FR2769020A1 - Melange de latex et composition de revetement diluable a l'eau le contenant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un mélange de latex et une composition diluable à l'eau le contenant.Le mélange de latex comprend (1) 60 à 95 % en poids d'un premier latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés dérivés de 30 à 70 % en poids de monomères vinyliques aromatiques, de 25 à 65 % en poids d'au moins un acrylate d'alkyle, de 1 à 5 % en poids d'acide acrylique et de 0, 4 à 3 % en poids d'acide méthacrylique, (c) 0, 2 à 0, 4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate et (d) 4 à 8 pcr d'au moins un agent tensio-actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une HLB de 12 à 20 et (2) 5 à 40 % en poids d'un second latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés dérivés de 70 à 100 % en poids de monomères diènes et de 0 à 30 % en poids de monomères vinyliques aromatiques et (c) un agent émulsionnant. La composition diluable à l'eau comprend ledit mélange de latex, un agent mouillant et un agent antimousse.Application notamment aux produits de revêtement pour structures en béton.

Description

La plupart des résines de revêtement classiques sont insolubles dans

l'eau. Par conséquent, en pratique générale, on les dissout dans un solvant organique approprié ou bien on les disperse dans l'eau à l'aide d'un agent émulsionnant ou d'un agent tensio-actif pour former une composition de revêtement convenant pour l'application à la surface d'un substrat. Un grave inconvénient des solutions dans des solvants organiques est qu'elles sont potentiellement

toxiques et inflammables et sont des polluants de l'envi-

ronnement.

Les produits de revêtement diluables à l'eau sont très recherchés car ils ne posent pas ces problèmes. Pour

cette raison, il a été élaboré diverses résines de revête-

ment diluables à l'eau, par exemple celle décrite dans le brevet des E. U.A. N 4 474 926. Des produits de revêtement diluables à l'eau utilisant ces résines ont été mis au point pour divers usages et ont été largement acceptés dans de nombreuses applications telles que la peinture pour bandes

de marquage routier.

Le brevet des E.U.A. N 4 968 741 décrit un produit de revêtement pour substrats métalliques qui offre une résistance améliorée à la corrosion et à la rouille. Ces produits de revêtement sont du type diluable à l'eau et peuvent être avantageusement utilisés dans l'industrie automobile et d'autres applications exigeant une bonne résistance à la rouille. Par exemple, ces produits de revêtement sont excellents pour le revêtement de ponts et

d'autres structures métalliques utilisées à l'extérieur.

Il existe de nombreuses applications dans lesquelles il est hautement souhaitable qu'un produit de revêtement diluable à l'eau offre une plus grande souplesse et une meilleure résistance à la lumière ultraviolette, en plus

d'une bonne résistance à la corrosion et à la rouille.

Par exemple, ces produits de revêtement diluables à l'eau sont intéressants dans des applications au revêtement de toitures. Le brevet des E.U.A. N 5 194 469 concerne un tel produit de revêtement diluable à l'eau qui offre une plus grande souplesse et une meilleure résistance à la lumière ultraviolette en plus d'une remarquable résistance à la

corrosion et à la rouille.

Il est important que les revêtements appliques

à des structures en béton soient robustes et élastomères.

Une bonne durabilité est requise afin que le revêtement ait une longue durée de service. Étant donné que le béton est très sujet à la fissuration, il est hautement souhaitable que le revêtement ait la faculté de passer par dessus les fissures qui se forment dans la structure du béton. Dans le cas de béton armé avec du métal (acier), il est également très souhaitable que le revêtement empêche l'humidité d'atteindre les tiges d'armature métallique. Cependant, un

telle combinaison de propriétés s'est avérée inaccessible.

Aux fins de la présente demande de brevet, un système aqueux de revêtement est considéré être une dispersion colloïdale d'une résine dans l'eau qui peut être diluée par addition d'eau et qui forme un revêtement durable

lorsqu'elle est appliquée à la surface d'un substrat.

L'expression "système aqueux de revêtement" est utilisée ici d'une façon interchangeable avec l'expression "produit de revêtement diluable à l'eau". D'autres qualificatifs qui sont parfois appliqués aux produits de revêtement diluables

à l'eau sont "à base aqueuse" et "solubilisés par l'eau".

La présente invention concerne un mélange de latex qui possède des caractéristiques remarquables pour son

utilisation dans les systèmes aqueux de revêtement destinés aux structures en béton. La raison en est que les revête-30 ments formés en utilisant ce mélange de latex présentent une grande résistance à la traction et d'excellentes caractéris-

tiques d'allongement. Ceci conduit à un revêtement qui est capable de s'étirer et de passer par dessus les fissures qui se forment dans la structure en béton. Les mélanges de latex35 de la présente invention peuvent également être formulés en produits de revêtement offrant une remarquable résistance à la transmission de vapeur d'eau ainsi qu'à la formation de taches d'eau. De tels revêtements empêchent l'humidité

de pénétrer dans le béton et d'atteindre les tiges d'arma-

ture métallique qui y sont encastrées. Cet effet est évidemment très souhaitable car il aide à empêcher la corrosion des tiges d'armature métallique. Ces revêtements présentent également une meilleure souplesse à basse température. La présente invention repose sur la découverte inattendue du fait que la résistance à la traction et l'allongement des revêtements formes en utilisant des systèmes aqueux de revêtement à base de latex acrylate peuvent être fortement améliorés en mélangeant le latex d'un caoutchouc polydiène dans le latex acrylate. La résistance à la traction des revêtements et films formés en utilisant ces mélanges est supérieure à celle qui peut être atteinte en utilisant séparément le latex acrylate ou le latex de caoutchouc polydiène. Ainsi, les deux latex agissent ensemble d'une manière synergique pour conduire a une résistance à la traction plus grande que celle que peut atteindre l'un ou l'autre latex seul. En mélangeant le latex

de caoutchouc polydiène dans le latex acrylate, les caracté-

ristiques d'allongement sont également améliorées.

Les mélanges de latex de la présente invention peuvent être préparés en mélangeant simplement un latex de caoutchouc polydiène dans un latex de polymère acrylique qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère acrylique comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ a environ 70 pour cent en poids de monomeres vinyliques aromatiques, d'environ 25 à environ 65 pour cent en poids d'au moins un monomère acrylate d'alkyle, d'environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,4 à environ 3 pour cent en poids d'acide méthacrylique, et (c) environ 0,2 pcr (parties pour cent parties de résine) à 0,4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate. Dans la plupart des cas, les mélanges de latex de la présente invention contiennent environ 60 pour cent en poids à environ 95 pour cent en poids du latex de polymère acrylate et environ 5 pour cent en poids à environ 40 pour cent en

poids du latex du caoutchouc polydiène.

La présente invention propose précisément un mélange de latex qui est particulièrement avantageux lorsqu'il est utilisé dans la fabrication de produits de revêtement pour structures en béton, ledit mélange de latex comprenant un mélange de (1) environ 60 pour cent en poids à environ 95 pour cent en poids d'un premier latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 30 à environ 70 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 25 à environ pour cent en poids d'au moins un monomère acrylate d'alkyle, d'environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,4 à environ 3 pour cent en poids d'acide méthacrylique, (c) environ 0,2 pcr à 0,4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate et (d) environ 4 pcr à 8 pcr d'au moins un agent tensio-actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une balance hydrophile-lipophile comprise entre environ 12 et environ 20 et (2) environ 5 pour cent en poids à environ 40 pour cent en poids d'un second latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 70 pour cent en poids à environ 100 pour cent en poids de monomères diènes et de 0 pour cent en poids à environ

pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques et (c) un agent émulsionnant.

La présente invention a également pour objet une composition de revêtement diluable à l'eau qui comprend (I) un mélange de latex qui comprend (1) environ 60 pour cent en poids à environ 95 pour cent en poids d'un premier latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 30 à environ 70 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 25 à environ 65 pour cent en poids d'au moins un monomère acrylate d'alkyle, d'environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,4 à environ 3 pour cent en poids d'acide méthacrylique, (c) environ 0,2 pcr à 0,4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate et (d) environ 4 pcr à 8 pcr d'au moins un agent tensio-actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une balance hydrophile-lipophile comprise entre environ 12 et environ 20 et (2) environ 5 pour cent en poids à environ pour cent en poids d'un second latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 70 pour cent en poids à environ pour cent en poids de monomères diènes et de 0 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques et (c) un agent émulsionnant;

(II) un agent mouillant; et (III) un agent antimousse.

Généralement, le mélange de latex selon l'invention comprend environ 65 pour cent en poids à environ 85 pour cent en poids dudit premier latex et environ 15 pour cent en poids à environ 35 pour cent en poids dudit second latex, et de préférence environ 70 pour cent en poids à environ 80 pour cent en poids dudit premier latex et environ 20 pour cent

en poids à environ 30 pour cent en poids dudit second latex.

Ainsi, les mélanges de latex de la présente inven-

tion sont préparés en mélangeant simplement environ 5 pour cent en poids à environ 40 pour cent en poids d'un latex de caoutchouc polydiène dans environ 60 pour cent en poids à environ 95 pour cent en poids d'un latex de polymère acrylate. Pour mélanger ensemble les deux latex, on peut

employer une grande diversité de techniques de mélange.

Cependant, il est important que l'opération de mélange donne un mélange sensiblement homogène des deux latex. Il est généralement préférable que le mélange de latex de la présente invention contienne environ 15 pour cent en poids à environ 35 pour cent en poids du latex de caoutchouc

polydiène incorporé à environ 65 pour cent en poids à environ 85 pour cent en poids du latex de polymère acrylate.

Il est normalement très préférable que le mélange de latex de la présente invention contienne environ 20 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids du latex de caoutchouc polydiène incorporé à environ 70 pour cent en poids à

environ 80 pour cent en poids du latex de polymère acrylate.

Un latex de caoutchouc polydiène utilisable dans la pratique du procédé de la présente invention est vendu par The Goodyear Tire & Rubber Company sous le nom de Pliolite LPF 7528 et un latex de polymère acrylate utilisable dans le procédé de la présente invention est vendu par The Goodyear

Tire & Rubber Company sous le nom de Pliotec 7217.

Le mélange de latex formé peut être dilué avec un supplément d'eau jusqu'à la concentration (teneur en matière sèche) qui est souhaitée. Ce mélange de latex peut ensuite être utilisé dans la préparation de produits de revêtement diluables à l'eau en utilisant des techniques bien connues

de l'homme de l'art. En général, divers pigments et plasti-

fiants sont ajoutés au mélange de latex dans la préparation

du produit de revêtement diluable à l'eau.

Une composition filmogène, diluable à l'eau, durcis-

sable à la température ambiante, telle qu'une peinture, peut être préparée en mélangeant le mélange de latex, un ou plusieurs pigments et un agent tensio-actif ou un agent mouillant. Il n'est pas nécessaire d'inclure un solvant de

coalescence dans la formulation filmogène diluable à l'eau.

Pour des raisons concernant l'environnement, il est préfé-

rable de ne pas inclure de solvant de coalescence dans la formulation. Cependant, il est possible d'inclure une petite quantité de solvant de coalescence (0 à environ 50 grammes par litre). Dans les cas o l'on utilise un solvant de

coalescence, il est préférable que celui-ci soit au moins miscible à l'eau, et mieux encore qu'il soit hydrosoluble.

Parmi les divers solvants de coalescence qui peuvent être utilisés, on préfère en général l'éther monobutylique d'éthylène-glycol, l'éther monoéthylique d'éthylène-glycol,35 l'éther monométhylique de diéthylèneglycol, l'éther monoéthylique de diéthylène-glycol et l'éther monobutylique

de diéthylène-glycol.

Il faut remarquer que le pigment, le plastifiant et éventuellement le solvant de coalescence peuvent être mélangés directement avec le mélange de latex. Il n'est ainsi pas nécessaire d'isoler le polymère sous sa forme sèche. Dans une telle opération, la composition est automa- tiquement sous une forme diluée par l'eau lorsqu'on utilise suffisamment d'ammoniaque pour la neutralisation. Ces compositions de revêtement diluables à l'eau contiennent

habituellement aussi un inhibiteur de mousse (agent anti-

mousse) et un agent mouillant.

Des formulations de peinture peuvent être préparées

en utilisant les mélanges de latex de la présente invention.

Ces formulations de peinture sont constituées d'un ou plusieurs pigments et du mélange de latex. Ces peintures

peuvent facultativement contenir des charges, des plasti-

fiants, des agents mouillants, des stabilisants, des agents

antimousse, des siccatifs, des antibactériens, des fongi-

cides, des insecticides, des agents imputrescibles et des

agents anticorrosion.

Des pigments sont normalement ajoutés aux formu-

lations de peinture pour conférer une couleur et du pouvoir couvrant au revêtement. Le bioxyde de titane est un exemple de pigment largement utilisé qui confère du pouvoir couvrant et une couleur blanche. Les pigments minéraux (tels que les oxydes de fer et de chrome), les pigments organiques (tels que la phtalocyanine) et les pigments actifs anticorrosion

(tels que le phosphate de zinc) sont des exemples représen-

tatifs d'autres pigments largement utilisés.

Les charges sont des matières normalement peu coûteuses qui sont ajoutées à la formulation de peinture pour lui donner la consistance et les caractéristiques non-déposantes souhaitées. Les charges peuvent aussi améliorer les propriétés physiques d'un revêtement telles que la résistance au fendillement et à l'abrasion. Quelques exemples représentatifs de charges largement utilisées comprennent les craies, les argiles, les micas, certaines

formes de barytine et de talc, et la silice.

Les siccatifs sont des composés chimiques (par exemple des sels de cobalt, plomb, manganèse, baryum et zinc) qui accélèrent le séchage. Les stabilisants sont des agents chimiques qui inhibent les effets destructeurs de la chaleur et de la lumière ultraviolette. Des fongicides et insecticides sont couramment ajoutés aux peintures ménagères pour l'intérieur et l'extérieur. Des composés imputrescibles sont couramment ajoutés aux peintures marines pour inhiber le développement d'organismes marins. Les plastifiants sont des agents qui réglent la dureté du film ou qui confèrent

de la souplesse.

Parmi les divers plastifiants, il est souhaitable d'en choisir un qui soit liquide à la température ambiante, par exemple 25 C, et ait un point d'ébullition suffisamment élevé, de préférence d'au moins 100 C, et mieux encore

d'au moins 150 C, afin qu'il ne s'évapore pas de la compo-

sition de revêtement lorsque celle-ci est appliquée à un substrat. En effet, le plastifiant doit améliorer l'insolubilité dans l'eau d'une couche séchée des résines coalescées. De plus, le plastifiant, ou le mélange de plastifiants, doit être caractérisé comme étant compatible avec les résines elles-mêmes. Pour cette caractérisation, un paramètre de solubilité dans l'intervalle d'environ 8 à

environ 16 est normalement requis. Ce paramètre de solubi-

lité est tel que celui décrit dans The Encyclopedia of Polymer Science and Technology, volume 3, page 854, 1965, John Wiley and Sons, Inc., qui est simplement déterminé par l'équation: o = (E F)/V = F/PM/d, ou a = paramètre de solubilité F = somme des constantes d'attraction molaires des

groupes concernés, déterminée selon P.A. Small [(J. Appl.

Chem. 3, 71 (1953)] V = volume molaire à 25 C PM = poids moléculaire d = densité à 25 C Divers plastifiants peuvent être utilisés à cet effet. Ils sont par exemple du type mentionné dans Federation Series on Coatings Technology, Unit 22, intitulé

"Plasticizers", publié en avril 1974, pourvu qu'ils satis-

fassent aux conditions requises pour le point de fusion,

le point d'ébullition et la compatibilité.

Des exemples représentatifs de divers plastifiants sont des plastifiants cycliques tels que des esters d'acide phosphorique, des esters d'anhydride phtalique et des esters

d'acide trimellique ainsi que le N-cyclohexyl-p-toluène-

sulfonamide, le sébacate de dibenzyle, le dibenzoate de diéthylèneglycol, l'éther de di-t-octyle et de phényle,

le dibenzoate de dipropanediol, le N-éthyl-p-toluène-

sulfonamide, l'isopropylidène-diphénoxypropanol, le naphta-

lène alkylé, le dibenzoate de polyéthylène-glycol, les o- et p-toluènesulfonamides, le dibenzoate de triméthylpentanediol

et le monobenzoate-monoisobutyrate de triméthylpentanediol.

Des exemples représentatifs de divers plastifiants acycliques sont des esters d'acide adipique, esters d'acide

azélaique, esters d'acide citrique, esters d'acide acétyl-

citrique, esters d'acide myristique, esters d'acide phospho-

rique, esters d'acide ricinoléique, esters d'acide acétyl-

ricinoléique, esters d'acide sébacique, esters d'acide stéarique, esters époxydés, ainsi que le dicaprylate de

1,4-butanediol, le pélargonate de butoxyéthyle, le di-

[(butoxyéthoxy)éthoxy]méthane, le tartrate de dibutyle, le dipélargonate de diéthylène-glycol, le diglycolate de

diisooctyle, le nonanoate d'isodécyle, le di(2-éthyl-

butyrate) de tétraéthylène-glycol, le di(2-éthyl-hexanoate)

de triéthylène-glycol, le dipélargonate de triéthylène- glycol et le diisobutyrate de 2,2,4-triméthyl-1,3-pentane-

diol. D'autres plastifiants cycliques, acycliques et autres, comprennent des paraffines chlorées, terphényles hydrogénés, phénols substitués, propylène-glycols, esters de polypropylène-glycol, esters de polyéthylène-glycol, mélamines, huiles de soja époxydées, mélamines, esters abiétiques hydrogénés liquides, esters époxytalliques, glycolates d'alkylphtalylalkyle, sulfonamides, esters sebaciques, époxydes aromatiques, époxydes aliphatiques, poly(a-méthylstyrène) liquide, esters maléiques, esters melliques, benzoates, esters de benzyle, tartrates, succinates, isophtalates, orthophtalates, butyrates, fumarates, glutarates, dicaprylates, dibenzoates et esters de dibenzyle. On notera qu'il est également possible10 d'utiliser des polymères et copolymères de poids moléculaire relativement bas qui sont dérivés de monooléfines contenant 4 à 6 atomes de carbone, de mélanges de dioléfines et de monooléfines contenant 4 à 6 atomes de carbone, ainsi que de ces hydrocarbures et mélanges d'hydrocarbures avec le

styrène et/ou le a-méthylstyrène.

Les esters préférés sont préparés par la réaction d'acides carboxyliques et dicarboxyliques incluant des acides gras tels que les acides phtaliques, l'acide benzoïque, l'acide dibenzoïque, l'acide adipique, l'acide20 sébacique, l'acide stéarique, l'acide maléique, l'acide tartrique, l'acide succinique, l'acide butyrique, l'acide

fumarique et l'acide glutarique avec des diols hydro-

carbonés, de préférence des diols hydrocarbonés saturés,

ayant environ 7 à 13 atomes de carbone.

Des exemples représentatifs de divers esters d'acide phosphorique sont le phosphate de crésyle et de diphényle,

le phosphate de tricrésyle, le phosphate de dibutyle et de phényle, le phosphate de diphényle et d'octyle, le phosphate de méthyle et de diphényle, le phosphate de tributyle,30 le phosphate de triphényle, le phosphate de tri(2-butoxy-

éthyle), le phosphate de tri(2-chloréthyle), le phosphate de tri-(2chloropropyle) et le phosphate de trioctyle.

Des exemples représentatifs de divers esters d'anhydride phtalique sont le phtalate de butyle et d'octyle, le phtalate de butyle et de 2éthylhexyle, le phtalate de butyle et de n-octyle, le phtalate de dibutyle, le phtalate 1 1 de diéthyle, le phtalate de diisodécyle, le phtalate de diméthyle, les phtalates de dioctyle, le phtalate de di(2-éthylhexyle), le phtalate de diisooctyle, le phtalate de ditridécyle, le phtalate de n-hexyle et de n-décyle, 5 le phtalate de noctyle et de n-décyle, un phtalate d'alkyle et de benzyle, le phtalate de bis(4-méthyl-1,2-pentyle), le phtalate de butyle et de benzyle, le phtalate de butyle et de cyclohexyle, le phtalate de di(2-butoxyéthyle), le phtalate de dicyclohexyle et d'isodécyle, le phtalate de dicyclohexyle, l'isophtalate de diéthyle, le phtalate de di-n-heptyle, le phtalate de dihexyle, le phtalate de

diisononyle, le phtalate de di(2-méthoxyéthyle), l'iso-

phtalate de diméthyle, le phtalate de dinonyle, le phtalate de dicapryle, l'isophtalate de di(2-éthylhexyle), les phtalates de dioctyle mélangés, le phtalate de diphényle, le phtalate de 2-(éthylhexyle) et d'isobutyle, le glycolate

de butylphtalylbutyle, le glycolate d'éthyl(et méthyl)-

phtalyléthyle, le phtalate de polypropylène-glycol-bis-

(amyle), le phtalate d'hexyle et d'isodécyle, le phtalate d'isodécyle et de tridécyle et le phtalate d'isooctyle et d'isodécyle.

Des exemples représentatifs d'esters d'acide tri-

mellique sont le trimellate de triisooctyle, le n-décyl-

trimellate de tri-n-octyle, le trimellate de trioctyle, le trimellate de tri(2-éthylhexyle), le n-décyltrimellate de tri-n-hexyle, le trimellate de tri-n-hexyle, le trimellate

de triisodécyle et le trimellate de triisononyle.

Des exemples représentatifs de divers esters d'acide adipique sont l'adipate de di[2-(2-butoxyéthoxy)éthyle], l'adipate de di(2éthylhexyle), l'adipate de diisodécyle,

les adipates de dioctyle (y compris l'adipate de diiso-

octyle), l'adipate de n-hexyle et de n-décyle, l'adipate

de n-octyle et de n-décyle et l'adipate de di-n-heptyle.

Des exemples représentatifs d'esters d'acide

sébacique sont le sébacate de dibutyle, le sébacate de di-

(2-éthylhexyle), le sébacate de dibutoxyéthyle, le sébacate

de diisooctyle et le sébacate de diisopropyle.

Des exemples représentatifs d'esters d'acide azélaïque sont l'azélaate de di(2-éthylhexyle), l'azélaate de dicyclohexyle, l'azélaate de diisobutyle et l'azélaate de diisooctyle. Dans la pratique de la présente invention, la composition diluable à l'eau de résine, plastifiant et solvant de coalescence, s'il est utilisé, est diluée à l'eau par neutralisation des groupes carboxyle de la résine avec de l'ammoniaque et par mélange avec l'eau. La dispersion ou solution résultante peut généralement être caractérisée comme étant stable sans précipitation appréciable ou sans aucune précipitation de la résine pendant une période d'au moins 30 jours et de préférence pendant une période d'au

moins 365 jours ou plus à 25 C environ.

En général, aux fins de la présente invention, on utilise environ 100 à environ 400 parties en poids d'eau pour 100 parties en poids de résine neutralisée, bien qu'on puisse utiliser habituellement plus ou moins d'eau selon qu'on souhaite obtenir une dispersion ou solution à forte ou faible viscosité ou qu'on souhaite obtenir une haute ou basse teneur en matière seche. La quantité d'eau dépend également du type et de la quantité du solvant de coalescence (facultatif) et du plastifiant utilisés. La composition de revêtement diluée par l'eau, sous forme d'une dispersion ou solution aqueuse, est appliquée en couche sur un substrat approprié tel que le bois, la maçonnerie, diverses matières plastiques et divers métaux. L'eau, l'ammoniac et le solvant de coalescence sont évaporés de la couche, habituellement à une température comprise entre environ 20 C et environ C, de préférence entre environ 25 C et environ 50 C, pour laisser un revêtement sensiblement insoluble dans l'eau de la résine coalescée et du plastifiant. En général, un tel revêtement peut être préparé et appliqué sans qu'il soit

besoin d'agents durcisseurs ou agents de maturation supple-

mentaires pour diminuer la sensibilité à l'eau.

Par conséquent, une caractéristique importante de la présente invention est qu'un revêtement durable est forme sur un substrat en préparant une résine particulière ayant des composants hydrophiles et hydrophobe équilibrés, de préférence avec un équilibre supplémentaire entre les segments durs et mous, et en formant une composition diluee à l'eau d'une telle résine avec une association de pigment

et de plastifiant compatible.

Le Latex de Polymère Acrylate Le latex de polymère acrylate utilisé pour produire les mélanges de latex de la présente invention peut être préparé par polymérisation radicalaire en émulsion en utilisant une combinaison originale d'agent tensio-actif, de co-solvant et de monomères. Le procédé employé pour préparer ces latex consiste spécifiquement à: (1) soumettre à une polymérisation radicalaire en émulsion aqueuse, à un pH inférieur à environ 3,5, un mélange de monomères qui comprend, pour 100 pour cent en poids de monomères: (a) environ 30 à environ 70 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, (b) environ 25 à environ 65 pour cent en poids d'au moins un monomère acrylate d'alkyle,

(c) environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acry-

lique et (d) environ 0,4 à environ 3 pour cent en poids d'acide méthacrylique; en présence d'environ 0,2 à 0,4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate et en

présence d'environ 4 à 8 pcr d'au moins un agent tensio-

actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une balance hydrophilelipophile comprise entre environ 12 et environ , pour produire un latex; et (2) neutraliser le latex avec de l'ammoniaque jusqu'à un pH compris dans l'intervalle

d'environ 7 à environ 10,5 pour produire le latex neutralisé.

Dans la synthèse du latex acrylate, les ingrédients monomères peuvent être introduits dans le milieu réactionnel de façon continue tout au long de la réaction de polyméri- sation pour produire une composition plus homogène et éviter la formation de copolymères blocs hydrosolubles des monomères35 contenant un groupe acide carboxylique. L'agent tensio-actif du type sulfonate qui s'est avéré le plus utile dans

la pratique de la présente invention est le dodécylbenzène-

sulfonate de sodium. Triton X-165 est un agent tensio-actif hautement préféré qui est fourni par Rohm and Haas. Triton

X-165 a une balance hydrophile-lipophile calculée de 15,8.

Le latex de polymère acrylate est habituellement synthétisé par polymérisation radicalaire en émulsion en utilisant une composition de charge comprenant des monomères, au moins un agent tensio-actif du type sulfonate, au moins un agent tensio-actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une balance hydrophile-lipophile comprise entre environ 12 et environ 20 et au moins un initiateur de polymérisation radicalaire. Lacomposition de charge en monomères utilisée dans ces polymérisations est composée de (a) environ à environ 70 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, (b) environ 25 à environ 65 pour cent en poids d'au moins un monomère acrylate d'alkyle, (c) environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acrylique et (d) environ 0,4 à environ 3 pour cent en poids d'acide méthacrylique. Il est préférable que le polymère acrylique soit synthétisé de manière à être composé d'environ 40 à environ 60 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 35 à environ 55 pour cent en poids de monomères acrylates d'alkyle, d'environ 1 à environ 3 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,6 à environ 2 pour cent en poids d'acide méthacrylique. Il est encore préférable que le polymère acrylique soit composé d'environ 47 pour cent en poids à 57 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 40 à environ 50 pour cent en poids de monomères acrylates d'alkyle, d'environ 1,5 à30 environ 2,5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ

0,8 à environ 1,5 pour cent en poids d'acide méthacrylique.

Quelques exemples représentatifs de monomères vinyliques aromatiques qui peuvent être utilisés comprennent le styrène, l'alpha-méthylstyrène et le vinyltoluène.35 Le styrène et l'alpha-méthylstyrène sont les monomères vinyliques aromatiques préférés. Le styrène est le monomère vinylique aromatique le plus apprecié en raison de son prix relativement bas. Les acrylates d'alkyle monomères qui peuvent être utilisés ont des portions alkyle contenant 2 à environ 10 atomes de carbone. L'acrylate d'alkyle monomère a de préférence une portion alkyle contenant 3 à 5 atomes de carbone. Un acrylate d'alkyle monomère hautement préféré

est l'acrylate de n-butyle.

La composition de charge utilisée dans la prépara-

tion du latex acrylique contient une importante quantité d'eau. Le rapport entre la quantité totale des monomères présents dans la composition de charge et la quantité d'eau peut se situer entre environ 0,2:1 et environ 1,2:1. Il est généralement préférable que le rapport des monomères à l'eau dans la composition de charge se situe dans l'intervalle d'environ 0,8:1 à environ 1,1:1. Par exemple, il est très satisfaisant d'utiliser un rapport des monomères à l'eau

d'environ 1:1 dans la composition de charge.

La composition de charge contient également environ 0,2 pcm (parties pour cent parties de monomères) à environ

0,4 pcm d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate.

Il faut utiliser au moins environ 0,2 pcm de l'agent tensio-

actif du type sulfonate, car l'utilisation de quantités moindres conduit à des vitesses de polymérisation très faibles et à une taille de particules qui est trop grande pour l'obtention de films de bonne qualité. Il n'est pas souhaitable d'utiliser plus d'environ 0,4 pcm de l'agent tensio-actif du type sulfonate, car il en résulterait une mauvaise stabilité à la congélation-décongélation. Il est normalement préférable que l'agent tensio-actif du type sulfonate soit présent dans le milieu de polymérisation en une proportion comprise dans l'intervalle d'environ 0,25 pcm à environ 0,35 pcm. Il est généralement encore préférable que la composition de charge contienne environ 0,28 à environ 0,32 pcm d'agent tensio-actif du type sulfonate.35 Les agents tensio-actifs du type sulfonate qui sont utiles dans la présente invention sont disponibles

dans le commerce auprès d'un grand nombre de fournisseurs.

Par exemple, Du Pont vend un alkylarylsulfonate de sodium sous la marque commerciale AlkanolT, Browning Chemical Corporation vend des dodécylbenzène-sulfonates de sodium sous la marque commerciale UfarylM DL-85, et Ruetgers-Nease Chemical Company vend du cumène-sulfonate de sodium sous la marque commerciale Naxonate HydrotropeT. Quelques exemples représentatifs d'agents tensio-actifs du type sulfonate

qui peuvent être utilisés comprennent le toluène/xylène-

sulfonate de sodium, le toluène-sulfonate de sodium, les

cumene-sulfonates de sodium, le décyl(oxyde de diphényle)-

sulfonate de sodium, le dodécylbenzène-sulfonate de sodium, le dodécyl(oxyde de diphényle)sulfonate de sodium, le 1-octane-sulfonate de sodium, le tétradécane-sulfonate de

sodium, le pentadécane-sulfonate de sodium, l'heptadécane-

sulfonate de sodium et le toluène-sulfonate de potassium.

Les sels métalliques d'acides alkylbenzène-sulfo-

niques constituent une classe hautement préférée d'agents tensio-actifs du type sulfonate. Le métal est généralement le sodium ou le potassium, le sodium étant préféré. Les sels de sodium d'acides alkylbenzènesulfoniques ont la formule développée: I S-ONa dans laquelle R représente un groupe alkyle contenant 1 à environ 20 atomes de carbone. Il est préférable que le groupe alkyle contienne environ 8 à environ 14 atomes

de carbone.

Comme agent tensio-actif non ionique insoluble dans l'eau, on peut utiliser les agents tensio-actifs non ioniques ayant une balance hydrophile-lipophile (HLB) d'environ 12 à environ 20. Il est généralement préférable30 que ces agents tensio-actifs non ioniques aient une HLB comprise entre environ 14 et environ 18. La raison en est que l'utilisation d'agents tensio-actifs non ioniques ayant des HLB inférieures à environ 12 entraîne la formation

de gel pendant la polymérisation. L'utilisation d'agents tensio-actifs non ioniques ayant des HLB supérieures à 20 entraîne une sensibilité à l'eau. Il est encore préférable5 que l'agent tensio-actif non ionique ait une HLB comprise entre 15 et 17.

Les HLB sont révélatrices du comportement d'émul- sionnement d'un agent tensio-actif et se rapportent à l'équilibre qui existe entre les portions hydrophile et10 lipophile (hydrophobe) de la molécule. Les HLB sont décrites plus en détail par W.C. Griffin, J. Soc. Cosmet. Chem. 1, 311 (1949) dont l'enseignement est incorporé ici par référence. L'HLB d'un agent tensio-actif donné diminue généralement avec l'élévation de la température. Les HLB15 dont il est question ici sont déterminées ou calculées pour la température de réaction employée. On peut utiliser des agents tensio-actifs non ioniques insolubles dans l'eau qui ont de faibles teneurs en motifs répétés d'oxyde d'éthylène (environ 8 à environ 50). Ces agents tensio-20 actifs non ioniques insolubles dans l'eau peuvent avoir la formule structurale: CHy-4CH mO-QC!HCH7O c H dans laquelle n est un nombre entier d'environ 8 à environ et m est un nombre entier d'environ 6 à environ 12. Il est normalement préférable que m soit égal à 8 ou 9 et que n ait une valeur moyenne de 12 à 20. Rohm & Haas vend un agent tensio-actif non ionique de ce type ou la valeur moyenne de n est 16 sous le nom commercial TritonTM X-165. L'HLB de ces composés s'élève avec l'augmentation du taux d'incorporation d'oxyde d'éthylène.30 L'HLB de ces composés augmente en fonction de n de la façon suivante: n HLB

1 3,6

3 7,8

4 10,4

10 13,5

16 15,8

17,3

17,9

L'utilisation de plus grandes quantités d'agents

tensio-actifs du type sulfonate dans le milieu de poly-

mérisation conduit à une meilleure stabilité du latex.

Cependant, l'utilisation de plus grandes quantités d'agents tensio- actifs du type sulfonate conduit également à une plus forte turbidité du revêtement final et donc à une résistance à la rouille et à la corrosion amoindrie. L'utilisation de plus grandes quantités de l'agent tensio-actif non ionique insoluble dans l'eau entraîne une stabilité amoindrie du latex, mais également une plus faible turbidité et une plus

grande résistance à l'eau (moindre perméabilité à l'eau).

Par conséquent, il est important d'équilibrer les quantités

d'agent tensio-actif du type sulfonate et d'agent tensio-

actif non ionique utilisés dans la composition de charge.

En règle générale, on utilise environ 4 à environ 8 pcm de l'agent tensio-actif non ionique. Le minimum est d'environ 4 pcm de l'agent tensio-actif non ionique. Il faut au moins environ 4 pcm de l'agent tensio-actif non ionique pour assurer une bonne résistance à la congélation-décongélation et l'utilisation de quantités supérieures à environ 8 pcm

aboutit à une mauvaise résistance à l'eau. Il est normale-

ment préférable d'utiliser 4,5 pcm à 6 pcm de l'agent

tensio-actif non ionique.

Les polymérisations radicalaires en émulsion aqueuse effectuées pour préparer le latex acrylate sont amorcees

avec au moins un initiateur générant des radicaux libres.

Le générateur de radicaux libres est normalement utilisé à une concentration comprise entre environ 0,01 pcm et environ 1 pcm. Les initiateurs de polymérisation radicalaire qui sont couramment utilisés comprennent les divers composes

peroxygénés tels que le persulfate de potassium, le per-

sulfate d'ammonium, le peroxyde de benzoyle, le peroxyde d'hydrogène, le peroxyde de di-t-butyle, le peroxyde de dicumyle, le peroxyde de 2,4dichlorobenzoyle, le peroxyde de décanoyle, le peroxyde de lauryle, l'hydroperoxyde de cumène, l'hydroperoxyde de p-menthane, l'hydroperoxyde de

t-butyle, le peroxyde d'acétyle, le peroxyde de méthyléthyl-

cétone, le peroxyde d'acide succinique, le peroxydicarbonate

de dicétyle, le peroxyacétate de t-butyle, l'acide t-butyl-

peroxymaléique, le peroxybenzoate de t-butyle, le peroxyde d'acétylcyclohexylsulfonyle, et analogues; les'idivers composés azoïques tels que le 2-t-butylazo-2-cyanopropane, l'azobisisobutyrate de diméthyle, l'azobisisobutyronitrile,

le 2-t-butylazo-1-cyanocyclohexane, 1-t-amylazo-1-cyano-

cyclohexane, et analogues; les divers percétals alkyliques

tels que le 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, et analogues.

Les initiateurs de polymérisation radicalaire non peroxy-

génés hydrosolubles sont particulièrement utiles dans ces

polymérisations en phase aqueuse.

Les polymérisations en émulsion employées dans la synthèse du latex acrylate sont habituellement conduites

à une température comprise entre environ 52 C et 88 C.

Aux températures supérieures à environ 88 C, les monomères acrylates d'alkyle (tels que l'acrylate de butyle) ont tendance à bouillir. Ainsi, une chemise sous pression serait nécessaire pour le chauffage de tels monomères acrylates

d'alkyle à des températures supérieures à environ 88 C.

A l'opposé, la réaction de polymérisation avance très lente-

ment aux températures inférieures à environ 52 C. La basse vitesse de polymérisation aux températures inférieures à environ 52 C donne un polymère ayant une distribution non uniforme des motifs répétés dans son squelette. Les basses vitesses de polymerisation à ces basses températures sont également indésirables car elles réduisent fortement le

débit de production du réacteur de polymérisation.

Il est généralement préférable de maintenir la température de polymérisation dans l'intervalle d'environ

54 C à 85 C. Il est généralement encore préférable de main-

tenir la température de réaction dans l'intervalle d'environ 57 C à environ 79 C. Il est important que la polymérisation soit conduite à un pH inférieur à environ 3,5 afin de ne pas produire un polymère sensible à l'eau. Il est préférable de maintenir le pH du milieu de polymérisation à une valeur

d'environ 3,0 ou moins durant toute la polymérisation.

A mesure que la polymérisation avance, le pH du milieu de polymérisation s'abaisse naturellement. Ainsi, on peut

obtenir de bons résultats en ajustant le pH de la compo-

sition de charge en monomères initiale dans l'intervalle d'environ 3,0 à environ 3,5 et en laissant la polymérisation

avancer. Dans un tel cas, le pH final du milieu de poly-

mérisation est d'environ 1,5, ce qui est tout à fait satisfaisant. Dans les opérations commerciales, il est habituelle- ment souhaitable de placer environ 15 pour cent à environ pour cent des monomères dans la charge initiale. On laisse ensuite la charge initiale réagir pendant une période d'environ 30 minutes à environ 60 minutes. Ensuite, le reste des monomères à introduire peut être ajouté en continu dans la zone de réaction à une vitesse qui est suffisante pour maintenir la température de réaction dans l'intervalle de température souhaité. En ajoutant en continu les monomères au milieu réactionnel tout en maintenant une température de réaction relativement constante, il est possible d'obtenir

des polymères très uniformes.

Le latex acrylate synthétisé est ensuite neutralisé avec de l'ammoniaque jusqu'à un pH compris dans l'intervalle d'environ 7 à environ 10,5. Il est normalement préférable de neutraliser le latex de polymère acrylique jusqu'à un pH compris dans l'intervalle de 8 à 10 et il est encore préférable de neutraliser le latex acrylate jusqu'à un

pH compris dans l'intervalle d'environ 9,0 à environ 9,5.

Cette opération peut être accomplie en dispersant simplement de l'ammoniaque dans le latex pour produire un latex

acrylique neutralisé.

Le Latex de Caoutchouc Polydiène Le latex de polydiène utilisé dans les mélanges de latex de la présente invention est le latex d'un caoutchouc polydiène. Ces caoutchoucs polydiène comprennent des motifs répétés qui sont dérivés d'au moins un monomère diène

conjugué ou non conjugué. Ces monomères diènes sont habi-

tuellement des monomères diènes conjugués qui contiennent

environ 4 à environ 8 atomes de carbone, tels que le 1,3-

butadiène ou l'isoprène. Ce caoutchouc polydiène peut également comporter des motifs répétés qui sont dérivés d'autres types de monomères qui sont copolymérisables avec les diènes monomères. Par exemple, des monomères vinyliques aromatiques tels que le styrène ou le a-méthylstyrène peuvent être copolymérisés avec des monomères diènes pour former des latex de caoutchouc qui sont utiles dans la présente invention. Par exemple, on peut utiliser un latex de caoutchouc styrène- butadiène (SBR). Dans la plupart des cas, ce latex de styrène-butadiène contient environ 1 pour cent en poids à environ 35 pour cent en poids de styrène et environ 65 pour cent en poids à environ 99 pour cent en poids de butadiène. Il est plus courant que le latex de styrène-butadiène contienne environ 10 pour cent en poids à

environ 30 pour cent en poids de styrène et environ 70 pour cent en poids à environ 90 pour cent en poids de butadiène.

Il est généralement préférable que le latex de styrène- butadiène contienne environ 15 pour cent en poids à environ 25 pour cent en poids de styrène et environ 75 pour cent

en poids à environ 85 pour cent en poids de butadiène.

Le latex de caoutchouc polydiène utilisé selon la présente invention peut être synthétisé en utilisant

des techniques classiques de polymérisation en émulsion.

* Ces polymérlsations en émulsion utilisent généralement une composition de charge qui est constituée d'eau, d'un ou plusieurs monomères diènes, facultativement d'autres monomères copolymérisables, d'un initiateur et d'un agent émulsionnant (savon). Ces polymérisations peuvent être conduites dans un très large intervalle de température allant d'environ O0 C à une température aussi élevée qu'environ 100 C. Ces polymérisations en émulsion sont habituellement conduites à une température comprise entre

environ 5 C et environ 60 C.

Les agents émulsionnants utilisés dans ces polyméri-

sations radicalaires peuvent être introduits au début de la polymérisation ou bien ils peuvent être ajoutés par portions successives ou d'une façon proportionnée à mesure que la réaction avance. On peut utiliser des agents émulsionnants anioniques, cationiques ou non ioniques. Cependant, les agents tensio-actifs du type sulfonate sont hautement

préférés. Quelques exemples représentatifs d'agents tensio-

actifs du type sulfonate préférés comprennent des acides alcanesulfoniques et leurs esters et sels, tels que les alkylchlorosulfonates ayant la formule générale: RSO2Cl ou R est un groupe alkyle ayant 1 à 20 atomes de carbone, et les acides alkylsulfoniques ayant la formule générale:

RSO2-OH

o R est un groupe alkyle ayant 1 à 20 atomes de carbone; des acides sulfoniques ayant des liaisons intermédiaires tels que des esters-acides sulfoniques et des acides sulfoniques à liaison ester tels que ceux ayant les formules:

RCOOC2H4SO3H

et

ROOC-CH2-SO3H

dans lesquelles R est un groupe alkyle ayant 1 à 20 atomes de carbone, par exemple les sulfosuccinates de dialkyle; les esters-sels ayant la formule générale: O o

Q C-CH-CH2-C-0-R

S03Na dans laquelle R est un groupe alkyle ayant 1 à 20 atomes de carbone; des alkarylsulfonates dont les groupes alkyle contiennent de préférence 10 à 20 atomes de carbone, par

exemple des dodécylbenzènessulfonates tels que le dodécyl-

benzènesulfonate de sodium; et des sulfonates d'alkyl-

phénols. Les agents tensio-actifs disulfonés ayant la formule développée:

O R

S03X+ SO3X+

dans laquelle R représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié contenant environ 6 à environ 16 atomes de carbone et X représente un ion métallique tel qu'un ion sodium, se sont révélés être d'excellents agents tensio-actifs pour la préparation du latex utilisé dans la pratique de la présente invention. Ces agents tensio-actifs sont vendus par Dow Chemical Company en tant qu'agents tensio-actifs anioniques DowfaxT. Les polymérisations en émulsion employées dans la synthèse des latex de caoutchouc polydiène peuvent être amorcées en utilisant des catalyseurs à radicaux libres, la lumière ultraviolette ou un rayonnement. Pour assurer une vitesse de polymérisation satisfaisante, une bonne uniformité et une polymérisation maîtrisable, on utilise généralement des initiateurs de polymérisation radicalaire avec de bons résultats. Les initiateurs de polymérisation radicalaire qui sont couramment utilisés comprennent les divers composés peroxygénés tels que le persulfate de potassium, le persulfate d'ammonium, le peroxyde 5 de benzoyle, le peroxyde d'hydrogène, le peroxyde de di-t-butyle, le peroxyde de dicumyle, le peroxyde de 2,4-dichlorobenzoyle, le peroxyde de décanoyle, le peroxyde de lauroyle, l'hydroperoxyde de cumène, l'hydroperoxyde de p-menthane, l'hydroperoxyde de t-butyle, le peroxyde10 d'acétylacétone, le peroxyde de méthyléthylcétone, le peroxyde d'acide succinique, le peroxydicarbonate de dicétyle, le peroxyacétate de t-butyle, l'acide t-butyl- peroxymaléique, le peroxybenzoate de t-butyle, le peroxyde d'acétylcyclohexylsulfonyle, etc.; les divers composés15 azoïques tels que le 2-t-butylazo-2cyanopropane, l'azo- bisisobutyrate de diméthyle, l'azobisisobutyroi. iltrile, le 2-t-butylazo-1-cyanocyclohexane, 1-t-amylazo-1-cyanocyclohexane, etc.; les divers percétals alkyliques tels que le 2,2bis(t-butylperoxy)butane, le 3,3-bis(t-butylperoxy)-20 butyrate d'éthyle, le 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, etc. Le système de polymérisation en émulsion utilise dans la synthèse du latex de caoutchouc polydiène peut être traité au degré souhaité de conversion par des agents d'arrêt25 tels que l'hydroquinone. Des stabilisants courants et

antioxydants classiques peuvent aussi être ajoutés au latex.

Le latex utilisé a couramment une teneur en matière sèche comprise entre environ 2 pour cent et environ 45 pour cent (en poids). I1 est plus courant que le latex ait une teneur en matière sèche comprise entre environ 5 et environ pour cent en poids, et il est généralement préféré que le latex ait une teneur en matière sèche comprise entre environ

pour cent en poids et environ 20 pour cent en poids.

La présente invention s'étend également aux composi-

tions de revêtement diluable à l'eau comprenant au moins un mélange de latex de composition telle que définie ci-dessus.

La présente invention est illustrée par les exemples suivants qui ne sont soumis qu'a titre illustratif et ne sont pas destinés à limiter le cadre de l'invention ou la manière dont elle peut être mise en pratique. Sauf mention contraire particulière, les parties et pourcentages sont

tous exprimés en poids.

Exemple 1

Dans cette expérience, on synthétise un latex de polydiène (latex de polybutadiène) convenant pour être utilisé dans la production des mélanges de latex de la présente invention. Ce latex de polybutadiène est préparé dans un réacteur de 37,9 litres. Le réacteur est équipé de deux turbines à écoulement axial de 15,24 cm munies de chicanes. Une charge de tampon/solution de savon est préparée en mélangeant 12, 16 kg d'eau, 0,18 kg de AerosolT A-196 (85 % d'ingrédient actif), 0,20 kg de DowfaxTM XD 8390 (35 % d'ingrédient actif), 0,018 kg de sulfate d'ammonium, 0,014 kg d'une solution aqueuse à 3 % de sulfate ferrique heptahydraté, 0,011 kg de formaldéhyde-sulfoxylate de sodium et 2 grammes d'hydrosulfite de sodium (fixateur d'oxygène) dans un récipient de mélange. On détermine que le pH de la solution de savon se situe entre 6 et 7. Ensuite, on introduit dans le récipient de mélange 0,015 kg de t-dodécylmercaptan. Le contenu du récipient de mélange est ensuite aspiré par le vide dans le réacteur. Le réacteur est ensuite dégazé par le vide et balayé avec de l'azote

à plusieurs reprises pour éliminer complètement l'oxygène.

La température du réacteur est réglée à 21,1 C et l'on introduit directement 9,07 kg de 1,3-butadiène dans le réacteur. A ce stade, on introduit directement dans le

reacteur 0,045 kg d'hydroperoxyde de a-pinène (40 % d'ingré-

dient actif) sous agitation à 150 tr/min. Après environ heures de polymerisation, on introduit dans le réacteur une charge supplémentaire contenant 0,023 kg d'hydroperoxyde de a-pinène (40 % d'ingrédient actif) et 0,004 kg de formaldéhyde-sulfoxylate de sodium, pour maintenir les vitesses de polymérisation. Lorsque la teneur en matière sèche a atteint environ 31 % (après environ 16 heures de polymérisation), on introduit une solution d'arrêt dans le réacteur. La solution d'arrêt contient 0, 009 kg de N,N- diéthyldithiocarbamate, 0,005 kg de N,N- diéthylhydroxylamine et 0,73 kg d'eau. Le butadiène monomère résiduel est ensuite éliminé du récipient réactionnel. Le latex de polybutadiène est ensuite filtré et son pH est ajusté avec de l'hydroxyde

d'ammonium dans l'intervalle de 7,5 à 8,0.

Exemple 2

Dans cette expérience, on prépare dans un réacteur de 37,8 litres un latex acrylique convenant pour être utilisé dans la production des mélanges de la présente invention. Le réacteur utilisé dans cette expérience est équipé d'un agitateur du type à turbine à écoulement axial qui fonctionne à 150 tr/min (tours par minute). On prépare une solution tampon et une solution de monomères pour les utiliser dans la polymérisation. La solution tampon est

préparée en mélangeant 14,3 kg d'eau avec 47,6 g de dodécyl-

benzènesulfonate de sodium ayant un pH d'environ 6,5, 794 g de Triton X165, 235 g de pyrophosphate acide de sodium (comme tampon) et 32 g de persulfate d'ammonium. La solution de monomères est préparée en mélangeant 8,3 kg de styrène, 16 g de dodécylmercaptan, 7,1 kg d'acrylate de 2-éthylhexyle,

318 g d'acide acrylique et 159 g d'acide méthacrylique.

Après avoir fait le vide dans le réacteur pendant

minutes, on introduit la solution tampon dans le réacteur.

Ensuite, on introduit la solution de monomeres dans le

réacteur. Le réacteur est chauffé à une température de 57 C.

Des échantillons de latex sont prélevés tandis que la polymérisation avance pour déterminer la teneur en matière sèche du latex. La teneur en matière sèche du latex augmente durant le cours de la polymérisation, comme indiqué au

Tableau I.

TABLEAU I

Temps de polymérisation <heures) Teneur en matiere seche (heures)

0 0

2 8

4 11,1

6 14,7

8 18,4

21,5

12 27,7

14 35,3

16 45,5

17 50,3

18 54,0

19 56,3

21 56,9

Lorsque le latex atteint une teneur en matière sèche constante, la température est élevée à 79 C et maintenue à cette valeur jusqu'à ce que le taux de monomère styrène résiduel soit descendu à moins de 0,05 %. On ajoute ensuite

250 g d'amine.

Le latex acrylique préparé en suivant ce mode opératoire a une teneur en matière sèche finale d'environ 57 %, un pH d'environ 9,5, une viscosité Brookfield de 300 mPa.s, une tension superficielle de 36 mN/m et il passe

avec succès cinq cycles d'essai de stabilité à la congéla-

tion-décongélation. Des films sont coulés à partir du latex acrylate pour un essai en traction et un essai de résistance à la lumière ultraviolette. La résine fait preuve d'une excellente résistance à la lumière ultraviolette et présente des allongements à la rupture de plus de 500 %. Le latex offre une excellente combinaison de propriétés pour son utilisation dans des applications aux revêtements de toitures, des applications aux revêtements de bois utilisé à l'extérieur, des applications aux revêtements de métaux flexibles et des applications aux revêtements de matières plastiques. Cependant, il serait très avantageux d'améliorer encore l'allongement et la résistance à la traction pour certaines applications, par exemple dans les revêtements

pour béton.

Il faut remarquer que la résistance à l'eau des revêtements préparés avec ce latex acrylate peut être améliorée en traitant la composition de revêtement avec un carbodiimide. L'agent de réticulation UCARLNKT Crosslinker

XL-25SE de Union Carbide est un carbodiimide multifonc-

tionnel qui convient bien à cet effet. En utilisant de tels carbodiimides, les taches d'eau et la turbidité peuvent être pratiquement éliminées. En règle générale, le carbodiimide est ajouté au latex acrylate ou à la composition de revêtement en une quantité comprise entre environ 10 pcr

et environ 20 pcr.

Exemples 3 à 13

Dans cette série d'expériences, on prépare des mélanges de latex en mélangeant un latex de styrène-

butadiène Pliolite 7528, un latex de polymère acrylate Pliotec 7217, un agent tensio-actif/mouillant à base de fluorocarbure FC-129 (de 3M), un agent antimousse à base de25 silicone L-405 (de Ashland/Drew, Inc.) et un épaississant polyacrylique Alcogum 6625. Le rapport du latex de polymère acrylate au latex de caoutchouc polydiène utilisé dans chacune de ces expériences est indiqué dans le Tableau II. Il faut remarquer que l'Exemple 3 et l'Exemple 13 sont des30 témoins contenant seulement le latex de polymère acrylate ou seulement le latex de caoutchouc polydiène. Dans chacun de ces exemples, l'agent tensio- actif/mouillant à base de fluorocarbure FC-129 est incorporé au mélange de latex à une concentration de 0,1 % en poids et l'agent antimousse à base35 de silicone L-405 est également incorporé au mélange de latex a une concentration de 0,1 % en poids, par rapport au poids total du mélange de latex. Dans la préparation de tous ces mélanges de latex, l'épaississant polyacrylate Alcogum 6625 est ajoute sous forme d'une solution aqueuse à 5 % en une quantité suffisante pour épaissir le mélange jusqu'à 2 MCps. Chacun des mélanges de latex préparés et des témoins est coulé en films qui sont soumis à des essais pour déterminer l'allongement, la résistance à la traction et lemodule à 500 % d'allongement. Ces propriétés physiques

sont rapportées au Tableau II.

TABLEAU 11

ExempleRapport Allongement Traction Module 7217/7528 (%) (Pa) (Pa) 3 100/0 613 0,92x1 06 1, 1 6x1 06 4 95/5 717 2,06x106 0,99x106 5 90/10 736 2,31x10 6 1,02x10 6 6 85/15 697 2,70x106 1,32x106 7 80/20 695 2, 86x106 1,37x106 8 75/25 675 3,11xlO 1, 59x10 6

I 6

9 70/30 646 2,99x106 1,76x1 06 10 65/35 636 2,92x1 06 1,81x1 06 11 50/50 494 1,07x106 1,33x1 06 12 25/75 644 0, 43xl10 0,43x10 13 0/100 1212 0,27xl 06 0, 25x1 06 Comme on peut le voir d'après le Tableau II, la résistance à la traction obtenue dans les Exemples 4 à 11 est supérieure à celle présentée par chacun des témoins (Exemples 3 et 13). Ceci démontre que les latex des mélanges de la présente invention agissent de manière synergique pour atteindre de plus grandes résistances à la traction. Il faut aussi remarquer que le module obtenu dans les Exemples 6 à 11 est également supérieur à celui présenté par chacun des témoins. Ceci démontre à nouveau que les latex agissent de manière synergique. Il faut encore remarquer que l'addition du latex de caoutchouc polydiène augmente l'allongement des films préparés avec les mélanges. Bien que certaines formes de réalisation et détails représentatifs aient été décrits afin d'illustrer la présente invention, il doit être clair pour l'homme de l'art que divers changements et modifications peuvent être apportés

sans s'écarter du cadre de la présente invention.

Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Mélange de latex utile pour la fabrication de produits de revêtement pour structures en béton, ledit mélange de latex étant caractérisé en ce qu'il comprend un mélange de (1) environ 60 pour cent en poids à environ pour cent en poids d'un premier latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 30 à environ 70 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 25 à environ 65 pour cent en poids d'au moins un monomère acrylate d'alkyle, d'environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,4 à environ 3 pour cent en poids d'acide méthacrylique, (c) environ 0,2 pcr à 0,4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate

et (d) environ 4 pcr à 8 pcr d'au moins un agent tensio-

actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une balance hydrophilelipophile comprise entre environ 12 et environ 20 et (2) environ 5 pour cent en poids à environ 40 pour cent en poids d'un second latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 70 pour cent en poids à environ 100 pour

cent en poids de monomères diènes et de 0 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques et (c) un agent émulsionnant.

2. Composition de revêtement diluable à l'eau, caractérisée en ce qu'elle est comprend (I) un mélange de latex qui comprend (1) environ 60 pour cent en poids à environ 95 pour cent en poids d'un premier latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs récurrents qui sont dérivés d'environ 30 à environ 70 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ à environ 65 pour cent en poids d'au moins un monomere acrylate d'alkyle, d'environ 1 à environ 5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,4 à environ 3 pour35 cent en poids d'acide méthacrylique, (c) environ 0,2 pcr à 0,4 pcr d'au moins un agent tensio-actif du type sulfonate

et (d) environ 4 pcr à 8 pcr d'au moins un agent tensio-

actif non ionique insoluble dans l'eau ayant une balance hydrophilelipophile comprise entre environ 12 et environ 20 et (2) environ 5 pour cent en poids à environ 40 pour cent en poids d'un second latex qui comprend (a) de l'eau, (b) un polymère comprenant des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 70 pour cent en poids à environ 100 pour cent en poids de monomères diènes et de 0 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques et (c) un agent émulsionnant; (II) un agent

mouillant; et (III) un agent antimousse.

3. Mélange de latex selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend environ 65 pour cent en poids à environ 85 pour cent en poids dudit premier latex et environ 15 pour cent en poids à environ 35 pour cent

en poids dudit second latex.

4. Mélange de latex selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend environ 70 pour cent en poids à environ 80 pour cent en poids dudit premier latex et environ 20 pour cent en poids à environ 30 pour cent

en poids dudit second latex.

5. Mélange de latex selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère du second latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés d'un monomère dioléfine

conjuguée et d'un monomère vinylique aromatique.

6. Mélange de latex selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère du second latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés de 1,3-butadiène et

d'un monomère vinylique aromatique.

7. Mélange de latex selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit monomère vinylique aromatique

est le styrène.

8. Mélange de latex selon la revendication 3, caractérisé en ce que le polymère du second latex est un caoutchouc styrène-butadiène qui contient environ 10 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids de styrène et environ 70 pour cent en poids à environ 90 pour cent

en poids de butadiène.

9. Mélange de latex selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère du second latex est un caoutchouc styrène-butadiène qui contient environ 15 pour cent en poids à environ 25 pour cent en poids de styrène et environ 75 pour cent en poids à environ 85 pour cent

en poids de butadiène.

10. Mélange de latex selon la revendication 8, caractérisé en ce que le polymère du premier latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 40 à environ pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 35 à environ 55 pour cent en poids de monomères acrylates d'alkyle, d'environ 1 à environ 3 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,6 à environ 2 pour

cent en poids d'acide méthacrylique.

11. Mélange de latex selon la revendication 10, caractérisé en ce que le monomère vinylique aromatique du

polymère du premier latex est le styrène.

12. Mélange de latex selon la revendication 11, caractérisé en ce que le monomère acrylate d'alkyle du

polymère du premier latex est l'acrylate de n-butyle.

13. Mélange de latex selon la revendication 12, caractérisé en ce que le polymère du premier latex comprend des motifs répétés dérivés d'environ 47 à environ 57 pour cent en poids de styrène, d'environ 40 à environ 50 pour cent en poids d'acrylate de n-butyle, d'environ 1,5 à environ 2,5 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,8 à

environ 1,5 pour cent en poids d'acide méthacrylique.

14. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit mélange de latex comprend environ 65 pour cent en poids à environ 85 pour cent en poids dudit premier latex et d'environ 15 pour cent en poids à environ 35 pour cent en poids dudit second

latex.

15. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit mélange de latex comprend environ 70 pour cent en poids à environ pour cent en poids dudit premier latex et d'environ 20 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids dudit

second latex.

16. Composition de revêtement diluable selon la revendication 2, caractérisée en ce que le polymère du second latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés d'un monomère dioléfine conjuguée et d'un monomère vinylique aromatique.

17. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 2, caractérisée en ce que le polymère du second latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés

de 1,3-butadiène et d'un monomère vinylique aromatique.

18. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 17, caractérisee en ce que ledit monomere

vinylique aromatique est le styrène.

19. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 14, caractérisée en ce que le polymère du second latex est un caoutchouc styrène-butadiène qui contient environ 10 pour cent en poids à environ 30 pour cent en poids de styrène et environ 70 pour cent en poids

à environ 90 pour cent en poids de butadiène.

20. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 15, caractérisée en ce que le polymère du second latex est un caoutchouc styrène-butadiène qui contient environ 15 pour cent en poids à environ 25 pour cent en poids de styrène et environ 75 pour cent en poids

à environ 85 pour cent en poids de butadiène.

21. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 19, caractérisée en ce que le polymère du premier latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 40 à environ 60 pour cent en poids de monomères vinyliques aromatiques, d'environ 35 à environ pour cent en poids de monomères acrylates d'alkyle, d'environ 1 à environ 3 pour cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,6 à environ 2 pour cent en poids d'acide méthacrylique.

22. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 21, caractérisée en ce que le monomère vinylique aromatique du polymère du premier latex est le styrène et le monomère acrylate d'alkyle du polymère du premier latex est l'acrylate de n-butyle.

23. Composition de revêtement diluable à l'eau selon la revendication 22, caractérisée en ce que le polymère du premier latex comprend des motifs répétés qui sont dérivés d'environ 47 à environ 57 pour cent en poids de styrène, d'environ 40 à environ 50 pour cent en poids d'acrylate de n-butyle, d'environ 1,5 à environ 2,5 pour15 cent en poids d'acide acrylique et d'environ 0,8 à environ

1,5 pour cent en poids d'acide méthacrylique.