MXPA99007015A - Proceso mejorado de polimerizacion en emulsion utilizando sales de amina etilenicamente insaturadas de acidos sulfonicos, fosforicos y carboxilicos - Google Patents
Proceso mejorado de polimerizacion en emulsion utilizando sales de amina etilenicamente insaturadas de acidos sulfonicos, fosforicos y carboxilicosInfo
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Abstract
Se proporciona un método mejorado para la elaboración de polímeros, en donde el método utiliza al menos un monómero etilénicamente insaturado y al menos un agente activo de superficie, polimerizable. El agente activo de superficie, polimerízable es capaz de realizar la copolimerización. con monómeros tradicionales y es preferentemente sustancialmente consumido de manera completa durante el curso de la po1imerización. Los polímeros producidos mediante el método de la presente invención son muy adecuados para el uso en recubrimíentos, adhesivos, senadores, elastómeros.
Description
PROCESO MEJORADO DE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
UTILIZANDO SALES DE AMINA ETILENICAMENTE INSATURADAS
DE ÁCIDOS SULFONICOS, FOSFÓRICOS Y CARBOXILICOS
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un proceso mejorado de polimerización en emulsión que utiliza sales de amina etilénicamente insaturadas de ácidos sulfónicos, fosfóricos y carboxílicos. Más específicamente, la invención se refiere a los procesos de polimerización en emulsión los cuales utilizan sales de amina etilénicamente insaturadas de ácidos alquilbencensulfónicos, ácidos alquilolefinsulfónicos , esteres de ácido alquilalcoholsulfúrico, o esteres de ácido alquilacoholsulfúrico alcoxilado, ácidos grasos, y esteres de ácidos grasos de fosfato, o mezclas de los mismos, para formar polímeros, partículas poliméricas sólidas discretas y látex.
REF.: 30965
Descripción de la Técnica Anterior
La polimerización en emulsión de los monómeros etilénicamente insaturados para formar partículas poliméricas sólidas, discretas, para el uso en aplicaciones de recubrimiento, de sellado, de adhesivos y/o de elastómeros (CASE) es bien conocida en la técnica. La polimerización en emulsión convencional de los monómeros etilénicamente insaturados emplea uno o más surfactantes solubles en agua para emulsificar los monómeros y los productos poliméricos resultantes, por ejemplo, látex. Los monómeros utilizados en las reacciones de polimerización en emulsión son en general insolubles en agua, pero en algunos casos pueden ser solubles en agua. Durante una polimerización en emulsión típica, se utiliza un surfactante para suspender porciones pequeñas del monómero en una fase acuosa continua o se i-continua. Típicamente, las moléculas monoméricas son suspendidas como esferas pequeñas en la fase acuosa, en donde la polimerización tiene lugar dentro de esferas pequeñas. Los agentes activos de superficie solubles en agua, por ejemplo, surfactantes, utilizados típicamente en reacciones de polimerización en emulsión son surfactantes
aniónicos, no iónicos y catiónicos o una mezcla de los mismos. Las partículas poliméricas formadas por el proceso de polimerización en emulsión son típicamente utilizadas en aplicaciones de recubrimiento, de sellado, de adhesivo y/o de elastómeros (CASE) . En una reacción de polimerización en emulsión tradicional, el surfactante no se llega a unir químicamente a las partículas poliméricas por formación de enlace carbono-carbono sino más bien permanece en la solución del producto de partículas poliméricas después de que la reacción de polimerización en emulsión se completa, por ejemplo, todo el o los monómeros reaccionan. El surfactante sin reaccionar puede tener un efecto dañino sobre la solución del producto polimérico, ya que éste puede interferir con el funcionamiento de los productos de polimerización en aplicaciones de CASE; la suspensión de las partículas poliméricas puede llegar a desestabilizarse con el tiempo y sufrir coagulación no deseada. El surfactante sin reaccionar puede provocar desprendimiento no deseado de un recubrimiento de pintura de látex sobre un sustrato, y resistencia disminuida a la humedad y al fregamiento o fricción en otras diversas aplicaciones
de CASE. Además, el surfactante residual puede provocar una 'pérdida de brillo" no deseable que conduce a irregularidades superficiales en un material CASE resultante que es aplicado a un sustrato. Han sido realizadas diversas propuestas en la técnica anterior para emplear un surfactante polimerizable como un agente activo de superficie durante una reacción de polimerización en emulsión. La Patente Norteamericana No. 5,478,883 (incorporada en la presente por referencia, en su totalidad) describe el uso de surfactantes no iónicos solubles en agua, polimerizables, etilénicamente insaturados, formados mediante la reacción de un compuesto de dialilamina con óxido de etileno, óxido de propileno u óxido de butileno, en reacciones de polimerización en emulsión. De manera similar, la Patente Norteamericana No. 5,162,475 (incorporada en la presente por referencia) proporciona compuestos activos de superficie polimerizables, de poli (alquilenoxi) , alfa-beta-etilénicamente insaturados, para el uso en polimerización en emulsión. Para ejemplos adicionales de los surfactantes polimerizables para el uso en los
procesos de polimerización en emulsión, ver las Patentes Norteamericanas Nos. 4,377,185 y 4,049,608. Las soluciones a los problemas tradicionales de los surfactantes no polimerizables, encontrados en la realización de un proceso de polimerización en emulsión son numerosas. La Patente Norteamericana No. 3,941,857 describe el uso de resinas epóxicas que reaccionan con el surfactante aniónico, catiónico o no iónico, residual. Los compuestos polimerizables tales como el alcohol alílico (y esteres del mismo) han sido encontrados como no efectivos, debido a la formación de altos niveles indeseables de coágulo en el producto final de polimerización en emulsión. Además, ver la Patente Norteamericana No. 4,224,455. De este modo, existe una necesidad para un proceso de polimerización en emulsión para formar polímeros y partículas poliméricas discretas que son muy adecuadas para el uso en 'aplicaciones de CASE.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención utiliza un novedoso grupo de compuestos en la forma de sales de amina etilénicamente insaturadas de ácidos sulfónicos, fosfóricos y carboxílicos, las cuales muestran
actividad superficial, por ejemplo, son surfactantes. Se ha descubierto que estos compuestos funcionan como surfactantes reactivos, por ejemplo, agentes activos de superficie en procesos de polimerización, particularmente procesos de polimerización en emulsión. Los agentes activos de superficie de la presente invención son capaces de polimerizarse consigo mismos (para formar agentes activos de superficie ho opoliméricos ) y/o son capaces de copolimerizarse con otros monómeros etilénicamente insaturados del tipo que son comúnmente empleados en los procesos de polimerización. Los agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados en la presente invención son preparados a partir de materias primas económicas, fácilmente disponibles, y en general, su preparación no requiere ningún manejo o equipo especial. Los agentes activos de superficie de la presente invención son preparados a partir de materias primas económicas, fácilmente disponibles, y en general, su preparación no requiere ningún manejo o equipo especial. Los agentes activos de superficie polimerizables pueden ser preparados en un modo por lote o en modo continuo; éstos pueden ser preparados al poner en contacto la amina etilénicamente
insaturada con el ácido, o poniendo en contacto el ácido con la amina etilénicamente insaturada. Por poner en contacto se entiende que el o los ácidos son agregados a la o las aminas etilénicamente insaturadas y los componentes se mezclan, o la o las aminas etilénicamente insaturadas se agregan al o a los ácidos y los componentes se mezclan. Típicamente, después de la mezcla, el ácido y la base se combinan para formar una sal de amina. Como es conocido por aquellos de experiencia en la técnica, después de la mezcla del ácido y de la base nitrogenada conjuntamente, la base nitrogenada se vuelve un ácido conjugado y el ácido se vuelve una base conjugada. En consecuencia, se proporciona un método mejorado para la formación de polímeros utilizando agentes activos de superficie, polimerizables, detallados en la presente. En general, el método mejorado comprende: a) la preparación de una mezcla que comprende: i) al menos un monómero etilénicamente insaturado; ii) al menos un agente activo de superficie, polimerizable;
en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es una sal de amina o compuesto de nitrógeno cuaternario que comprende: a) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y b) al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada comprende al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; y b) la polimerización de la mezcla; en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es capaz de realizar la polimerización consigo mismo, la polimerización con el monómero etilénicamente insaturado o la copolimerización con la partícula polimérica parcialmente polimerizada. Algo más preferentemente, el átomo de nitrógeno está ligado covalentemente, directa o indirectamente, a la porción etilénicamente insaturada de la base nitrogenada. También preferentemente, el agente activo de superficie, polimerizable, está en la forma de una sal de amina, en vez de un compuesto de nitrógeno cuaternario. Los polímeros preparados utilizando los agentes activos de superficie polimerizables de la
presente invención pueden ser utilizados como el componente de resina primario ó un componente de resina menor de una mezcla de resina, la cual se utiliza para preparar látex, recubrimientos, adhesivos, selladores, elastómeros, aglutinantes, tintas, acabados para piso y similares. Un polímero es definido en la presente como un producto producido por la polimerización de dos o más monómeros, los cuales pueden ser los mismos o diferentes. Además, el polímero puede tener incorporado en éste, monómeros de agente activo de superficie y/o agentes activos de superficie homopoliméricos . Las diversas composiciones finales, la aplicación y los productos poliméricos descritos en la presente pueden contener diversos ingredientes opcionales tales como rellenadores, pigmentos, colorantes, solventes, plastificantes, antioxidantes, agentes de curación, espesantes, agentes activos de superficie no polimerizables (surfactantes), conservadores, aditivos de resistencia a la humedad, y similares. La presente invención proporciona un proceso de polimerización mejorado para la formación de polímeros, en donde el agente activo de superficie polimerizable, utilizado en la reacción de
polimerización, no interfiere con la calidad de las aplicaciones de CASE. La presente invención proporciona un proceso de polimerización mejorado, en donde los recubrimientos formados, utilizando los polímeros de la presente invención, permanecen uniformes y estables después del paso del tiempo y/o la exposición a la humedad a temperatura ambiental o elevada . La presente invención proporciona polímeros adecuados para el uso en aplicaciones de recubrimientos, adhesivos, selladores y/o elastómeros (CASE) . Los polímeros pueden estar en una variedad de formas, tales como, por ejemplo, sólidos, hojuelas, polvos, semi-sólidos, pastas espesas, pastas fluibles/bombeables (por ejemplo pastas de fase G) , líquidos, geles, geles de * anulación" , soluciones diluidas o concentradas y similares. Los polímeros pueden ser secados por rocío, en hojuelas, extruidos, o similares. La presente invención proporciona adicionalmente los agentes activos de superficie homopoliméricos comprendidos de agentes activos de superficie, polimerizables, polimerizados, o mezclas de agentes activos de superficie polimerizables.
Estos agentes activos de superficie homopoliméricos son útiles en los procesos de polimerización detallados en la presente. La presente invención proporciona además las mezclas de agente activo de superficie homopoli érico/agente activo de superficie polimerizable, comprendidas de agentes activos de superficie polimerizables, parcialmente polimerizados, y agentes activos de superficie polimerizables, no polimerizados. Estas mezclas de agentes activos de superficie homopoliméricos/polimerizables son también útiles en los procesos de polimerización descritos en la presente . El proceso de polimerización mejorado de la presente invención no requiere preferentemente el uso de un surfactante que contiene formaldehído residual u otros compuestos orgánicos volátiles de bajo peso molecular. No obstante, ' mientras que no es usualmente deseable, los compuestos orgánicos volátiles, de bajo peso molecular y/o el formaldehído residual pueden estar presentes en los productos de polimerización de la presente invención. Además, el proceso de polimerización de la presente invención proporciona látex con estabilidad al corte mejorada, estabilidad mejorada al pH, estabilidad mejorada al
almacenamiento en anaquel y facilidad mejorada de modificación de la viscosidad. El agente activo de superficie polimerizable puede ser agregado a la ' mezcla en un modo por lote (por ejemplo todos a la vez), en un modo continuo (por ejemplo mediante la adición de una cantidad del agente activo de superficie polimerizable a todo lo largo de la polimerización) o en un modo semi-continuo (por ejemplo la adición de porciones del agente activo de superficie polimerizable a diversos tiempos durante la polimerización) . Los agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados en la presente invención son en general formados mediante la combinación de al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos, con una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada. Los agentes activos de superficie, polimerizables, de la presente invención están preferentemente en la forma de sales de amina. Los agentes activos de superficie de la presente invención se preparan a partir de materias primas económicas, fácilmente disponibles, y en general, su
preparación no requiere ningún manejo o equipo especial. Los agentes activos de superficie, polimerizables, pueden ser preparados en un modo por lote o en un modo continuo; pueden ser preparados al poner en contacto la amina etilénicamente insaturada con el ácido o poniendo en contacto el ácido con la amina etilénicamente insaturada. Por poner, en contacto se entiende que el o los ácidos se agregan a la o las aminas etilénicamente insaturadas y los componentes se mezclan, o la o las aminas etilénicamente insaturadas se agregan al o a los ácidos y los componentes se mezclan. Típicamente, después de la mezcla, el ácido y la base se combinan para formar una sal de amina. Como es conocido por aquellos de experiencia en la técnica, después de la mezcla del ácido y la base nitrogenada conjuntamente, la base nitrogenada se vuelve un ácido conjugado y el ácido se vuelve una base conjugada. Los agentes activos de superficie, polimerizables, pueden ser alternativamente preparados al poner en contacto la amina etilénicamente insaturada con una sal de metal alcalinotérreo o sal de amonio del ácido (por ejemplo, las sales de sodio, potasio, magnesio, calcio, amonio, o de amonio etoxilado del ácido), con
lo cual se forma in si t u el agente activo de superficie, polimerizable. Los agentes activos de superficie y las mezclas de los agentes activos de superficie se pueden preparar en una variedad de formas, incluyendo pero no limitadas a líquidos, soluciones, sólidos, polvos, hojuelas, semisólidos, geles, geles de * anulación" , líquidos en fase G, sólidos en fase hexagonal, o pastas espesas. Los agentes activos de superficie pueden ser secados por rocío, en hojuelas extruidos, y similares. Aunque no es crítico para la presente invención, los agentes activos de superficie, polimerizables, pueden ser preparados "puros" o en un solvente convencional tal como agua, alcohol de bajo peso molecular o hidrocarburo, o una mezcla de los mismos, para producir una solución del agente activo de superficie. La presente invención abarca los agentes activos de superficie como sales en la forma anhidra y como soluciones acuosas. Las sales de los agentes activos de superficie se pueden aislar mediante el secado de una solución de los agentes activos de superficie; una solución de los agentes activos de superficie se pueden preparar mediante la disolución de la sal del agente activo de
superficie en agua, el alcohol de bajo peso molecular o el hidrocarburo, o una mezcla de los mismos. Los agentes activos de superficie individuales de la presente invención pueden ser preparados y mezclados conjuntamente para producir una mezcla de agente activo de superficie que comprende los agentes activos de superficie apuros" o en una mezcla acuosa del surfactante. Además, las mezclas puras o acuosas de los agentes activos de superficie se pueden preparar al poner en contacto una mezcla de dos o más aminas etilénicamente insaturadas con un ácido, o al poner en contacto una mezcla de dos o más aminas etilénicamente insaturadas con una mezcla de dos o más ácidos. De manera contraria, las mezclas de los agentes activos de superficie pueden ser preparadas al poner en contacto una mezcla de dos o más ácidos con una amina etilénicamente insaturada, o al poner en contacto una mezcla de dos o más ácidos con una mezcla de dos o más aminas etilénicamente insaturadas. Estos y otros objetivos y ventajas, así como el alcance, la naturaleza y la utilización de la invención reclamada, se volverán aparentes para alguien de experiencia en la técnica a partir de ia
siguiente descripción detallada y las reivindicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura I es un espectro de RMN 1H, que muestra la región de d 5.0-8.0, de la sal de alilamina del ácido dodecilbencensulfónico (ADDBS) .
La Figura II es un espectro de RMN 1H que muestra la región de d 5.0-8.0, de una formulación de látex preparada de acuerdo al Ejemplo # 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se proporciona un método para la formación de polímeros utilizando agentes activos de superficie, polimerizables, en donde el método comprende: 1) la preparación de una mezcla que comprende al menos un monómero etilénicamente insaturado y al menos un agente activo de superficie, polimerizable; y 2) la polimerización de la mezcla. En general, cualquier monómero etilénicamente insaturado que es capaz de sufrir polimerización puede ser utilizado en la presente invención. El
método de la presente invención es particularmente muy adecuado para la polimerización en emulsión, pero puede también ser conducido como una polimerización en solución, polimerización en suspensión, polimerización en microemulsión o polimerización en emulsión inversa. La polimerización puede ser conducida de una manera conocida en la técnica, incluyendo pero no limitada a, la polimerización iniciada por radicales libres, la polimerización iniciada térmicamente y la polimerización iniciada por redox utilizando, por ejemplo, procesos de alimentación del monómero en lotes, continua o controlada, condiciones conocidas de tiempo de agitación y temperatura, y tipos conocidos de aditivos tales como iniciadores, surfactantes, electrólitos, agentes ajustadores del pH, agentes amortiguadores, coloides protectores y similares. En general, el proceso de polimerización de la presente invención será llevado a cabo de aproximadamente 20°C a aproximadamente 120°C (por ejemplo entre aproximadamente 50°C y aproximadamente 110°C). Estas temperaturas de polimerización variarán con respecto a la reactividad y a la concentración del iniciador de la polimerización que se utilice. Los tiempos de polimerización en lotes pueden variar dependiendo del
método de polimerización y de los monómeros que se polimerizan. Tales tiempos pueden variar de aproximadamente 10 minutos hasta aproximadamente 10 horas. En general, la mezcla puede ser una solución, emulsión, suspensión o dispersión del monómero etilénicamente insaturado y el agente activo de superficie, polimerizable. Además, el agente activo de superficie, polimerizable, puede ser proporcionado a la mezcla como una solución acuosa. De acuerdo con la presente invención, la polimerización puede ocurrir simultáneamente conforme la mezcla está siendo formada (por ejemplo, conforme el monómero y el agente activo de superficie polimerizable entran en contacto, ocurre una polimerización de autoinicio) . En consecuencia, la presente invención también abarca un método para la polimerización continua, utilizando al menos un monómero etilénicamente insaturado y al menos un agente activo de superficie polimerizable. Los agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados en la presente invención son sales de amina o compuestos de nitrógeno cuaternario que comprenden:
a) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y b) al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada . Los agentes activos de superficie polimerizables son en general capaces de realizar la polimerización consigo mismos, la polimerización con el monómero etilénicamente insaturado o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada. En una modalidad particularmente preferida, el agente activo de superficie polimerizable es parcialmente (por ejemplo 1-50 por ciento en peso del agente activo de superficie polimerizable) consumido por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada. En una modalidad más preferida, el agente activo de superficie polimerizable es sustancialmente (por ejemplo 50-90 por ciento en peso del agente activo de superficie polimerizable) consumido por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula
polimérica parcialmente polimerizada. En una modalidad más preferida, el agente activo de superficie polimerizable es sustancialmente y de manera completa (por ejemplo más del 90 por ciento en peso del agente activo de superficie polimerizable) consumido por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica particularmente polimerizada. El agente activo de superficie polimerizable y el monómero etilénicamente insaturado están en una proporción de aproximadamente 0.01:1 hasta aproximadamente 3:1 en una base en peso, antes de la polimerización. En una modalidad preferida, el agente activo de superficie polimerizable está presente en una mezcla en una concentración de aproximadamente 1 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado presente en la mezcla. En una modalidad más preferida, el agente activo de superficie polimerizable está presente en la mezcla en una concentración de aproximadamente 1-20 por ciento en peso, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado presente en la mezcla. En otra modalidad más, el agente activo de superficie
polimerizable comprende aproximadamente 0.1 a 10 por ciento en peso del polímero, más preferentemente 0.5-3.0, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado presente antes de la polimerización. En general, el método de preparar polímeros de acuerdo con la presente invención no requiere el uso de un surfactante no polimerizable, por ejemplo la mezcla está sustancialmente libre de agentes activos de superficie, no polimerizables. No obstante, en una modalidad algo menos preferida, la mezcla comprende además un surfactante no polimerizable, suplementario (iii); en donde el surfactante suplementario es una sal de sodio, de potasio, de calcio, de magnesio, o de amonio de un surfactante aniónico sustancialmente saturado, o un surfactante no iónico, catiónico o anfótero, o una mezcla de los mismos; y en donde el surfactante suplementario es proporcionado en una concentración de aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 20.0 por ciento en peso, con base en el peso total del agente activo de superficie polimerizable y el surfactante suplementario proporcionado en la zona de reacción.
La presente invención proporciona las mezclas de pre-polimerización que comprenden 1) al menos un monómero etilénicamente insaturado; y 2) al menos un agente activo de superficie polimerizable; en donde el monómero etilénicamente insaturado y el agente activo de superficie polimerizable son definidos como se describe anteriormente o más adelante. Esta mezcla de pre-polimerización puede ser polimerizada mediante una variedad de métodos de iniciación conocidos en la técnica. La presente invención proporciona los polímeros que comprenden: 1) al menos una unidad monomérica; y 2) al menos una unidad del agente activo de superficie; en donde la unidad monomérica es derivada de un monómero etilénicamente insaturado; en donde el agente activo de superficie es derivado de un agente activo de superficie polimerizable; y en donde el monómero etilénicamente insaturado y el agente activo de superficie polimerizable se han copolimerizado para formar el polímero. En otra modalidad, la presente invención proporciona un método para la formación de polímeros, en donde el método comprende 1) la preparación de una mezcla que comprende al menos un monómero etilénicamente insaturado, al menos un ácido, en donde el ácido es
un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos, y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; y 2) la polimerización de la mezcla. De acuerdo con esta modalidad, el ácido y la base nitrogenada pueden formar un agente activo de superficie, polimerizable in si t u ; en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es una sal de amina o compuesto de nitrógeno cuaternario; en donde el agente activo de superficie polimerizable es capaz de realizar la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero etilénicamente insaturado y/o la copolimerización con una partícula polimérica particularmente polimerizada; y en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es sustancialmente completamente consumido por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada. En una alternativa, la base nitrogenada puede copolimerizarse parcial o completamente con el monómero etilénicamente insaturado, seguido por la formación de un agente activo de superficie (por
ejemplo la co plej ación/formación de sal con el ácido) . Sin estar comprometido por ninguna teoría particular, se cree que la base nitrogenada es incorporada en la columna vertebral polimérica y el ácido forma un par de iones, por ejemplo una sal, con el átomo de nitrógeno de la base nitrogenada, con lo cual se adhiere al polímero y se forma un átomo de nitrógeno positivamente cargado. En otra alternativa más, dentro del enfoque de esta modalidad, una porción de la base nitrogenada puede polimerizarse consigo misma, copolimerizarse con el monómero etilénicamente insaturado, o copolimerizarse con un polímero parcialmente polimerizado, seguido por la complej ación/formación de sal con el ácido. En otra alternativa más, la base nitrogenada puede copolimerizarse parcial o completamente con un surfactante homopolimérico, seguido por la complej ación/formación de sal con el ácido. La presente invención proporciona los polímeros que comprenden: 1) al menos una unidad monomérica; 2) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y
al menos una porción etilénicamente insaturada; en donde la unidad monomérica es derivada de un monómero etilénicamente insaturado; en donde la base nitrogenada es homopolimerizada, copolimerizada con el monómero, y/o polimerizada con un polímero parcialmente polimerizado, en donde el ácido compleja al o a los átomos de nitrógeno, para formar un polímero que contiene sal de amina o un nitrógeno cuaternario . En otra modalidad más, la presente invención proporciona un método para la formación de polímeros, en donde el método comprende: 1) la preparación de una mezcla que comprende al menos un monómero etilénicamente insaturado y al menos un agente activo de superficie, homopolimérico, el agente activo de superficie, homopolimérico, que es un polímero formado mediante la polimerización de al menos un agente activo de superficie, polimerizable; en donde el agente activo de superficie polimerizable es una sal de amina o compuesto de nitrógeno cuaternario que comprende al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos, y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos
una porción etilénicamente insaturada; y 2) la polimerización de la mezcla. La presente invención proporciona los agentes activos de superficie, homopoliméricos. Estos agentes activos de superficie, homopoliméricos, son formados mediante la polimerización de al menos un agente activo de superficie polimerizable, en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es una sal de amina o un compuesto de nitrógeno cuaternario que comprende al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada. Opcionalmente, los agentes activos de superficie, homopoliméricos, pueden ser formados mediante la polimerización parcial o completa de la base nitrogenada, seguida por la complejación del polímero resultante con el ácido, en donde el ácido compleja al o a los ácidos de nitrógeno, para formar un agente activo de superficie, homopolimérico, que contiene sal de amina o un nitrógeno cuaternario. Los agentes activos de superficie, homopoliméricos de la invención son en general capaces de realizar la
polimerización consigo mismos, la copolimerización con el monómero o la copolimerización con un polímero parcialmente polimerizado. En otra modalidad más, la presente invención proporciona un método para la formación de polímeros, en donde el método comprende: 1) la polimerización parcial de al menos un monómero etilénicamente insaturado para formar una mezcla de polímero/monómero parcialmente polimerizada; 2) la adición a la mezcla parcialmente polimerizada de polímero/monómero de al menos un agente activo de superficie polimerizable y/o al menos un agente activo de superficie, homopolimérico, para formar una mezcla parcialmente polimerizada de polímero/monómero/agente activo de superficie; y 3) la polimerización de la mezcla parcialmente polimerizada de polímero/monómero/agente activo de superficie; en donde el agente activo de superficie, homopolimérico, que es un polímero formado por la polimerización de al menos agente activo de superficie, polimerizable; en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es un compuesto de sal de amina o de nitrógeno cuaternario que comprende al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido (
fosfórico, o una mezcla de los mismos, y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada. En una modalidad más, la presente invención proporciona un método para la formación de polímeros, en donde el método comprende: 1) la preparación de una mezcla que comprende al menos un monómero etilénicamente insaturado y al menos un agente activo de superficie suplementario, no polimerizable; 2) la polimerización parcial de la mezcla para formar una mezcla parcialmente polimerizada de polímero/monómero/agente activo de superficie suplementario; 3) la adición a la mezcla parcialmente polimerizada del polímero/monómero agente activo de superficie suplementario, de al menos un agente activo de superficie polimerizable y/o al menos un agente activo de superficie, homopolimérico, para formar una mezcla parcialmente polimerizada de polímero/monómero agente activo de superficie suplementario/agente activo de superficie polimerizable; y 4) la polimerización de la mezcla parcialmente polimerizada del polímero/monómero agente activo de superficie/agente activo de superficie, polimerizable; en donde el agente activo
de superficie homopolimérico es un polímero formado por la polimerización de al menos un agente activo de superficie, polimerizable; en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es un compuesto de sal de amina o de nitrógeno cuaternario que comprende al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos, y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; y en donde el agente activo de superficie suplementario es en general no polimerizable y es definido en la presente . En otra modalidad más, la presente invención proporciona un método para la formación de polímeros, y suspensiones o dispersiones de polímeros, en donde el método comprende: 1) la preparación de una mezcla que comprende al menos un monómero etilénicamente insaturado y al menos un agente activo de superficie, suplementario, no polimerizable; 2) la polimerización de la mezcla para formar una mezcla polimérica; y 3) la adición de al menos un agente activo de superficie, polimerizable y/o al menos un agente activo de superficie homopolimérico a la mezcla
polimérica; en donde el agente activo de superficie homopolimérico es un polímero formado mediante la polimerización de al menos un agente activo de superficie, polimerizabl'e; en donde el agente activo de superficie, polimerizable, es un compuesto de sal de amina o de nitrógeno cuaternario que comprende al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, ' un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos, y al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada. La presente invención abarca los polímeros preparados mediante cualquiera de los métodos o procesos descritos en la presente. En general, los métodos de la presente invención abarcan emulsiones, suspensiones o dispersiones de polímeros obtenidos a partir de los mismos.
Monómeros Etilénicamente Insaturados
El o los monómeros etilénicamente insaturados que pueden ser polimerizados o copolimerizados de acuerdo a la presente invención, son conocidos en la técnica y se describen más
delante de una manera representativa. Los ejemplos de monómeros etilénicamente insaturados, adecuados son, por ejemplo, monómeros de hidrocarburo mono- y poliinsaturados, esteres de vinilo (por ejemplo, esteres de vinilo de ácidos monocarboxílicos saturados de 1 a 6 átomos de carbono) , éteres de vinilo, ácidos mono- y policarboxílicos monoetilénicamente insaturados y sus esteres de alquilo (por ejemplo esteres de ácido acrílico y esteres de ácido metacrílico, particularmente los esteres de alquilo de 1 a 12 átomos de carbono, y más particularmente los esteres de alquilo de 1 a 4 átomos de carbono), los nitrilos, haluros de vinilo y de vinilideno, y las amidas de ácidos carboxílicos insaturados y monómeros de amino. Los ejemplos de monómeros de hidrocarburo, adecuados para el uso en la presente invención incluyen compuestos de estireno (por ejemplo, estireno, estireno carboxilatado, y alfa-metilestireno) , etileno, propileno, butileno, y dienos conjugados (por ejemplo, butadieno, isopreno y copolímeros de butadieno e isopreno). Los ejemplos de haluros de vinilo y vinilideno incluyen cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, fluoruro de vinilo y fluoruro de vinilideno.
Los ejemplos de esteres acrílicos y esteres metacrílicos adecuados para el uso en la presente invención incluyen acrilatos y metacrilatos de alquilo de 1 a 12 átomos de carbono (por ejemplo de 1 a 4 átomos de carbono) . Los esteres de alquilo típicos y esteres metacrílicos incluyen acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de isopropilo, metacrilato de isopropilo, acrilato de n-butilo,
« metacrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de isobutilo, acrilato de hexilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de t-butilo, metacrilato de t-butilo, acrilato de 3, 3-dimetilbutilo, metacrilato de 3, 3-dimetilbutilo, y acrilato de laurilo. Los esteres de vinilo adecuados para el uso en la presente invención incluyen esteres de vinilo alifáticos, tales como formiato de vinilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, isobutirato de vinilo, valerato de vinilo, y caproato de vinilo, y esteres de alilo de ácidos monocarboxílicos saturados, tales como acetato de alilo, propionato de alilo, y lactato de alilo. Los éteres de vinilo adecuados para el uso en la presente invención incluyen éter metilvinílico,
éter etilvinílico y éter n-butilvinílico . Típicamente, las cetonas de ' vinilo incluyen metilvinilcetona, etilvinilcetona e isobutilvinilcetona. Los esteres de dialquilo adecuados de los ácidos dicarboxílicos monoetilénicamente insaturados incluyen maleato de dimetilo, maleato de dietilo, maleato de dibutilo, maleato de dioctilo, maleato de diisooctilo, maleato de dinonilo, maleato de diisodecilo, maleato de ditridecilo, fumarato de dimetilo, fumarato de dietilo, fumarato de dipropilo, fumarato de dibutilo, fumarato de dioctilo, fumarato de diisooctilo, fumarato de didecilo, itaconato de dimetilo, itaconato de dietilo, itaconato de dibutilo, e itaconato de dioctilo. Los ácidos monocarboxílicos monoetilénicamente insaturados, adecuados para el uso en la presente invención, incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, y ácido crotónico. Los ácidos dicarboxílicos monoetilénicamente insaturados, adecuados, incluyen ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y ácido citracónico. Los ácidos tricarboxílicos monoetilénicamente insaturados, adecuados, incluyen ácido aconítico y los derivados sustituidos con
halógeno (por ejemplo ácido alfacloracrílico) , y los anhídridos de estos ácidos (por ejemplo, anhídrido maleico y anhídrido citracónico). Los nitrilos de los ácidos mono-, di- y tricarboxílicos etilénicamente insaturados anteriormente descritos, los cuales son monómeros adecuados incluyen acrilonitrilo, alfa-cloroacrilonitrilo y metacrilonitrilo . Las amidas adecuadas de estos ácidos carboxílicos incluyen amidas no sustituidas tales como acrilamida, metacrilamida y otras acrilamidas alfa-sustituidas y amidas N-sustituidas obtenidas mediante la reacción de las amidas de los ácidos mono- y policarboxílicos anteriormente mencionados con un aldehido (por ejemplo, formaldehído) . Las amidas N-sustituidas típicas incluyen N-metilolacrilamida, N-metilolmetacrilamida, N-metilolacrilamidas y N-metilolmetacrilamidas alquiladas (por ejemplo, N-metoxi etilacrilamida y N-metoximetilmetacrilamida) . Los monómeros de amino útiles en la presente invención incluyen acrilatos de aminoalquilo sustituidos y no sustituidos, sales de clorhidrato de monómeros de amino y metacrilatos, tales como beta-aminoetilacrilato, beta-amino-etilmetacrilato, dimetilaminometilacrilato, beta-
metilaminoetilacrilato, y dimetilaminometilmetacrilato . Los monómeros que contienen hidroxilo útiles en la presente invención, incluyen beta-hidroxietilacrilato, beta-hidroxipropilacrilato, gamma-hidroxipropilacrilato y beta-hidroxietilmetacrilato . Los monómeros útiles en la presente invención pueden ser homopolimerizados o copolimerizados, por ejemplo, se pueden utilizar uno o más de diferentes monómeros capaces de realizar la polimerización.
Agentes Activos de Superficie, Polimerizables
Los agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados en la presente invención son compuestos de nitrógeno' cuaternario o sales de amina que comprenden al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos, y al menos una base nitrogenada en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada. En una modalidad preferida de la presente invención, los
agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados, están en la forma de sales de amina. Los agentes activos de superficie, polimerizables, están usualmente presentes " en la mezcla en una concentración de aproximadamente 0.01 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado. En general, aunque no ' se requiere, los agentes activos de superficie, polimerizables, tienen un balance hidrofílico/lipofílico (HLB) menor de aproximadamente 45. En una modalidad algo más preferida, los agentes activos de superficie, polimerizables, tienen una HLB de aproximadamente 5-40. Los agentes activos de superficie, polimerizables, son en general capaces de realizar la polimerización consigo mismos, la copolimerización con el monómero etilénicamente insaturado, o la copolimerización con un polímero parcialmente polimerizado. Los agentes activos de superficie, polimerizables, de la presente invención son preparados a partir de materias primas económicas, fácilmente disponibles, y en general, su preparación no requiere ningún manejo o equipo especiales. Los agentes activos de superficie, polimerizables, pueden ser preparados en un modo por lotes o en un modo
continuo; éstos pueden ser preparados al poner en contacto la base nitrogenada con el ácido o al poner en contacto el ácido con la base nitrogenada. Por poner en contacto se entiende que el o los ácidos se agregan a la base nitrogenada y los componentes se mezclan, o la o las aminas etilénicamente insaturadas se agregan al ácido o ácidos y los componentes se mezclan. Los agentes activos de superficie y las mezclas de agentes activos de superficie se pueden preparar en una variedad de formas tales como, por ejemplo, líquidos, soluciones, sólidos, polvos, hojuelas, semi-sólidos, geles, geles de "anillado", líquidos en fase G, sólidos en fase hexagonal, o pastas espesas. Los agentes activos de superficie pueden ser secados por rocío, hojuelas, extruidos, y similares. Aunque no es crítico para la presente invención, los agentes activos de superficie polimerizables pueden ser preparados "puros" o en un solvente convencional tal como agua, alcohol de bajo peso molecular o hidrocarburo, o una mezcla de los mismos, para producir una solución del agente activo de superficie, polimerizable. La presente invención abarca los agentes activos de superficie, polimerizables, como sales en forma anhidra y como
soluciones acuosas. Los agentes activos de superficie, polimerizables, pueden ser aislados mediante secado de una solución de los agentes activos de superficie; una solución de agentes activos de superficie, polimerizables, se puede preparar al disolver una forma sólida del agente activo de superficie, polimerizable (por ejemplo una sal de amina) en agua, en alcohol de bajo peso molecular o hidrocarburo, o una mezcla de los mismos. Los agentes activos de superficie, polimerizables, de la presente invención se pueden preparar y mezclar conjuntamente para producir una mezcla activa de superficie que comprende los agentes activos de superficie "puros" o una mezcla de surfactante acuoso. Además, las mezclas puras o acuosas de los agentes activos de superficie, polimerizables, se pueden preparar al poner en contacto una mezcla de dos o más bases nitrogenadas con un ácido, o al poner en contacto una mezcla de dos o más bases nitrogenadas con una mezcla de dos o más ácidos. De manera contraria, las mezclas de los agentes activos de superficie, polimerizables, se pueden preparar al poner en contacto una mezcla de dos o más ácidos con una base nitrogenada, o al poner
en contacto una mezcla de dos o más ácidos con una mezcla de dos o más bases nitrogenadas . Los agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados en la presente invención se pueden homopolimerizar (por ejemplo polimerizarse consigo mismos) u homopolimerizarse parcialmente, antes del uso en la polimerización, para formar un agente activo de superficie, homopolimérico, o una mezcla de agentes activos de superficie, homopoliméricos y agentes activos de superficie polimerizables . Los ácidos útiles en la presente invención son en general ácidos sulfónicos, ácidos polisulfónicos, ácidos sulfónicos de aceites, ácidos sulfónicos de parafina, ácidos sulfónicos de lignina, ácidos sulfónicos de petróleo, ácidos de resina líquida, ácidos sulfónicos de olefina, ácidos sulfónicos de hidroxiolefina, ácidos sulfónicos de poliolefina, ácidos sulfónicos de polihidroxipoliolefina, ácidos carboxílicos, ácidos carboxílicos perfluorados, sulfonatos de ácido carboxílico, ácidos sulfónicos de ácido carboxílico alcoxilado, ácidos policarboxílicos, ácidos polisulfónicos de ácido policarboxílico, ácidos polisulfónicos de ácido policarboxílico alcoxilado,
ácidos fosfóricos, ácidos fosfóricos alcoxilados, ácidos polifosfóricos, y ácidos polifosfóricos alcoxilados, ácidos fosfóricos fluorados, esteres de ácidos fosfórico de aceites, ácidos fosfínicos, ácidos alquilfosfínicos, ácidos aminofosfínicos, ácidos polifosfínicos, ácidos vinilfosfínicos, ácidos fosfónicos, ácidos polifosfónicos, esteres de alquilo de ácido fosfónico, ácidos grasos de a-fosfono, ácidos polimetilfosfónicos de organoamina, ácidos dialquilenfosfónicos de organoamino, ácidos fosfónicos de alcanolamina, ácidos fosfónicos de trialquilideno, ácidos fosfónicos de acilamidometano, ácidos difosfónicos de alquiliminodimetileno, ácidos polimetilen-bis (nitrilodimetilen) tetrafosfónicos, ácidos de óxido de alquil-bis ( fosfonoalquilideno) amina, esteres de ácidos aminometilfosfónicos sustituidos, ácidos fosfonamídicos, aminoácidos acilados (por ejemplo, aminoácidos que se hacen reaccionar con cloruros de alquiladlo, esteres de alquilo o ácidos carboxílicos para producir N-acilaminoácidos ) , N-alquilacilaminoácidos, e hidrolisados de proteína acilados, y mezclas de los mismos. Otros ácidos que son útiles en la presente invención se seleccionan del grupo que comprende
ácidos alquilbencensulfónicos lineales o ramificados, esteres de ácido alquilsulfúrico, esteres de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, ácidos de éster alquílico a-sulfonatado, diácidos de éster a-sulfonatado, ácidos de éster alquilico a-sulfonatado alcoxilado, ácidos de diéster dialquílico a-sulfonatado, ácidos de diéster de dialquilo di-a-sulfonatado, ácidos de acetato de alquilo a-sulfonatado, ácidos alquilsulfónicos primarios y secundarios, ácidos alquilsulfónicos perfluorados, ácidos de mono- y diéster sulfosuccínicos, ácidos de poliéster polisulfosuccínico, ácidos de diéster sulfoitacónico, ácidos sulfosuccinámicos , ácidos de amida sulfosuccínica, ácidos de imida sulfosuccínica, ácidos itálicos, ácidos sulfoftálicos, ácidos sulfoisoftálicos, ácidos ftalámicos, ácidos sulfoftalámicos, ácidos alquilcetonsulfónicos, ácidos hidroxialcan-1-sulfónicos, ' ácidos sulfónicos de lactona, amidas de ácido sulfónico, diamidas de ácido sulfónico, esteres de ácido alquilfenolsulfúrico, esteres de ácido alquilfenolsulfúrico alcoxilado, esteres de ácido cicloalquilsulfúrico alquilado, esteres de ácido cicloalquilsulfúrico alcoxilado y alquilatado, ácidos polisulfónicos dendríticos, ácidos policarboxílicos dendríticos, ácidos
polifosfóricos dendríticos, ácidos sarcosínicos, ácidos isetiónicos, y ácidos táuricos, y mezclas de los mismos. Además, de acuerdo con la presente invención, los ácidos adecuados de la presente invención incluyen ácidos carboxílicos fluorados, ácidos sulfónicos fluorados, ácidos de sulfato fluorados, ácidos fosfónicos y fosfínicos fluorados, y mezclas de los mismos. Debido a su inestabilidad hidrolítica inherente, los esteres de ácido sulfúrico son preferentemente inmediatamente convertidos a las sales de amina etilénicamente insaturadas. Por ejemplo, el alcohol dodecílico lineal es sulfatado con S03 para producir un ácido de sulfato de alcohol dodecílico, intermediario, hidrolíticamente inestable, como se muestra en el esquema I siguiente. El ácido intermediario es neutralizado con una base nitrogenada etilénicamente insaturada, tal como alilamina, para producir una sal de amina etilénicamente insaturada de sulfato de dodecilo.
Esquema I: Formación de la Sal de Amina Etilénicamente Insaturada de Sulfato de Dodecilo
CH3 (CH2) nOH + S03 ? [CH3 (CH2) nOS03H] + H2NCH2CH=CH2 ? [CH3 (CH2) ??0S03]"[NH3CH2CH=CH2]+
Además, por ejemplo, el laurato de metilo es sulfonatado con S03 para producir un ácido del éster laurilmetílico a-sulfonatado, intermediario, como se muestra en el Esquema II siguiente. Este ácido es neutralizado con una base nitrogenada etilénicamente insaturada, tal como alilamina, para producir una sal de amina etilénicamente insaturada del éster laurilmetílico a-sulfonatado. Además, una di-sal de amina etilénicamente insaturada, del éster laurilmetílico a-sulfonatado, se puede producir como se muestra en seguida en el Esquema III . La sal de amina etilénicamente insaturada del éster laurilmetílico a-sulfonatado y la di-sal de amina etilénicamente insaturada de ácido lauril graso a-sulfonatado, se puede formar como una mezcla dependiendo de las condiciones de sulfonación empleadas. La proporción de la sal de amina insaturada a la di-sal de amina insaturada es fácilmente controlada por las condiciones de
sulfonación, bien conocidas por aquellos de experiencia en la técnica.
Esquema II: Formación de la Sal de Amina Etilénicamente Insaturada del Ester Laurilmetílico a- sulfonatado
Esquema III: Formación de la Di-Sal de Amina Etilénicamente Insaturada del Ester Laurilmetílico a- sulfonatado
Las sales de amina etilénicamente insaturadas de los ácidos del éster de sulfosuccinato se producen típicamente mediante la sulfitación de un diéster alquílico de ácido succínico, con bisulfito
de sodio, seguido por, por ejemplo, intercambio iónico con una base nitrogerfada etilénicamente insaturada, tal como alilamina, como se muestra en el Esquema IV siguiente.
Esquema IV: Formación de una Sal de Amina Etilénicamente Insaturada del Ester de Sulfosuccinato
Las sales de amina etilénicamente insaturadas de ácido sarcosínico se preparan mediante la amidación de un ácido graso, un éster alquilico de ácido graso o un cloruro de ácido graso con sarcosina, seguido por la adición de una base nitrogenada etilénicamente insaturada, tal como alilamina, como se muestra en el Esquema V siguiente. Opcionalmente, y algo menos preferentemente, la base nitrogenada etilénicamente insaturada es combinada con sarcosina para producir la sal de sarcosina correspondiente, la cual es luego utilizada para amidar el ácido graso, el éster alquílico de ácido graso o el cloruro de ácido graso.
Esquema V: Formación de Una Sal de Amina Etilénicamente Insaturada de Ácido de Sarcosinato Graso
Las sales de amina etilénicamente insaturadas de ácido isetiónico se pueden preparar mediante la esterificación de un ácido graso, un éster alquílico de ácido graso o un cloruro de ácido graso con ácido isetiónico, seguido por la adición de una base nitrogenada etilénicamente insaturada, tal como alilamina, como se muestra en el Esquema VI siguiente. Además, las sales de amina etilénicamente insaturadas de ácido isetiónico se pueden preparar mediante la esterificación de un ácido graso, un éster alquílico de ácido graso o un cloruro de ácido graso con la sal de sodio del ácido isetiónico, seguido por intercambio iónico con la base nitrogenada etilénicamente insaturada, tal como
alilamina. Opcionalmente, el ácido isetiónico, o su sal de sodio, se pueden combinar con la base nitrogenada etilénicamente insaturada, tal como alilamina, para producir la sal de alilamina del ácido isetiónico, la cual puede ser luego esterificada con un ácido graso, un éster alquílico de ácido graso o un cloruro de ácido graso.
Esquema VI: Formación de Una Sal de Amina Etilénicamente Insaturada del Ácido Isetiónico
Los ácidos preferidos de la presente invención son ácidos alquilbencensulfónicos lineales o ramificados, esteres de ácido alquilsulfúrico, esteres de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, ácidos del éster alquílico a-sulfonatado, esteres de ácidos carboxílicos grasos y ácido fosfórico, y mezclas de los mismos. Los ácidos más preferidos de la presente
invención son los ácidos alquilbencensulfónicos ramificados o lineales, esteres de ácido alquilsulfúrico, esteres de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, y mezclas de los mismos. Otros surfactantes útiles de acuerdo con la presente invención incluyen las sales de ácido sulfónico de las aminas etilénicamente insaturadas, derivadas de precursores de sultona, tales como las alquilsultonas cíclicas. Los ejemplos de estas sales de ácido sulfónico derivadas de sultona (por ejemplo, sales de alilamina) incluyen los 2-acetamidoalquil-l-sulfonatos y los sulfonatos alquílicos de ácido aminocarboxílico, como se muestra en el Esquema VII y Esquema VIII siguientes.
Esquema VII: Sales de Alilamina del Ácido 2- acetamidoalquil-1-sulfónico
donde R es alquilo de 4 a 24 átomos de carbono
Esquema VIII: Sales de Alilamina del Ácido Alquilsulfónico de Ácido Aminocarboxílico
donde R es alquilo de 2 a 24 átomos de carbono. En general, las bases nitrogenadas que son útiles en la presente invención son cualquier base nitrogenada que contenga una porción etilénicamente insaturada, incluyendo diversas vinilaminas. La base nitrogenada útil de acuerdo con la presente invención es un compuesto de la fórmula
N / \ R3 R2
en donde Rj., R2 y R3 son independientemente hidrógeno o grupos orgánicos que contienen un grupo etileno, con la condición de que al menos uno de R1-R3 sea un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que contenga 1 a 8 átomos de carbono y un grupo funcional etenileno . Además, otros ejemplos de bases nitrogenadas que son útiles en la presente invención son las aminas etilénicamente insaturadas seleccionadas del grupo que comprende vinilamina, N-metil-N-alilamina,
(alquil de 1 a 24 átomos de carbono) -alilamina,
(alquil de 1 a 24 átomos de carbono) -alilamina etoxilada y/o propoxilada, (dialquil de 1 a 24 átomos de carbono ) -alilamina, alil-amina-dialilamina etoxilada y/o propoxilada, (alquil de 1 a 24 átomos de carbono ) -dialilamina, dialilamina etoxilada y/o propoxilada, trialilamina, 1, 2-diaminoeteno, aminocrotonitrilo, diaminomaleonitrilo, N-al i leíclopenti lamina, N-alilanilina, alilciclohexila ina, [1- ( 2-alilfenoxi ) -3- ( isopropilamino) -2-propanol], 3-amino-2-butentioamida, bis[4- (dimetilamino) -benciliden]acetona, bis (3-aminocrotonato) de 1,4-butanodiol, éter vinílico de 3-amino-l-propanol, éter vinílico de 2- (dietilamino ) etanol, 4-
(dietilamino) cinnamaldehído, 4- (dietilamino) cinnamonitrilo, métacrilato de 2- (dietilamino) etilo, (6-metil-2-piridilaminometilen) maleato de dietilo, 3- (dimetilamino) acroleína, metacrilato de 2- (dimetilamino) etilo, 4-dimetilaminocinnamaldehído, acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, 3- (dimetilamino) - 2-metil-2-propenal, 9-vinilcarbazol, N-vinilcaprolactama, 1-vinilimidazol, 2-vinilpiridina, 4-vinilpiridina, alilciclohexilamina, N-alilciclopentilamina, alil (diisopropilamino) -dimetilsilano, 1-alilimidazol, l-vinil-2-pirrolidinona, N-[3- (dimetilamino) propil]metacrilamida, 4-[4- (dimetilamino) estiriljpiridina, 2-[4- ( dimeti lamino) estiriljpiridina, 2-[4- (1,2-difenil-l-butenil) fenoxi]-N, N-dimetiletilamina, 2-[4-dimetilamino) estirilj-benzotiozol, 5-[4- (dimetilamino) fenil]2, 4-pentandienal, (dimetilamino-metilen) malononitrilo, 4-dimetilaminocinnamonitrilo, 4- (dimetilamino) chalcona, ribósido de [6-(3,3-dimetilalilamino-purina, 3, 7-dimetil-2, 6-octadien-l-ilamina, 2-isopropenilanilina, 3-aminocrotonato de isopropilo, S-{2-[3- (hexiloxi) benzoil]*-vinil}glutatión, 3-aminocrotonato de metilo, N-
metilalilamina, N-metil-1- (metiltio) -2-nitroetenamina, ' oleilamina, tetrakis (dimetilamino) etileno, éster de nitrato de 5-[(6,7, 8-trimetoxi-4-quinazolinil) amino]- 1 -pentanol , tris (2-metilalil) amina, N, N, N' , N' -tetrametil-2-buten-1, 4-diamina, S-{2[3- (octiloxi) benzoil]vinil } -glutatión, 4,4' -viniliden- (N, N-dimetilanilina) , 2 ' , 5' -dimetoxi-4-etilbenamina, acrilato de 3- (dimetilamino) propilo, 3-dimetilaminoacrilonitrilo, ácido 4- (dimetilamino) -cinnámico, 2-amino-l-propen, 1 , 1 , 3-tricarbonitrilo, ácido 2-amino-4-pentenoico, N, N' -dietil-2-buten-l , 4-diamina, maleato de 10, 11-dihidro-N, N-dimetil-5-metilen-5H-dibenzo[a, d]-ciclohepen-l 0-etanamina, 4- (dicianometilen) -2-metil-6- ( 4-dimetil-aminoestiril ) - 4H-pirano, N-etil-2-metilalilamina, 3-aminocrotonato de etilo, etil-a-ciano-3-indolacrilato, etil-3-amino-4, 4-diciano-3-butenoato, 1, 3-divinil-l, 1,3,3-tetrametildisilazano, N- (4, 5-dihidro-5-oxo-l-fenil-lH-pirazol-3-il) -9-octadecen-amida, y éster etílico de N-oleil-triptofano, y mezclas de los mismos. Las bases nitrogenadas más preferidas de la presente invención son alilamina, dialilamina, trialilamina, metilalilamina, N-alil-N,N-dimetilamina, 3-aminocrotonato de metilo, 3-
aminocrotononitrilo, éster vinílico de 3-amino-l-propanol, N-metil-N-alilamina, acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o 1 , 4-diamino-2-buteno, y mezclas de los mismos. Las bases nitrogenadas más preferidas de la presente invención son alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, y acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En los métodos y composiciones de la invención, las sales de amina son en general preferidas sobre los compuestos de amonio cuaternario . En consecuencia, la presente invención utiliza los agentes activos -de superficie de la fórmula:
(R?)n-Ar (S03"M+)m
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, o una mezcla de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde n es un número entero de 1 a 5 y m es un número
entero de 1 a 8 ; y en donde el número total de átomos de carbono representados por (R?)n es al menos 5. En una modalidad preferida Ri, es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, Ar es un fenilo M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, 'dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2-(dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos y n es 1 y m es 1. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 4-18; y en donde R' es hidrógeno o un grupo hidrocarburo saturado o insaturado, que tiene de aproximadamente 1 a 8 átomos de carbono. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula
(R?)ni-ÍAr (S03"M+)ml}-0-{Ar (S03"M+)m2}- (R2)n2
en donde Ri y R2 son independientemente hidrógeno, o grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, o una mezcla de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde ni y n2 son independientemente 0-5, con la condición de que ni y n2 no sean ambos iguales a cero; y en donde ml y m2 son independientemente 0-8, con la condición de que ml y m.2 no sean ambos iguales a cero. En una modalidad preferida, Ri es hidrógeno y R2 es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, Ar es fenilo, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos, nl=4, n2=l, y ml y m2 son ambos iguales a uno. En otra modalidad preferida, Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, Ar es fenilo, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada
se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos, ni y n2 son ambos iguales a 1, y ml y m2 son ambos iguales a uno. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula :
en donde n y n' son independientemente 4-18; y en donde R' y R' ' son independientemente hidrógeno, metilo, etilo o propilo. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R1- CE ( S03"M.+ ) C02R2
en donde Rx y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; y en donde
M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un' grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, R2 es metilo, etilo, o propilo, o una mezcla de los mismos, y M+ en un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino ) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde n = 3-18. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R?-CH(S03~M+)C02M+
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 3 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la
base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde n = 3-18. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
Ri - CH ( S 03 "M+ ) C ( O ) O ( CH2 CH ( R ' ) O ) nR2
en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es un número entero
de 1 a 100; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 4 a 24 átomos de carbono,' R' es metilo o hidrógeno, R2 es metilo, etilo, o propilo, y mezclas de los mismos, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos, y n = 1-100. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 2-18; y en donde n2 = 1-20. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
Ri- (S03~M+)
en donde R1 es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos
de carbono y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 2'4 átomos de carbono, y M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina,
N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde n = 5-17. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R?C02 (CH2) nCH (S03~M+) C02R2
en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n es cero o un número entero de 1 a 10; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una
modalidad preferida, Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono, n = 1-6, y M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni es cero o un número entero de 1 a 17. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R?C02(CH2) nS03"M+
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n = 1-10; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una
modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, n = 1-5, y M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada .se selecciona del grupo que consiste esencialmente de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalila ina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 2-18. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
(Ri -Ar-0 (CH2CH (R' ) O) mS03"M't
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o
poliestirilo, y mezclas de los mismos; en donde R' es metilo o hidrógeno; M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde n = 1-5; en donde el número total de átomos de carbono representados por (R?)n es al menos 5; y en donde m es cero o un número entero de 1 a 100. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, Ar es fenilo; M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, . la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino ) etilo, y mezclas de los mismos, n = 1, y m es cero o un número entero de 1 a 100. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 5-18; y en donde n2 = 0-20. La presente • invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
RiO (CH2CH (R' ) O) nS03"M+
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n = 0 a 100; y en donde M+ es un .ácido conjugado de la base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, R' es metilo o hidrógeno, n = 0 a 100, y M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 5-18. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 5-18; y en donde n = 1-20. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R?C02~M+
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 4 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono, y M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina,
N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
CH3(CH2)nC02- +NH3
en donde n = 5-18
La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R?CON(Rr) (CH2)nC02~M+
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono;' en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; y en donde n = 1-10. En una modalidad preferida, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino ) etilo, y mezclas de los mismos, R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno, y n = 2-5. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 2-18.
La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R?C0N(R ) (C^USOsM^
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; y en donde n = 1-10. En una modalidad preferida, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos, R' es metilo., etilo, propilo o hidrogeno, y n = 2-5. En otra modalidad preferida, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 2-18.
La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
RiO (CH2CH (R' ) O) nCOCH2S03"M+
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n = 0 a 100; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada. En una modalidad preferida, Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; R' es metilo o hidrógeno, M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; y n = 0-100. En otra modalidad, el agente activo de superficie es de la fórmula:
en donde ni = 5-17; y en donde n = 0-20.
La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
R10(P03)?"M+y
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono, un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo o poliestirilo, un fenilo sustituido con alquilo/alcoxilato, un polifenilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un naftilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un polinaftilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un estirilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, o un grupo poliestirilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, y mezclas de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde x = 1 ó 2 ; y en donde y = 1 ó 2. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
[Ri O ( CH2CH ( R' ) O ) m]nP ( O ) px~M+ y
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, etalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; m = 0- 100; en donde n = 1 ó 2; en donde p = 2 ó 3; en donde x = l ó 2; y en donde y = 1 ó 2. La presente invención utiliza además los agentes activos de superficie de la fórmula:
[ (R-J nArO (CH2CH (R' ) O) m]qP (O) PX_M
en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o, acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde n = 1-4; en donde m =
0-100; en donde q = 1 ó 2; en donde p = 2 ó 3; en donde x = 1 ó 2; y en donde y = 1 ó 2. Aunque menos preferida, la presente invención puede utilizar agentes activos de superficie polimerizables los cuales son sales de amonio cuaternario de la fórmula general:
en donde Ri, R2, R3 y R son 'independientemente, grupos hidrocarburo sustituidos o no sustituidos de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono, o grupos hidrocarbilo que tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y que contienen una o más porciones aromáticas, éter, éster, amido, o amino, presentes como sustituyentes o como enlaces en la cadena radical, en donde al menos uno de los grupos R?~R4 contienen al menos uno o más grupos etenileno; y en donde X" es un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste de sulfonato, sulfato, sulfinato, sulfenato, fosfato, carboxilato, nitrato, y acetato. Además, los agentes activos de superficie
polimerizables, útiles, incluyen aquellos de la fórmula general anterior en la forma de estructuras anulares formadas mediante el enlace covalente de dos de los grupos R?~R .' Los ejemplos incluyen imidazolinas, imidazolinios, y piridinios insaturados, y similares. Estas sales de amonio cuaternario pueden ser preparadas mediante una variedad dé métodos conocidos en la materia, por ejemplo, intercambio de haluro, en donde un compuesto de amonio cuaternario basado en haluro es intercambiado iónicamente con X", donde X" es como se define anteriormente. La presente invención abarca los agentes activos de superficie, polimerizables, derivados de óxido de amina, formados como se muestra en el
Esquema IX, en donde Ri, R2, R3 son independientemente, grupos hidrocarbilo sustituidos o no sustituidos de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono, o grupos hidrocarbilo que tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono, y que contienen uno o más porciones aromáticas, éter, éster, amido, o amino presentes como sustituyentes o como enlaces en la cadena radical, en donde al menos uno de los grupos R?~R3 contiene al menos uno o más grupos etenileno; y
en donde X" es un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste de sulfonato, sulfato, sulfinato, sulfenato, fosfato, carboxilato, nitrato, y acetato. Además, los agentes activos de superficie, polimerizables, incluyen aquellos de la fórmula general anterior en la forma de estructuras de anillo formadas mediante enlace covalente de dos de los grupos R?~R . Los ejemplos incluyen imidazolinas, imidazolinios, y piridinios insaturados, y similares.
Esquema IX: Agentes Activos de Superficie, Polimerizables, Derivados de Oxido de Amina
La presente invención abarca además los agentes activos de superficie, polimerizables, derivados de haluro, cuaternarios, formados como se muestra^ en el Esquema X, en donde Ri, R2, R3 son independientemente, grupos hidrocarbilo sustituidos o no sustituidos de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono, o grupos hidrocarbilo que tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 30
átomos de carbono, y que contienen uno o más porciones aromáticas, éter, éster, amido, o amino presentes como sustituyentes, o como enlaces en la cadena radical, en donde al menos uno de los grupos R?-R3 contiene al menos uno o más grupos etenileno; y en donde X~ es un grupo aniónico seleccionado del grupo que consiste de sulfonato, sulfato, sulfinato, sulfenato, fosfato, carboxilato, nitrato, y acetato. Además, los agentes activos de superficie, polimerizables, útiles, incluyen aquellos de la fórmula general anterior en la forma de estructuras anulares formadas por el enlace covalente de dos de los grupos R?-R4. Los ejemplos incluyen imidazolinas, imidazolinios, y piridinios insaturados, y similares. La presente invención abarca además los compuestos onio polimerizables, particularmente las sales de amonio, sales de sulfonio, sales de sulfoxonio, sales de oxonio, sales de nitronio, y sales de fosfonio de diversos aniones, incluyendo por ejemplo, los grupos aniónicos seleccionados del grupo que consiste de sulfonato, sulfato, sulfinato, sulfenato, fosfato, carboxilato, nitrato, acetato y diversos haluros; en donde el compuesto onio contiene al menos un grupo funcional etenileno.
Agentes Activos de Superficie, Polimerizables, * Inversos"
Aunque algo menos preferidos, los agentes activos de superficie, polimerizables, utilizados en la presente invención pueden ser agentes activos de superficie, polimerizables, "inversos". Los agentes activos de superficie, polimerizables, inversos, utilizados en la presente invención son sales de amina o compuestos de nitrógeno cuaternario que comprenden: 1) al menos un ácido etilénicamente insaturado, en donde el ácido contiene al menos una porción etilénicamente insaturada y es un ácido sulfónico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y 2) al menos una base nitrogenada sustancialmente saturada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y un grupo alquilo de 1 a 24 átomos de carbono. Por base nitrogenada sustancialmente saturada, se entiende que la base nitrogenada contiene menos de aproximadamente 5% de insaturación en el o los grupos alquilo. En general, los ácidos etilénicamente insaturados de la presente invención son cualesquiera ácidos sulfónicos, ácidos carboxílicos, o ácidos
fosfóricos que contengan al menos una porción insaturada. Mas específicamente, los ácidos etilénicamente insaturados útiles en la presente invención son en general ácidos vinilsulfónicos , ácidos vinilsulfínicos, ácidos vinilsulfénicos , esteres de ácido vinilsulfónico, ácidos vinilcarboxílieos, ácidos vinilfosfóricos , ácidos vinilfosfónicos , ácidos vinilfosfínicos , ácidos vinilfosfénicos , ácidos sulfónicos insaturados, ácidos polisulfónicos insaturados, ácidos sulfónicos insaturados de aceites, ácidos sulfónicos insaturados de parafina, ácidos sulfónicos insaturados de lignina, ácidos sulfónicos insaturados de petróleo, ácidos insaturados de resina líquida, ácidos sulfónicos insaturados de olefina, ácidos sulfónicos insaturados de hidroxiolefina, ácidos sulfónicos insaturados de poliolefina, ácidos sulfónicos insaturados de polihidroxi-poliolefina, ácidos carboxílicos insaturados, ácidos carboxílicos perfluorados insaturados, sulfonatos de ácido carboxílico insaturado, ácidos sulfónicos de ácido carboxílico alcoxilatado, insaturados; ácidos policarboxílicos insaturados, ácidos polisulfónicos de ácido policarboxílico insaturado, ácidos polisulfónicos de ácido policarboxílico alcoxilado,
insaturado; ácidos fosfóricos insaturados, ácidos fosfóricos alcoxilados, insaturados; ácidos polifosfóricos insaturados, y ácidos polifosfóricos alcoxilados, insaturados; ácidos fosfóricos fluorados, insaturados; esteres de ácido fosfórico insaturado de aceites, ácidos fosfínicos insaturados, ácidos alquilfosfínicos insaturados, ácidos aminofosfínicos insaturados, ácidos polifosfínicos insaturados, ácidos vinilfosfínicos insaturados, ácidos fosfónicos insaturados, ácidos polifosfónicos insaturados, esteres alquílicos de ácido fosfónico insaturado, ácidos grasos a-fosfono insaturados, ácidos polimetilfos fónicos de organoamina insaturados, ácidos dialquilenfosfónicos de organoamino insaturados, ácidos fosfónicos de alcanolamina insaturados, ácidos fosfónicos de trialquilideno insaturados, ácidos fosfónicos de acilamidometano insa'turados, ácidos alquiliminodimetilendifosfónicos insaturados, ácidos polimetilen-bis (nitrilodimetilen) tetrafosfónicos insaturados, ácidos de óxido de alquil-bis ( fosfonoalquiliden) amina insaturados, esteres insaturados de ácidos aminometilfosfónicos sustituidos, ácidos fosfonamídicos insaturados, aminoácidos acilados insaturados (por ejemplo,
aminoácidos que reaccionan con cloruros de alquilacilo, esteres de alquilo o ácidos carboxílicos para producir N-acilaminoácidos ) , N-alquil-acilaminoácidos, insaturados, e hidrolizados de proteína acilada insaturada, y mezclas de los mismos. Otros ácidos etilénicamente insaturados que son útiles en la presente invención se seleccionan del grupo que comprende los ácidos alquilbencensulfónicos lineales o ramificados, insaturados; esteres de ácido alquilsulfúrico insaturados, esteres de ácido alquilsulfúrico alcoxilado insaturados, ácidos del éster alquílico a-sulfonatado insaturados, diácidos de éster a-sulfonatado insaturados, ácidos de éster alquílico a-sulfonatado, alcoxilado, insaturados, ácidos de diéster dialquílico a-sulfonatado insaturados, ácidos de diéster dialquílico di-a-sulfonatado, insaturados, ácidos de acetato de alquilo a-sulfonatado, insaturados, ácidos alquilsulfónicos primarios y secundarios, insaturados, ácidos alquilsulfónicos perfluorados, insaturados, ácidos mono- y diéster sulfosuccínicos insaturados, ácidos de poliéster polisulfosuccínicos insaturados, ácidos de diéster sulfoítacónico insaturados, ácidos sulfosuccinámicos insaturados, ácidos de amida sulfosuccínica
insaturados, ácidos de imida sulfosuccínica insaturados, ácidos itálicos insaturados, ácidos sulfoftálicos insaturados, ácidos sulfoisoftálicos insaturados, ácidos ftalámicos insaturados, ácidos sulfoftalámicos insaturados, ácidos alquilcetonsulfónicos insaturados, ácidos hidroxialcan-1-sulfónicos insaturados, ácidos lactona-sulfónicos insaturados, amidas de ácido sulfónico insaturado, diamidas de ácido sulfónico insaturado, esteres de ácido alquilfenolsulfúrico insaturados, esteres de ácido alquilfenolsulfúrico alcoxilado insaturados, esteres de ácido cicloalquilsulfúrico alquilado, insaturados, esteres de ácido cicloalquilsulfúrico alquilado, alcoxilado, insaturados, ácidos polisulfónicos dendríticos insaturados, ácidos policarboxílicos dendríticos insaturados, ácidos polifosfóricos dendríticos insaturados, ácidos sarcosínicos insaturados, ácidos isetiónicos insaturados, y ácidos táuricos insaturados, y mezclas de los mismos. Adicionalmente, de acuerdo con la presente invención, los ácidos etilénicamente insaturados, adecuados, de la presente invención, incluyen los ácidos carboxílicos fluorados, insaturados, ácidos sulfónicos fluorados, insaturados, ácidos de sulfato
fluorado, insaturados, ácidos fosfónico y fosfínico fluorados, insaturados, y mezclas de los mismos. En general, las bases nitrogenadas sustancialmente saturadas de la presente invención son cualesquiera bases que contengan al menos un átomo de nitrógeno, y que sean capaces de formar una sal con el ácido etilénicamente insaturado. Las bases nitrogenadas saturadas, adecuadas para el uso en la presente invención, incluyen cualquier amina primaria, secundaria o terciaria, la cual tenga al menos un grupo alquilo de 1 a 24 átomos de carbono. Preferentemente, los grupos alquilo de tales aminas tienen de aproximadamente 12 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono, y pueden ser sustituidos o no sustituidos. Tales aminas, incluyen por ejemplo, estearamidopropildimetilamina, dietilaminoetil-estearamida, dimetilestearamida, dimetilsoyamina, soyamina, miristilamina, tridecila ina, etilestearilamina, N-sebopropandiamina, estearilamina etoxilada (5 moles de E.O.), dihidroxietilestearilamina, y araquidilbehenilamina y mezclas de los mismos.
Agentes Activos de Superficie, Polimerizables, Auxiliares *
La presente invención abarca el uso de los agentes activos de superficie, polimerizables, auxiliares, por ejemplo, el agente activo de superficie, polimerizable conocido por aquellos expertos en la técnica en combinación con los agentes activos de superficie, polimerizables, los agentes activos de superficie homopoliméricos, y agentes activos de superficie suplementarios descritos en la presente. Los ejemplos de agentes activos de superficie polimerizables auxiliares en la presente invención se muestran en seguida en la Tabla I.
Tabla I: Agentes Activos de Superficie Polimerizables, Auxiliares
Dialilamina Pluronics-BASF
Derivados de Alcohol Linoleico ICI
Derivados de Alilalquilfenol - DKS (Japón)
Derivados de Acrilato - PPG
Derivados de Anhidrido Alquenil-succínico de Alcohol Alílico - KAO
(Japón)
Polystep Serie RA (Derivados Maleicos)
-Stepan Co.
Derivados Maleicos - Rhone Poulenc
Derivados de Sulfosuccinato de Alilo Trem LF-40 Henkel
Los surfactantes polimerizables auxiliares, adicionales, útiles en la presente, por ejemplo, se describen en general en Polymerizable Surfactants Guyot, A. Current Opini ons in Coll oid and Surface Sci ence, 1996, pág. 580-585; Reactive Surfactants in
Emulsión Polymerization Guyot, A.; et al; Advances in Polymer Science, Vol. 11, Springer-Verlag, Berlín, 1994, páginas 43-65; y Polymerizable Surfactant, Holmberg, ., Progress in Organic Coatings, 20 (1992) 325-337 (todas incorporadas en su totalidad en la presente) .
Agentes Activos de Superficie, Suplementarios
En general, es ventajoso no utilizar agentes activos de superficie no polimerizables, convencionales, en la presente invención. No obstante, si se desea, los agentes activos de superficie, polimerizables, de la presente invención pueden ser utilizados en la polimerización en combinación con cantidades menores de un surfactante de polimerización convencional, por ejemplo los agentes activos de superficie suplementarios, que no son polimerizables. Sin estar comprometido por ninguna teoría particular, estos agentes activos de superficie suplementarios pueden permitir la variación del tamaño de partícula de las partículas poliméricas, sólidas, discretas, resultantes. Los agentes activos de superficie suplementarios son en general surfactantes aniónicos, no iónicos,
catiónicos o anfotéricos o mezclas de los mismos, y se utilizan típicamente en una concentración de aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 20.0 por ciento en peso, con base en el peso total de los agentes activos de superficie (por ejemplo, polimerizables y no polimerizables) . Algo más preferentemente, los agentes activos de superficie suplementarios son utilizados en una concentración de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5 por ciento en peso, con base en el peso total de los agentes activos de superficie (por ejemplo polimerizables y no polimerizables) . Los agentes activos de superficie no iónicos, suplementarios, adecuados se describen en general en la Patente Norteamericana No. 3,929,678, Laughiin y colaboradores, expedida el 30 de Diciembre de 1975, en la columna 13, línea 14 a la columna 16, línea 6, incorporada por referencia en la presente. En general, el agente activo de superficie no iónico, suplementario, se selecciona del grupo que comprende alquilfenoles polioxietilenados, alcoholes de cadena lineal polioxietilenados, alcoholes de cadena ramificada polioxietilenados, polioxipropilenglicoles polioxietilenados, mercaptanos polioxietilenados, esteres de ácido graso, esteres de ácido graso de
glicerilo, esteres de ácido graso de poliglicerilo, esteres de propilenglicol, esteres de sorbitol, esteres de sorbitol polioxietilenados, esteres de polioxietilenglicol, esteres de ácido graso polioxietilenados, alcanolamidas primarias, alcanolamidas primarias etoxiladas, alcanolamidas secundarias, alcanolamidas secundarias etoxiladas, glicoles acetilénicos terciarios, siliconas polioxietileñadas, N-alquilpirrolidonas, alquilpoliglicósidos, alquilpolisacáridos, polímeros en bloque EO-PO, amidas de ácido graso polihidroxílico, óxidos de amina y mezclas de los mismos. Además, las clases no limitantes, ejemplares, de los agentes activos de superficie no iónicos, suplementarios, se listan en seguida: 1. Los condensados de óxido de polietileno, de polipropileno, y de polibutileno de los alquilfenoles. En general, los condensados de óxido de polietileno son preferidos. Estos compuestos incluyen los productos de condensación de alquilfenoles que tienen un grupo alquilo que contiene de aproximadamente 6 a 12 átomos de carbono en una configuración de cadena lineal o ramificada con el óxido de alquileno. En una modalidad preferida, el óxido de etileno está
presente en una cantidad igual de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25 moles de óxido de etileno por mol de alquilfenol. Los surfactantes no iónicos comercialmente disponibles de este tipo incluyen Igepal® CO-630, comercializado por Stepan Company, Canadá; y Tritón® X-45, X-114, X-100 y X-102, todos comercializados por la Compañía Union Carbide. Los productos de condensación de alcoholes alifáticos con aproximadamente 1 a aproximadamente 25 moles de óxido de etileno. La cadena alquílica del alcohol alifático puede ser ya sea lineal o ramificada, primaria o secundaria, y en general contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 22 átomos de carbono. Particularmente preferidos son los productos de condensación de los alcoholes que tienen un grupo alquilo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 11 átomos de carbono, con aproximadamente 2 a aproximadamente 10 moles de óxido de etileno por mol de alcohol. Los ejemplos de surfactantes no iónicos comercialmente disponibles de este tipo incluyen Tergitol® 15-S-9 (los productos de condensación del alcohol lineal de 11 a 15 átomos de carbono
con 9 moles de óxido de etileno) , Tergitol 24-L-6 NM (los productos de condensación del alcohol primario de 12 a 14 átomos de carbono con 6 moles de óxido de etileno con una distribución de peso molecular estrecha) , ambos comercializados por Union Carbide Corporation; Neodol® 91-8 (el producto de condensación del alcohol lineal de 9 a 11 átomos de carbono con 8 moles de óxido de etileno), Neodol® 23-6.5 (el producto de condensación del alcohol lineal de 12 a 13 átomos de carbono con 6.5 moles de óxido de etileno), Neodol® 45-7 (el producto de condensación del alcohol lineal de 14 a 15 átomos de carbono con 7 moles de óxido de etileno), Neodol® 91-6 (el producto de condensación del alcohol lineal de 9 a 11 átomos de carbono con 6 moles de óxido de etileno) , comercializados por Shell Chemical Company, y Kyro® EOB (el producto de condensación del alcohol lineal de 13 a 15 átomos de carbono con 9 moles de óxido de etileno) , comercializado por la Compañía Procter and Gamble.' Los productos de condensación de óxido de etileno con una base hidrofóbica formada por la condensación del óxido de propileno con propilenglicol. La porción hidrofóbica de estos
compuestos tiene preferentemente un peso molecular d'e aproximadamente 1500 hasta aproximadamente 1880 y muestra insolubilidad en agua. La adición de las porciones de polioxietileno a esta porción hidrofóbica tiende a incrementar la solubilidad en agua de la molécula como un todo, y el carácter líquido del producto es conservado hasta el punto donde el contenido de polioxietileno es aproximadamente del 50% del peso total del producto de condensación, lo cual corresponde a la condensación con hasta aproximadamente 40 moles de óxido de etileno. Los ejemplos de compuestos de este tipo incluyen ciertos surfactantes Pluronic® comercialmente disponibles, comercializados por BASF. Los productos de condensación del óxido de etileno con el producto resultante de la reacción del óxido de propileno y de la etilendiamina. La porción hidrofóbica de estos productos consiste del producto de reacción de la etilendiamina y óxido de propileno en exceso, y en general tiene un peso molecular de aproximadamente 2500 a aproximadamente 3,000. Esta porción hidrofóbica es condensada con óxido de etileno al grado de
que el producto de condensación contiene de aproximadamente 40% hasta aproximadamente 80% en peso de polioxietileno y tiene un peso molecular de aproximadamente 5,000 hasta aproximadamente 11,000. Los ejemplos de este tipo de surfactantes no iónico incluyen ciertos compuestos Tetronic® comercialmente disponibles, comercializados por BASF. Los surfactantes no iónicos semipolares son una categoría especial de agentes activos de superficie no iónicos, suplementarios, los cuales incluyen óxidos de amina solubles en agua, que contienen sobre la porción alquilo de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono, y 2 porciones seleccionadas del grupo que comprende los grupos alquilo y los grupos hidroxialquilo que contienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 átomos de carbono; y sulfóxidos solubles en agua que contienen porciones alquilo de aproximadamente 10 a aproximadamente 18 átomos de carbono y una porción seleccionada del grupo que comprende grupos alquilo y grupos hidroxialquilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 átomos de carbono.
Los alquilpolisacáridos descritos en la Patente Norteamericana No. 4,565,647, Leñado, expedida el 21 de Enero de 1986, incorporada en la presente por referencia, tiene un grupo hidrofóbico que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 átomos de carbono, preferentemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 16 átomos de carbono' y un polisacárido, por ejemplo, un poliglucósido, un grupo hidrofílico que contiene de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 10, preferentemente de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 3, más preferentemente de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 2.7 unidades sacáridas. Cualquier sacárido reductor que contiene 5 ó 6 átomos de carbono puede ser utilizado, por ejemplo, glucosa, galactosa y porciones galactosilo pueden ser sustituidas por las porciones glucosilo. (Opcionalmente, el grupo hidrofóbico es acoplado en las posiciones 2-, 3-, 4-, etc., dando de este mondo una glucosa o galactosa en oposición a un glucósido o galactósido) . Los enlaces intersacáridos pueden estar, por ejemplo, entre la posición uno de las unidades sacáridas adicionales y las posiciones
2-, 3-, 4-, y/o 6- sobre las unidades sacáridas precedentes . Un etoxilato y/o y alcoxilato de éster etílico tales como aquellos descritos en la Patente Norteamericana No. 5,220,046, incorporada en la presente por referencia. Estos materiales pueden ser preparados de acuerdo al procedimiento descrito en la solicitud de Patente Japonesa Kokai No. HEI 5 [1993]-222396. Por ejemplo, éstos pueden ser preparados mediante una reacción de condensación de un solo paso entre un éster alquílico y un óxido de alquileno en presencia de una cantidad catalítica de magnesio, junto con otro ion seleccionado del grupo de Al+3, Ga+3, In+3, Co+3, Sc+3 y Mn+3. Opcionalmente, y de manera menos deseable, puede existir una cadena de óxido de polialquileno que une la porción hidrofóbica y la porción polisacárida . El óxido de alquileno preferido es el óxido de etileno. Los grupos hidrofóbicos típicos incluyen grupos alquilo, ya sea saturados o insaturados, ramificados o no ramificados, que contienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 18, preferentemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 14 átomos de carbono; n es 2 ó 3,
preferentemente 2; t es de aproximadamente 0 a aproximadamente 10, preferentemente 0; y x es de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 10, preferentemente de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 3, más preferentemente de aproximadamente 1.3 a aproximadamente 2.7. El glucosilo es preferentemente derivado de glucosa.
Para preparar estos compuestos, el alcohol o el alquilpolietoxialcohol se forma primeramente y luego se hace reaccionar con la glucosa, o con una fuente de glucosa, para formar el glucósido
(acoplamiento en la posición 1) . Las unidades de glucosilo adicionales pueden ser acopladas luego entre su posición 1 y las unidades glucosílicas precedentes en la posición 2-, 3-, 4-, y/o 6, preferentemente y de manera predominante en la posición 2. Los ejemplos de agentes activos de superficie, anfotéricos, suplementarios, adecuados, se seleccionan del grupo que comprende glicinatos de alquilo, propionatos, imidazolinas, anfoalquilsulfonatos vendidos como "Miranol"® por Rhone Poulenc, ácidos N-alquilaminopropiónicos , ácidos N-alquiliminodipropiónicos, carboxilatos de imidazolina, N-alquilbetaínas, amidopropilbetaínas,
sarcosinatos, cocoanfocarboxiglicinatos, óxidos de amina, sulfobetaíñas, sultaínas y mezclas de los mismos. Los surfactantes anfotéricos adecuados, adicionales, incluyen cocoanfoglicinato, cocoanfocarboxiglicinato, lauranfocarboxiglicinato, cocoanfopropionato, lauranfopropionato, estearanfoglicinato, cocoanfocarboxipropionato, seboanfopropionato, seboanfoglicinato, oleoanfoglicinato, caproanfoglicinato, caprilanfopropionato, caprilanfocarboxiglicinato, cocoilimidazolina, laurilimidazolina, estearilimidazolina, behenilimidazolina, behenilhidroxietilimidazolina, caprilanfopropi1-sulfonato, cocanfopropi1sulfonato, estearanfopropilsulfonato, oleoanfopropilsulfonato y similares . Los ejemplos de agentes activos de superficie de óxido de amina suplementarios que son en general adecuados para el uso en la presente invención, son óxidos de alquilamina y amidoamina. Los ejemplos de agentes activos de superficie de betaína y de sultaína suplementarios, los cuales son adecuados para el uso en la presente invención, son alquilbetaínas y sultaínas vendidas como "Mirataine"® por Rhone Poulenc, "Lonzaine"® por Lonza, Inc.,
Fairlawn, N.J. Los ejemplos de betaínas y sultaínas suplementarias son cocobetaína, cocoamidoetilbetaína, cocoamidopropilbetaína, laurilbetaína, lauramidopropilbetaína, palmamidopropilbetaína, estearamidopropilbetaína, estearilbetaína, cocosultaína, laurilsultaína, seboamidopropilhidroxisultaína y similares. Los ejemplos de agentes activos de superficie, catiónicos, suplementarios, útiles en la presente invención, son sales de amina grasa, sales de diamina grasa, sales de poliamina, compuestos de amonio cuaternario, aminas grasas polioxietilenadas, aminas grasas polioxietilenadas, aminas grasas polioxietilenadas cuaternizadas, y óxidos de amina y mezclas de los mismos. Los ejemplos de agentes activos de superficie, catiónicos, suplementarios, adecuados, se describen en los siguientes documentos, todos incorporados por referencia en la presente: M.C. Publishing Co., McCu tch eon '' s Det ergents &
Emul sifi ers, (North American Ed., 1993); Schwartz y colaboradores, Surface Acti ve Agen ts , Th ei r Ch emi s try and Technol ogy, Nueva York; Interscience Publisher, 1949; Patente Norteamericana No. 3,155,591, Hilfer, expedida el 3 de Noviembre de 1964; Patente
Norteamericana No. 3,929,678, Laughiin y colaboradores, expedida el 30 de Diciembre de 1975; Patente Norteamericana No. 3,959,461, Bailey y colaboradores, expedida ' el 25 de Mayo de 1976; y Patente Norteamericana No. 4,387,090, Bolich, Jr . , expedida el 7 de Junio de 1983. Los ejemplos de agentes activos de superficie,' catiónicos, suplementarios en la forma de sales de amonio cuaternario incluyen cloruros de dialquildietilamonio y cloruros de trialquilmetilamonio, en donde los grupos alquilo tienen de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 átomos de carbono y son derivados de ácidos grasos de cadena larga, tales como ácido graso de sebo hidrogenado (los ácidos grasos de sebo producen compuestos cuaternarios en donde Ri y R2 tienen predominantemente de aproximadamente 16 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono) . Los ejemplos de sales de amonio cuaternario, suplementarias, útiles en la presente incluyen cloruro de disebodimetilamonio, metilsulfato de disebodimetilamonio, cloruro de dihexadecildimetilamonio, cloruro de di- (sebo hidrogenado) -dimetilamonio, cloruro de dioctadecildimetilamonio, cloruro de
dieicosildimetilamonio, cloruro de didocosildimetilamonio, acetato de di- (sebo hidrogenado) -dimetilamonio, cloruro de dihexadecildimetilamonio, acetato de dihexadecildimetilamonio, fosfato de disebodipropilamonio, nitrato de disebodimetilamonio, cloruro de di- ( cocoalquil) -dimetilamonio, y cloruro de estearildimetilbencilamonio . Las sales de aminas grasas primarias, secundarias y terciarias son también agentes activos de superficie, catiónicos, suplementarios, adecuados. Los grupos alquilo de tales aminas suplementarias tienen preferentemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 átomos de carbono, y pueden ser sustituidos o no sustituidos. Tales aminas, útiles en la presente, incluyen estearamidopropildimetilamina, dietilaminoetil-estearamida, dimetilestearamina, dimetilsoyamina, soyamina, miristilamina, tridecilamina, etilestearilamina, N-sebopropandiamina, estearilamina etoxilada (5 moles de E.O.), dihidroxietilestearilamina, y araquidilbehenilamina . Las sales de amina suplementarias, adecuadas incluyen las sales de halógeno, de acetato, de fosfato, de nitrato, de citrato, de lactato y de alquilsulfato.
Tales sales suplementarias incluyen clorhidrato de estearilamina, cloruro de soyamina, formiato de estearilamina, dicloruro de N-sebopropandiamina y citrato de estearamidopropildimetilamina. Los surfactantes de amina, catiónicos, suplementarios, incluidos entre aquellos útiles en la presente invención se describen también en la Patente Norteamericana No. 4,275,055, Nachtigal y colaboradores, expedida el 23 de Junio de 1981, incorporada por referencia en la presente. Los agentes activos de superficie, catiónicos, suplementarios, los cuales son especialmente útiles son compuestos de amonio cuaternario o de amino que tienen al menos un radical N que contiene una o más porciones hidrofílicas no iónicas seleccionadas del grupo que comprende las porciones alcoxi, polioxialquileno, alquilamido, hidroxialquilo, y alquiléster, y combinaciones de las mismas. Los compuestos contienen al menos una porción hidrofílica dentro de 4, preferentemente dentro de 3, átomos de carbono (inclusive) del nitrógeno cuaternario o del nitrógeno de amino catiónico. Además, los átomos de carbono que son parte de una porción hidrofílica, por ejemplo, átomos de carbono, en un polioxialquileno hidrofílico (por ejemplo, -CH2-CH2-0- ) , que están
adyacentes a otras porciones hidrofílicas no son contados cuando se determina el húmero de porciones hidrofílicas dentro de 4, o preferentemente 3, átomos de carbono del nitrógeno catiónico. En general, la porción alquilo de cualquier porción hidrofílica es preferentemente un alquilo de 1 a 3 átomos de carbono. Los radicales que contienen hidrófilo adecuado incluyen, por ejemplo, etoxi, propoxi, polioxietileno, polioxipropileno, etilamido, propilamido, hidroximetilo, hidroxietilo, hidroxipropilo, éster metílico, éster etílico, éster propílico, o mezclas de los mismos, como porciones hidrofílicas no iónicas. Entre los agentes activos de superficie, catiónicos, suplementarios, útiles en la presente, están aquellos de la fórmula general:
en donde Ri, R2, R3 y R comprenden, independientemente, cadenas hidrocarbilo sustituidas o no sustituidas, sustancialmente saturadas, de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de
carbono, o un hidrocarbilo que tenga de aproximadamente 1' a aproximadamente 30 átomos de carbono y que contenga una o más porciones aromáticas, éter, éster, amido, o amino presentes como sustituyentes o como enlaces en la cadena radical, en donde al menos uno de los grupos R?~R contiene una o más porciones hidrofílicas seleccionadas del grupo que comprende alcoxi (preferentemente alcoxi de 1 a 3 átomos de carbono), polioxialquileno (preferentemente polioxialquileno de 1 a 3 átomos de carbono), alquilamido, hidroxialquilo, éster de alquilo y combinaciones de los mismos. Preferentemente, el surfactante de acondicionamiento catiónico contiene de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 porciones hidrofílicas no iónicas localizadas dentro de los intervalos establecidos. Para fines de la presente, cada unidad amido, alcoxi, hidroxialquilo, alquiléster, alquilamido u otra unidad hidrofílica, se considera que es una porción hidrofílica no iónica distinta. X" es un anión formador de sal soluble, sustancialmente saturado, seleccionado preferentemente del grupo que comprende radicales halógenos (especialmente cloro) , acetato, fosfato, nitrato, sulfonato, y alquilsulfato.
Los agentes activos de superficie, catiónicos, suplementarios, preferidos incluyen cloruro de polioxietileno- (2 ) -estearilmetilamonio, metilsulfato de metil-bis- ( seboamidoetil hidrogenado) -2-hidroxietilamonio, cloruro de polioxipropilen- ( 9) -dietilmetilamonio, fosfato de tripolioxietilen (PEG-10 total ) estearilamonio, bis- (N-hidroxietil-2-oleil-cloruro de imidazolinio) polietilenglicol- ( 1 ) , y cloruro de isododecilbenciltrietanolamonio . Otros agentes activos de superficie de amonio cuaternario y de amino suplementarios, incluyen aquellos de la fórmula general anterior en la forma de estructuras anulares formadas mediante enlace covalente de dos de los radicales. Los ejemplos incluyen imidazolinas, imidazolinios, y piridinios, etc., en donde dicho compuesto tiene al menos un radical que contiene hidrófilo no iónico como se describe anteriormente. Los ejemplos específicos incluyen 2-heptadecil-4, 5-dihidro-lH-imidazol-1-etanol, cloruro de 4, 5-dihidro-l- (2-hidroxietil) -2-isoheptadecil-l-fenilmetilimidazolio, y cloruro de l-[2-oxo-2-[[2-[ ( 1-oxoctadecil) oxi]etil]amino]etil]piridinio .
Las sales de aminas grasas primarias, secundarias y terciarias son también materiales surfactantes catiónicos suplementarios, preferidos. Los grupos alquilo de tales aminas preferentemente tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y deben contener al menos una, preferentemente aproximadamente 2 a aproximadamente 10, porciones hidrofílicas no iónicas seleccionadas del grupo que comprende alcoxi, polioxialquileno, alquilamido, hidroxialquilo, y alquiléster, y mezclas de los mismos. Los agentes activos de superficie, aniónicos, suplementarios, adecuados para el uso en la presente invención, son en general las sales de sodio, de potasio, de calcio, de amonio o de alcanolamina de cualquier ácido sulfónico sustancialmente saturado, ácido carboxílico, o ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos. Más específicamente, los agentes activos de superficie aniónicos, suplementarios, adecuados para el uso en la presente invención, son en general las sales de sodio, de potasio, de calcio, de amonio o de alcanolamina de ácidos sulfónicos saturados, ácidos sulfínicos, ácidos sulfénicos, esteres del ácido sulfónico, ácidos carboxílicos, ácidos fosfónicos,
ácidos fosfínicos, ácidos fosfénicos, ácidos polisulfónicos , ácidos sulfónicos de aceites, ácidos sulfónicos de parafina, ácidos sulfónicos de lignina, ácidos sulfónicos de petróleo, ácidos de resina líquida, ácidos sulfónicos de olefina, ácidos sulfónicos de hidroxiolefina, ácidos sulfónicos de poliolefina, ácidos sulfónicos de polihidroxi-poliolefina, ácidos carboxílicos, ácidos carboxílicos perfluorados, sulfonatos de ácido carboxílico, ácidos sulfónicos de ácido carboxílico alcoxilado, ácidos policarboxílicos, ácidos polisulfónicos de ácido policarboxílico, ácidos polisulfónicos de ácido policarboxílico alcoxilado, ácidos fosfóricos, ácidos fosfóricos alcoxilados, ácidos polifosfóricos, y ácidos polifosfóricos alcoxilados, ácidos fosfóricos fluorados, esteres de ácido fosfórico de aceites, ácidos fosfínicos, ácidos alquilfosfínicos, ácidos aminofosfínicos, ácidos polifosfínicos, ácidos vinilfosfínicos, ácidos fosfónicos, ácidos polifosfónicos, esteres de alquilo de ácido fosfónico, ácidos grasos de a-fosfono, ácidos polimetilfosfónicos de organoamina, ácidos fosfónicos de organoaminodialquileno, ácidos fosfónicos de alcanolamina, ácidos fosfónicos de trialquilideno, ácidos fosfónicos de acila idometano, ácidos
difosfónicos de alquiliminodimetileno, ácidos polimetilen-bis (nitrilodimetilen) tetrafosfónicos , ácidos de óxido de alquil-bis ( fosfonoalquiliden) amina, esteres de ácidos aminometilfosfónicos sustituidos, ' ácidos fosfonamídicos, aminoácidos acilados (por ejemplo, aminoácidos que se hacen reaccionar con cloruros de alquilacilo, esteres de alquilo o ácidos carboxílicos para producir N-acilaminoácidos ) , N-alquil-acilaminoácidos, e hidrolisados de proteína acilada, y mezclas de los mismos. Otros agentes activos de superficie aniónicos, suplementarios, adecuados para el uso en la presente invención son las sales de sodio, de potasio, de calcio, de amonio o de alcanolamina de ácidos alquilbencensulfónicos lineales o ramificados, saturados, esteres de ácido alquilsulfúrico, esteres de ácido alquilsulfúrico alcoxilados, ácidos de éster alquílico a-sulfonatado, diácidos de éster a-sulfonatado, ácidos de éster alquílico a-sulfonatado, alcoxilado, ácidos de diéster dialquílico a-sulfonatado, ácidos de diéster dialquílico di-a-sulfonatado, ácidos de acetato de alquilo a-sulfonatado, ácidos alquilsulfónicos primarios y secundarios, ácidos alquilsulfónicos perfluorados,
ácidos mono- y diéster sulfosuccínicos, ácidos de poliéster polisulfosuccínico, ácidos de diéster sulfoitacónico, ácidos sulfosuccinámicos , ácidos de amida sulfosuccínica, ácidos de imida sulfosuccínica, ácidos itálicos, ácidos sulfoftálicos, ácidos sulfoisoftálicos, ácidos ftalá icos, ácidos sulftalámicos, ácidos alquilcetonsulfónicos, ácidos hidroxialcan-1-sulfónicos, ácidos lactona-sulfónicos , amidas de ácido sulfónico, diamidas de ácido sulfónico, esteres de ácido alquilfenolsulfúrico, esteres de ácido alquilfenolsulfúrico alcoxilado, esteres de ácido cicloalquilsulfúrico alquilado, esteres de ácido cicloalquilsulfúrico alquilado, alcoxilado, ácidos polisulfónicos dendríticos, ácidos policarboxílicos dendríticos, ácidos polifosfóricos dendríticos, ácidos sarcosínicos , ácidos isetiónicos, y ácidos táuricos, y mezclas de los mismos. Además, de acuerdo con la presente invención los agentes activos de superficie, aniónicos, suplementarios, adecuados para el uso en la presente invención son en general las sales de sodio, de potasio, de calcio, de amonio o de alcanolamina de ácidos carboxílicos fluorados, saturados, ácidos sulfónicos fluorados, ácidos de sulfato fluorados,
ácidos fosfónico y fosfínico fluorados, y mezclas de los mismos. En una modalidad preferida de la presente invención, el proceso de polimerización es conducido en ausencia de cualquier surfactante suplementario, no polimerizable, como los agentes activos de superficie, polimerizables, de la presente invención que muestran excelente capacidad para producir características de estabilidad en emulsión en una polimerización en emulsión. En otra modalidad más de la presente invención, los agentes activos de superficie, polimerizables, de la presente invención pueden ser utilizados como comonómeros con el o los monómeros etilénicamente insaturados para modificar las propiedades físicas del polímero resultante. En esta modalidad, los agentes activos de superficie, suplementarios, pueden también ser utilizados como aditivos para la polimerización, por ejemplo, en cantidades de aproximadamente 3 a 6 por ciento en peso, con base en el peso total del monómero. Aunque algo menos preferido, en una modalidad adicional de la presente invención, puede ser utilizado cualquier solvente orgánico convencional, el cual puede ser un
solvente para el o los monómeros y/o para el polímero o solo para el o los monómeros.
Iniciadores y Aditivos
Los iniciadores orgánicos o inorgánicos pueden ser utilizados para iniciar la reacción de polimerización. Una cantidad suficiente de un iniciador de la polimerización (tal como un iniciador por radicales libres, convencional) es típicamente introducido en el medio de polimerización para provocar la polimerización del o de los monómero a las temperaturas particulares empleadas. Los iniciadores utilizados en los procesos de polimerización pueden ser del tipo que producen radicales libres y convenientemente son compuestos de peroxígeno, por ejemplo: peróxidos inorgánicos tales como peróxido de hidrógeno y compuestos de persulfato inorgánicos tales como persulfato de amonio, persulfato de sodio y persulfato de potasio; los hidroperóxidos orgánicos tales como hidroperóxido de eumeno e hidroperóxido de ter-butilo; peróxidos orgánicos tales como peróxido de benzoilo, peróxido de acetilo, peróxido de lauroilo, esteres de peroxidicarbonato tales como peroxidicarbonato de
diisopropilo, ácido peracético y ácido perbenzoico, algunas veces activados mediante agentes de reducción solubles en agua tales como compuestos ferrosos, bisulfito de sodio o clorhidrato de hidroxilamina, y otros materiales productores de radicales libres tales como 2, 2 ' -azobisisobutironitrilo . Un aditivo adicional que puede ser agregado al contenido de la mezcla es un agente de transferencia de cadena, convencional, tal como un polihaluro de alquilo o mercaptano. Los ejemplos de agentes de transferencia de cadena, adecuados, incluyen bromoformo, tetracloruro de carbono, tetrabro uro de carbono, bromoetano, alquilmercaptanos de 1 a 12 átomos de carbono, por ejemplo, dodecil ercaptano, tiofenol, e hidroxialquil-mercaptanos, por ejemplo, mercaptoetanol . Todos los documentos, por ejemplo, patentes y artículos de revistas, citados anteriormente o más adelante son incorporados en la presente por referencia, en su totalidad. En los siguientes ejemplos, todas las cantidades están establecidas en por ciento en peso, a no ser que se indique de otro modo.
Alguien de experiencia en la técnica reconocerá que pueden ser realizadas modificaciones en la presente invención sin desviarse del espíritu o alcance de la invención. La invención es ilustrada además por los siguientes ejemplos, que no tienen que ser considerados como limitantes de la invención o del alcance de los procedimientos específicos o composiciones descritas en la presente. Todos los documentos, por ejemplo patentes y artículos de revistas, citados anteriormente o más adelante son incorporados en la presente por referencia, en su totalidad. Como se utiliza en los Ejemplos que aparecen más adelante, las siguientes designaciones, símbolos, términos y abreviaturas tienen los significados indicados :
Material Definición Polystep® A-13 Acido dodecilbencensulfónico lineal (comercialmente disponible de Stepan Company, Northfield Illinois) Polystep® A-16 Sal de sodio del ácido dodecilbencensul fónico ramificado (comercialmente disponible de
Stepan Company, Northfield Illinois) Polystep® A-17 Acido dodecilbencensulfónico ramificado (comercialmente disponible de Stepan Company, Northfield Illinois) Cedephos CP-610 Ester nonilfenólico 9-EO de ácido fosfórico (comercialmente disponible de Stepan Company, Northfield Illinois)
La cantidad de polímeros aglomerados, o de "coágulo" en las redes resultantes a la conclusión de la polimerización, es determinada por la recolección de los polímeros aglomerados utilizando un tamiz de malla 20 que tiene aberturas suficientemente grandes para permitir que los polímeros no aglomerados discretos pasen, enjuagando los polímeros aglomerados recolectados con agua, y pesando los polímeros aglomerados remanentes atrapados en la malla. El coágulo porcentual es calculado al dividir el peso del coágulo por el peso teórico del látex completo, con base en los pesos de los ingredientes utilizados para la reacción de polimerización.
La viscosidad de las redes resultantes después de la polimerización es determinada mediante el uso de un viscosímetro sincroeléctrico de Brookfield RV equipado con una aguja No. 3. Durante tales determinaciones, se colocan 950 ml de cada látex en un recipiente de 1000 ml y el viscosímetro se opera a 25°C y 60 rpm. La estabilidad mecánica de las redes después de la exposición a la tensión mecánica es evaluada para determinar el grado al cual existe un cambio en la viscosidad y/o la presencia visual del coágulo. Más específicamente, dos tazas de cada látex son colocadas en un mezclador Hamilton Beach de acero inoxidable, de cinco tazas o copas, y el mezclador es operado a una velocidad media hasta que el látex se coagula. La falla del látex es el punto en el cual la separación del coágulo puede ser visualmente observada; un tiempo más prolongado de mezcla a velocidad media sin separación del coágulo, por ejemplo, un tiempo más prolongado antes de la falla, es una característica altamente deseable de un látex. Los sólidos de redes fueron determinados por la concentración de látex a 120°C en un horno para eliminar todos los materiales volátiles, y subsecuentemente pesando el residuo. El pH de cada
solución fue medido utilizando un potenciómetro Orion 210. El tamaño de 'partícula fue medido utilizando un Nicomp 370, [analizador submicrónico, (hasta 2 mieras ) ] . El tamaño de partícula de las redes resultantes es determinado con un analizador de tamaño de partícula de autodilución Nicomp 370C utilizando métodos estándares y procedimientos estándares para la operación de tal equipo, y tales datos registrados para 50% en volumen en unidades de nanómetros. La sensibilidad al agua, por ejemplo, la hidrofobicidad de las redes resultantes, fue determinada mediante ASTM D724-45. Los espectros de RMN 1H fueron registrados todos utilizando un Espectrómetro de Transformación de Fourier de RMN a 270 MHz Joel Delta. Los desplazamientos químicos (d) son reportados en partes por millón (ppm) en campo bajo, a partir de tetrametilsilano (TMS) utilizando TMS interno o solvente no deuterado residual como una referencia. Los datos de RMN para todas las muestras fueron adquiridos mediante la disolución de la muestra sólida en CD3OD.
La alilamina y la propilamina pueden ser obtenidas de Aldrich Chemical Company (EUA) . En los siguientes ejemplos, todas las cantidades están establecidas en porcentaje en peso del material activo, a no ser que se indique de otro modo. Alguien de experiencia en la técnica reconocerá que pueden ser realizadas modificaciones en la presente invención sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. La invención es ilustrada además por los siguientes ejemplos, los cuales no tienen que ser considerados como limitantes de la invención o alcance de los procedimientos o composiciones específicas descritas en la presente.
Ej emplo 1 :
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 48:49:3), en combinación con la sal de alilamina el ácido dodecilbencensulfónico
(ADDBS) . Se colocan aproximadamente 254 g de agua desionizada y aproximadamente 10.6 g de ADDBS (como una solución acuosa activa al 22%), en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado
con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor es purgado con nitrógeno (99% puro), y calentado aproximadamente a 80-8'2°C. La temperatura del contenido del reactor es ajustada aproximadamente a 77-79°'C, y se agregan al reactor aproximadamente 75 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 374 g de la mezcla monomérica de MMA/BA/MMA en la proporción anterior). Después de 10 minutos, se agregan al reactor 16.9 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.9 g de persulfato de amonio disuelto en 82.5 g de agua) en un periodo de aproximadamente 7 minutos con agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 7-10°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 2 horas aproximadamente 299 g de la mezcla monomérica (el 80% remanente de la mezcla monomérica de MMA/BA/MMA), 64.5 g de solución de persulfato de amonio (el restante 80%), y 15.55 g de ADDBS (como la solución acuosa activa al 22%) con agitación continua, al tiempo que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-81°C. La temperatura del reactor se eleva hasta aproximadamente 82-84°C con agitación
continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría hasta aproximadamente 30°C. El producto de látex resultante es completamente eliminado del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) de ambas mallas es recolectado, combinado y pesado. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla II.
La Figura I describe el espectro parcial de RMN 1H, que muestra la región de d 5.0-8.0, de la sal de alilamina del ácido dodecilbencensulfónico (ADDBS) . Los picos centrados alrededor de 7.4 ppm son señales correspondientes a los protones aromáticos del anillo de benceno. Las señales a aproximadamente 5.9 ppm y 5.3 ppm corresponden a los protones del doble enlace en la porción de alilamina del compuesto.
La Figura II describe el espectro parcial de
RMN 1H, que muestra la región de d 5.0-8.0, de una formulación de látex preparada de acuerdo al Ejemplo 1 anterior. Como se puede observar en la Figura II,
las señales de doble enlace provenientes de la porción alilamina del compuesto, a 5.9 ppm y 5.3 ppm, están ausentes del espectro. Sin estar comprometido por ninguna teoría particular, el doble enlace ha sido sustancialmente consumido de manera completa durante la reacción de polimerización.
Ejemplo 2 (Ejemplo Comparativo 2):
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 48:49:3), en combinación con la sal de propilamina del ácido dodecilbencensulfónico (PDDBS) . Se colocan aproximadamente 330 g de agua desionizada y aproximadamente 25 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 22%), en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor es purgado con nitrógeno (99% puro), y calentado aproximadamente a 80-82°C. La temperatura del contenido del reactor es ajustada aproximadamente a 77-79°C, y se agregan al reactor aproximadamente 75 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 374 g de
la mezcla monomérica de MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos, se agregan al reactor 15.5 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.9 g de persulfato de amonio disuelto en 75.6 g de agua) en un periodo de aproximadamente 5 minutos con agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 3-5°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 2 horas aproximadamente 299 g de la mezcla monomérica y 62 g de solución de persulfato de amonio (el 80% restante) con agitación continua, al tiempo que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-82°C. La temperatura del reactor es luego elevada a aproximadamente 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría hasta aproximadamente 30°C. El producto de látex resultante es completamente retirado del reactor y filtrado por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) a partir de las mallas se recolecta, se combina y se pesa.
Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla II.
Ejemplo 3:
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 46.1:50.8:3.1) en combinación con la sal de alilamina del éster nonilfenólico 9-EO del ácido fosfórico (Cedephos CP-610). Aproximadamente 249 g de agua desionizada y aproximadamente 11.0 g de la sal de alilamina de Cedephos CP-610 (como una solución acuosa activa al 20%), se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 75-77°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 71-74°C, y se agregan al reactor aproximadamente 74 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 371 g de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos, se agregan 15 g de una solución de persulfato de
amonio (20% de la solución total de 1.9 g de persulfato de amonio disuelto en 74.0 g de agua) en un periodo de aproximadamente 10 minutos con agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 5-8°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 2 horas con agitación continua, aproximadamente 299 g de la mezcla monomérica (el 80% restante de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA), 60.7 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), y 15.3 g de la sal de alilamina de Cedephos CP-610 (como una solución acuosa 20% activa), al tiempo que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-81°C. La temperatura del reactor es luego elevada aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría hasta aproximadamente 30°C. El producto de látex resultante es completamente retirado del reactor y filtrado por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambas mallas se recolecta, se combina
y se pesa. Diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla II.
Ejemplo 4 (Ejemplo Comparativo):
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico' (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 46:51:3) en combinación con la sal de propilamina del éster nonilfenólico 9-EO del ácido fosfórico (Cedephos CP-610) . Aproximadamente 251 g de agua desionizada y aproximadamente 10.2 g de la sal de propilamina de Cedephos CP-610 (como una solución acuosa activa al 20%), se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 75-77°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 71-74°C, y se agregan al reactor aproximadamente 75 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 375 g de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos, se agregan 15 g de una solución de persulfato de
amonio (20% de la solución total de 1.9 g de persulfato de amonio disuelto en 75.0 g de agua) en un periodo de aproximadamente 10 minutos con agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 8-10°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 2 horas con agitación continua, aproximadamente 300 g de la mezcla monomérica (el 80% restante de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA), 61.5 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%) y 15.3 g de la sal de propilamina de Cedephos CP-610 (como una solución acuosa 20% activa), al tiempo que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-80°C. La temperatura del reactor es luego elevada aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría hasta aproximadamente 30°C. El producto de látex resultante es completamente retirado del reactor y filtrado por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambas mallas se recolecta, se combina
y se pesa. Diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla II.
Ejemplo 5:
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de' metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico
(MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 48:49:3), en combinación con la sal de alilamina del ácido láurico (ALA) . Aproximadamente 205 g de agua desionizada y aproximadamente 1.6 g de ALA (como una solución acuosa activa al 20%), se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado - con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 70-73°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 71- 73°C, y se agregan al reactor aproximadamente 75 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 374 g de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos, se agregan al reactor 15 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.8 g de persulfato de
amonio disuelto en 75.0 g de agua) en un periodo de aproximadamente 10 minutos con 'agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 2-3°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 2 horas con agitación continua aproximadamente 299 g de la mezcla monomérica (el restante 80% de la mezcla monomérica de MMA/BA/MMA), 61.5 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), y 29.2 g de ALA (como una solución acuosa activa al 20%), mientras que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-81°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 83-85°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambas mallas se recolecta, se combina y se pesa. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla II.
Ejemplo 6:
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 48:49:3), en combinación con la sal de propilamina del ácido láurico (PLA) . Aproximadamente 206 g de agua desionizada y aproximadamente 1.6 g de PLA (como una solución acuosa activa al 20%), se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 75-77°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 71-73°C, y se agregan al reactor aproximadamente 7 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 373 g de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos, se agregan al reactor 15 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.8 g de persulfato de amonio disuelto en 75.0 g de agua) en un periodo de aproximadamente 10 minutos con agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de
aproximadamente 2-3°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 2 horas con agitación continua aproximadamente 366 g de la mezcla monomérica (el restante 98% de la mezcla monomérica de MMA/BA/MMA) , 61.5 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), y 28.4 g de PLA (como una solución acuosa activa al 20%), mientras que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 79-82°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 83-85°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total ' (por ejemplo sólidos) proveniente de ambas mallas se recolecta, se combina y se pesa. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla II.
Ejemplo 7:
Se prepara como sigue un copolímero de acetato de vinilo/acrilato de butilo (VA/BA) (en una proporción en peso de aproximadamente 78.9:21.1), en combinación con la sal de alilamina del ácido dodecilbencensulfónico (ADDBS) y la sal de propilamina del ácido dodecilbencensulfónico (PDDBS). Aproximadamente 245 de agua desionizada y aproximadamente 1.5 g de ADDBS (como una solución acuosa activa al 20%), 1.5 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 23%) y 1.0 g de sulfato de sodio se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 65-68°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 63-65°C, y se agregan al reactor aproximadamente 73.7 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 369 g de la mezcla monomérica VA/BA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos se agregan al reactor 15 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.8 g de persulfato de amonio disuelto en
75.0 g de agua) en un periodo de aproximadamente 5 minutos con agitación continua. La temperatura del reactor se incrementa hasta aproximadamente 82-84°C. La evidencia de la polimerización se observa por la aparición de un tinte azul en el contenido de la reacción, y una ligera exoterma de 1-2°C. La temperatura del contenido de la reacción se ajusta aproximadamente a 76-78°C y se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 4 horas con agitación continua, aproximadamente 294 g de la mezcla monomérica de BA/VA (el restante 80%), 61.5 g dé la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), 27.46 de ADDBS (como una solución acuosa activa al 20%), y 8.59 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 23%), mientras que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-82°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambos
tamices se recolecta, se combina y se pesa. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla III.
Ejemplo 8 (Ejemplo Comparativo):
Se prepara como sigue un copolímero de acetato de vinilo/acrilato de butilo (VA/BA) (en una proporción en peso de aproximadamente 79.1:20.9), en combinación con la sal de propilamina del ácido dodecilbencensulfónico (PDDBS). Aproximadamente 162 g de agua desionizada y aproximadamente 5.4 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 23%) se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 65-68°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 62°C, y se agregan al reactor aproximadamente 5.0 g de la mezcla monomérica (2% de un total de 245 g de la mezcla monomérica VA/BA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos se agregan al reactor 10.1 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.8
g de persulfato de amonio disuelto en 75.0 g de agua) en un periodo dé aproximadamente 15 minutos con agitación continua. La temperatura del reactor se incrementa hasta aproximadamente 82-84°C. La evidencia de la polimerización se observa por la aparición de un tinte azul en el contenido de la reacción, y una ligera exoterma de 2-4°C. La temperatura del contenido de la reacción se ajusta aproximadamente a 76-78°C y se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 4 horas con agitación continua aproximadamente 240 g de la mezcla monomérica de BA/VA (el restante 80%), 40.7 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), 16.8 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 23%), mientras que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-80°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambos
tamices se recolecta, se combina y se pesa. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla III.
Ejemplo 9:
Se prepara como sigue un copolímero de acetato de vinilo/acrilato de butilo (VA/BA) (en una proporción en peso de aproximadamente 78.9:21.1), en combinación con la sal de alilamina del ácido dodecilbencensulfónico (ADDBS) y la sal de amonio del sulfato de éter laurílico con 30 grupos EO (ALSE) . Aproximadamente 245 g de agua desionizada y aproximadamente 1.5 g de ADDBS (como una solución acuosa activa al 19%) y 1.0 g de sulfato de sodio se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta a aproximadamente 65-68°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 60-63°C, y se agregan al reactor aproximadamente 73.7 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 369 g de la mezcla monomérica VA/BA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos se
agregan al reactor 15 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.8 g de persulfato de amonio disuelto en 75.0 g de agua) en un periodo de aproximadamente 5 minutos con agitación continua. La temperatura del reactor se incrementa hasta aproximadamente 82-84°C. La evidencia de la polimerización se observa por la aparición de un tinte azul en el contenido de la reacción, y una ligera exoterma de 1-2°C. La temperatura del contenido de la reacción se ajusta aproximadamente a 78-81°C y se cargan simultáneamente al reactor en un periodo de 4 horas con agitación continua aproximadamente 294 g de la mezcla monomérica de BA/VA (el restante 80%), 61.4 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), 27.8 g de ADDBS (como una solución acuosa activa al 20%), y 6.3 g de ALSE (como una solución acuosa activa al 30%), mientras que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-82°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad
utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambos tamices se recolecta, se combina y se pesa. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla III.
Ejemplo 10:
Se prepara como sigue un copolímero de acetato de vinilo/acrilato de butilo (VA/BA) (en una proporción en peso de aproximadamente 78.9:21.1), en combinación con la sal de alilamina del ácido dodecilbencensulfónico (ADDBS) y la sal de propilamina del ácido dodecilbencensulfónico (PDDBS), utilizando pares redox como iniciadores. Aproximadamente 251 g de agua desionizada y aproximadamente 1.5 g de ADDBS (como una solución acuosa activa al 19%), 0.9 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 23%) y 0.3 g de carbonato ácido de sodio se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a
65-68°C. La temperatura del contenido del reactor se ajusta aproximadamente a 63-65°C, y se agregan al reactor aproximadamente 10.3 g de la mezcla monomérica (2% de un total de 513 g de la mezcla monomérica VA/BA en la proporción anterior) . Después de 15 minutos, se agregan al reactor en un periodo de aproximadamente 5 minutos con agitación continua 13.7 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 2.0 g de persulfato de amonio disuelto en 66.5 g de agua) y 13.7 g de una solución de metabisulfito de sodio (20% de la solución total de 0.83 g de metabisulfito de sodio disuelto en 67.8 g de agua) . La evidencia de la polimerización se observa por la aparición de un tinte azul en el contenido de la reacción, y una ligera exoterma de 1-2°C. La temperatura del contenido de la reacción se ajusta aproximadamente a 68-72°C y se agregan simultáneamente en un periodo de 3 horas con agitación continua 54.9 g de la- solución de metabisulfito de sodio (el restante 80%), 54.8 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), 503 g de la mezcla monomérica BA/VA (el restante 98%), 29.3 g de ADDBS (como una solución acuosa activa al 19%), y 10.3 g de PDDBS (como una solución acuosa activa al 23%), mientras que se
mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 68-72°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 75-78°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 20 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) proveniente de ambos tamices se recolecta, se combina y se pesa. Las diversas propiedades fisicoquímicas del látex se reportan en la Tabla III.
Ejemplo 11
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 48:49:3), en combinación con la sal de alilamina de sulfato de lauret-3EO (AES-3). Aproximadamente 205 g de agua desionizada y aproximadamente 1.6 g de AAES-3 (como una solución acuosa activa al 25.5%), se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor es purgado con nitrógeno (99% puro), y se calienta aproximadamente a 77-79°C. Enseguida, se agregan al reactor aproximadamente 75 g de la mezcla monomérica
(20% de un total de 376 g de la mezcla monomérica de MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos se agregan al reactor 15.0 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.9 g de persulfato de amonio disuelto en 72.9 g de agua) en un periodo de aproximadamente 4 minutos con agitación continua, tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 12-14°C. Después de que se completa la exoterma, se cargan al reactor en un periodo de 2 horas con agitación continua aproximadamente 301 g de la mezcla monomérica (el restante 80% de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA), 59.8 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%), y 22.0 g de AAES-3 (como la solución acuosa activa al 22%), mientras que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-82°C. La temperatura del reactor se eleva luego aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante se retira completamente del reactor y se filtra por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 420 y luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo, sólidos)
proveniente de ambas mallas se recolecta, se combina y se pesa. El látex resultante tiene las siguientes características : Sólidos 48.41% Tamaño de partícula (nm) 95 nm Vol (50%) pH 2.43 Vise. (3/60) ' 140.00 (centipoises) Coágulo 0.36 g (<0.05% sobre el peso total del lote) .
Ejemplo 12
Se prepara como sigue un copolímero de metacrilato de metilo/acrilato de butilo/ácido metacrílico (MMA/BA/MMA) (en una proporción en peso de aproximadamente 48:49:3) en combinación con la sal de alilamina del sulfato de laurilo (AS) . Aproximadamente 222 g de agua desionizada y aproximadamente 2.3 g AS (como una solución acuosa activa al 17.2%), se colocan en un reactor adecuado para la polimerización en emulsión, equipado con medios de agitación, medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Con agitación, el reactor se purga con nitrógeno (99% puro), y se calienta
aproximadamente a 77-79°C. Enseguida, se agregan al reactor 77 g de la mezcla monomérica (20% de un total de 378 g de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA en la proporción anterior) . Después de 10 minutos, se agregan al reactor en un periodo de 4 minutos con agitación continua 15.4 g de una solución de persulfato de amonio (20% de la solución total de 1.9 g de persulfato de amonio disuelto en 75.0 g de agua), tiempo durante el cual existe una exoterma de aproximadamente 7-8 °C. Después de que se completa la exoterma, se cargan al reactor en un periodo de 2 horas con agitación continua, aproximadamente 301 g de la mezcla monomérica (el 80% restante de la mezcla monomérica MMA/BA/MMA) , 61.6 g de la solución de persulfato de amonio (el restante 80%) y 33.7 g de AS
(como una solución acuosa activa al 17.2%), al tiempo que se mantiene el contenido del reactor a una temperatura de aproximadamente 78-82°C. La temperatura del reactor es luego elevada aproximadamente a 82-84°C con agitación continua, por aproximadamente 15 minutos. Después de este periodo de 15 minutos, el reactor se enfría aproximadamente a 30°C. El producto de látex resultante es completamente retirado del reactor y filtrado por gravedad utilizando un primer tamiz de malla 420 y
luego un segundo tamiz de malla 250. El coágulo de látex total (por ejemplo sólidos) de ambas mallas se recolecta, se combina y se pesa. El látex resultante tiene las siguientes características: Sólidos 48.41% Tamaño de partícula (nm) 95 nm Vol (50%) PH 2.43 Vise. (3/60) 140.00 (centipoises) Coágulo 0.36 g (<0.05% sobre el peso total del lote)
La hidrofobicidad de un látex preparado utilizando un surfactante no polimerizable típico, se comparó a aquella de un látex preparado utilizando un surfactante polimerizable representativo de la presente invención. Se ha descubierto que el látex preparado en el Ejemplo 1 (utilizando ADDBS) posee hidrofobicidad notable, en comparación al látex preparado de acuerdo al Ejemplo 1 (utilizando la sal de amonio del ácido dodecilbencensulfónico, AmDDBS). [Se necesita insertar el método ASTM y la descripción aquí]. El cambio en el ángulo de contacto como una función de tiempo para una gotita de agua en cada una
de las superfici es de pelí cula de látex , fue tambi én medido ; lo s resultados se muestran' enseguida .
Tiempo (segundos )
Surfactantes de Látex 5 20 40 60
AmDDBS (no polimerizable (Ángulo de Contacto) 98° 74° 51° 27°
ADDBS (polimerizable) (Ángulo de Contacto) 125° 125° 125° 125°
Sin estar comprometido por ninguna teoría particular, un ángulo de contacto que se incrementa rápidamente, como se observa a partir de una película de látex, indica que la gotita de agua está penetrando la película debido a las imperfecciones de la película relacionadas al surfactante. Un ángulo de contacto constante de la gotita de agua, como en el caso del látex derivado del ADDBS, indica el resultado deseable, con lo cual el agua es incapaz de penetrar la película hidrofóbica. En una prueba similar a las mediciones del ángulo de contacto, la hidrofobicidad de un látex preparado utilizando un surfactante no polimerizable típico, fue comparada a aquella de un látex preparado utilizando un surfactante polimerizable representativo de la presente invención, con lo cual las diferentes películas de látex fueron recubiertas
y curadas por calor sobre papel filtro poroso y tratadas con agua. " Como se observa en los resultados mostrados abajo, el agua de manera no deseable, penetra rápidamente a través de la película y es absorbida en el papel en unos pocos segundos para el látex derivado del surfactante AmDDBS. No obstante, la película de látex derivada del surfactante ADDBS, no permitió que el agua penetrara o fuera absorbida; la gotita de agua mantuvo su forma original sobre la película de látex,' antes de ser influenciada por los efectos de la evaporación (al menos treinta minutos) .
Tiempo ( segundos ) Surfactantes de Látex 5 20 40 60
AmDDBS (no polimerizable (penetración/absorción) Ligera total total total
ADDBS (polimerizable) (penetración/absorción) ninguna ninguna ninguna ninguna
Las propiedades de adhesión de un látex preparado utilizando un surfactante no polimerizable típico fueron comparadas a aquellas de un látex preparado utilizando un surfactante polimerizable representativo de la presente invención. Se ha descubierto que el látex preparado en el Ejemplo 1 (utilizando ADDBS) posee un perfil de adhesión vastamente superior, en comparación al látex
preparado de acuerdo al Ejemplo 1 (utilizando la sal de amonio del ácido dodecilbencensulfónico, AmDDBS) . Los datos de adhesión fueron recolectados para cada red acrílica de látex utilizando el método de ASTM D897. Este método de prueba es una prueba estándar para la adhesión llamada *tirón en bloque"; los resultados de la prueba se indican en kgs/cm2 (libras por pulgada cuadrada (p.s.i), en donde entre más alto sean los kgs/cm2 obtenidos, mejores son las propiedades de adhesión del látex. La falla adhesiva es definida como el punto en el cual el látex, después de la aplicación de una fuerza de jalón o tirón, ya no se adhiere a la superficie del sustrato. La falla cohesiva es definida como el punto en el cual el látex mismo falla, por ejemplo, donde el látex se divide en dos o más porciones, pero permanece unido al sustrato. Las pruebas de adhesión fueron conducidas utilizando un Instron Modelo 1123, con una celda de carga de 2267.9 kg (5000 libras), un tamaño de muestra de 0.5 g de látex, un área superficial de 25.8 cm2 (4 pulgadas cuadradas) con lo cual los bloques de muestra tratados se dejaron secar a temperatura ambiente (por ejemplo, 25°C) por tres días bajo una presión externa de 0.0175 kg/m2 (0.25 p.s.i). Se prepararon bloques de aluminio y acero
mediante el lijado con papel de lija extrafina 220 hasta que estuvo liso al tacto. Una cantidad pesada de cada látex (0.5 g) fue colocada sobre una superficie de un bloque y" otro bloque se colocó sobre la parte superior por tres días. La falla fue determinada mediante inspección visual, con los resultados indicados enseguida.
Surfactante de Látex Falla Adhesiva kg/cm2 (p.s.i)
AmDDBS (no polimerizable) 4.57 (65) ADDBS (polimerizable) 11.95 (170)
Las propiedades de amarillamiento de la película de látex de un látex preparado utilizando un surfactante no polimerizable típico se compararon a aquellas de un látex preparado utilizando un surfactante polimerizable representativo de la presente invención. Se ha descubierto que el látex preparado en el Ejemplo 1 (utilizando ADDBS) posee un perfil de amarillamiento de película mejorado en gran medida, en comparación al látex preparado de acuerdo al Ejemplo 1 (utilizando la sal de amonio del ácido dodecilbencensulfónico, AmDDBS) . El amarillamiento de la película de látex fue comparado después del envejecimiento de las películas seis meses a
temperatura ambiente, aproximadamente a condiciones atmosféricas estándares. Es altamente deseable, como es conocido por aquellos de experiencia en la técnica, el producir una película de látex que no se haga amarilla después de la aplicación a una superficie, con el paso del tiempo. Después de un periodo de seis meses, el látex derivado de ADDBS fue observado a simple vista que era significativamente de color más ligero que el látex derivado de AmDDBS. Las mediciones de absorbancia fueron tomadas para cada látex a 350 nm y 420 nm; entre más baja es la absorbancia a una longitud de onda dada, más claro es el látex (por ejemplo es menos amarillo el látex) . Los resultados de las mediciones para los dos látex se muestran enseguida.
Surfactante de Látex Absorbancia de Látex 350 nm 420 nm
AmDDBS (no polimerizable) 16.9 5.3 ADDBS (polimerizable) 10.0 2.5
Las propiedades de resistencia a la fregadura o frotación de un látex preparado utilizando un surfactante no polimerizable típico, fueron comparadas a aquellas de un látex preparado
utilizando un surfactante polimerizable representativo de la presente invención. Se ha observado que el látex preparado en el Ejemplo 1 (utilizando ADDBS) posee características de resistencia a la frotación o a la fregadura mejoradas, en comparación al látex preparado de acuerdo al Ejemplo 1 (utilizando la sal de amonio del ácido dodecilbencensulfónico AmDDBS). La resistencia a la frotadura o fregadura de los látex fue evaluada utilizando la prueba de frotación ASTM D2486. Pintura Doméstica Plana Acrílica Seven Star, 103A100 White, de Ace Hardware se utilizó en la prueba. Los látex derivados de ADDBS y AmDDBS fueron individualmente agregados a la pintura en una proporción de 2:1 ( látex ¡pintura) . Las comparaciones de FTIR fueron conducidas mediante el vaciado de las películas de látex sobre vidrio, derivadas de ADDBS y AmDDBS. Las películas fueron secadas a temperatura ambiente por varios días, retiradas del vidrio y envejecidas a temperatura ambiente, aproximadamente a condiciones atmosféricas estándares, por seis meses. Las películas fueron individualmente colocadas sobre placas de ZnSe y se registraron los espectros de FTIR. Las alturas pico o máximas fueron medidas
sobre el pico de absorbancia localizado a 1035 c "1 (por ejemplo el pico del tralno S=0) para cada película. Se ha descubierto que el látex preparado en el Ejemplo 1 (utilizando ADDBS) posee una absorbancia de altura pico mucho menor en el espectro de FTIR, en comparación al látex preparado de acuerdo al Ejemplo 1 (utilizando la sal de amonio del ácido dodecilbencensulfónico, AmDDBS). Sin estar comprometido con ninguna teoría particular, una absorbancia de altura pico más baja indica una característica deseable del látex, con lo cual las moléculas de surfactante individuales no están presentes en la superficie de la película de látex, por ejemplo, éstas no han migrado a la superficie de la película.
Surfactante de Látex Absorbancia FTIR de Látex (x 10"4) AmDDBS (no polimerizable) 73 ADDBS (polimerizable) 29
De lo anterior, se apreciará que aunque las modalidades específicas de la invención han sido descritas en la presente para fines de ilustración, pueden ser realizadas diversas modificaciones sin desviarse del espíritu o alcance de la invención.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (129)
1. Un polímero, caracterizado porque comprende : a) al menos una unidad monomérica; y b) al menos una unidad de agente activo de superficie; en donde la unidad monomérica es derivada de un monómero etilénicamente insaturado; en donde el agente activo de superficie es derivado de un agente activo de superficie polimerizable, en la forma de una sal de amina que comprende: i) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un éster de ácido sulfúrico, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y ii) al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; y en donde el monómero etilénicamente insaturado y el agente activo de superficie polimerizable se han polimerizado para formar el polímero.
2. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido sulfónico es un ácido de éster alquílico a-sulfonatado, un diácido de éster a-sulfonatado, o una mezcla de los mismos, y el éster de ácido sulfúrico es un éster de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, un éster de ácido alquilarilsulfúrico alcoxilado o una mezcla de los mismos.
3. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el ácido sulfónico es un ácido polisulfónico, un ácido sulfónico de un aceite, un ácido sulfónico de parafina, un ácido sulfónico de lignina, un ácido sulfónico de petróleo, un ácido sulfónico de olefina, un ácido sulfónico de poliolefina, un ácido polisulfónico de poliolefina o una mezcla de los mismos, el ácido carboxílico es un ácido policarboxílico, y el ácido fosfórico es un ácido polifosfórico, un ácido fosfónico, un ácido polifosfínico, o una mezcla de los mismos.
4. Un agente activo de superficie, polimerizable de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la base nitrogenada es alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, N-alil-N, N-dimetilamina, 3-aminocrotonato de metilo, 3-aminocrotonitrilo, éter vinílico de 3-1-aminopropanol, acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o 1, 4-diamino-2-buteno o una mezcla de los mismos.
5. Un agente activo de superficie, polimerizable de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la base nitrogenada es alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o una mezcla de los mismos.
6. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula: (R?)n-Ar (S03"M+)m en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, o una mezcla de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde n es un número entero de 1 a 5 y es un número entero de 1 a 8; y en donde el número total de átomos de carbono representados por (R?)n es al menos 5.
7. Un polímero de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino ) etilo, y mezclas de los mismos; y en donde n es 1 y m es 1.
8. Un polímero de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque es de la fórmula : NH, en donde ni es un número entero de 4 a 18; y en donde R' es hidrógeno o un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de 1 a 8 átomos de carbono.
9. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : R?-CH(S03"M+) C02R2 en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
10. Un polímero de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque Ri es grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde R2 es metilo, etilo, o propilo, o una mezcla de los mismos; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, ó acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
11. Un polímero de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque es de la fórmula : en donde n es un número entero de 3 a 18.
12. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : R?-CH(S03"M+)C02M't en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 3 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
13. Un polímero de conformidad con la reivindicación 11, en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
14. Un polímero de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque es de la fórmula : en donde n es un número entero de 3 a 18.
15. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : Rx- (S03~M+) en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
16. Un polímero de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2-(dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
17. Un polímero de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque es de la fórmula : en donde n es un número entero de 5 a 17
18. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : (Ri) n-Ar-0 (CH2CH (R' ) 0) mS03"M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, y mezclas de los mismos; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde n es un número entero de 1 a 4; en donde el número total de átomos de carbono representados por (R?)n es al menos 5; y en donde m es cero o un número entero de 1 a 100.
19. Un polímero de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde n es un número' entero de 1; y en donde m es cero o un número entero de 1 a 100.
20. Un polímero de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 5 a 18; y en donde n2 es cero o un número entero de 1 a 20.
21. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : RiO (CH2CH (R' ) O) nS03"M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es cero o un número entero de 1 a 100; y e'n donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
22. Un polímero de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es cero o un número entero de 1 a 100; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
23. Un polímero de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 5 a 1 !
24. Un polímero de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 5 a 18; y en donde n es un número entero de 1 a 20.
25. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : (R?)m-{Ar (S03"M+)ml}-0-{Ar (S03~M+)m2}- (R2)n2 en donde Ri y R2 son independientemente hidrógeno, o grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, o una mezcla de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde ni y n2 son independientemente 0-5, con la condición de que ni y n2 no sean ambos iguales a cero; y en donde ml y m2 sean independientemente 0 a 8, con la condición de que ml y m.2 no sean ambos iguales a cero.
26. Un polímero de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque Ri es hidrógeno y R2 es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde ni es 4 y n2 es 1; y en donde ml y m2 son ambos iguales a uno.
27. Un polímero de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo, en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (di etilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde ni y n2 son ambos iguales a uno; y en donde ml y m.2 son ambos iguales a uno.
28. Un polímero de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque es de la fórmula : en donde n y n' son independientemente 4 a 18; y en donde R' y R' ' son independientemente hidrógeno, metilo, etilo o propilo.
29. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : R?-CH(S03~M+) C (O) O (CH2CH (R' ) O) nR2 en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es un número entero de 1 a 100; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
30. Un polímero de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 4 a 24 átomos de carbono; R' es metilo o hidrógeno; R2 es metilo, etilo, o propilo, y mezclas de los mismos; M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; y en donde n es un número entero de 1 a 100.
31. Un polímero de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 2 a 18; y en donde n2 es un número entero de 1 a 20.
32. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula: R1CO2 (CH2) nCH(S03"M+) C02R2 en donde Ri y R son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n es cero o un número entero de 1 a 10; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
33. Un polímero de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n es un número entero de 1 a 6; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino ) etilo, y mezclas de los mismos .
34. Un polímero de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque es de la fórmula: en donde ni es cero o un número entero de 1 a 17
35. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : R?C02(CH2)nS03"M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n es un número entero de 1 a 10; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada .
36. Un polímero de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde n es un número entero de 1 a 5; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste esencialmente de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o una mezcla de los mismos .
37. Un polímero de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 2 a 18
38. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es de la fórmula : R?C02~M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 4 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
39. Un polímero de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
40. Un polímero de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque es de la fórmula : CH3 (CH2)nC02" +NH3 en donde n es un número entero de 5 a 18.
41. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es de la fórmula : RiCON(R' ) (CH2)nC02~M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; y en donde n es un número entero de 1 a 10.
42. Un polímero de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; y en donde n es un número entero de 2 a 5.
43. Un polímero de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 2 a 18.
44. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula : R?CON(R') (CH2)nS03M+ en donde R es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; y en donde n es un número entero de 1 a 10.
45. Un polímero de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde R es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; y en donde n es un número entero de 2 a 5.
46. Un polímero de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 2 a 18.
47. Un polímero de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque es de la fórmula: RiO (CH2CH (R' ) O) nCOCH2S03"M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es cero o un número entero de 1 a 100; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
48. Un polímero de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; y en donde n es cero o un número entero de 1 a 100.
49. Un polímero de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque es de la fórmula : en donde ni es un número entero de 5 a 17; y en donde n es cero o un número entero de 1 a 20.
50. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es de la fórmula : R?O(P03)x~M+y en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono, o un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, un grupo fenilo sustituido con alquilo/alcoxilato, un polifenilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un grupo naftilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un grupo polinaftilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un grupo estirilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, o un grupo poliestirilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, y mezclas de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde x es 1 ó 2; y en dónde y es 1 ó 2.
51. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es de la fórmula: [R!?(CH2CH(R' )0)m]nP(0)pXM+y en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; m es cero o un número entero de 1 a 100; en donde n es 1 ó 2; en donde p es 2 ó 3; en donde x es 1 ó 2; y en donde y es 1 ó 2.
52. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es de la fórmula : [(R!)nArO(CH2CH(R' ) 0) m]qP (0) Px"M+y en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, la base nitrogenada se selecciona del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde n es un número entero de 1 a 4; en donde m es cero o un número entero de 1 a 100; en donde q es 1 ó 2; en donde p es 2 ó 3; en donde x es 1 ó 2; y en donde y es 1 ó 2.
53. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es estireno y se hace reaccionar con al menos un monómero acrílico.
54. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es al menos un compuesto vinílico no aromático.
55. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es acetato de vinilo y se hace reaccionar con al menos un monómero acrílico.
56. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es al menos un monómero acrílico.
57. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable y el monómero etilénicamente insaturado están en una proporción de aproximadamente 0.01:1 a aproximadamente 3:1 en una base en peso, antes de la polimerización.
58. Un polímero de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable comprende aproximadamente 0.1 a 10 por ciento en peso del polímero, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado presente antes de la polimerización.
59. Un polímero de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable comprende aproximadamente 0.5 a 3.0 por ciento en peso del polímero, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado presente antes de la polimerizació .
60. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero está sustancialmente libre de agentes activos de superficie no polimerizables.
61. Un polímero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la base nitrogenada es un compuesto de la fórmula: Ri I N / \ R3 R2 en donde Ri, R2 y R3 son independientemente hidrógeno o grupos orgánicos' que contienen un grupo etenileno, con la condición de que al menos uno de los grupos R1-R3 sea un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que contenga de 1 a 8 átomos de carbono y un grupo funcional etenileno.
62. Un polímero de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque cada M+ es independientemente el ácido conjugado de la base nitrogenada, cada base nitrogenada se selecciona independientemente del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
63. Un método para formar polímeros, caracterizado porque comprende: a) la preparación de una mezcla que comprende: i) al menos un monómero etilénicamente insaturado; ii) al menos un agente activo de superficie, polimerizable; en donde el agente activo de superficie, polimerizable es una sal de amina que comprende: a) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un éster de ácido sulfúrico, un éster de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, un éster de ácido alquilarilsulfúrico alcoxilado, un ácido de éster alquílico a-sulfonatado, un diácido de éster a-sulfonatado, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y b) al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; y b) la polimerización de la mezcla; en donde el agente activo de superficie, polimerizable es capaz de realizar la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero etilénicamente insaturado o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada.
64. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque una porción del agente activo de superficie polimerizable es parcialmente consumida por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada.
65. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque una porción del agente activo de superficie polimerizable es sustancialmente consumida por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada.
66. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es sustancialmente completamente consumida por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el m nómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada.
67. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque la base nitrogenada es un compuesto de la fórmula N / \ R3 R2 en donde Ri, R2 y R3 son independientemente grupos hidrógeno u orgánicos que contienen un grupo etenileno, con la condición de que al menos uno de R1-R3 sea un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que contenga 1 a 8 átomos de carbono y un grupo funcional etenileno.
68. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque la base nitrogenada es alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, N-alil-N,N-dimetilamina, 3-aminocrotonato de metilo, 3-aminocrotonitrilo, éter vinílico de 3-amino-l-propanol, acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o 1,4-diamino-2-buteno o una mezcla de los mismos.
69. Un método de conformidad con la reivindicación 68, caracterizado porque la base nitrogenada es alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o una mezcla de los mismos.
70. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el ácido es un ácido sulfónico, un éster de ácido sulfónico, un ácido polisulfónico, un ácido sulfónico de un aceite, un ácido sulfónico de parafina, un ácido sulfónico de lignina, un ácido sulfónico de petróleo, un ácido sulfónico de olefina, un ácido sulfónico de poliolefina, un ácido polisulfónico de poliolefina, un ácido carboxílico, un ácido policarboxílico, un ácido fosfórico, un ácido polifosfórico, un ácido fosfínico, o un ácido polifosfínico, o una mezcla de los mismos.
71. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: (R?)n-Ar (S03"M+)m en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, o una mezcla de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde n es un número entero de 1 a 5 y m es un número entero de 1 a 8 ; y en donde el número total de átomos de carbono representados por (R?)n es al menos 5.
72. Un método de conformidad con la reivindicación 71, caracterizado* porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; y en donde n es 1 y m es 1.
73. Un método de conformidad con la reivindicación 72, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: en donde ni es un número entero de 4 a 18; y en donde R' es un grupo hidrógeno o hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 8 átomos de carbono.
74. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: (R?)m-{Ar (S03"M+)m?}-0-{Ar ( S03"M+) m2 } - (R2)n2 en donde Ri y R2 son independientemente hidrógeno, o grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, o una mezcla de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde ni y n2 son independientemente 0 a 5, con la condición de que ni y n2 no sean ambos iguales a cero; y en donde ml y m.2 son independientemente 0 a 8, con la condición de que ml y m2 no sean ambos iguales a cero.
75. Un método de conformidad con la reivindicación 74, caracterizado porque Ri es hidrógeno y R2 es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde ni es 4 y n2 es 1; y en donde ml y m2 son ambos iguales a uno.
76. Un método de conformidad con la reivindicación 74, caracterizado porque Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo, en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde ni y n2 son ambos iguales a uno; y en donde ml y m2 son ambos iguales a uno .
77. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?-CH(S03"M+) CO2R2 en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
78. Un método de conformidad con la reivindicación 77, en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde R2 es metilo, etilo, o propilo, o una mezcla de los mismos; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
79. Un método de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: en donde n es un número entero de 3 a 18.
80. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?-CH(S03"M+) C02M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 3 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
81. Un método de conformidad con la reivindicación 80, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
82. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: Ri-CH (S03~M+) C (0) 0 (CH2CH (R' ) 0) nR2 en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es un número entero de 1 a 100; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
83. Un método de conformidad con la reivindicación 82, en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 4 a 24 átomos de carbono; R' es metilo o hidrógeno; R2 es metilo, etilo, o propilo y mezclas de los mismos; M+ es la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; y en donde n es un número entero de 1 a 100.
84. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?(S03 ~M+) en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
85. Un método de conformidad con la reivindicación 84, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M4 es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- ( dimetilamino ) etilo, y mezclas de los mismos.
86. Un método de conformidad con la reivindicación 85, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R!C02 (CH2) nCH(S03"M+) C02R2 en donde Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde ? es cero o un número entero de 1 a 10; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
87. Un método de conformidad con la reivindicación 86, caracterizado porque Ri y R2 son independientemente grupos hidrocarburo saturados o insaturados que tienen de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n es un número entero de 1 a 6; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
88. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: RxC02 (CH2)nS03"M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde n es un número entero de 1 a 10; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
89. Un método de conformidad con la reivindicación 88, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde n es un número entero de 1 a 5; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste esencialmente de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, o una mezcla de los mismos.
90. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: (Ri) n-Ar-0 (CH2CH (R' ) O) m(S03"M+) en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftilo, estirilo, o poliestirilo, y mezclas de los mismos; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde n es un número entero de 1 a 4; en donde el número total de átomos de carbono representados por (R?)n es al menos 5; y en donde m es cero o un número entero de 1 a 100.
91. Un método' de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde n es 1; y en donde m es cero o un número entero de 1 a 100.
92. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?O(CH2CH(R' )0)n (S03"M+) en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es cero o un número entero de 1 a 100; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
93. Un método de conformidad con la reivindicación 92, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde n es cero o un número entero de 1 a 100; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos .
94. Un método de conformidad con la reivindicación 93, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: en donde ni es un número entero de 5 a 18 .
95. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: en donde ni es 5 a 18; y en donde n es un número entero de 1 a 20.
96. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?C02"M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 4 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
97. Un método de conformidad con la reivindicación 96, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; y en donde M+ es un ácido conjugado de la* base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos.
98. Un método de conformidad con la reivindicación 97, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: en donde n es un número entero de 5 a 18.
99. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?C0N(R' ) (CH2) nC02~M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; y en donde n es un número entero de 1 a 10.
100. Un método de conformidad con la reivindicación 99, caracterizado porque M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; y en donde n es un número entero de 2 a 5.
101. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?CON(R') (CH2)nS03M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; y en donde n es un número entero de 1 a 10.
102. Un método de conformidad con la reivindicación 101, caracterizado porque M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde R' es metilo, etilo, propilo o hidrógeno; y en donde n es un número entero de 2 a 5.
103. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: RiO ( CH2CH ( R ' ) 0 ) nC0CH2S 03 ' 'M+ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es' metilo o hidrógeno; en donde n es cero o un número entero de 1 a 100; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada.
104. Un método de conformidad con la reivindicación 103, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 6 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; y en donde n es cero o un número entero de 1 a 100.
105. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: R?0(P03)x"M\ en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono, o un grupo fenilo, polifenilo, naftilo, polinaftiló, estirilo, o poliestirilo, un grupo fenilo sustituido con alquilo/alcoxilato, un polifenilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un grupo naftilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un grupo polinaftilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, un grupo estirilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, o un grupo poliestirilo sustituido o polisustituido con alquilo/alcoxilato, y mezclas de los mismos; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada; en donde x es 1 ó 2; y en donde y es 1 ó 2.
106. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: [RiO ( CH2CH ( R' ) O ) n]nP ( 0 ) pxM+y en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- ( dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; m es cero o un número entero de 1 a 100; en donde n es 1 ó 2; en donde p es 2 ó 3; en donde x es 1 ó 2; y en donde y es 1 ó 2.
107. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es de la fórmula: [(R!)nArO(CH2CH(R' ) O) m]qP (O) Px"M+y en donde Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 1 a 24 átomos de carbono; en donde Ar es fenilo; en donde R' es metilo o hidrógeno; en donde M+ es un ácido conjugado de la base nitrogenada, seleccionada del grupo que consiste de alilamina, dialilamina, trialilamina, metalilamina, N-metil-N-alilamina, o acrilato de 2- (dimetilamino) etilo, y mezclas de los mismos; en donde n es un número entero de 1 a 4; en donde m es cero o un número entero de 1 a 100; en donde q es 1 ó 2; en donde p es 2 ó 3; en donde x es 1 ó 2; y en donde y es 1 ó 2.
108. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es estireno y se hace reaccionar con al menos un monómero acrílico.
109. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado 'porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es al menos un compuesto vinílico no aromático.
110. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es acetato de vinilo y se hace reaccionar con al menos un monómero acrílico.
111. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados es al menos un monómero acrílico.
112. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable y el monómero se combinan en una proporción de aproximadamente 0.01:1 a aproximadamente 3:1 en una base en peso.
113. Un método de conformidad con la reivindicación 112, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable está presente en la mezcla en una concentración de aproximadamente 1 a 10 por ciento en peso, con base en el peso total del monómero etilénicamente insaturado presente en la mezcla.
114. Un método de conformidad con la reivindicación 113, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable está presente en la mezcla en una concentración de aproximadamente 1 a 3 por ciento en peso, con base en el peso total del monómero etilénicamenté insaturado presente en la mezcla .
115. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es formado al poner en contacto el ácido con la base nitrogenada.
116. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es formado al poner en contacto la base nitrogenada con el ácido.
117. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque los pasos (a) y (b) ocurren simultáneamente.
118. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque los pasos (a) y (b) ocurren simultáneamente y en donde el método es de autoiniciación.
119. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque la mezcla está sustancialmente libre de agentes activos de superficie no polimerizables.
120. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque la mezcla comprende además un agente activo de superficie suplementario (iii); en donde el agente activo de superficie suplementario es una sal de sodio, de potasio, de calcio, de magnesio, o de amonio de un surfactante aniónico sustancialmente saturado, o de un surfactantes no iónico, catiónico, o anfotérico, o una mezcla de los mismos; y en donde el agente activo de superficie suplementario se proporciona en una concentración de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 20.0 por ciento en peso, con base en el peso total del agente activo de superficie polimerizable y del agente activo de superficie suplementario.
121. Un método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque Ri es un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 2 a 20 átomos de carbono y al menos un doble enlace, y en donde R2 y R3 son hidrógeno.
122. Un método de conformidad con la reivindicación 63, o la reivindicación 120, caracterizado porque la mezcla comprende además un iniciador.
123. Un método de conformidad con la reivindicación 63 o la reivindicación 120, caracterizado porque la mezcla es una emulsión, suspensión o dispersión.
124. Una emulsión, suspensión o dispersión de polímeros, caracterizada porque es adecuada para el uso en aplicaciones de recubrimientos, de adhesivos, de selladores y/o elastómeros, preparada mediante el método de conformidad con la reivindicación 63 o con la reivindicación 120.
125. Un método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el agente activo de superficie polimerizable es proporcionado como una solución.
126. Una mezcla de pre-polimerización caracterizada porque comprende: a) al menos un monómero etilénicamente insaturado; y b) al menos un agente activo de superficie polimerizable; en donde el agente activo de superficie, polimerizable es una sal de amina que comprende: a) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un éster de ácido sulfúrico, un éster de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, un éster de ácido alquilarilsulfúrico alcoxilado, un ácido de éster alquílico de a-sulfonatado, un diácido de éster a-sulfonatado, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y b) al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; y
127. Un método para la formación de polímeros, caracterizado porque comprende: a) la preparación de una mezcla que comprende: i) al menos un monómero etilénicamente insaturado; ii) al menos un ácido, en donde el ácido es un ácido sulfónico, un éster de ácido sulfúrico, un éster de ácido alquilsulfúrico alcoxilado, un éster de ácido alquilarilsulfúrico alcoxilado, un ácido de éster alquílico a-sulfonatado, un diácido de éster a-sulfonatado, un ácido carboxílico, o un ácido fosfórico, o una mezcla de los mismos; y iii) al menos una base nitrogenada, en donde la base nitrogenada contiene al menos un átomo de nitrógeno y al menos una porción etilénicamente insaturada; b) la polimerización de la mezcla.
128. Un método de conformidad con la reivindicación 127, caracterizado porque el ácido y la base nitrogenada forman un agente activo de superficie polimerizable; en donde el agente activo de superficie polimerizable es una sal o un compuesto de nitrógeno cuaternario; en donle el agente activo de superficie polimerizable es capaz de polimerizarse consigo mismo, de copolimerizarse con el monómero etilénicamente insaturado y/o de copolimerizarse con una partícula polimérica parcialmente polimerizada; y en donde el agente activo de superficie polimerizable es sustancialmente completamente consumido por la polimerización consigo mismo, la copolimerización con el monómero y/o la copolimerización con una partícula polimérica parcialmente polimerizada.
129. Un método de conformidad con la reivindicación 127, caracterizado porque una porción de la base nitrogenada se polimeriza consigo misma, se copolimeriza con el monómero o se copolimeriza con un polímero parcialmente polimerizado.
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