Composición acuosa de aglutinantes que contiene oligómeros.

Composición acuosa de aglutinantes que contiene:

- al menos un polímero P con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de -20 a + 60 °C en forma de una dispersión polimérica DP acuosa

, que puede obtenerse mediante polimerización radicalaria en emulsión de al menos un monómero M etilénicamente insaturado y

- del 0,1 al 10 % en peso, con respecto a la suma de polímero P y oligómero, de uno o varios oligómeros construidos a partir de monómeros etilénicamente insaturados con un peso molecular promedio Mw de 1000 a 30000 g/mol y una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/065624.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: DERSCH, ROLF, DR., ROLLER,SEBASTIAN, BAAH,FELIX.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D133/00 (Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L33/00 (Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente uno terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de los derivados de tales polímeros)

PDF original: ES-2545733_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composición acuosa de aglutinantes que contiene oligómeros La presente invención se refiere a una composición acuosa de aglutinantes que contiene una dispersión polimérica acuosa y oligómeros con un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350, así como agentes de recubrimiento que contienen una composición de aglutinantes de este tipo. La invención se refiere además al uso de oligómeros 5 hidrosolubles en mezcla con dispersiones poliméricas acuosas en agentes de recubrimiento que producen recubrimientos con brillo aumentado y a un procedimiento para fabricar recubrimientos con brillo aumentado.

Según su capacidad para reflejar la luz, se dividen los recubrimientos habitualmente en cuatro categorías (norma DIN EN 13300) :

1. "brillantes" con un valor de reflectómetro 60 a un ángulo de medición de 60°, 10

2. "brillo medio" con un valor de reflectómetro < 60 a un ángulo de medición de 60° y 10 a 85°, 3. "mate" con un valor de de reflectómetro < 10 a un ángulo de medición de 85° y 4. "mate apagado" con un valor de de reflectómetro < 5 a un ángulo de medición de 85°.

La calidad de agentes de recubrimiento no pigmentados y especialmente pigmentados a base de dispersiones poliméricas acuosas depende decisivamente del brillo de los recubrimientos obtenidos. Por lo tanto, no han faltado 15 ensayos para mejorar el mismo mediante aditivos adecuados. A menudo estos aditivos presentan, no obstante, la desventaja de que muestran una determinada volatilidad, lo que tiene un efecto negativo sobre la proporción de compuestos orgánicos volátiles (COV) de los recubrimientos obtenidos a partir de los mismos.

El documento EP 693 540 enseña un agente de recubrimiento en aerosol a base de una solución alcóholica/acuosa de un poliacrilato termoplástico que puede contener copolímeros de acrilato hidrosolubles con pesos moleculares en 20 el intervalo de 800 a 10.000 g/mol y una temperatura de transición vítrea de alrededor de 45 °C. Es esencial para el recubrimiento con aerosol que el polímero sea soluble, ya que de otro modo se producen problemas al pulverizarlo. Los copolímeros de acrilato añadidos se usan con respecto al poliacrilato en relaciones en peso de 40/60 a 60/40. En caso de adición de cantidades elevadas de este tipo de copolímeros de acrilato hidrosolubles se puede observer un aumento del brillo. 25

El documento EP 525 977 describe una pintura acuosa para señalización vial que contiene un polímero aglutinante constituido por un poliacrilato y un polímero auxiliar. El polímero auxiliar es un oligómero constituido por estirenos y dado el caso ácido acrílico sustituido. El poliacrilato se produce en una polimerización en emulsión en presencia del polímero auxiliar, que actúa como coloide protector. Para producir un polímero aglutinante exento de emulsionantes de este tipo es necesario según este documento el 25 % en peso de polímero auxiliar con respecto al contenido total 30 de sólidos del aglutinante.

El documento WO 2006/079453 enseña barnices de alto brillo a base de agua que contienen oligómeros no reticulables con un peso molecular de 5000 a 15.000 daltons y una temperatura de transición vítrea en el intervalo de 0 a 50 °C y una dispersión polimérica con un peso molecular promedio superior a 53.000 daltons y una temperatura de transición vítrea en el intervalo de 10 a 40 °C. 35

El documento WO 03/082999 describe una formulación de pintura a base de agua que contiene una mezcla de un oligómero de bajo peso molecular no reticulable con una temperatura de transición vítrea en el intervalo de -50 a 20 °C y un polímero de alto peso molecular. El uso de oligómeros de bajo peso molecular no reticulables causa un tiempo abierto prolongado de la formulación de pintura.

El documento WO 2006/118974 describe la fabricación de aglutinantes acuosos mediante una polimerización en 40 emulsión de varias etapas para el uso de composiciones de recubrimiento. A este respecto, se forman en una primera etapa polímeros con un índice de acidez < 60 y a continuación se neutralizan. En presencia de estos polímeros se lleva a cabo una segunda etapa de polimerización en emulsión.

El documento JP 2007145990 describe dispersiones y sus películas con buena resistencia al agua y alto brillo. La polimerización se realiza en presencia del 20 % en peso de un copolímero soluble en bases como coloide de 45 protección.

El documento WO 2005121595 describe una dispersión polimérica en varias etapas para la producción de aglutinantes endurecibles por UV para composiciones de recubrimiento. Para ello se producen en una primera etapa oligómeros a base de acrilato o metacrilato y se neutralizan parcialmente, a continuación se hacen reaccionar en su presencia otros monómeros y finalmente se reticulan con otro componente bifuncional. El oligómero de la primera 50 etapa se usa, a este respecto, con el polímero de la segunda etapa en cantidades aproximadamente iguales o en exceso.

La presente invención se base en el objetivo de proporcionar composiciones de aglutinantes acuosas para su uso en composiciones de recubrimiento con brillo aumentado. Estas deberían, a este respecto, servir especialmente para aumentar el brillo de pinturas de alto brillo a base de dispersiones de acrilato.

Se ha hallado sorprendentemente que este objetivo se logra con composiciones acuosas de aglutinantes que contienen: 5

- al menos un polímero P con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de -20 a + 60 °C en forma de una dispersión polimérica DP acuosa, que puede obtenerse mediante polimerización radicalaria en emulsión de al menos un monómero M etilénicamente insaturado y

- del 0, 1 al 10 % en peso, con respecto a la suma de polímero P y oligómero, de uno o varios oligómeros construidos a partir de monómeros etilénicamente insaturados con un peso molecular promedio Mw de 1000 a 10 30.000 g/mol y una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350.

Otro objetivo de la invención es un procedimiento de fabricación de la composición de aglutinantes anterior en el que se mezclan entre sí la dispersión polimérica DP acuosa definida anteriormente y uno o varios de los oligómeros definidos anteriormente. 15

Otro objeto de la invención es un agente de recubrimiento en forma de una composición acuosa que contiene:

- del 10 al 60 % en peso de al menos un polímero P con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de -20 a + 60 °C, que puede obtenerse mediante polimerización radicalaria en emulsión de al menos un monómero M etilénicamente insaturado y

- del 0, 1 al 10 % en peso, con respecto a la suma de polímero P y oligómero, de uno o varios oligómeros 20 construidos a partir de monómeros etilénicamente insaturados con un peso molecular promedio Mw de 1000 a 30.000 g/mol y una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350,

- hasta el 70 % en peso de cargas inorgánicas y/o pigmentos inorgánicos,

- del 0, 1 al 20 % en peso de coadyuvantes habituales y 25

- agua hasta el 100 % en peso.

Otro objetivo de la invención es el uso de una composición que contiene la dispersión polimérica DP acuosa definida anteriormente y uno o varios de los oligómeros definidos anteriormente como componente en barnices transparentes y en pinturas de alto brillo.

Otro objetivo de la invención es también un procedimiento de fabricación de recubrimientos con brillo aumentado, en 30 el que se aplica sobre un sustrato un agente de recubrimiento acuoso que contiene - del 10 al 60 % en peso de al menos un polímero... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición acuosa de aglutinantes que contiene:

- al menos un polímero P con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de -20 a + 60 °C en forma de una dispersión polimérica DP acuosa, que puede obtenerse mediante polimerización radicalaria en emulsión de al menos un monómero M etilénicamente insaturado y 5

- del 0, 1 al 10 % en peso, con respecto a la suma de polímero P y oligómero, de uno o varios oligómeros construidos a partir de monómeros etilénicamente insaturados con un peso molecular promedio Mw de 1000 a 30000 g/mol y una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350.

2. Composición acuosa de aglutinantes según la reivindicación 1, obteniéndose el oligómero mediante 10 polimerización radicalaria de uno o varios monómeros etilénicamente insaturados con una solubilidad en agua < 30 g/l a 25 °C y 100 kPa y uno o varios ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados y dado el caso hasta el 10 % en peso, con respecto a la totalidad de monómeros en forma polimerizada, de otros monómeros.

3. Composición acuosa de aglutinantes según las reivindicaciones 1 o 2, obteniéndose el oligómero mediante polimerización sin disolvente. 15

4. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 1 a 3, obteniéndose el oligómero mediante polimerización sin disolvente de (i) al menos un monómero hidrosoluble seleccionado entre ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico, anhídrido de ácido maleico y ácido itacónico, en particular ácido acrílico y ácido metacrílico y

(ii) al menos un monómero seleccionado entre ésteres alquílicos del ácido acrílico, ésteres alquílicos del 20 ácido metacrílico, acrilamidas y sus derivados, estireno, -metilestireno, metacrilato de metilo, acrilato de butilo y acrilato de 2-etilhexilo.

5. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 1 a 4, preparándose el oligómero mediante polimerización sin disolvente a una temperatura de 180 a 270 °C.

6. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 1 a 5, presentando el oligómero una 25 polidispersidad Mw/Mn < 5.

7. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 1 a 6 que contiene:

- al menos un polímero P con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de -20 a + 60 °C en forma de una dispersión polimérica DP acuosa, que puede obtenerse mediante polimerización radicalaria en emulsión de al menos un monómero M etilénicamente insaturado y 30

- del 0, 1 al 10 % en peso, con respecto a la suma de polímero P y oligómero, de uno o varios oligómeros construidos a partir de monómeros etilénicamente insaturados con un peso molecular promedio Mw de 1000 a 30000 g/mol y una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350 y

- del 0, 01 al 15 % en peso, preferentemente del 0, 02 al 10 % en peso, de poliestireno con respecto a la 35 totalidad de aglutinante (sólido) .

8. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 1 a 7, usándose para la polimerización en emulsión al menos el 80 % en peso, preferentemente al menos el 85 % en peso, de modo particularmente preferente al menos el 90 % en peso, con respecto al peso total de los monómeros M, de un monómero monoetilénicamente insaturado M1 (monómero principal) con una solubilidad en agua < 30 g/l. 40

9. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 1 a 8, usándose para la polimerización en emulsión adicionalmente a al menos un monómero principal M1 hasta el 20 % en peso, con respecto al peso total de los monómeros M, de uno o varios monómeros M2, que presenta una solubilidad en agua 30 g/l.

10. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 8 o 9, usándose adicionalmente para la polimerización en emulsión del 0, 5 al 15 % en peso, con respecto al peso total de los monómeros M, de al 45 menos un poliéter (met) acrilato.

11. Composición acuosa de aglutinantes según una de las reivindicaciones 8 a 10, usándose adicionalmente para la polimerización en emulsión del 0, 5 al 15 % en peso, con respecto al peso total de los monómeros M, de al menos un monómero que presenta grupos urea.

12. Recubrimiento en forma de una composición acuosa que contiene: 50

- del 10 al 60 % en peso de al menos un polímero P con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de -20 a + 60 °C, que puede obtenerse mediante polimerización radicalaria en emulsión de al menos un monómero M etilénicamente insaturado y

- del 0, 1 al 10 % en peso, con respecto a la suma de polímero P y oligómero, de uno o varios oligómeros construidos a partir de monómeros etilénicamente insaturados con un peso molecular promedio Mw de 1000 5 a 30000 g/mol y una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350,

- hasta el 70 % en peso de cargas inorgánicas y/o pigmentos inorgánicos,

- del 0, 1 al 20 % en peso de coadyuvantes habituales y - agua hasta el 100 % en peso. 10

13. Agente de recubrimiento según la reivindicación 12 en forma de una pintura de alto brillo con una concentración volumétrica de pigmento (CVP) en el intervalo de 12 a 30, preferentemente en el intervalo de 15 a 30.

14. Procedimiento para la producción de recubrimientos con brillo aumentado, en el que se aplica sobre un sustrato un agente de recubrimiento acuoso según la reivindicación 12.

15. Uso de oligómeros con un peso molecular promedio Mw de 1000 a 30000 g/mol y una temperatura de transición 15 vítrea Tg en el intervalo de +60 a +120 °C y un índice de acidez en el intervalo de 50 a 350, en mezcla con una dispersión polimérica tal como se define en las reivindicaciones 1, 8 a 11, para aumentar el brillo de los recubrimientos fabricados con los mismos.