Dispersiones de cera acuosas estables.

Una dispersión de cera micronizada acuosa, que comprende

A) de 5 a 65% en peso de cera micronizada con un tamaño medio de partícula de 1 a 100 μm

(determinado de acuerdo con el método de la descripción) con un índice de acidez entre 0 y 10 mg/KOH por gramo de cera y

B) 0.1 a 20% en peso de, al menos, un agente espesante y dispersante, seleccionado del grupo que consiste de una emulsión de ácido acrílico hinchable alcalina, emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente, uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, y un polímero que contiene ambas una entidad de copolímero acrílico de alto peso molecular y una entidad de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, siendo la emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente un copolímero de emulsión acrílica de cadenas lineales o entrecruzadas y que contiene grupos ácidos y grupos colgantes hidrofóbicos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/003205.

Solicitante: CLARIANT INTERNATIONAL LTD..

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Rothausstrasse 61 4132 Muttenz 1 SUIZA.

Inventor/es: SEDILLO,LAWRENCE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares... > C08J3/03 (en medio acuoso)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes inorgánicos > C08K3/34 (Compuestos que contienen silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de aceites, grasas o ceras; Composiciones... > C08L91/06 (Ceras)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de aceites,... > C09D191/06 (Ceras)

PDF original: ES-2470971_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispersiones de cera acuosas estables La presente invención se relaciona con dispersiones de cera poliolefínica acuosas que comprenden de 5 al 65 % en peso de cera micronizada, teniendo un tamaño medio de partícula de 1 a 100 μm, con un índice de acidez entre 0 y 10 mg/KOH por gramo de cera, y una emulsión de ácido acrílico hinchable alcalina (ASE) , una emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente (HASE) , uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente (HEUR) y/o un polímero que contiene ambas, una entidad de copolímero acrílico de elevado peso molecular y una entidad de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente.

Como agentes espesantes/dispersantes, y opcionalmente uno o más componentes seleccionados de álcali soluble en agua como agente de neutralización, un aglutinante polimérico, un agente tensoactivo/dispersante, y un agente espesante de arcilla esméctico.

Descripción de la técnica relacionada Las dispersiones de cera acuosas basadas en polietileno o polipropileno pueden prepararse en principio por dos métodos:

Como dispersiones primarias por polimerización de etileno o propileno en una fase acuosa que contiene un surfactante bajo presión superatmosférica y en presencia de un sistema iniciador, o como dispersiones secundarias por la dispersión de ceras de polietileno o polipropileno dispersible en polvo que se forman con el auxilio de un sistema dispersante adecuado. Por ceras emulsificables generalmente se entiende aquí como las de cadenas de poliolefinas de bajo peso molecular funcionalizadas con grupos carboxilato, ceto o hidroxilo. Las cadenas laterales se pueden preparar

o bien por la copolimerización de etileno o propileno con, por ejemplo, ácidos carboxílicos insaturados, tal como el ácido acrílico, o por oxidación atmosférica de ceras de poliolefinas.

Las dispersiones primarias generalmente tienen tamaño de partícula de 0.01 a 0.25 μm, mientras que ha sido posible preparar dispersiones secundarias estables con un tamaño medio de partícula de solo hasta aproximadamente 1 μm. Las dispersiones con partículas mayores tienden a sufrir una separación de fase debido a la baja densidad y a la naturaleza hidrofóbica de la cera de poliolefina.

En ambos métodos de preparación, se alcanzan normalmente solo contenidos de sólido de hasta 35% en peso. Contenidos superiores de cera se pueden lograr en cantidades relativamente altas solo con dificultad y en presencia de asistentes adecuados.

Las dispersiones primarias se han realizado mediante el uso de agentes dispersantes de 0.5 a 20% en peso de glicérido que pueden contener adicionalmente grupos hidroxilo, dicho glicérido después de haber reaccionado con 1 a 50 moles de óxido de 1, 2-alquileno de 2 a 4 carbonos como un dispersante.

El documento US-5746812 describe dispersiones de cera de poliolefina acuosas estables que comprenden un glicérido predominantemente de ácidos monocarboxílicos de C16-C22 o ácidos monocarboxílicos de C16-C22-que contienen grupos hidroxilo, dicho glicérido después de haber reaccionado con 1 a 50 moles de óxido de 1, 2-alquileno de 2 a 4 átomos de carbono como un dispersante y una cera de polietileno o cera de polipropileno con un tamaño medio de partícula de 1 a 50 μm y un índice de acidez de menos que 5 mg de KOH/g de cera.

En otras preparaciones se han fabricado dispersiones primarias usando agentes dispersantes de 0.01 a 7% en peso de derivados de carbohidratos poliméricos, en que los derivados de carbohidratos poliméricos comprenden un éter de celulosa o almidón o un derivado de harina de grano o mezclas de estos.

La US-5743949 revela dispersiones acuosas de cera estables, que comprenden derivados de carbohidratos poliméricos que comprenden un éter de celulosa, éter de almidón, harina de granos o mezclas de estos y una cera micronizada, cuya cera comprende una amida o montana o cera de polietileno o mezcla de estos donde la cera tiene un tamaño medio de partícula de 1 a 50 μm.

Resumen de la invención Es objetivo de la presente invención el proporcionar una dispersión de cera micronizada acuosa estable, en que la cera preferentemente comprenda una amida o polietileno o polipropileno o cera de PTFE (politetrafluoroetileno) o de copolímeros de estos o mezcla de estos (quot;ceraquot;) que, debido a las características de rendimiento requeridas, tienen un tamaño medio de partícula mayor que 1 μm y menor que 100 μm y un almacenaje estable. Además, debe ser posible preparar estas dispersiones de una forma muy simple.

Mediante la elección del agente dispersante B es ahora posible obtener dispersiones de cera acuosas estables con las propiedades deseadas por la simple agitación de la correspondiente cera micronizada en agua junto con el agente dispersante a temperatura ambiente. Los contenidos de cera de hasta 65% en peso se pueden lograr mediante este proceso. Las ceras se micronizan mediante los procesos acostumbrados. El tamaño medio de partícula generalmente está en el intervalo de 1 a 100 μm, preferentemente 2 a 80 μm. En el caso de ceras de polipropileno y/o polietileno, el intervalo de 5 a 80 μm es particularmente preferido, en el caso de cera montana, el intervalo de 1 a 15 μm, es particularmente preferido.

Objetivo/campo de la invención y modalidades preferidas El objetivo de la invención es una dispersión de cera micronizada acuosa, que comprende A) de 5 a 65% en peso de cera micronizada con un tamaño medio de partícula de 1 a 100 μm con un índice de acidez entre 0 y 10 mg/KOH por gramo de cera, y B) de 0.1 a 20% en peso de al menos un agente espesante y dispersante, seleccionados del grupo que consiste en una emulsión de ácido acrílico hinchable alcalina, una emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente, uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, y un polímero que contiene ambas una entidad de copolímero acrílico de alto peso molecular y una entidad de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, la emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente es una cadena lineal o entrecruzada y que contiene grupos ácidos y grupos hidrofóbicos colgantes.

En una modalidad preferida de la invención, las dispersiones de cera micronizada acuosas comprenden, además C) 0.01 a 5% en peso de un compuesto alcalino soluble en agua como agente de neutralización.

En esta modalidad no se requiere de un agente de neutralización si se usa el uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente (HEUR) , o un polímero que contenga ambas una entidad de copolímero acrílico de alto peso molecular y una entidad de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, ya que trabaja por asociación pero no por hinchamiento alcalino.

En otra modalidad preferida de la invención, las dispersiones de cera micronizada acuosa comprenden además D) 0.1 a 40% de un aglutinante polimérico.

En otra modalidad preferida de la invención, las dispersiones de cera micronizada acuosas comprenden además E) 0.1 a 5% en peso de un agente tensoactivo/dispersante.

En otra modalidad preferida de la invención, las dispersiones de cera micronizada acuosas comprenden además F) 0.1 a 5% en peso de un agente espesante de arcilla esméctica.

Se puede hacer cualquier balance de hasta 100% en peso en agua.

Al usar el espesante de la inventiva B, ahora es posible obtener dispersiones de cera micronizada estables que tengan las propiedades deseadas, por simple agitación del polvo de cera micronizada apropiada junto con el dispersante/espesante a temperatura ambiente en agua, y, si se desea, los asistentes convencionales C) , D) , E) , F) y mezclas de dos o más de estos. Se pueden realizar contenidos de sólido hasta 65% en peso.

La dispersión de cera micronizada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una dispersión de cera micronizada acuosa, que comprende

A) de 5 a 65% en peso de cera micronizada con un tamaño medio de partícula de 1 a 100 μm (determinado de acuerdo con el método de la descripción) con un índice de acidez entre 0 y 10 mg/KOH por gramo de cera y B) 0.1 a 20% en peso de, al menos, un agente espesante y dispersante, seleccionado del grupo que consiste de una emulsión de ácido acrílico hinchable alcalina, emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente, uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, y un polímero que contiene ambas una entidad de copolímero acrílico de alto peso molecular y una entidad de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente, siendo la emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente un copolímero de emulsión acrílica de cadenas lineales o entrecruzadas y que contiene grupos ácidos y grupos colgantes hidrofóbicos.

2. La dispersión de cera micronizada acuosa de la reivindicación 1, que comprende además C) 0.01 a 5% en peso de un compuesto alcalino soluble en agua como agente de neutralización.

3. La dispersión de cera micronizada acuosa de la reivindicación 1 o 2, que comprende además

D) 0.1 a 40% de un aglutinante polimérico.

4. La dispersión de cera micronizada acuosa como se reivindica en una o más de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además

E) 0.1 a 5% en peso de un agente tensoactivo/dispersante.

5. La dispersión de cera micronizada acuosa como se reivindica en una o más de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además

F) 0.1 a 5% en peso de un agente espesante de arcilla esméctica.

6. La dispersión de cera micronizada acuosa, como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el componente A es una cera seleccionada del grupo que consiste de una cera de amida, cera de polietileno, cera de polietileno modificado, cera de polietileno/amida, cera de polietileno/polytetrafluoroetileno (PTFE) , cera de polipropileno, cera de polipropileno modificado, cera de polietileno/polipropileno, cera de polytetrafluoroetileno (PTFE) o copolímeros de estos o cualquier mezcla de estos, con la cera con tamaño medio de partícula de 2 a 80 μm, y un índice de acidez menor que 10 mg de KOH/g de cera.

7. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el componente B es una emulsión de ácido acrílico hinchable alcalina (ASE) o una emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente (HASE) .

8. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el componente B es una emulsión de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente (HEUR) .

9. La dispersión de cera micronizada acuosa como se reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el componente B es un polímero que contiene ambas una entidad de copolímero acrílico de alto peso molecular y una entidad de uretano etoxilado modificado hidrofóbicamente.

10. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 5 a 9, en donde el componente F es un agente espesante de arcilla esméctica seleccionado del grupo que consiste de montmorilonita, bentonita, attapulguita y laponita.

11. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 7 y 10, en donde el componente B se selecciona del grupo que consiste de una emulsión de ácido acrílico hinchable acuosa (ASE) , una emulsión hinchable alcalina modificada hidrofóbicamente (HASE) y el pH de la dispersión de cera micronizada acuosa es de 6.5 o mayor.

12. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 11, en donde las dispersiones tienen viscosidades de 800 a 15, 000 mPas determinadas usando el viscosímetro Brookfield DV-II+ Pro, a temperatura ambiente (22º C) usando varillas de agitación RV de los tipos RV1 a RV7 a 20 rpm y determinando la varilla apropiada para producir una lectura en display digital entre 10% y 90% de torque.

13. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en la reivindicación 12, en donde la dispersión tiene viscosidades de al menos 3, 000 mPas.

14. La dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 11, en donde las dispersiones tienen viscosidades de 15, 000 a 150, 000, determinadas usando un viscosímetro Brookfield DV-II+ Pro, a temperatura ambiente (22º C) usando varillas de agitación RV de los tipos RV1 a RV7 a 20 rpm y determinando la varilla apropiada para producir una lectura en display digital entre 10% y 90% de torque.

15. Un método para preparar una dispersión de cera micronizada acuosa estable como se reivindica en una o más de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende las etapas de

a) mezclar un componente espesante/dispersante B con agua, b) opcionalmente neutralizar la mezcla con el componente C, c) añadir el componente A de cera micronizada como una cera en polvo sólida a la mezcla, d) opcionalmente añadir un componente de agente tensoactivo/dispersante D a la mezcla, e) opcionalmente añadir un aglutinante polimérico como el componente E a la mezcla, f) opcionalmente añadir un componente F de agente espesante de arcilla esméctico a la mezcla, y g) agitar intensamente la mezcla hasta que sea homogénea, en donde las etapas pueden llevarse a cabo en cualquier orden.

16. El uso de la dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 to 14, para la preparación de composiciones de cuidado para automóviles, betunes de zapatos, pisos y piedras, compuestos de estiraje, barnices de madera acuosos, tintes de estampados y pinturas, pastas de estampados y terminaciones, en el procesamiento de plásticos, para el tratamiento de tejidos, hilos y no tejidos, en papelería para pieles simuladas, pieles semi-sintéticas y tratamiento de pieles y como agentes de liberación.

17. El uso de dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 14, para la preparación de composiciones para pieles simuladas, pieles semi-sintéticas y tratamiento de pieles.

18. El uso de dispersión de cera micronizada acuosa como se ha reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1 a 14, para la preparación de composiciones para el tratamiento de pieles.