totales. En la disposición final de las partículas de polímero, estas partículas a partir del látex, estarán presentes (probablemente en un número menor) como uno o más modos en la distribución del tamaño de partícula. Estos modos en la distribución del tamaño de partícula están presentes ventajosamente a diámetros de 0.05 a 0.6 o 0.7 µm y de 0.7 a 4 mieras y más ventajosamente de 0.1 a 0.5 y 1.0 a 3.5 y de mayor preferencia alrededor de 0.3 y 2.0 µm. De esta forma, por lo menos un modo será menor de 1 µm y por lo menos un modo será mayor de 1 µm. Otro grupo de partículas estará presente, que tiene diámetros de partícula mayores de 4 µm a 100 ó 200 µm. Ya que estas partículas grandes (mayores de 4 µm en diámetro) se describen posteriormente para no esféricas, los valores de diámetro y citados en la presente son diámetros calculados reportados por las mediciones de tamaño de partícula de diseminación de luz dinámica. Estas partículas resultarán en un modo en la distribución del tamaño de partícula ventajosamente de 4 a 100 µm y de preferencia de 6 a 40 µm. Cada uno de estos rangos de tamaño de partícula, tendrán un tamaño de partícula promedio por peso. Ventajosamente, el tamaño de partícula promedio por peso de las partículas de polímero grandes (mayores de 4 µm) será de 5 a 30 veces el tamaño de partícula promedio por peso de las partículas de polímero pequeñas (4 µm o menos) . Ventajosamente, para las dispersiones de polímero con mayor contenido de sólidos, por lo menos 5, 10, , 60 ó 70% por peso del polímero de la dispersión, son estas partículas grandes que tienen un diámetro de por lo menos 4 mieras y más ventajosamente entre 4 y 100 µm. Ventajosamente, por lo menos 70, 80 ó 90% por peso o más de las partículas en la dispersión, caen en los rangos de tamaño pequeño y grande combinados, especificados. Las distribuciones de tamaño de partícula encontradas en las dispersiones del polímero, son diferentes que las distribuciones de tamaño de partícula normal, creadas por polimerizaciones en emulsión o suspensión. Específicamente, en bimodal y multimodal es posible tener por lo menos 30, 35 ó 50% por peso de las partículas que tienen un diámetro promedio mayor de 1 µm y más ventajosamente entre 1 y 4 µm con altos contenidos de sólidos descritos previamente. Una distribución multimodal preferida es de 5 a 30% por peso de las partículas que tienen diámetros entre 5 0.05 y 0.7 µm; de 20 a 70% por peso de las partículas que tienen diámetros de 0.7 a 4 µm; y de 5 a 75% por peso y más ventajosamente de 30 a 75% por peso que tienen diámetros de partícula de 4 a 100 µm. *•• Los diámetros de partícula mencionados en la presente, son aquellos determinados por mediciones de difusión de luz. Estos se correlacionan bien con las mediciones por difusión y sedimentación, cromatografía en columna y examen en un microscopio electrónico. Cuando los tamaños promedio se refieren a sin una base, se prefieren los tamaños promedio por peso. Un modo en una distribución de tamaño de partícula se utiliza para definir un pico o máximos en él. Cuando un modo se define que tiene partículas en él, esto significa que el modo es el diámetro predominante presente en un pico de la distribución de tamaño de partícula. El proceso de esta descripción es la formación de una dispersión estable de partículas de polímero, por polimerización de monómeros insaturados en un látex preformado. El monómero adicional se agrega ya sea en un lote, por adición medida o agregado en incrementos durante un •?- período de tiempo. Por este proceso una porción sustancial de los monómeros agregados son convertidos eventualmente en partículas de polímero grandes (tales como de 2, 4 ó 6 µm a 200 µm) . Es ventajoso agregar el iniciador de radicales 5 libres durante un período de tiempo (por ejemplo durante la polimerización) , o para seleccionar los iniciadores de radicales libres que generan un nivel efectivo de radicales libres durante el transcurso de la polimerización. /*•*' Es ventajoso que los monómeros sean agregados durante un período de tiempo (tal como se miden en) como de aproximadamente 1/2 horas a 24 horas, ventajosamente de 1 hora a 10 horas, y de preferencia de 1-1/2 a 6 horas. También es ventajoso que la temperatura del iniciador seleccionado y la temperatura de polimerización sean tales que los monómeros se conviertan fácilmente a partículas de polímeros durante el período durante el cual los monómeros se agregan. Así, la cantidad de los monómeros sin polimerizar se reduce al mínimo dentro de la dispersión de polímero y el recipiente de reacción durante la polimerización por el aumento o adición continua de monómero y polimerización continua de monómeros a polímeros . Algunas de las partículas del polímero de látex original pueden perderse debido a la aglomeración o coagulación durante este proceso. Sin embargo, un número significativo de las partículas de látex más pequeñas, por ejemplo de 4 µm o menos, son retenidas durante este proceso. La presencia de por lo menos dos modos de diámetros sustancialmente diferentes en la distribución de los diámetros de partícula dentro de una dispersión de partículas de polímero, se atribuye parcialmente con la realización de contenidos de sólidos por arriba de 70% por peso en la forma de líquidos fluibles o pastas. Muchas de las partículas por arriba de 4 µm formadas por el proceso, tienen una forma no esférica debido a su método de formación. Esto resulta en una relación de aspecto promedio para las partículas por arriba de 4 µm de diámetro, ventajosamente por arriba de 1.5 y más preferiblemente por arriba de 2. La relación de aspecto promedio es el promedio de un grupo de partículas de cociente del diámetro más grande sobre el diámetro más pequeño de cada partícula. Estos valores usualmente son determinados por el examen de fotografías de microscopio electrónico de las partículas. El látex utilizado como la fuente primaria de los medios de polimerización es ventajosamente un látex derivado predominantemente de uno o más monómeros de acrilato de alquilo y/o acetato de vinilo. Los otros monómeros descritos previamente para utilizarse en la polimerización también pueden estar presentes en la forma de polímeros o copolímeros en el látex. Ventajosamente, los polímeros del látex tienen por lo menos 50, 70, 80 ó 90% por peso de sus unidades periódicas derivadas de acrilatos de alquilo y/o acetato de vinilo y de preferencia de acrilatos de alquilo que tienen de 4 a 16 átomos de carbono. El látex ventajosamente es un látex estabilizado aniónicamente . Eso significa que el látex es 5 estabilizado principalmente por emulsificadores aniónicos (un término el cual incluye tensioactivos) . Ventajosamente, los polímeros de látex contienen por lo menos 0.05% por peso de unidades periódicas de monómeros de ácido mono y /"-' dicarboxílico insaturado y más ventajosamente de 0.1 ó 0.5 a 10 ó 20% por peso. Los monómeros de ácido carboxílico insaturado incluyen aquellos que tienen hasta 12 átomos de carbono. Tales monómeros incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico y similares. Los medios de látex son ventajosamente de 20 a 70% por peso de sólidos y de mayor preferencia de 50 a 68% por peso de sólidos. El término sólidos se refiere en toda la especificación, a la determinación de los componentes los cuales no se volatilizan fácilmente en una hora a 105°C. Es ventajoso pero no necesario tener dos o más agitadores en el recipiente de reacción. El agitador del recipiente de reacción más ventajosamente es uno capaz de mezclar completamente y homogenizar materiales altamente tixotrópicos, de alta viscosidad tal como se muestra en los ejemplos. El esfuerzo cortante suficiente es ventajoso para mantener el material tixotrópico en un estado (líquido) diluido por esfuerzo cortante. Las partículas no esféricas por arriba de 4 µm en diámetro se forman típicamente a contenidos de sólidos mayores donde existen condiciones de esfuerzo cortante mayores. De esta forma una relación entre 5 las condiciones del mezclado y la morfología de la partícula se sugiere. El agitador está diseñado ventajosamente para llegar a estar en contacto íntimo con las paredes del reactor y para mezclar completamente los materiales dentro del X" reactor. Una cuchilla de mezclado del tipo de ancla es ventajosa. Opcionalmente, no se agregan emulsificadores adicionales con los monómeros adicionales. Se cree que algunos de los emulsificadores del látex son desorbidos de las partículas pequeñas y son adsorbidos en las gotas de monómero en partículas de polímero grandes. Se reconoce que suficiente emulsificador debe estar presente para estabilizar las partículas contra la coagulación catastrófica. De esta forma, si está presente insuficiente emulsificador en el látex, puede agregarse emulsificador adicional durante o después de la adición del monómero o antes de la adición de los monómeros . El término tixotrópico se ha utilizado para definir la dispersión de las partículas de polímero. La dispersión tixotrópica se refiere a una dispersión, en la que la viscosidad medida disminuye por un factor de 5 a 1000, cuando la velocidad de esfuerzo cortante (rpm) del viscosímetro utilizado para probar la viscosidad, está aumentada de 1 rpm a 100 rpm, más ventajosamente para este proceso la viscosidad varía por un factor de 10 a 800 y de preferencia de 15 ó 200. Las viscosidades se miden con un viscosímetro de cono y placa Brookfield, Modelo DVII a 25°C. La temperatura de polimerización para la polimerización de monómeros en el látex, es ventajosamente de 20 ó 40 a 100°C, más ventajosamente de 50 a 100°C y de preferencia de 65 a 95°C. Las dispersiones anteriores pueden ser formuladas en formulaciones de calafateo, de poca contracción, especialmente formulaciones libres de materiales orgánicos volátiles o materiales orgánicos poco volátiles a base de agua. La formulación de calafateo puede incluir materiales de relleno inorgánicos tales como yeso, talco, dióxido de titanio (disponibles en muchas formas como un pigmento blanco) , óxido de zinc y arcillas de caolín. Estos materiales de relleno pueden estar presentes en concentraciones de hasta 70% por peso de los sólidos. La formulación de calafateo puede incluir varios plastificantes tales como polímeros u oligómeros de bajo peso molecular (es decir menos de 10,000; 20,000; ó 30,000 de peso promedio de peso molecular), los cuales son compatibles con uno o más de los polímeros de la dispersión de polímero. Sirven para ablandar la composición de polímero. La formulación de calafateo puede incluir biocidas (tales como fungicidas y mildewcidas) , estabilizadores para la luz U.V. , antioxidantes, promotores de la adhesión, modificadores de la viscosidad (los cuales aumentan o disminuyen la viscosidad) agentes coalescentes y agentes de reticulación. De preferencia, por lo menos de 60, 70, 80 ó 90% por peso de los sólidos de la formulación de calafateo son las partículas poliméricas de la dispersión. (Obsérvese que los solidos aquí se refieren a los componentes no volátiles a 105°C durante 1 hora) . Ventajosamente, el calafateo libera menos de 25 ó 30, de preferencia menos de 20 ó 15% por peso de materiales volátiles, (orgánicos y agua) durante el secado a 105°C durante 1 hora. Ventajosamente, el calafateo tiene una capacidad de extrusión por ASTM D2452 a 1.40 kg/cm2 (20 psi) con un orificio de 0.26 cm (0.104 pulgadas) de menos de 400 segundos a 25°C, más ventajosamente de 10 a 400 segundos y de preferencia de 20 a 100 ó 200 segundos. La dispersión del polímero puede tener polímeros que tienen dos o más valores Tg separados. Los valores de Tg bajos son ventajosos para la flexibilidad de baja temperatura, sin embargo pueden ser pegajosos a temperaturas mayores. Al seleccionar los monómeros apropiados para el látex y polimerización, pueden estar presentes polímeros separados en dos o más fases en el calafateo dando dos /;?< valores de Tg y ambas de flexibilidad a bajas temperaturas y poca pegajosidad en una formulación. EJEMPLOS Los Ejemplos 1, 2, 3 y 4 muestran como las 5 dispersiones de polímero de esta invención se prepararon a un contenido de sólidos de 72, 79, 80 y 87 por ciento. PROCEDIMIENTO Una solución 50:50 de agua desionizada e hidróxido de amonio concentrado (29-30 % por peso de NHd se preparan y se agregan en gotas a un látex carboxilado con agitación vigorosa para ajustar el pH del látex a aproximadamente 6.0. El látex parcialmente neutralizado se agrega entonces a un reactor y se agita bajo nitrógeno a 100 rpm. En una preparación de laboratorio típica se utiliza como el reactor una marmita de resina forrada, de 4 litros. Un agitador activado eléctricamente de alto momento de torsión, de baja velocidad equipado con una cuchilla de tipo de ancla se utiliza para la agitación. La temperatura se controló utilizando un baño de calentamiento/enfriamiento externo el cual hace circular una mezcla de agua/glicol a través del forro de la marmita de resina. El látex se calentó a 75°C y una solución de laurilmercaptano, peroxineodecanoato de t- amilo, acrilato de etilo y acrilato de butilo se agregó durante un período de 1.5 horas. La temperatura del lote se mantuvo en el rango de 75-85°C durante toda la adición.

Quince minutos después de que se termina la adición, se agregó hidroperóxido de t-butilo (1.43 g) y el enfriamiento se inicia. El hidroperóxido de t-butilo fue la primera mitad del sistema eliminador redox utilizado para reducir el nivel del monómero libre sin reaccionar a un nivel aceptable. Cuando la temperatura del lote alcanzó 50°C, una solución de 33.3% por peso de formaldehído-sulfoxilato de sodio, agua desionizada y 33.3% por peso de tensioactivo aniónico se agrega. El formaldehído-sulfoxilato de sodio cataliza al hidroperóxido de t-butilo haciéndolo que forme radicales libres que contienen especies, las cuales reaccionan con cualquier monómero libre residual. El lote se agita durante 1 hora más a 50°C tiempo durante el cual el monómero residual fue eliminado (consumido) , luego se enfría a temperatura ambiente y se retira del reactor. El polímero resultante fue muy tixotrópico. La distribución del tamaño de partícula fue multimodal . El medio de látex inicial para los Ejemplos 1, 2, 3 y 4 es un látex acrílico carboxilado que tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 66 por ciento por peso y un pH de aproximadamente 2 y una viscosidad de aproximadamente 200 cp. Está disponible comercialmente de BFGoodrich Company bajo el nombre comercial CarbobondMR XPD 2254. En una polimerización continua una porción del polímero previamente formado podría agregarse al reactor y calentarse a la temperatura de reacción adecuada bajo una cubierta de nitrógeno. Ambos de la solución de monómero y látex entonces serían bombeados en el reactor a una velocidad apropiada y el polímero que reaccionó sería bombeado fuera de la parte inferior del reactor a una velocidad que acopla la velocidad combinada del látex y la adición del monómero. Este tipo de esquema de reacción sería muy similar a un establecimiento de CSTR (reactor de tanque con agitación continua) . Un reactor de tipo de gasto de tipo pistón también podría utilizarse.

Tabla I Ejemplo 1 72.0 Por ciento de Sólidos del Polímero La dispersión final tuvo una viscosidad de cono y placa (Brookfiel Moldeo No. DVII) de 600 cps a 100 rpm (23.88°C (75°F)) y 4,500 cps a 1 rpm (23.88°C (75°F) ) . La distribución del tamaño de partícula de esta dispersión fue típicamente bimodal con un modo centrado de 0.4 a 0.7 mieras y otro modo centrado de 1 a 3 mieras. Las películas totalmente coalescidas y secas de esta dispersión, mostró dos temperaturas de transición de vidrio, una de -21 a -23 °C y una de -30 a -31 característica de diferentes copolímeros de acrilato. Las temperaturas de transición de vidrio se midieron utilizando un calorímetro de barrido diferencial Perkin Elmer Modelo DSC7 utilizando una velocidad de calentamiento/enfriamiento de 10°C/minuto. Tabla II Ejemplo 2 79.72 Por ciento de Sólidos del Polímero /*- La dispersión final tuvo una viscosidad de cono y placa (Brookfiel Moldeo No. DVII) de 6,000 cps a 100 rpm (23.88°C (75°F)) y 3,000 a 1 rpm (23.88°C (75°F) ) . Las películas totalmente coalescidas y secas de esta dispersión mostraron dos temperaturas de transición de vidrio separadas como en el Ejemplo 1. La distribución del tamaño de partícula de esta dispersión fue típicamente bimodal con un modo centrado de 0.4 a 0.7 mieras y el segundo modo centrado de 2 a 3 mieras. Tabla lll Ejemplo 3 87.17 Por ciento de Sólidos del Polímero La dispersión final tiene una viscosidad de cono y placa (Brookfiel Moldeo No. DVII) de <10,000 cps a 100 rpm (23.88°C (75°F)) y >100,000 cps a 1 rpm (23.88°C (75°F) ) . El polímero presentó buena estabilidad durante el almacenamiento 5 a largo plazo. El polímero se extendió fácilmente en películas delgadas. La distribución del tamaño de partícula de esta dispersión fue típicamente trimodal con un modo centrado de 0.4 a 0.7 mieras, un modo centrado de 2 a 4 f- mieras y un tercer modo centrado de 8 a 30 mieras. Las películas totalmente coalescidas y secas de esta dispersión, muestran dos temperaturas de transición de vidrio separadas como en los Ejemplos 1 y 2. Un látex similar al Ejemplo 3 se prepara utilizando el mismo procedimiento y receta, pero sustituyendo como el látex inicial RhoplexMR 2620 (látex disponible comercialmente) del Rohm and Haas a 62 por ciento por peso de sólidos y que tiene una composición de monómero similar a CarbobondMR. La dispersión de polímero resultante tiene un 85.8 por ciento por peso de sólidos y una viscosidad a pH de 6 similar a la del Ejemplo 3. Otro látex similar al Ejemplo 3 se prepara utilizando el mismo procedimiento y receta pero sustituyendo como el látex inicial Acronal V275MR de BASF a 65 por ciento por peso de sólidos y que tiene una composición de monómero similar a CarbobondMR más un poco en por ciento por peso de acrilonitrilo. La dispersión del polímero resultante tiene 86.5 por ciento por peso de sólidos y una viscosidad a un pH de 6 similar al Ejemplo 3. Ejemplo 4 Un ejemplo de una polimerización utilizando solamente acrilato de butilo y el segundo monómero agregado se muestra en la Tabla IV. Esta polimerización utilizó el mismo látex inicial que en los Ejemplos 1, 2 y 3. También se utilizó el mismo procedimiento que en los Ejemplos 1, 2 y 3.

Tabla IV Ejemplo 4 79 % de Sólidos del Polímero de Acrilato de Butilo. Polímero de la Segunda Etapa La dispersión final tuvo una viscosidad de cono y placa (Brookfiel Moldeo No. DVII) de 6,100 cps a 100 rpm (23.88°C (75°F)) y 70,000 cps a 1 rpm (23.88°C (75°F) ) . La distribución del tamaño de partícula de esta dispersión fue típicamente trimodal con un modo centrado de 0.4 a 0.7 mieras, otro modo centrado de 2 a 4 mieras y un tercer modo centrado de 8 a 30. Las películas totalmente coalescidas y secas de esta dispersión, muestran dos temperaturas de transición de vidrio separadas, una de -21 a -23°C la cual es característica del látex inicial y otra de -45 a -53 °C la cual es característica del acrilato de polibutilo. Las temperaturas de transición de vidrio se midieron utilizando un calorímetro de barrido diferencial Perkin Elmer Modelo DSC7 utilizando una velocidad de calentamiento/enfriamiento de 10°C/minuto. Las películas secas de esta dispersión, presentan ambas de flexibilidad a baja temperatura esperada de un material tal como acrilato de polibutilo con una Tg de -45 a -53°C, así como también menor superficie pegajosa asociada con un polímero de Tg mayor tal como el látex inicial . Ejemplo 5 Un ejemplo de una polimerización utilizando un látex inicial del tipo de acetato de vinilo se ilustra en la Tabla V. El procedimiento para preparar este polímero fue idéntico a aquel utilizado para un látex inicial acrílico. El látex utilizado en este ejemplo es un látex de etileno-acetato de vinilo disponible comercialmente, fabricado por Air Products, Inc. El látex tiene el nombre comercial de AirflexR 500. Este látex tuvo un contenido de sólidos de 55% por peso, un pH de 4.9 como se recibió y una Tg de 5°C. s+* Tabla V 82.3 Por ciento de Sólidos del Polímero de Acetato de Vinilo - Acrilato r \ La dispersión final tuvo un contenido de sólidos de 82.3% por peso. Esta dispersión tuvo una viscosidad de cono y placa (Brookfiel Moldeo No. DVII) de menos de 20,000 cps a 50 rpm (23.88°C (75°F) ) y menos de 1,000,000 cps a 1 rpm (23.88°C (75°F) ) . Ejemplo 6 Las micrografías de la Figura 1 muestran una serie de dispersiones de polímero húmedo preparadas en forma similar a los Ejemplos 1-4, que han sido intercaladas entre dos portaobjetos de microscopio. Estos polímeros no se diluyeron. Esta micrografía muestra el rango en la distribución del tamaño de partícula y morfología que puede lograrse en el rango de pH y sólidos mostrados por las muestras A-K en la siguiente Tabla VI.

Ejemplo 7 Una formulación de material sellador típica utilizando una dispersión de partículas de polímero de esta descripción se muestra en lo siguiente: Tabla Vil El material sellador se formuló utilizando un mezclador planetario que tiene una capacidad de trabajo de aproximadamente 2.84 litros (3/4 galones) y capaz de manejar materiales viscosos, tixotrópicos que tienen capacidad mezclado al vacío. El mezclador utilizado tiene velocidades de mezclado variable de 40 a 200 rpm. La dispersión de las partículas de polímero, fungicida y glicoles se agregan al mezclador y se mezclan hasta que están uniformes, usualmente de 5-10 minutos. Entonces se agregan el aceite mineral, el epoxi silano y el mildeweida y se mezclan hasta que están uniformes. El pH del lote entonces se ajusta con una mezcla de 50/50 de amoníaco concentrado/agua desionizada al pH del lote final deseado, el cual estuvo típicamente entre 6.5 a 8.0. El material entonces se mezcla al vacío durante 20 minutos para eliminar cualquier aire del material sellador. Entonces el material se envasa en cartuchos. Ejemplo 8 Varios ejemplos de las Patentes de los Estados Unidos 4,130,523 ('523) se prepararon para comparar los valores de viscosidad generados a diferentes contenidos de sólidos con las viscosidades generadas por el método de esta descripción. Las viscosidades se muestran en lo siguiente.

La dispersión de las partículas de polímero es útil como una fuente de polímero en bloque o como un látex alternativo para un látex convencional. Puede ser utilizada para operaciones de moldeo o formación, como un material tixotrópico para membranas flexibles o rígidas o en recubrimientos o en materiales selladores. Un material sellador formulado a partir de la dispersión de las partículas de polímero es útil como un material tixotrópico para membranas flexibles o rígidas o recubrimientos, o como un material sellador o material de calafateo tixotrópico. El material de calafateo se utiliza en la construcción o mantenimiento de residencias o comercios. Funciona para sellar los intersticios ya sea un material estructural o entre dos o más materiales estructurales o funciona para llenar juntas de expansión en estructuras de concreto u otras estructuras de construcción. Los compuestos de calafateado y los materiales selladores de acuerdo con la invención, pueden ser aplicados con pistola o extruidos o formados en cualquier otra forma en diferentes perfiles con el equipo convencional tales como pistolas de calafateo y tubos de calafateo. Pueden formularse ventajosamente para tener valores del volumen de contracción de aproximadamente 5 a 30% y más ventajosamente de 8 a 20%. Estos compuestos de calafateo tienen menor contracción, alargamiento elevado, módulo bajo, buena adherencia a una diversidad de sustratos y un secado rápido a una superficie de poca pegajosidad. No se manchan y forman un calafateado seco que es fácilmente recubierto con látex tradicional o recubrimientos comerciales a base de aceite. Aunque de acuerdo con los Estatutos de Patentes, el mejor modo preferido y la modalidad preferida se han establecido, el alcance de la invención no está limitado a ellos, sino por el contrario por el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (36)

1. /'-, REIVINDICACIONES 1. Una dispersión de polímero con alto contenido de sólidos, caracterizada porque comprende; una dispersión acuosa que es de por lo menos 77 por 5 ciento por peso de partículas de polímero discretas polimerizadas a partir de monómeros, que comprenden por lo menos 50% por peso de monómeros de acrilato que tienen de 4 a 16 átomos de carbono y/o acetato de vinilo: las dispersiones tienen una distribución de tamaño de partícula con dos o más 10 modos, en la que un modo de la distribución del tamaño de partícula tiene partículas de los diámetros entre 0.05 a 4 µm y otro modo tiene partículas de diámetros entre por arriba de 4 a 100 µm y en la que las partículas de diámetros entre 4 a 100 µm se forman por polimerización de los monómeros de 15 acrilato o acetato de vinilo en presencia de un látex.
2. 2. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los partículas de monómero discretas son de 77 por ciento a 92 por ciento por peso de la dispersión, en la que 20 un modo de la distribución del tamaño de partícula está entre 1.0 a 3.5 µm, en la que otro modo de la distribución del tamaño de partícula tiene partículas grandes de 4 a 6 µm y en la que las partículas por arriba de 4 µm tienen una relación de aspecto promedio entre el diámetro más grande y más 25 pequeño de cada partícula grande de por lo menos 1.5.
3. 3. Una dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque los monómeros son por lo menos 70% por peso de uno o más monómeros de acrilato y/o monómeros de acetato de vinilo, los monómeros de acrilato que son de la estructura
4. CH2=CR1-C-OR2 donde R-j^ es H o metilo y R2 es un alquilo de 1 a 13 átomos de carbono. 4. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la relación de aspecto promedio es de por lo menos 2.0.
5. 5. Una dispersión de polímero con alto contenido de sólidos, caracterizada porque comprende; una dispersión acuosa que es por lo menos 77 por ciento por peso de partículas de polímero descritas polimerizadas a partir de monómeros que son por lo menos 50 por ciento por peso de uno o más de monómeros de acrilato que tienen de 4 a 16 átomos de carbono y/o acetato de vinilo, la dispersión tiene una distribución de tamaño de partícula, la distribución del tamaño de partícula tiene por lo menos un modo en la distribución del tamaño de partícula entre 0.05 y 0.7 µm y por lo menos otro modo entre 0.7 µm y 100 µm y en la que la distribución del tamaño de partícula tiene por lo menos 20 por ciento por peso de partículas mayores de 1 µm en diámetro, las partículas se forman por polimerización de los monómeros de acrilato o acetato de vinilo en presencia de un látex.
6. 6. La dispersión del polímeros con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque las partículas por arriba de 1 µm en diámetro son por lo menos 35 por ciento por peso de las partículas totales.
7. 7. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque las partículas por arriba de 1 µm en diámetro son por lo menos 50 por ciento por peso de las partículas totales.
8. 8. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque los monómeros de las partículas del polímero son por lo menos 70 por ciento por peso de uno o más monómeros de acrilato y/o uno o más monómeros uno o más monómeros de éster vinílico.
9. 9. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada por lo menos 30 por ciento por peso de las partículas totales están entre 1 y 4 µm.
10. 10. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada por que tiene por lo menos 80 por ciento por peso de partículas de polímero discretas.
11. 11. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada por que la distribución de tamaño de partícula tiene por lo menos un modo entre 0.7 y 4 µm y por lo menos otro modo entre 4 µm y 100 µm, en la que la distribución del tamaño de partícula tiene por lo menos 20 por ciento por peso de partículas por arriba de 1 µm en diámetro y por lo menos 15 por ciento por peso de las partículas están por arriba de 4 µm en diámetro.
12. 12. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque por lo menos 35 por ciento por peso de las partículas están por arriba de 1 µm en diámetro y por lo menos 15 por ciento por peso de las partículas están por arriba de 4 µm en diámetro.
13. 13. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque por lo menos 50 por ciento por peso de las partículas están por arriba de 1 µm en diámetro y por lo menos 25 por ciento por peso de las partículas están por arriba de 4 µm en diámetro.
14. 14. Una dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque las partículas de polímero discretas son por lo menos 80 por ciento por peso de la dispersión.
15. 15. Una dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque las películas secas de la dispersión tienen dos o más valores de transición de vidrio separados de dos a 100°C, cuando se miden por calorimetría de barrido diferencial a una velocidad de aumento en la temperatura de 10°C por minuto.
16. 16. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque las películas secas de la dispersión tienen dos o más valores de transición de vidrio separados por 2 a 100°C, cuando se miden por calorimetría de barrido diferencial a una velocidad de aumento de la temperatura de 10°C por minuto.
17. 17. Una dispersión de polímero con alto contenido de sólidos, caracterizada porque comprende: por lo menos 77 por ciento por peso de partículas de polímero discretas que están formadas del producto de la reacción de la polimerización de los monómeros insaturados en presencia de un látex, los monómeros insaturados que son por lo menos 50 por ciento por peso de uno o más monómeros de acrilato que tienen de 4 a 16 átomos de carbono y/o acetato de vinilo, en la que las partículas de polímero discretas tienen una distribución de tamaño de partícula de por lo menos dos modos, con un modo que es menos de 1 µm y un modo mayor que 1 µm en diámetro .
18. 18. La dispersión de polímero con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque una película seca de la dispersión tiene por lo menos dos valores Tg como se midieron por calorimetría de barrido diferencial, cuando se calientan a 10°C por minuto y por lo menos dos valores Tg que varia de 2 a 100°C y uno de los valores Tg que es característico del polímero dispersado a partir del látex y uno de los valores Tg que es característico de las partículas de polímeros discretas formadas de los monómeros agregados .
19. 19. Una dispersión con alto contenido de sólidos de partículas de polímero, caracterizada porque comprende: partículas de polímero grandes que son el producto de la reacción de la polimerización de radicales libres de uno o más monómeros insaturados en un látex a base de agua, los monómeros insaturados son por lo menos 50% por peso de uno o más monómeros de acrilato que tienen de 4 a 16 átomos de carbono y/o acetato de vinilo, las partículas grandes tienen diámetro de partícula por arriba de 4 µm y en la que las partículas de polímero grades tienen una relación de aspecto promedio entre un diámetro más grande y más pequeño de cada partícula de por lo menos 1.5 y las partículas de polímero residuales del látex a base de agua, las partículas de polímero residuales que tienen un diámetro de partícula de peso promedio de menos de 4 µm y que es el producto de la polimerización de los monómeros y en la que por lo menos 50% por peso de los monómeros utilizados para formar el látex son uno o más de los monómeros de acrilato y/o éster vinílico, en la que las partículas de polímero son por lo menos 77% por peso de la dispersión.
20. 20. Una dispersión con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque las partículas de polímero tienen una distribución de tamaño de partícula, en la que la distribución es multimodal que tiene por lo menos un modo a un diámetro de menos de 3-5 µm y por lo menos un modo a un diámetro mayor de 4 µm.
21. 21. La dispersión con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la relación de aspecto es de por lo menos 2.0.
22. 22. La dispersión con alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque las partículas de polímero consisten de por lo menos 70% por peso de unidades periódicas de acrilato de uno o más monómeros de acrilato de la estructura CH2=CR1-C-OR2 donde R-^ es H o metilo y R2 es un alquilo de 1 a 13 átomos de carbono.
23. 23. La dispersión de alto contenido de sólidos de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el 5 látex es un látex a base de agua, el látex incluye de 0.1 a *"' 10% por peso de ácido mono o dicarboxílico insaturado basado en el polímero y en la que el pH del látex ante de la polimerización es de 3 a 9.
24. 24. La dispersión de alto contenido de sólidos de 10 conformidad con la reivindicaciones 1, 5, 17 y 19, caracterizada porque el polímero formado de los monómeros de acrilato o acetato de vinilo es sustancialmente un polímero no cristalino que tiene una Tg de 0°C o menos.
25. 25. Una composición para calafateo o selladora, 15 caracterizada porque comprende: a) una dispersión polimérica la cual es por lo menos 77% por peso de partículas de polímero en un medio que comprende agua, en la que las partículas de polímero tienen una distribución de tamaño de partícula que tiene partículas 20 de diámetro de 4.0 µm o más, y en las partículas de diámetro de 4.0 µm o más no tienen forma esférica, de tal manera que tienen una relación de aspecto promedio entre el diámetro más grande y más pequeño de cada partícula de por lo menos 1.5 y en la que las partículas de la dispersión están formadas de por lo menos 50% por peso de unidades periódicas de uno o más monómeros de acrilato y/o acetato de vinilo, por lo que las partículas se forman por polimerización del acrilato o monómeros de acetato de vinilo en presencia de un látex.
26. 26. Una composición para calafateo y/o selladora de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque las partículas de polímero son de por lo menos 80% por peso de la dispersión polimérica, en la que las partículas de diámetros de 4.0 µm o más son de por lo menos 80% por peso de la dispersión polimérica, en la que las partículas de los diámetros de 4.0 µm o más son de por lo menos 30% por peso de la dispersión polimérica y en la que la dispersión incluye por lo menos 10% por peso de las partículas de diámetro de menos de 4 µm.
27. 27. Una composición para calafateo y/o selladora, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada porque la capacidad de extrusión de la composición por AST D2453 a 0.137MPa (20 psi) con un orificio de 2.64 milímetros (0.104 pulgadas) es menor de 400 segundos a 25°C.
28. 28. Una composición para calafateo y/o selladora, de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque las partículas de polímero son de por lo menos 70% por peso de unidades periódicas de acrilato a partir de los monómeros de acrilato de la estructura CH2=CR1-C-OR2 5 donde R-^ es H o CH3 y R2 es un alquilo de 1 a 3 X-r átomos de carbono.
29. 29. Un proceso para formar una dispersión de partículas de polímero con alto contenido de sólidos, caracterizado porque comprende: 10 agregar y polimerizar los monómeros polimerizables por radicales libres en un látex, que tiene partículas de polímero en él, los monómeros comprenden por lo menos 50% por peso de uno o más de los monómeros de acrilato y/o acetato de vinilo y el látex comprende por lo menos 50% por peso de 15 unidades periódicas de uno o más monómeros de acrilato y/o acetato de vinilo, formar partículas no esféricas grandes de un diámetro de partícula de peso promedio de 4 µm o más, las partículas grandes tienen una relación de aspecto promedio 20 entre un diámetro más grande y más pequeño de cada partícula de por lo menos 1.5.
30. 30. El proceso de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque la dispersión de partículas de polímero de látex y las partículas no esféricas grandes tienen una distribución de tamaño de partícula y la distribución del tamaño de partícula es multimodal, que tiene uno o más modos que tienen un diámetro menor que o igual a 4 µm y uno o más modos que tienen un diámetro mayor de 4 µm y en el que las partículas que tienen un diámetro por arriba de 4 µm son por lo menos 30% por peso de las partículas de la distribución del tamaño de partículas y las partículas de un diámetro menor de 4 µm son por lo menos 10% por peso de las partículas de la distribución del tamaño de partículas.
31. 31. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el proceso se lleva a cabo en un mezclador capaz de mezclar efectivamente los materiales que tienen viscosidades de cono y placa a 25°C y 20 rpm de por lo menos 10,000 a 70,000 mPa.
32. 32. Una dispersión de partículas de polímero, caracterizada porque comprende: una dispersión acuosa de por lo menos 77 por ciento por peso de las partículas, las partículas comprenden por lo menos 50% por peso de unidades periódicas de uno o más monómeros de acrilatos y/o acetato de vinilo, la dispersión acuosa que tiene una viscosidad de menos de 30,000 mPa a 24°C, 20 rpm con un viscosímetro de cono y placa, las partículas se forman por la polimerización de los monómeros de acrilato o acetato de vinilo en presencia de un látex.
33. 33. La dispersión de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada porque el polímero se deriva 5 de la polimerización in situ de monómeros, que comprende por lo menos 50% por peso de acrilatos de alquilo, en el que la porción alquilo tiene de 1 a 12 átomos de carbono.
34. 34. Una composición para calafateo o selladora caracterizada porque comprende: 10 una dispersión acuosa que tiene por lo menos 77 por ciento por peso de partículas de polímeros discretas polimerizadas a partir de monómeros que son por lo menos 50 por ciento por peso de uno o más monómeros de acrilato, que tienen de 4 a 16 átomos de carbono y/o acetato de vinilo, la 15 dispersión tiene una distribución de tamaño de partícula, la distribución del tamaño de partícula tiene por lo menos un /'* modo en la distribución del tamaño de partícula entre 0.05 y 0.7 µm y por lo menos otro modo entre 0.8 µm y 100 µm y en el que la distribución del tamaño de partícula tiene por lo 20 menos 20 por ciento por peso de partículas mayores de un diámetro de 1 µm, las partículas se forman por la polimerización de los monómeros de acrilato o acetato de vinilo en presencia de un látex.
35. 35. La composición de calafateo o selladora de 25 conformidad con la reivindicación 34, caracterizada porque la composición incluye un mildeweida o fungicida y se envasa en cartuchos .
36. 36. Una composición para calafateo o selladora de conformidad con la reivindicación 34, caracterizada porque la distribución del tamaño de partícula tiene por lo menos un modo entre 0.7 y 4 µm de diámetro y por lo menos un modo entre 4 y un diámetro de 100 µm y en la que la distribución del tamaño de partícula tiene por lo menos 20% por peso de partícula por arriba de 1 µm de diámetro y por lo menos 15% por peso de las partículas por arriba de 4 µm en diámetro. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un método para polimerizar predominantemente un o más monómeros de acrilato y/o acetato de vinilo en presencia de un látex resulta en dispersiones con alto contenido de sólidos de partículas de polímero con viscosidades menores que las observadas tradicionalmente. Un % significativo de monómeros agregados puede estar presente en partículas grandes, que no tienen formas esféricas. Algunas de las partículas de látex originales son retenidas durante la polimerización y este aumento del contenido de sólidos y disminución de la viscosidad por el empaquetado en los intersticios entre las partículas grandes. El contenido de solidos de polímero total puede variarse fácilmente de 70 a 92 o más % por peso, los cuales son mayores que los logrados en cualquiera de las polimerizaciones acuosa reportadas previamente. Las viscosidades a contenidos de sólidos muy elevados llegan a ser similares a una pasta, pero los materiales aún son estables durante el almacenamiento y además manejarse sin romper la dispersión en una porción de polímero aglomerada y el agua liberada. Las dispersiones son útiles para formar materiales selladores, membranas, etc., ya sea con o sin otros aditivos. Un uso preferido es como un compuesto para calafateo a base de agua y acrilato, donde el alto contenido de sólidos y la tixotropía de la dispersión permite la formación de un calafateo a base de agua con poca contracción.