COMPOSICIÓN ACUOSA DE REVESTIMIENTO.

Una composición acuosa de revestimiento que comprende una resina de secado de forma oxidativa y un acrilato caracterizado porque el acrilato es un acrilato soluble en álcali no reticulable con un índice de acidez de al menos 15 mg KOH/g en un contenido de al menos 1,5% en peso de la composición

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/062733.

Solicitante: AKZO NOBEL COATINGS INTERNATIONAL BV.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: VELPERWEG 76 6824 BM ARNHEM PAISES BAJOS.

Inventor/es: BUSS,IRENE, THIEL,DETLEF.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 30 de Mayo de 2006.

Fecha Concesión Europea: 21 de Julio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F283/02 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 283/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros previstos por la subclase C08G. › sobre policarbonatos o poliésteres saturados.
  • C09D167/08 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 167/00 Composiciones de revestimiento a base de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal (a base de poliéster-amidas C09D 177/12; a base de poliéster-imidas C09D 179/08 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › Poliésteres modificados bien por aceites grasos superiores o sus ácidos, bien por resinas naturales o ácidos resínicos.

Clasificación PCT:

  • C08F283/02 C08F 283/00 […] › sobre policarbonatos o poliésteres saturados.
  • C09D151/08 C09D […] › C09D 151/00 Composiciones de revestimiento a base de polímeros injertados en los que el injerto es obtenido por reacciones en las que únicamente intervienen enlaces insaturados carbono-carbono (a base de polímeros ABS C09D 155/02 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › injertados sobre compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones distintas a aquellas en las que intervienen solamente enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C09D167/08 C09D 167/00 […] › Poliésteres modificados bien por aceites grasos superiores o sus ácidos, bien por resinas naturales o ácidos resínicos.
  • C09D4/00 C09D […] › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, a base de compuestos no macromoleculares orgánicos con al menos un enlace carbono-carbono insaturado polimerizable.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a una composición acuosa de revestimiento basada en un polímero de secado de forma oxidativa.

En los últimos años, se ha empleado un esfuerzo considerable en desarrollar composiciones de revestimiento con un bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles (VOC), particularmente disolventes. Reglamentos para limitar el contenido de VOC de los revestimientos han estimulado la investigación y desarrollo para explorar muevas tecnologías dirigidas a reducir las emisiones de disolventes de los revestimientos. Una de las tecnologías supone la sustitución de disolventes orgánicos por agua. Sin embargo, aunque el uso de composiciones de revestimiento transportadas en agua otorga beneficios para la salud y para la seguridad, estas composiciones de revestimiento deben cumplir aún los estándares de comportamiento esperados para las composiciones basadas en disolventes.

Los polímeros de secado de forma oxidativa son polímeros que se reticulan al exponerse al oxígeno del aire debido a que contiene restos de ácidos grasos insaturados. Los compuestos alquídicos son típicos ejemplos de tales polímeros. Las pinturas alquídicas curan bajo la influencia de oxígeno, por reticulación oxidativa de bloques componentes de ácidos grasos insaturados. Sin embargo, las pinturas alquídicas muestran, generalmente, tiempos de secado relativamente lentos. Para reducir los tiempos de secado, se han propuesto híbridos de compuestos alquídicos transportados en agua y polímeros acrílicos de peso molecular relativamente alto. También se han propuesto compuestos alquídicos acrilados como los descritos en la patente de EE.UU. 4.451.596.

El documento EP 0 874 875 describe una composición de pintura transportada en agua con gran proporción de sustancias sólidas basada en un compuesto alquídico y un acrilato. El documento EP 1 171 534 describe una composición de revestimiento transportada en agua basada en una mezcla de un polímero de secado de forma oxidativa, tal como un compuesto alquídico, y un polímero de vinilo con función carbonilo.

Mientras en la técnica anterior el uso de sistemas de pinturas híbridos alquídicos-acrílicos se hace de acrilatos emulsificados con un peso molecular relativamente alto, ahora se encontraba, sorprendentemente, que si se usaban acrilatos solubles en álcali con un índice de acidez de al menos 15 mg KOH, esto daba como resultado ventajas inesperadas, tales como tiempo en que la pintura permanece sin secar, flujo y mojado del sustrato mejorados. Además, permite la formulación de pinturas acuosas con gran contenido de sustancias sólidas con un contenido de agua y VOC inferior al 40% en peso de la composición total. También se encontró que, en la mayoría de los casos, se mejoraban sustancialmente el potencial brillo y el poder cubridor. Los acrilatos solubles en álcali son sin enlaces transversales, lo que quiere decir que no forman enlaces covalentes con la resina de secado de forma oxidativa u otros ligantes posiblemente presentes en una extensión sustancial. Los acrilatos se usan en una cantidad desde 1,5% o más por el peso total de la composición de revestimiento, por ejemplo 4,5% en peso o más.

En la práctica habitual, tales acrilatos se usan a menudo como ayudantes de molturación. Generalmente, estos acrilatos son hinchables en el agua y tienen un índice de acidez relativamente alto, por ejemplo 65 mg KOH/g de acrilato o mayor, o 70 mg KOH/g de acrilato o mayor.

En general, tales acrilatos solubles en álcali tienen un peso molecular medio Mw de 200.000 g/mol o inferior. A este respecto, Mw quiere decir peso molecular medio ponderado. El Mw puede ser determinado, por ejemplo, por cromatografía de impregnación en gel (GPC, en inglés) que se describe en la página 4, Capítulo I de The Characterization of Polymers, publicado por Rohm and Haas Company, Filadelfia, Pensilvania en 1976, utilizando poli(metacrilato de metilo) como patrón. El peso molecular medio ponderado Mw puede también calcularse. En sistemas que contienen agentes de transferencia de cadena, el peso molecular medio ponderado teórico es el peso total de monómero polimerizable en gramos dividido por la cantidad molar total de agente de transferencia de cadena usado durante la polimerización. Para un sistema de polímero en emulsión que no contiene un agente de transferencia de cadena, puede obtenerse una estimación más en bruto tomando el peso total de monómero polimerizable en gramos y dividiendo esa cantidad por el producto de la cantidad molar de un iniciador multiplicada por un factor de eficiencia. Información adicional sobre cálculos de peso molecular teórico puede encontrarse en Principles of Polymerization 2ª edición, de George Odian publicado por John Wiley and Sons, N. Y.,

N. Y. en 1981 y en Emulsion Polymerization editado por Irja Pirma publicado por Academic Press, N. Y., N. Y. en 1982.

El acrilato puede ser obtenido por polimerización de adición con radicales libres de al menos un monómero olefínicamente insaturado seleccionado de ésteres de ácido acrílico y de ácido metacrílico, cuyos ejemplos son acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de nbutilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isopropilo, metacrilato de isopropilo, acrilato de n-propilo, y metacrilato de n-propilo. Otros monómeros adecuados son, por ejemplo, 1,3-butadieno, isopreno, estireno, di-vinilbenceno, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, haluros de vinilo (tales como cloruro de vinilo), ésteres de vinilo (tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo y laurato de vinilo), compuestos heterocíclicos de vinilo, ésteres de alquilo de ácidos dicarboxílicos monoolefínicamente insaturados (tales como maleato de di-n-butilo y fumarato de di-nbutilo). Además, el acrilato puede contener, como unidades copolimerizadas, pequeñas cantidades (en su mayor parte de 0,5 a 10% en peso) de ácidos monocarboxílicos mono-olefínicamente insaturados y/o ácidos dicarboxílicos, en su mayor parte de 3 a 6 átomos de carbono y/o de sus amidas N-no sustituidas o N-sustituidas, especialmente ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de betacarboxietilo, ácido fumárico, ácido itacónico, acrilamida, metacrilamida, N-metilacrilamida, N-metilol-acrilamida, N-n-butoximetil-metacrilamida, maleimida y diamida del ácido maleico, así como ácidos sulfónicos mono-olefínicamente insaturados, especialmente ácido vinil-sulfónico y ácido metacrilamidopropano-sulfónico. Se han obtenido buenos resultados usando acrilato puro, ésteres y/o ácidos acrílicos y/o metacrílicos puramente fabricados. Un ejemplo comercialmente disponible de un acrilato adecuado soluble en álcali es, por ejemplo, Joncryl 8004, disponible de Johnson Polymer.

Al menos parte de la resina de secado de forma oxidativa comprende grupos de secado de forma oxidativa, es decir, compuestos alifáticos insaturados, al menos una porción del cual es poliinsaturada. Los compuestos alquídicos son típicos ejemplos de tales resinas. Las resinas alquídicas pueden ser preparadas a partir de ácidos grasos insaturados y saturados, ácidos policarboxílicos y compuestos hidroxilados di-o poli-valentes. Pueden usarse, por ejemplo, ácidos grasos mono-y poli-insaturados, por ejemplo aquellos que contienen 12 a 26 átomos de carbono. Ejemplos específicos son los ácidos grasos mono-insaturados, tales como ácido lauroleico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido gadoleico, ácido erúcico y ácido ricinolínico; ácidos grasos bi-insaturados, tales como ácido linoleico; ácidos tri-insaturados, tales como ácido linoleico, ácido eleosteárico y ácido licánico; ácidos grasos cuadri-insaturados, tales como ácido araquidónico y ácido clupanodónico, y otros ácidos grasos insaturados obtenidos de aceites de procedencia animal o vegetal. Opcionalmente, pueden también usarse ácidos grasos saturados. Ejemplos específicos incluyen ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico y ácido araquídico. Otros ácidos monocarboxílicos adecuados para su uso incluyen ácido tetrahidrobenzoico y ácido abiético hidrogenado o no hidrogenado o su isómero. Si así se desea, los ácidos monocarboxílicos en cuestión pueden ser usados totalmente o en parte como triglicérido, por ejemplo, como aceite vegetal, en la preparación de la resina alquídica. Si así se desea, pueden emplearse mezclas de dos o más de tales ácidos monocarboxílicos o triglicéridos, opcionalmente en presencia de uno o más ácidos monocarboxílicos alifáticos (ciclo) o aromáticos saturados, por ejemplo ácido...

 


Reivindicaciones:

1. Una composición acuosa de revestimiento que comprende una resina de secado de forma oxidativa y un acrilato caracterizado porque el acrilato es un acrilato soluble en álcali no reticulable con un índice de acidez de al menos 15 mg KOH/g en un contenido de al menos 1,5% en peso de la composición.

2. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el contenido de acrilato soluble en álcali es al menos 3% en peso, por ejemplo, al menos 4,5% en peso.

3. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el índice de acidez del acrilato soluble en álcali es al menos 65 mg KOH/g, por ejemplo 70 mg KOH/g o mayor.

4. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3 caracterizado porque el Mw del acrilato soluble en álcali es inferior a 200.000 g/mol.

5. Composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado porque la composición comprende un segundo acrilato emulsificado.

6. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque el segundo acrilato tiene un Mw de al menos 300.000 g/mol.

7. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque el segundo acrilato es reticulable, por ejemplo por reticulación con azometina.

8. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque el segundo acrilato comprende grupos carbonilo.

9. Composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5-8 caracterizado porque la relación en peso de acrilato soluble en álcali frente al segundo acrilato emulsificado está en el intervalo desde 1:0,5 a 1:5.

10. Composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5-9 caracterizado porque la relación en peso de acrilato soluble en álcali frente a ligante de secado de forma oxidativa está en el intervalo desde 1:0,5 a

1:10.


 

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