Recubrimientos hidrosolubles con una resistencia temprana a la decoloración por agua y una resistencia química mejoradas.

Uso de una composición hidrosoluble que está comprendida de

(1) agua; (2) una composición polimérica en emulsión que está comprendida:

(a) del 0,5 % en peso al 15 % en peso de un monómero con una función carbonilo, (b) del 0,1 % en peso al 10 % en peso de un monómero que contiene fósforo, (c) al menos un monómero etilénicamente insaturado, y (d) del 0,05 % en peso al 5 % en peso de un tensioactivo de fosfato o un tensioactivo polimerizable; y (3) al menos un agente auxiliar de coalescencia, como recubrimiento para mampostería y hormigón.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/086043.

Solicitante: LUBRIZOL ADVANCED MATERIALS, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 9911 BRECKSVILLE ROAD CLEVELAND, OH 44141-3247 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HSU,SHUI-JEN RAYMOND, BLANKSCHAEN,ELIZABETH.

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... > C08J3/02 (Preparación de soluciones, dispersiones, látex o geles por métodos diferentes a las técnicas de polimerización por solución, emulsión o suspensión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L43/02 (Homopolímeros o copolímeros de monómeros que contienen fósforo)

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Fragmento de la descripción:

Recubrimientos hidrosolubles con una resistencia temprana a la decoloración por agua y una resistencia química mejoradas 5

Campo de la invención Se describen recubrimientos hidrosolubles que tienen una buena resistencia a la decoloración y resistencia a los contaminantes domésticos habituales. Los recubrimientos comprenden polímeros procedentes de a) monómeros etilénicamente insaturados que contienen fósforo, b) un monómero que contiene carbonilo y un sistema de reticulación, y un tensioactivo de fosfato y/o un tensioactivo polimerizable.

Antecedentes de la invención Los recubrimientos hidrosolubles se aplican habitualmente a una amplia variedad de sustratos, tales como madera, metales, mampostería, yeso, estuco, y plástico. En muchas de estas aplicaciones el recubrimiento, que se basa en un polímero en emulsión, está expuesto a entornos húmedos provocados por la lluvia, el rocío, la nieve y otras fuentes de agua. En algunas aplicaciones el recubrimiento está expuesto al agua durante periodos de tiempo prolongados. No obstante, los recubrimientos hidrosolubles, en particular recubrimientos acuosos transparentes,

tienden a decolorarse o a blanquearse cuando se exponen al agua. Algunas técnicas anteriores han abordado este problema usando enfoques de auto-reticulación.

La patente de Estados Unidos 4.267.091 divulga el uso de monómeros que contienen grupos carbonilo, dihidrazidas alifáticas solubles en agua y sales metálicas tales como sales de cinc para mejorar el blanqueamiento (decoloración)

del agua.

La patente de Estados Unidos 4.959.428 divulga el uso de un copolímero que contiene un carbonilo soluble en agua que tiene un dispersante polimérico para preparar polímeros en emulsión y mejorar el efecto anti-blanqueante.

La patente de Estados Unidos 4.654.357, patente de Estados Unidos 5.447.970, patente de Estados Unidos 5.472.996, patente de Estados Unidos 6.117.936, patente de Estados Unidos 6.512.042, patente de Estados Unidos 6.515.042, y patente de Estados Unidos 6.538.062 divulga polímeros con monómeros que contienen carbonilo para mejorar las propiedades del recubrimiento.

Algunas técnicas anteriores también han enseñado un enfoque para reducir el blanqueamiento por agua; no obstante, no son adecuadas para aplicaciones de recubrimiento.

La patente de Estados Unidos 0 515 042 B2 y la patente de Estados Unidos 2005/02455662 A1 divulgan polímeros en emulsión que contienen estireno con tensioactivos polimerizables para mejorar la resistencia al blanqueamiento por agua de adhesivos sensibles a la presión.

El documento WO 2004/029172 divulga el uso de monómeros que contienen grupos aldehído o cetona y tensioactivos polimerizables para mejorar la resistencia al blanqueamiento por agua para adhesivos extraíbles sensibles a la presión.

El documento FR 2867478 divulga composiciones de recubrimiento hidrosolubles que se pueden usar como recubrimiento para un sustrato metálico o plástico.

Ninguna de las técnicas anteriores aborda el problema de la resistencia temprana a la decoloración o 50 blanqueamiento por agua para aplicaciones de recubrimiento. Actualmente existe la necesidad de barnices hidrosolubles y sellantes de agua que tengan una buena resistencia temprana a la decoloración por agua, tal como después de dos a cuatro horas de tiempo de secado en condiciones normales, para soportar lluvia inesperada, agua de riego, o agua de una piscina. En ninguna de las técnicas anteriores se enseña las composiciones poliméricas divulgadas para la resistencia temprana a la decoloración por agua.

Los recubrimientos hidrosolubles con frecuencia también ofrecen una mala resistencia a productos químicos que se usan habitualmente en hogares y oficinas, tales como gasolina, aceite de motor, líquido de frenos, líquido de transmisión, limpiadores domésticos, líquidos para limpiar ventanas, anticongelante, y similares. Las técnicas anteriores mencionadas más arriba han enseñado el uso de monómeros que contienen carbonilo para mejorar la 60 resistencia a productos químicos. También es deseable que dichos recubrimientos hidrosolubles ofrezcan una buena adhesión a sustratos típicos y un alto nivel de resistencia a productos químicos habituales. Dichas composiciones de recubrimiento hidrosolubles serían de un valor particular para la utilización en estructuras de mampostería pintadas, tales como la superficie de hormigón, de baldosas, o de ladrillos.

Sumario de la invención Esta invención divulga un polímero que es de un valor particular para su utilización en la fabricación de formulaciones de recubrimiento hidrosolubles, tales como barnices, sellantes de agua, y pinturas. Los recubrimientos fabricados con estos polímeros ofrecen una excelente resistencia temprana a la decoloración o blanqueamiento por agua y no son propensos a la formación de manchas o a la decoloración por agua tras su exposición al agua. También ofrecen una resistencia excelente a productos químicos domésticos habituales, tales como gasolina, aceite de motor, líquido de frenos, líquido de transmisión, limpiadores domésticos, líquidos para limpiar ventanas, anticongelante, y similares.

Los polímeros usados de acuerdo con esta invención son útiles para su uso en la fabricación de composiciones de recubrimiento, tales como pinturas o barnices, para su uso en mampostería u hormigón. En particular, tienen unas características excelentes para su utilización en la preparación de recubrimientos para estructuras de mampostería. Por ejemplo, los polímeros de esta invención son de un valor particular para su uso en la preparación de pinturas y

sellantes de agua para su aplicación a suelos de garaje y entradas de coches de hormigón. Esto se debe a que se adhieren bien al hormigón y son resistentes al agua, la gasolina, el aceite de motor, el líquido de frenos, el líquido de transmisión, anticongelante, y una amplia variedad de otros productos químicos que se vierten normalmente en los suelos de garaje y entradas de coches de hormigón.

La presente invención se refiere más específicamente al uso de una composición de recubrimiento hidrosoluble que está comprendida de (1) agua; (2) una composición polimérica en emulsión que está comprendida: (a) del 0, 5 % en peso al 15 % en peso de un monómero con una función carbonilo, (b) del 0, 1 % en peso al 10 % en peso de un monómero que contiene fósforo, y (c) del 0, 05 % en peso al 5 % en peso de un tensioactivo de fosfato o un tensioactivo polimerizable; y (3) al menos un agente auxiliar de coalescencia, como recubrimiento para mampostería y hormigón.

La invención además se refiere al uso de un polímero en emulsión que está comprendido:

(a) del 0, 05 % en peso al 8 % en peso de un tensioactivo polimerizable, (b) del 0, 5 % en peso al 20 % en peso de un monómero con una función carbonilo, (c) del 0, 1 % en peso al 10 % en peso de un monómero que contiene fósforo, y (d) al menos un monómero etilénicamente insaturado,

como recubrimiento para mampostería y hormigón.

Las realizaciones preferidas de la invención son evidentes a partir de las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada de la invención De forma inesperada se ha comprobado que la combinación de monómeros con una función carbonilo y monómeros que contienen fósforo en una composición polimérica ofrece una mucha mejor resistencia química que el monómero con una función carbonilo solo.

Los polímeros usados en las composiciones de recubrimiento a base de agua de acuerdo con esta invención están comprendidos (a) del 0, 5 % en peso al 15 % en peso de un monómero con una función carbonilo, (b) del 0, 1 % en 45 peso al 10 % en peso de un monómero... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una composición hidrosoluble que está comprendida de (1) agua; (2) una composición polimérica en emulsión que está comprendida: (a) del 0, 5 % en peso al 15 % en peso de un monómero con una función carbonilo, (b) del 0, 1 % en peso al 10 % en peso de un monómero que contiene fósforo, (c) al menos un monómero etilénicamente insaturado, y (d) del 0, 05 % en peso al 5 % en peso de un tensioactivo de fosfato o un tensioactivo polimerizable; y (3) al menos un agente auxiliar de coalescencia, como recubrimiento para mampostería y hormigón.

2. El uso que se ha especificado en la reivindicación 1, en donde el monómero etilénicamente insaturado se selecciona del grupo que consiste en monómeros vinil aromáticos, monómeros de acrilato, y monómeros de alquil acrilato.

3. El uso que se ha especificado en la reivindicación 1, en donde dicho monómero con una función carbonilo tiene al

menos un grupo carbonilo capaz de reaccionar con una dihidrazida durante la formación de la película y un doble enlace polimerizable y en donde dicha composición además comprende al menos un agente de reticulación que tiene dos o más grupos hidrazida por molécula.

4. Uso de un polímero en emulsión que está comprendido: 20

(a) del 0, 05 % en peso al 8 % en peso de un tensioactivo polimerizable, (b) del 0, 5 % en peso al 20 % en peso de un monómero con una función carbonilo, (c) del 0, 1 % en peso al 10 % en peso de un monómero que contiene fósforo, y (d) al menos un monómero etilénicamente insaturado,

como recubrimiento para mampostería y hormigón.

5. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4, en donde el monómero etilénicamente insaturado está presente en una cantidad del 70 al 99, 3 % en peso de dichas unidades de repetición en dicho polímero en emulsión y se selecciona del grupo que consiste en monómeros vinil aromáticos, monómeros de acrilato, y monómeros de alquil acrilato.

6. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4, en donde el monómero con una función carbonilo tiene al menos un grupo carbonilo capaz de reaccionar con una dihidrazida durante la formación de la película y un doble enlace polimerizable y en donde dicha composición además comprende al menos un agente de reticulación que tiene dos o más grupos hidrazida por molécula.

7. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4, en donde el monómero con una función carbonilo se selecciona del grupo que consiste en acroleína, diacetona acrilamida, (met) acriloxialquil benzofenona, (met) acroleína, crotonaldehído, 2-butanona- (met) acrilato, formilestirol, vinil alquilcetonas que contienen entre 4 y 7

átomos de carbono, diacetona acrilato, acetonil acrilato, diacetona metacrilato, acetilacetato de 2-hidroxipropil acrilato, acetilacetato de 1, 4-butanodiol acrilato, y (met) acriloxialquil-propanales de la fórmula 8:

en donde R1 representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R2 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono; R3 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono; y R4 representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.

8. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4 o 6, en donde el monómero que contiene fósforo tiene la 50 fórmula estructural:

en donde R1 de dicha fórmula estructural representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo, y en donde R2 representa un átomo de hidrógeno o un grupo con la fórmula estructural:

en donde R1 representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo.

9. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4 o 6, en donde el tensioactivo polimerizable está presente a un nivel del 0, 1 % en peso al 5 % en peso, en donde el monómero con una función carbonilo está presente a un nivel

del 2 % en peso al 12 % en peso, y en donde el monómero que contiene fósforo está presente a un nivel del 0, 3 % en peso al 5 % en peso.

10. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4 o 6, en donde el monómero polimerizable adicional

comprende un monómero de alquil metacrilato y en donde los monómeros vinil aromáticos están presentes en el 15 polímero a un nivel inferior al 10 % en peso.

11. El uso que se ha especificado en la reivindicación 10, en donde el polímero además está comprendido de un monómero de alquil acrilato, y en donde el tensioactivo polimerizable está presente a un nivel del 0, 5 % en peso al 2 % en peso, en donde el monómero con una función carbonilo está presente a un nivel del 4 % en peso al 8 % en peso, y en donde el monómero que contiene fósforo está presente a un nivel del 0, 5 % en peso al 2, 5 % en peso.

12. El uso que se ha especificado en la reivindicación 11, en donde el monómero de alquil metacrilato está presente a un nivel que está dentro del intervalo del 40 % en peso al 80 % en peso y en donde el monómero de alquil acrilato está presente a un nivel que está dentro del intervalo del 15 % en peso al 50 % en peso.

13. El uso que se ha especificado en las reivindicaciones 4 o 12, en donde el monómero de alquil metacrilato es metil metacrilato y en donde el alquil metacrilato es 2-etilhexil acrilato.

14. El uso que se ha especificado en la reivindicación 13, en donde el monómero con una función carbonilo es 30 diacetona acrilamida, y en donde el monómero que contiene fósforo es éster fosfato de hidroxietil metacrilato.

15. El uso que se ha especificado en la reivindicación 4, en donde el polímero se prepara con un proceso multietapa y el polímero tiene una temperatura mínima de formación de la película que está dentro del intervalo de 10 °C a 40 °C.