Agente de recubrimiento que contiene partículas compuestas.

Agente de recubrimiento en forma de una composición acuosa que contiene:

del 25 al 55 % en peso de partículas compuestas con un tamaño medio de partícula de 50 a 350 nm en forma deuna dispersión acuosa que están constituidas por

- del 20 al 60 % en peso, referido a las partículas compuestas, de sólido inorgánico con untamaño medio de partícula de 5 a 100 nm,

- del 40 al 90 % en peso, preferiblemente del 40 al 80 % en peso, referido a las partículascompuestas, de una matriz polimérica con una Tg en el intervalo de -60 a +40 ºC, que sepuede obtener mediante polimerización en emulsión radicálica de al menos un monómeroetilénicamente insaturado y

del 20 al 50 % en peso de cargas, en las que del 5 al 40 % en peso, referido al contenido total de sólidos, seselecciona de silicatos de aluminio, vidrios de borosilicato, partículas de poli(metacrilatode metilo) y partículas de poliestireno,

del 1 al 30 % en peso de pigmentos y

del 0 al 5 % en peso de uno o varios agentes espesantes,

del 0,1 al 20 % en peso de otros coadyuvantes,

referido respectivamente al contenido total de sólidos.

Agente de recubrimiento que contiene partículas compuestas La presente invención se refiere a un agente de recubrimiento en forma de una composición acuosa que contiene:

del 25 al 55 % en peso de partículas compuestas con un tamaño medio de partícula de 50 a 350 nm en forma de una dispersión acuosa que están constituidas por

-del 20 al 60 % en peso, referido a las partículas compuestas, de sólido inorgánico con un tamaño medio de partícula de 5 a 100 nm,

-del 40 al 90 % en peso, preferiblemente del 40 al 80 % en peso, referido a las partículas compuestas, de una matriz polimérica con una Tg en el intervalo de -60 a +40 ºC, que es obtenible mediante polimerización en emulsión radicálica de al menos un monómero etilénicamente insaturado y

del 20 al 50 % en peso de cargas, en las que del 5 al 40 % en peso, referido al contenido total de sólidos, se selecciona de silicatos de aluminio, vidrios de borosilicato, partículas de poli (metacrilato de metilo) y partículas de poliestireno,

del 1 al 30 % en peso de pigmentos y

del 0 al 5 % en peso de uno o varios agentes espesantes,

del 0, 1 al 20 % en peso de otros coadyuvantes,

referido respectivamente al contenido total de sólidos, así como su uso para el recubrimiento de superficies, objetos, sustratos e imprimaciones con un contacto con agua permanente, especialmente con agua de piscina.

Son conocidos por el especialista partículas compuestas y procedimientos para su fabricación en forma de dispersiones acuosas de partículas compuestas, así como su uso en pinturas y se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A 572.128, WO 0118081, WO 0129106 y WO 03000760. Además, la solicitud europea anterior 09157984.7 describe un procedimiento para la fabricación de una dispersión acuosa de partículas compuestas a partir de monómeros etilénicamente insaturados y dióxido de silicio finamente dividido según un procedimiento de polimerización en dos etapas.

Además, es conocido por el especialista el uso de dispersiones de partículas compuestas en formulaciones de recubrimiento de madera, por ejemplo cuando se pretende una relación equilibrada entre la dureza del recubrimiento, que garantiza una resistencia a la aglomeración del recubrimiento temprana, y la elasticidad del recubrimiento, que garantiza una buena estabilidad del recubrimientos ante oscilaciones de temperatura. Así, el documento WO 2008/009596 describe el uso de una dispersión acuosa de partículas compuestas a partir de monómeros etilénicamente insaturados y dióxido de silicio como aglutinante en formulaciones de recubrimiento de madera que presentan una baja permeabilidad al agua del recubrimiento de madera.

La solicitud europea anterior 08163496.6 enseña el uso de una dispersión acuosa de partículas compuestas, cuyas partículas están constituidas por monómeros etilénicamente insaturados y dióxido de silicio finalmente dividido, como aglutinante en masas de recubrimiento elásticas como pinturas que presentan una elasticidad y resistencia al agua mejoradas con una alta resistencia al ensuciamiento y permeabilidad al vapor de agua simultáneas.

Aun cuando una pintura de fachadas debe presentar ya una alta resistencia al agua, los requisitos en pinturas de piscina son claramente mayores. Una pintura de fachadas puede secarse una y otra vez después de la carga de humedad, por ejemplo por la lluvia. Una pintura de fachadas habitualmente no está expuesta a altas cargas mecánicas. Una pintura de piscina para pintar una pila de piscina está expuesta al menos el semestre de verano, o en las zonas exentas de heladas todo el año, al agua de piscina. Gran parte de la pila de piscina está llena de agua, la pintura está constantemente recubierta con agua. Como estado de la técnica, actualmente se usan habitualmente pinturas que contienen disolvente con caucho clorado como aglutinante. Esta tecnología ha resultado hasta cierto punto estable para contacto constante con agua. Sin embargo, hoy en día se demandan crecientemente pinturas bajas en disolvente o exentas de disolvente por razones de higiene en el trabajo o aceptabilidad ambiental. Las pinturas basadas en agua con, por ejemplo, dispersiones poliméricas como aglutinantes como ya se usan con éxito en el campo de las fachadas, no podían imponerse en el campo de las piscinas. Después del recubrimiento y secado de estas pinturas convencionales con acrilato de estireno o aglutinante de acrilato puro, aparecía a menudo por el contacto constante con agua la formación de ampollas, que indica una adherencia insuficiente sobre el sustrato habitual de una piscina. Además, la estabilidad mecánica de estas pinturas con aglutinantes convencionales con un contacto constante con agua no es suficientemente alta. Al contacto con personas o aparatos de limpieza, estas pinturas se dañan muy fácilmente.

Seguía existiendo también el objetivo de encontrar un recubrimiento de pintura basada en aglutinante basado en agua que mantuviera en contacto constante con agua, por ejemplo en una pintura de piscina, una buena adherencia a la imprimación y mostrara una buena estabilidad mecánica.

Por consiguiente, se han encontrado los agentes de recubrimiento anteriormente citados, así como su uso para el recubrimiento de superficies con contacto permanente con agua, particularmente con agua de piscina.

Son conocidas en general partículas compuestas que están constituidas por polimerizado y sólido inorgánico finalmente dividido, particularmente en forma de sus dispersiones acuosas (dispersiones acuosas de partículas compuestas) . Se trata a este respecto de sistemas fluidos que contienen como fase dispersada en medio de dispersión acuoso ovillos de polimerizado compuestos por varias cadenas de polimerizado entrelazadas entre sí, la denominada matriz polimérica, y partículas constituidas por sólidos inorgánicos finamente divididos en distribución dispersada. Según la invención, son adecuadas partículas compuestas con un tamaño medio de partícula de 50 a 350 nm, preferiblemente de 60 a 200 nm.

La determinación del tamaño medio de partícula (media Mz) del sólido inorgánico así como de la partícula compuesta se realiza en el marco de este documento generalmente según el procedimiento de dispersión cuasielástica de luz (norma DIN-ISO 13321) , por ejemplo con un clasificador de partículas de alta resolución (HPPS) de la compañía Malvern Instruments Ltd.

Las partículas compuestas adecuadas según la invención están constituidas por sólido inorgánico con un tamaño medio de partícula de 5 a 100 nm.

Son adecuados como sólido inorgánico en principio metales, compuestos metálicos como óxidos metálicos y sales metálicas, pero también compuestos semimetálicos y no metálicos. Pueden usarse como polvos metálicos finamente divididos coloides de metales nobles como, por ejemplo, paladio, plata, rutenio, platino, oro y rodio, así como aleaciones que contienen los mismos. Se citan como ejemplos de óxidos metálicos finamente divididos dióxido de titanio (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Hombitec® de la compañía Sachtleben Chemie GmbH) , óxido de circonio (IV) , óxido de estaño (II) , óxido de estaño (IV) (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Nyacol® SN de la compañía Nyacol Nano Technologies Inc.) , óxido de aluminio (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Nyacol® AL de la compañía Nyacol Nano Technologies Inc.) , óxido de bario, óxido de magnesio, distintos óxidos de hierro como óxido de hierro (II) (wustita) , óxido de hierro (III) (hematita) y óxido de hierro (II/III) (magnetita) , óxido de cromo (III) , óxido de antimonio (III) , óxido de bismuto (III) , óxido de cinc (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Sachtotec® de la compañía Sachtleben Chemie GmbH) , óxido de níquel (II) , óxido de níquel (III) , óxido de cobalto (II) , óxido de cobalto (III) , óxido de cobre (II) , óxido de itrio (III) (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Nyacol® YTTRIA de la compañía Nyacol Nano Technologies Inc.) , óxido de cerio (IV) (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Nyacol® CEO2 de la compañía Nyacol Nano Technologies Inc.) amorfos y/o en sus diferentes modificaciones cristalinas, así como sus hidroxióxidos como, por ejemplo, hidroxióxido de titanio (IV) , hidroxióxido de circonio (IV) , hidroxióxido de aluminio (por ejemplo, disponible comercialmente como la marca Disperal® de la compañía Sasol Germany GmbH) e hidroxióxidos de hierro (III) amorfos y/o en sus diferentes modificaciones cristalinas. Son en principio usables en el procedimiento según la invención las siguientes sales metálicas amorías y/o en sus... [Seguir leyendo]

1. Agente de recubrimiento en forma de una composición acuosa que contiene:

del 25 al 55 % en peso de partículas compuestas con un tamaño medio de partícula de 50 a 350 nm en forma de una dispersión acuosa que están constituidas por

-del 20 al 60 % en peso, referido a las partículas compuestas, de sólido inorgánico con un tamaño medio de partícula de 5 a 100 nm,

-del 40 al 90 % en peso, preferiblemente del 40 al 80 % en peso, referido a las partículas compuestas, de una matriz polimérica con una Tg en el intervalo de -60 a +40 ºC, que se puede obtener mediante polimerización en emulsión radicálica de al menos un monómero

etilénicamente insaturado y

del 20 al 50 % en peso de cargas, en las que del 5 al 40 % en peso, referido al contenido total de sólidos, se selecciona de silicatos de aluminio, vidrios de borosilicato, partículas de poli (metacrilato de metilo) y partículas de poliestireno,

del 1 al 30 % en peso de pigmentos y

del 0 al 5 % en peso de uno o varios agentes espesantes,

del 0, 1 al 20 % en peso de otros coadyuvantes,

referido respectivamente al contenido total de sólidos.

2. Agente de recubrimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el sólido inorgánico es un compuesto que contiene silicio.

3. Agente de recubrimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la matriz polimérica de las partículas compuestas está constituida por monómeros seleccionados de ácidos mono-y dicarboxílicos α, βetilénicamente insaturados con alcanoles C1-C20, compuestos vinilaromáticos, ésteres de alcohol vinílico con ácidos monocarboxílicos C1-C18, nitrilos etilénicamente insaturados, monoolefinas C2-C8, hidrocarburos no aromáticos con al menos dos dobles enlaces conjugados, monómeros etilénicamente insaturados con al menos un grupo ácido y

monómeros etilénicamente insaturados con al menos un grupo amino, amido, ureido o N-heterocíclico y/o sus derivados de amonio alquilados en el nitrógeno protonado o monómeros etilénicamente insaturados que presentan al menos un grupo funcional que contiene silicio (monómeros de silano) .

4. Agente de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las partículas compuestas se forman mediante polimerización en emulsión radicálica de monómeros etilénicamente insaturados que contienen del 0, 01 al 10 % en peso, referido a los monómeros totales, de un monómero etilénicamente insaturado que presenta un grupo funcional que contiene silicio (monómero de silano) .

5. Agente de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas dispersadas se forman mediante polimerización en emulsión radicálica en la que monómeros etilénicamente insaturados se distribuyen de manera dispersa en medio acuoso y se polimerizan mediante del 0, 05 al 2 % en peso de al menos un iniciador de polimerización radicálica en presencia del 1 al 1000 % en peso de al menos un sólido inorgánico finamente dividido distribuido de manera dispersa, referidos en cada caso a la cantidad total de monómero, y al menos un coadyuvante de dispersión,

a) disponiendo al menos una cantidad parcial del sólido inorgánico en medio de polimerización acuoso en forma de una dispersión acuosa de sólido y a continuación dosificando del 0, 01 al 20 % en peso de la cantidad total

de monómeros y al menos un 60 % en peso de la cantidad total de iniciador de polimerización radicálica, y polimerizando los monómeros dosificados en condiciones de polimerización hasta una conversión de monómeros ≥ 80 % en peso (etapa de polimerización 1) , y dosificando a continuación a la mezcla de polimerización obtenida b) la cantidad residual dado el caso restante de sólido inorgánico, la cantidad residual dado el caso restante de iniciador de polimerización radicálica y la cantidad residual restante de monómeros en condiciones de 45 polimerización, y polimerizando hasta una conversión de monómeros ≥ 90 % en peso (etapa de polimerización 2) .

6. Agente de recubrimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque en la etapa de procedimiento a) se dispone la cantidad total de sólido inorgánico.

7. Agente de recubrimiento según la reivindicación 5 o 6, en el que se dosifican a la dispersión acuosa de sólido en la etapa de procedimiento a) , en primer lugar únicamente ≥ 5 y ≤ 70 % en peso de la cantidad total de

monómeros de silano durante un periodo de 5 a 240 minutos y, a continuación, los monómeros etilénicamente insaturados dado el caso restantes y el iniciador de polimerización radicálica

8. Agente de recubrimiento según una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque se usa como coadyuvante de dispersión un emulsionante aniónico y/o no iónico.

9. Agente de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la concentración volumétrica de pigmento se encuentra en el intervalo de 50 a 65.

10. Pintura de piscina que contiene como aglutinante partículas compuestas según las reivindicaciones 1 a 9.

11. Uso del agente de recubrimiento según las reivindicaciones 1 a 9 para el recubrimiento de superficies, objetos, sustratos o imprimaciones que están en contacto permanente con agua.

12. Uso del agente de recubrimiento según las reivindicaciones 1 a 9 para el recubrimiento de cavidades que están rellenas con agua de piscina.