Dispersiones de copolímeros de poliacrilato bajas en disolvente.

Una dispersión copolimérica secundaria acuosa que comprende un copolímero (P) sintetizado a partir de una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres

(M) que comprende:

(M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metacrílico

(M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos

(M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales

(M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales

(M5) ésteres (met)acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos,

caracterizada porque la mezcla comprende adicionalmente ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/075836.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Alfred-Nobel-Str. 10 40789 Monheim ALEMANIA.

Inventor/es: MELCHIORS, MARTIN, DR., YUVA, NUSRET, GEWISS,HEINZ-DIETMAR, SCHRINNER,MARC CLAUDIUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D5/00 (Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Modificación química por tratamiento posterior... > C08F8/44 (Preparación de sales de metal o de amonio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F265/06 (Polimerización de ésteres de acrilato o metacrilato sobre sus polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D151/00 (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)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L33/04 (Homopolímeros o copolímeros de ésteres)

PDF original: ES-2550651_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Dispersiones de copolímeros de poliacrilato bajas en disolvente La presente invención se refiere a una dispersión de copolímeros secundaria acuosa que comprende un copolímero (P) sintetizado a partir de una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende (M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o metacrílico; (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos; (M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales; (M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales y (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y de carboxilo que tienen radicales hidrocarburos C1 a C12 en el resto alcohol y/o vinilaromáticos. La invención también se refiere a un procedimiento para la producción de dicha dispersión, para el uso de la dispersión como un revestimiento y como un aglutinante en revestimientos de poliuretano 2K.

Las dispersiones de copolímeros secundarias acuosas gozan de amplia utilización en la técnica como materiales de revestimiento y como aglutinantes. A este respecto, el término "dispersiones secundarias" se refiere a aquellas dispersiones acuosas que para empezar se polimerizan en un medio orgánico homogéneo y posteriormente se redispersan en un medio acuoso con neutralización, generalmente sin la adición de emulsionantes externos.

Por ejemplo, el documento US 2007/282049 A1 se refiere a dispersiones de copolímeros secundarias acuosas, nuevas, a un procedimiento para prepararlas y a su uso para producir revestimientos de calidad alta, especialmente para madera. Las dispersiones comprenden un copolímero (P) sintetizado a partir de una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprenden (M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metilacrílico y también (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos.

El documento US 6.399.691 describe un copolímero hidroxi-funcional P, que está presente como una dispersión y/o solución en agua y se obtiene llevando a cabo sucesivamente las etapas de procedimiento A-D: A) introducir inicialmente un polímero hidrófobo que contiene grupos hidroxilo en un recipiente de reacción, B) introducir un componente iniciador en ese recipiente, C) polimerizar subsiguientemente una mezcla de monómeros hidrófoba que contiene grupos hidroxilo en ese recipiente y D) polimerizar subsiguientemente una mezcla monomérica hidrófila que contiene hidroxilo y grupos ácidos en ese recipiente. La presente invención también se refiere a un procedimiento para la preparación de copolímeros P siguiendo el procedimiento expuesto anteriormente y para revestir composiciones que contienen estos copolímeros P y uno o más agentes de reticulación.

El documento US 2005/165145 A1 se refiere a un procedimiento para preparar dispersiones de copolímeros que incluyen someter A) una o más mezclas monoméricas vinílicas que contienen a) ésteres (met) acrílicos libres de OH y/o vinilaromáticos, b) monómeros vinílicos hidroxi-funcionales y/o ésteres (met) acrílicos hidroxi-funcionales, c) monómeros iónicos y/o potencialmente iónicos capaces de copolimerización de radicales libres y d) opcionalmente monómeros adicionales, distintos de los compuestos de componentes a) -c) , capaces de copolimerización de radicales libres; a polimerización de radicales libres en presencia de e) compuestos de acuerdo con la fórmula (I) donde R1 es un radical alifático, aralifático o aromático que tiene 1 a 18 átomos de carbono, R2 es H o CH3, R3, R4 son radicales alifáticos idénticos o diferentes que tienen 1 a 7 átomos de carbono y n es 1 a 4 y subsiguientemente dispersar el copolímero resultante B) antes o después de la adición de un agente neutralizante C) en agua. Las dispersiones resultantes se pueden usar para revestir sustratos.

El documento US 2004/034164 A1 se refiere a una dispersión aglutinante acuosa que incluye al menos un copolímero (P) que contiene grupos de ácido carboxílico y/o grupos carboxilato. El copolímero (P) incluye unidades estructurales de ésteres (met) acrílicos libres de carboxilo con una estructura cicloalifática y al menos el 25% molar de los grupos de ácido carboxílico del copolímero (P) en la dispersión que están presentes en forma neutralizada de trietanolamina. El aglutinante acuoso se puede usar en materiales de revestimiento acuoso, que se pueden usar para revestir un sustrato.

Debido a consideraciones ambientales, de salud y de seguridad sería deseable tener dispersiones copoliméricas con un (co) disolvente orgánico tan bajo como sea posible no comprometiendo mientras al mismo tiempo las propiedades del revestimiento. La presente invención tiene el objeto de proporcionar tales dispersiones bajas en disolvente.

De acuerdo con la invención este objeto se logra por una dispersión copolimérica secundaria acuosa que comprende un copolímero (P) sintetizado a partir de una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende:

(M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metacrílico (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos (M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales

(M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos, en la que la mezcla comprende adicionalmente ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos.

Las dispersiones de acuerdo con la invención conducen a revestimientos con un brillo alto y una dureza alta cuando se comparan con dispersiones con una gran cantidad (alrededor del 8% en peso) de (co) disolvente. Sin pretender vincularse a teoría alguna se cree que los ésteres de glicidilo actúan al menos como un diluyente reactivo.

Para los propósitos de la presente invención, el ácido acrílico o el ácido metacrílico se definen también como ácido (met) acrílico.

Son monómeros adecuados (M1) , por ejemplo, (met) acrilato de ciclohexilo, (met) acrilatos de ciclohexilo sustituidos en el anillo con grupos alquilo, (met) acrilato de 4-terc-butilciclohexilo, (met) acrilato de norbornilo, (met) acrilato de isobornilo, dándose preferencia a acrilato de isobornilo y/o a metacrilato de isobornilo y dándose preferencia particular a metacrilato de isobornilo. También es posible usar mezclas que comprenden acrilato de isobornilo y metacrilato de isobornilo y otros monómeros (M1) . Los monómeros (M1) distintos de acrilato de isobornilo y de metacrilato de isobornilo se pueden usar opcionalmente en cantidades de menos del 10% en peso, en base a la suma de (M1) a (M5) .

Monómeros adecuados (M2) son los productos de esterificación de alcohol vinílico con ácidos carboxílicos alifáticos, lineales o ramificados tales como, por ejemplo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, 2etilhexanoato de vinilo, octanoacto de vinilo, decanoato de vinilo, dodecanoato de vinilo (laurato de vinilo) o estearato de vinilo.

Los monómeros hidroxilo-funcionales adecuados (M3) incluyen monómeros que contienen hidroxilo etilénicamente insaturados, tales como ésteres de hidroxialquilo de ácidos carboxílicos insaturados, preferentemente (met) acrilatos de hidroxialquilo que tienen 2 a 12, preferentemente 2 a 6, átomos de carbono en el radical hidroxialquilo. Ejemplos de compuestos particularmente preferidos son (met) acrilato de 2-hidroxietilo, los (met) acrilatos de hidroxipropilo isómeros, 2-, 3-y 4-hidroxibutil (met) acrilatos y los hidroxietilhexil (met) acrilatos.

Monómeros polimerizables de radicales libres carboxilo-funcionales adecuados (M4) son monómeros olefínicamente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una dispersión copolimérica secundaria acuosa que comprende un copolímero (P) sintetizado a partir de una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende:

(M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metacrílico (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos (M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos, caracterizada porque la mezcla comprende adicionalmente ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos.

2. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el contenido de sólidos en la dispersión está en un intervalo de 10% en peso a 90% en peso, en base al peso total de la dispersión y en la que los disolventes orgánicos están presentes en una cantidad de 5% en peso, en base al peso total de la dispersión.

3. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que en los ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos los ácidos carboxílicos comprenden 8, 9 y/o 10 átomos de carbono.

4. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que:

(M1) es (met) acrilato de isobornilo (M2) está representado por la fórmula H2C=CHOC (=O) C (R1) (R2) (CH3) en la que R1 y R2 representan grupos alquilo saturados con un total de 6, 7 u 8 átomos de carbono (M3) es (met) acrilato de hidroxietilo y/o met (acrilato) de hidroxipropilo (M4) es ácido (met) acrílico (M5) es estireno, (met) acrilato de metilo y/o (met) acrilato de n-butilo.

5. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los monómeros (M1) a (M5) se usan en las cantidades siguientes:

(M1) 0, 1 % en pesoa 3 % en peso (M2) 0, 1 % en pesoa 3 % en peso (M3) 10 % en peso a 30 % en peso (M4) 1 % en peso a 10 % en peso (M5) 40 % en peso a 80 % en peso y los ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos en cantidades de 5 % en peso a 20 % en peso, en base al peso total de los sólidos en la dispersión, añadiéndose las cantidades dadas hasta 100% en peso.

6. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el copolímero (P) se sintetiza sintetizando primero un copolímero (P1) a partir de mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende:

(M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metacrílico (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos (M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos, seguido por la adición al copolímero (P1) en una o más etapas subsiguientes una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende:

(M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos y que comprende ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos.

7. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 6, en la que:

- para la síntesis de copolímero (P1) :

(M1) es (met) acrilato de isobornilo (M2) está representado por la fórmula H2C=CHOC (=O) C (R1) (R2) (CH3) en la que R1 y R2 representan grupos alquilo saturados con un total de 6, 7 u 8 átomos de carbono (M3) es (met) acrilato de hidroxietilo y/o met (acrilato) de hidroxipropilo (M5) es estireno, (met) acrilato de metilo y/o (met) acrilato de n-butilo

- para las una o más etapas subsiguientes:

(M3) es (met) acrilato de hidroxietilo y/o met (acrilato) de hidroxipropilo (M4) es ácido (met) acrílico (M5) es estireno, (met) acrilato de metilo y/o (met) acrilato de n-butilo.

8. La dispersión de acuerdo con la reivindicación 6, en la que los monómeros (M1) a (M5) se usan en las cantidades siguientes:

- para la síntesis de copolímero (P1) :

(M1) 10 % en peso a 30 % en peso (M2) 5 % en peso a 25 % en peso 10 (M3) 10 % en pesoa 30 % en peso (M5) 30 % en peso a 60 % en peso en base al peso total de los sólidos en (P1) , añadiéndose las cantidades dadas hasta 100% en peso - para las una o más etapas subsiguientes:

(M3) 10 % en peso a 30 % en peso 15 (M4) 1 % en pesoa 10 % en peso (M5) 40 % en peso a 80 % en peso y los ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos en cantidades de 5 % en peso a 20 % en peso, en base al peso total de los sólidos en la dispersión, añadiéndose las cantidades dadas hasta 100% en peso.

9. Un procedimiento de producción de una dispersión de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 8, que comprenden la etapa de polimerización por radicales libres una mezcla de monómeros (M) que comprende:

(M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metacrílico (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos (M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos obteniendo de este modo un copolímero (P) , caracterizado porque la mezcla comprende adicionalmente ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el copolímero (P) se sintetiza sintetizando primero un copolímero (P1) a partir de mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende:

(M1) ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y/o ácido metacrílico (M2) ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos (M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos, seguido por la adición al copolímero (P1) en una o más etapas subsiguientes una mezcla de monómeros polimerizables por radicales libres (M) que comprende:

(M3) monómeros polimerizables por radicales libres, hidroxi-funcionales (M4) monómeros polimerizables por radicales libres, carboxilo-funcionales (M5) ésteres (met) acrílicos libres de hidroxilo y libres de carboxilo que tienen radicales hidrocarburo de C1 a C12 en el resto alcohol y/o viniloaromáticos y que comprende ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que los monómeros (M1) a (M5) se usan en las 45 cantidades siguientes:

- para la síntesis de copolímero (P1) :

(M1) 10 % en peso a 30 % en peso (M2) 5 % en peso a 25 % en peso (M3) 10% en peso a 30 % en peso 50 (M5) 30 % en pesoa 60 % en peso 16

en base al peso total de los sólidos en (P1) , añadiendose las cantidades dadas hasta 100% en peso -para las una o más etapas subsiguientes:

(M3) 10 % en peso a 30 % en peso (M4) 1 % en peso a 10 % en peso 5 (M5) 40 % en pesoa 80 % en peso y los ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos alifáticos en cantidades de 5 % en peso a 20 % en peso, en base al peso total de los sólidos en la dispersión, añadiéndose las cantidades dadas hasta 100% en peso.

12. Uso de una dispersión de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 8 como un material de 10 revestimiento.

13. Uso de una dispersión de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 8 como un aglutinante para revestimientos de poliuretano de dos componentes acuoso en combinación con reticuladores (X) .

14. Un material de revestimiento de poliuretano de dos componentes acuoso que comprende una dispersión de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 8 y reticuladores (X) que contienen un grupo isocianato.

15. El material de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que los reticuladores (X) comprenden diisocianato de 1, 6-hexametileno y/o diisocianato de difenilmetano y/o oligómeros o productos de reacción de diisocianato de hexametileno y/o difenilmetano.