Composición a base de aglutinante hidráulico.

Proceso de fabricación de un artículo que comprende una o más capas superpuestas

, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, obtenido mediante el uso de una composición que comprende un aglutinante hidráulico y al menos un compuesto seleccionado entre:

- un compuesto orgánico que comprende al menos dos funciones hidrófilas y una cadena hidrófoba seleccionada del grupo constituido por ácido succínico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido octanodioico, ácido decanodioico, ácido dodecanoico, ácido brasílico, ácido glutárico, sus sales, derivados y/o mezclas, y

- un oligómero de poliamida que comprende menos de 20 unidades de repetición derivadas de ácido adípico y hexametilendiamina en proporciones no estequiométricas con un exceso de ácido adípico de hasta el 50 %.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2003/002163.

Solicitante: RHODIA OPERATIONS.

Inventor/es: ORANGE, GILLES, JOUBERT, DANIEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial... > C04B28/14 (que contienen cementos de sulfato de calcio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial... > C04B28/34 (que contienen ligantes fosfato fríos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial... > C04B28/02 (que contienen cementos hidráulicos distintos que los de sulfato de calcio)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES > CONSTRUCCION O REVESTIMIENTO DE CARRETERAS, CANCHAS... > Pavimentos hechos con elementos prefabricados (especialmente... > E01C5/06 (hechos de elementos a base de cemento o de aglomerantes análogos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B13/02 (con fibras o partículas cubiertas con sustancias o unidas a esas sustancias)

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Fragmento de la descripción:

Composición a base de aglutinante hidráulico

La presente invención se refiere en particular a una composición destinada a la fabricación de un artículo que comprende una o varias capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, que comprende un aglutinante hidráulico y al menos un compuesto seleccionado entre un compuesto orgánico que comprende al menos dos funciones hidrófilas y una cadena hidrófoba, y un oligómero de poliamida.

El uso de estos aditivos en presencia de un aglutinante hidráulico permite fabricar artículos y revestimientos que tienen una buena protección frente a la absorción de agua y el agrietamiento, una resistencia a la humedad satisfactoria y buenas propiedades mecánicas tales como resistencia a la rotura.

Los aglutinantes hidráulicos en general son cementos basados en silicatos de calcio y/o aluminatos minerales o emplastos a base de sulfato de calcio utilizados en numerosas industrias, en particular en el ámbito de la construcción para la realizar infraestructuras de edificios, obras de arte, inmuebles o incluso artículos tales como losas o tablas y tejas.

Por lo tanto, el documento DE 19732145 A1 describe un proceso para la colocación de un revestimiento sobre el suelo, que comprende una etapa de depósito sobre el suelo de una lámina de polipropileno, y que comprende un recubrimiento de cemento, un plastificante, un ácido adípico 2,3,4,5-tetrahidroxi sustituido y fibras cortas de poliéster.

El documento JP 78/1323 A describe una composición que comprende una emulsión de resina epoxi, una resina mono o poliamida poliamina, cemento y un ácido graso.

El documento EP 59948 A1 describe un material compuesto de cemento que comprende un cemento hidráulico y un precursor de polímero.

Por último, el documento JP 9/7835 A describe una composición que comprende una solución de copolímero de nailon, que se obtiene por copolimerización de epsilon-caprolactama o hexametilendiamina y ácido adípico con bis- para-aminociclohexilmetano, ácido sebácico, metacrilamida, seguido de N-alcoxilación y cemento Portland.

Los aglutinantes hidráulicos también pueden estar reforzados por fibras para la fabricación de fibrocementos utilizados, por ejemplo, como materiales para la realización de artículos de revestimiento de techos, tuberías o depósitos.

Los aglutinantes hidráulicos se fabrican a partir de materiales naturales que se calcinan a temperaturas muy altas y se transforman en compuestos minerales capaces de reaccionar con el agua para producir un aglutinante que, después de su endurecimiento, forma una masa compacta que presenta buenas propiedades mecánicas.

No obstante, los artículos obtenidos a partir de los aglutinantes hidráulicos conocidos en la técnica anterior con el tiempo reaccionan con el agua. La penetración de agua provoca eflorescencias en la superficie de los artículos dando lugar a fenómenos de carbonatación, y que eventualmente puede dar lugar a una degradación de las propiedades mecánicas. La penetración de agua en general va acompañada de una baja resistencia al ciclo de congelación/descongelación de las estructuras.

Asimismo, los artículos finos, durante su secado, tienen problemas de agrietamiento, provocado en particular por la

evaporación del agua.

Estos fenómenos pueden afectar a las propiedades mecánicas y la durabilidad de los artículos o los trabajos realizados con uno de esos aglutinantes.

Como aglutinante hidráulico que presenta dichos inconvenientes, se pueden mencionar: el cemento Portland, el cemento aluminoso o con un alto contenido en alúmina, el cemento Prompt y cementos naturales de tipo Vicalpe y Rapide.

Por tanto existe la necesidad de un aglutinante hidráulico que tenga un buen rendimiento mecánico y baja absorción de agua para remediar los inconvenientes mencionados anteriormente.

Se ha comprobado que el uso de aditivos tales como un compuesto orgánico que comprende al menos dos funciones hidrófilas y una cadena hidrófoba y/o un oligómero de poliamida que comprende un bajo número de unidades repetitivas en presencia de un aglutinante hidráulico permite la fabricación de artículos y revestimientos con una buena protección frente a la absorción de agua y una resistencia a la humedad satisfactoria.

Los artículos o revestimientos de acuerdo con la invención obtenidos a partir de una composición que comprende un aglutinante hidráulico y estos aditivos asimismo presentan buenas propiedades mecánicas tales como resistencia a la rotura y al agrietamiento.

En particular se han observado muy buenos resultados sobre artículos que comprenden una o varias capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros.

La presente invención se refiere a un proceso de fabricación de un artículo que comprende una o varias capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, obtenido mediante el uso de una composición como se define en la reivindicación 1.

Los procesos de fabricación de un artículo de cemento o fibrocemento son ampliamente conocidos de la técnica anterior. A modo de ejemplo se puede mencionar el proceso de Hatscheck para la fabricación de fibrocementos, o cualquier proceso conocido por el experto en la materia para la fabricación de materiales de cemento (por ejemplo, mediante vertido, inyección o proyección).

En general, el aglutinante hidráulico se mezcla con una composición que comprende agua y aditivos para formar los artículos. Opcionalmente se puede calentar y/o mezclar la composición antes de dejar que fragüe, por ejemplo, en un molde.

Dependiendo de los artículos que se desea obtener, el experto en la materia es capaz de fabricarlos a partir de una composición de acuerdo con la invención que comprende un aglutinante hidráulico.

Según la invención, se pueden añadir aditivos tales como dicho compuesto orgánico, oligómero de poliamida o incluso fibras, látex y un copolímero anfífilo soluble en agua a la composición en el momento de la fabricación del artículo de forma extemporánea. También es posible añadir estos compuestos al aglutinante hidráulico seco.

Preferentemente, la composición de acuerdo con la invención comprende un látex y/o fibras.

De acuerdo con la invención, la composición comprende preferentemente del ,5 al 1% en peso de dicho compuesto orgánico con respecto al peso total del aglutinante hidráulico.

Preferentemente, la composición comprende del ,5 al 1% en peso de oligómero de poliamida con respecto al peso total del aglutinante hidráulico.

En caso de que se añada látex a la composición de acuerdo con la invención, puede representar del ,1 al 15 % en peso con respecto al peso total del aglutinante hidráulico.

Preferentemente, la composición puede comprender del ,1 al 1 % en peso de fibras con respecto al peso total del aglutinante hidráulico.

El compuesto orgánico se selecciona del grupo constituido por ácido succínico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido octanodioico, ácido decanodioico, ácido dodecanoico, ácido brasílico y ácido glutárico, así como sus sales, derivados y/o mezclas. Por ejemplo, el compuesto orgánico puede ser una mezcla de ácido adípico, ácido glutárico y ácido succínico o una mezcla de ácidos para la fabricación de ácido adípico.

Las sales de estos compuestos orgánicos preferentemente son solubles en un medio acuoso y pueden ser, por ejemplo, sales de sodio, potasio, amonio y diamina.

Los oligómeros de poliamida se obtienen a partir de ácido adípico y hexametilendiamina en proporciones no estequiométricas con un exceso de ácido adípico que puede ser de hasta el 5 %. Los oligómeros de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Proceso de fabricación de un artículo que comprende una o más capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, obtenido mediante el uso de una composición que comprende un aglutinante hidráulico y al menos un compuesto seleccionado entre:

un compuesto orgánico que comprende al menos dos fundones hldrófllas y una cadena hidrófoba seleccionada del grupo constituido por ácido succínico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido octanodioico, ácido decanodioico, ácido dodecanoico, ácido brasílico, ácido glutárico, sus sales, derivados y/o mezclas, y un oligómero de poliamida que comprende menos de 2 unidades de repetición derivadas de ácido adípico y hexametilendiamina en proporciones no estequiométricas con un exceso de ácido adípico de hasta el 5 %.

2. Proceso de fabricación según la reivindicación 1, caracterizado por que la composición comprende un látex.

3. Proceso de fabricación según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la composición comprende fibras.

4. Proceso de fabricación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la composición comprende del ,5 al 1 % en peso de dicho compuesto orgánico en base al peso total de aglutinante hidráulico.

5. Proceso de fabricación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que la composición comprende del ,1 al 15 % en peso de látex con respecto al peso total de aglutinante hidráulico.

6. Proceso de fabricación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que la composición comprende del ,1 al 1 % en peso de fibras con respecto al peso total de aglutinante hidráulico.

7. Proceso de fabricación según la reivindicación 1 a 6, caracterizado por que el compuesto orgánico es una mezcla de ácido adípico, ácido glutárico y ácido succínico.

8. Proceso de fabricación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado por que el látex es un polímero formador de película insoluble en agua preparado a partir de al menos un monómero etilénicamente

¡nsaturado.

9. Proceso de fabricación según la reivindicación 8, caracterizado por que el monómero etilénicamente ¡nsaturado se selecciona entre estlreno, butadieno, ásteres acrílicos o metacrílicos de alquilo Ci-Ci2y sus correspondientes ácidos y ásteres de vinilo.

1. Proceso de fabricación según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que el polímero formador de película insoluble en agua se selecciona del grupo constituido por homopolímeros de vinilo o acrilato, y copolímeros de acetato de vinilo, de estlreno/butadieno, de estireno/acrilato, de ésteres acrílicos y de estireno/butadieno/acrilato.

11. Proceso de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composición comprende un copolímero anfífilo soluble en agua seleccionado entre:

(i) al menos un polímero obtenido por polimerización de

al menos un monómero (I) etilénicamente ¡nsaturado de tipo ácido monocarboxílico o policarboxílico, o un precursor ácidos carboxílicos de tipo anhídrido, alifático, cíclico, lineal o ramificado, y

al menos un monómero hidrocarbonado (II), lineal o ramificado, monoetilénicamente insaturado,

(ii) al menos un polímero derivado de la polimerización de al menos un monómero (I) de ácido monocarboxílico o policarboxílico, o anhídrido, alifático, cíclico, lineal o ramificado, etilénicamente insaturado, y que comprende al menos un injerto hidrófobo hidrocarbonado, C4-C3, saturado o ¡nsaturado, opcionalmente interrumpido por uno o más heteroátomos,

(iii) al menos un polímero obtenido por modificación química, tal como esterificación, transesterificación o amidación de un polímero precursor que comprende por una parte sitios sobre los que se puede injertar un injerto hidrófobo, tales como sitios ácidos carboxílicos o ésteres, este injerto hidrófobo que por otra parte comprende unidades ácidos carboxílico o precursores de ácidos carboxílicos.

12. Proceso de fabricación según la reivindicación 11, caracterizado por que en la variante (i)

el monómero (I) tiene la siguiente fórmula:

(R1) (R1) C = C (R,1)-COOH (I)

fórmula en la que los radicales R1, R'1, idénticos o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un radical hidrocarbonado C1-C1, que opcionalmente comprende un grupo -COOH, un grupo -COOH; y

el monómero de fórmula (II) tiene la siguiente fórmula:

(R2)(R3)C = C(R5)(R6)(II)

fórmula en la que:

el radical R2 representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo C1-C1 lineal o ramificado opcionalmente sustituido con heteroátomos;

el radical R3 representa un radical alquilo C1-C1 lineal o ramificado opcionalmente sustituido con heteroátomos, o un radical -OR4, es decir, un éter de vinilo, con R4 que representa un radical alquilo C1-C1 lineal o ramificado opcionalmente sustituido con heteroátomos;

el radical R5 representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo C1-C1 lineal o ramificado opcionalmente sustituido con heteroátomos;

el radical R6 representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo C1-C1 lineal o ramificado opcionalmente sustituido con heteroátomos;

entendiéndose que al menos uno de R2, R3, R5 o R6 representa un radical alquilo C1-C1 lineal o ramificado opcionalmente sustituido con heteroátomos;

13. Proceso de fabricación según la reivindicación 12, caracterizado por que el monómero de fórmula (I) es tal que:

uno de los radicales R1 es un átomo de hidrógeno;

el otro radical R1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo -COOH o un grupo -(CH2)nCOOH en el que n está comprendido entre 1 y 4, un radical alquilo C1-C4;

R'1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo -(CH2)m-COOH en el que m está comprendido entre 1 y 4, un radical alquilo CrC4.

14. Proceso de fabricación según la reivindicación 13, caracterizado por que el monómero de fórmula (I) es tal que:

uno de los radicales R1 representa un átomo de hidrógeno,

el otro radical R1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo -COOH o (CH2)-COOH, un radical metilo, y R'1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo -CH2COOH o un radical metilo.

15. Proceso de fabricación según la reivindicación 14, caracterizado por que el monómero de fórmula (I) se selecciona entre los ácidos o anhídridos acrílico, metacrílico, citracónico, maleico, fumárico, itacónico, o crotónico.

16. Proceso de fabricación según la reivindicación 15, caracterizado por que el monómero de fórmula (I) es anhídrido maleico.

17. Proceso de fabricación según la reivindicación 12, caracterizado por que el monómero de fórmula (II) se selecciona entre etileno, propileno, 1-buteno, isobutileno, n-1-penteno, 2-metil-1-buteno, n-1-hexeno, 2-metil-1- penteno, 4-metil-1-penteno, 2-etil-1 -buteno, diisobutileno (o 2,4,4-trimetiM-penteno), 2-metil-3,3-dimetil-1-penteno, isobutilvinil éter, metilvinil éter, 1-mentil vinil éter, fenil vinil éter u octadecilvinil éter.

18. Proceso de fabricación según una de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado por que el copolímero de fórmula (i) se obtiene de la polimerización de anhídrido maleico e isobutileno.

19. Proceso de fabricación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, caracterizado por que la composición comprende del ,1 al 5 % en peso de copolímero anfífilo soluble en agua con respecto al peso total de aglutinante hidráulico.

2. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 19, caracterizado por que las fibras se seleccionan del grupo constituido por fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de acero, fibras de poliamida, fibras de poliéster, fibras de poli(alcohol vinílico), fibras de polipropileno y fibras de poli(acrilonitrilo), sus derivados y/o sus mezclas.

21. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que dicho aglutinante hidráulico se compone de al menos un compuesto seleccionado del grupo constituido por silicato de calcio, sulfato de calcio y fosfato de calcio.

22. Composición para la fabricación de un artículo que comprende una o más capas teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, que comprende un aglutinante hidráulico y al menos un compuesto seleccionado entre:

un compuesto orgánico que comprende al menos dos funciones hidrófilas y una cadena hidrófoba seleccionada del grupo constituido por ácido succínico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido octanodioico, ácido decanodioico, ácido dodecanoico, ácido brasílico, ácido glutárico, y sus sales, y/o sus mezclas, y un oligómero de poliamida que comprende menos de 2 unidades de repetición derivadas de ácido adípico y hexametilendiamina en proporciones no estequiométricas con un exceso de ácido adípico de hasta el 5 %.

23. Composición según la reivindicación 22, caracterizada por que además comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo constituido por un látex, un copolímero anfífilo soluble en agua, y fibras.

24. Artículo que comprende una o más capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros obtenido según el proceso de fabricación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21 o de la composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 23.

25. Uso de una composición según la reivindicación 22 o 23 para la fabricación de un artículo que comprende una o más capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, tal como un recubrimiento, un revestimiento o una suspensión.

26. Uso de una composición según la reivindicación 22 o 23 para la fabricación de un artículo que comprende una o

más capas superpuestas, teniendo cada una un espesor inferior a 5 centímetros, tal como un fibrocemento.