COMPOSICIÓN ACUOSA DE REVESTIMIENTO.

Una composición acuosa de revestimiento que comprende una resina de secado de forma oxidativa y un acrilato caracterizado porque el acrilato es un acrilato soluble en álcali no reticulable con un índice de acidez de al menos 15 mg KOH/g en un contenido de al menos 1,5% en peso de la composición

La presente invención se refiere a una composición acuosa de revestimiento basada en un polímero de secado de forma oxidativa.

En los últimos años, se ha empleado un esfuerzo considerable en desarrollar composiciones de revestimiento con un bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles (VOC), particularmente disolventes. Reglamentos para limitar el contenido de VOC de los revestimientos han estimulado la investigación y desarrollo para explorar muevas tecnologías dirigidas a reducir las emisiones de disolventes de los revestimientos. Una de las tecnologías supone la sustitución de disolventes orgánicos por agua. Sin embargo, aunque el uso de composiciones de revestimiento transportadas en agua otorga beneficios para la salud y para la seguridad, estas composiciones de revestimiento deben cumplir aún los estándares de comportamiento esperados para las composiciones basadas en disolventes.

Los polímeros de secado de forma oxidativa son polímeros que se reticulan al exponerse al oxígeno del aire debido a que contiene restos de ácidos grasos insaturados. Los compuestos alquídicos son típicos ejemplos de tales polímeros. Las pinturas alquídicas curan bajo la influencia de oxígeno, por reticulación oxidativa de bloques componentes de ácidos grasos insaturados. Sin embargo, las pinturas alquídicas muestran, generalmente, tiempos de secado relativamente lentos. Para reducir los tiempos de secado, se han propuesto híbridos de compuestos alquídicos transportados en agua y polímeros acrílicos de peso molecular relativamente alto. También se han propuesto compuestos alquídicos acrilados como los descritos en la patente de EE.UU. 4.451.596.

El documento EP 0 874 875 describe una composición de pintura transportada en agua con gran proporción de sustancias sólidas basada en un compuesto alquídico y un acrilato. El documento EP 1 171 534 describe una composición de revestimiento transportada en agua basada en una mezcla de un polímero de secado de forma oxidativa, tal como un compuesto alquídico, y un polímero de vinilo con función carbonilo.

Mientras en la técnica anterior el uso de sistemas de pinturas híbridos alquídicos-acrílicos se hace de acrilatos emulsificados con un peso molecular relativamente alto, ahora se encontraba, sorprendentemente, que si se usaban acrilatos solubles en álcali con un índice de acidez de al menos 15 mg KOH, esto daba como resultado ventajas inesperadas, tales como tiempo en que la pintura permanece sin secar, flujo y mojado del sustrato mejorados. Además, permite la formulación de pinturas acuosas con gran contenido de sustancias sólidas con un contenido de agua y VOC inferior al 40% en peso de la composición total. También se encontró que, en la mayoría de los casos, se mejoraban sustancialmente el potencial brillo y el poder cubridor. Los acrilatos solubles en álcali son sin enlaces transversales, lo que quiere decir que no forman enlaces covalentes con la resina de secado de forma oxidativa u otros ligantes posiblemente presentes en una extensión sustancial. Los acrilatos se usan en una cantidad desde 1,5% o más por el peso total de la composición de revestimiento, por ejemplo 4,5% en peso o más.

En la práctica habitual, tales acrilatos se usan a menudo como ayudantes de molturación. Generalmente, estos acrilatos son hinchables en el agua y tienen un índice de acidez relativamente alto, por ejemplo 65 mg KOH/g de acrilato o mayor, o 70 mg KOH/g de acrilato o mayor.

En general, tales acrilatos solubles en álcali tienen un peso molecular medio Mw de 200.000 g/mol o inferior. A este respecto, Mw quiere decir peso molecular medio ponderado. El Mw puede ser determinado, por ejemplo, por cromatografía de impregnación en gel (GPC, en inglés) que se describe en la página 4, Capítulo I de The Characterization of Polymers, publicado por Rohm and Haas Company, Filadelfia, Pensilvania en 1976, utilizando poli(metacrilato de metilo) como patrón. El peso molecular medio ponderado Mw puede también calcularse. En sistemas que contienen agentes de transferencia de cadena, el peso molecular medio ponderado teórico es el peso total de monómero polimerizable en gramos dividido por la cantidad molar total de agente de transferencia de cadena usado durante la polimerización. Para un sistema de polímero en emulsión que no contiene un agente de transferencia de cadena, puede obtenerse una estimación más en bruto tomando el peso total de monómero polimerizable en gramos y dividiendo esa cantidad por el producto de la cantidad molar de un iniciador multiplicada por un factor de eficiencia. Información adicional sobre cálculos de peso molecular teórico puede encontrarse en Principles of Polymerization 2ª edición, de George Odian publicado por John Wiley and Sons, N. Y.,

N. Y. en 1981 y en Emulsion Polymerization editado por Irja Pirma publicado por Academic Press, N. Y., N. Y. en 1982.

El acrilato puede ser obtenido por polimerización de adición con radicales libres de al menos un monómero olefínicamente insaturado seleccionado de ésteres de ácido acrílico y de ácido metacrílico, cuyos ejemplos son acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de nbutilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isopropilo, metacrilato de isopropilo, acrilato de n-propilo, y metacrilato de n-propilo. Otros monómeros adecuados son, por ejemplo, 1,3-butadieno, isopreno, estireno, di-vinilbenceno, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, haluros de vinilo (tales como cloruro de vinilo), ésteres de vinilo (tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo y laurato de vinilo), compuestos heterocíclicos de vinilo, ésteres de alquilo de ácidos dicarboxílicos monoolefínicamente insaturados (tales como maleato de di-n-butilo y fumarato de di-nbutilo). Además, el acrilato puede contener, como unidades copolimerizadas, pequeñas cantidades (en su mayor parte de 0,5 a 10% en peso) de ácidos monocarboxílicos mono-olefínicamente insaturados y/o ácidos dicarboxílicos, en su mayor parte de 3 a 6 átomos de carbono y/o de sus amidas N-no sustituidas o N-sustituidas, especialmente ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de betacarboxietilo, ácido fumárico, ácido itacónico, acrilamida, metacrilamida, N-metilacrilamida, N-metilol-acrilamida, N-n-butoximetil-metacrilamida, maleimida y diamida del ácido maleico, así como ácidos sulfónicos mono-olefínicamente insaturados, especialmente ácido vinil-sulfónico y ácido metacrilamidopropano-sulfónico. Se han obtenido buenos resultados usando acrilato puro, ésteres y/o ácidos acrílicos y/o metacrílicos puramente fabricados. Un ejemplo comercialmente disponible de un acrilato adecuado soluble en álcali es, por ejemplo, Joncryl 8004, disponible de Johnson Polymer.

Al menos parte de la resina de secado de forma oxidativa comprende grupos de secado de forma oxidativa, es decir, compuestos alifáticos insaturados, al menos una porción del cual es poliinsaturada. Los compuestos alquídicos son típicos ejemplos de tales resinas. Las resinas alquídicas pueden ser preparadas a partir de ácidos grasos insaturados y saturados, ácidos policarboxílicos y compuestos hidroxilados di-o poli-valentes. Pueden usarse, por ejemplo, ácidos grasos mono-y poli-insaturados, por ejemplo aquellos que contienen 12 a 26 átomos de carbono. Ejemplos específicos son los ácidos grasos mono-insaturados, tales como ácido lauroleico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido gadoleico, ácido erúcico y ácido ricinolínico; ácidos grasos bi-insaturados, tales como ácido linoleico; ácidos tri-insaturados, tales como ácido linoleico, ácido eleosteárico y ácido licánico; ácidos grasos cuadri-insaturados, tales como ácido araquidónico y ácido clupanodónico, y otros ácidos grasos insaturados obtenidos de aceites de procedencia animal o vegetal. Opcionalmente, pueden también usarse ácidos grasos saturados. Ejemplos específicos incluyen ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico y ácido araquídico. Otros ácidos monocarboxílicos adecuados para su uso incluyen ácido tetrahidrobenzoico y ácido abiético hidrogenado o no hidrogenado o su isómero. Si así se desea, los ácidos monocarboxílicos en cuestión pueden ser usados totalmente o en parte como triglicérido, por ejemplo, como aceite vegetal, en la preparación de la resina alquídica. Si así se desea, pueden emplearse mezclas de dos o más de tales ácidos monocarboxílicos o triglicéridos, opcionalmente en presencia de uno o más ácidos monocarboxílicos alifáticos (ciclo) o aromáticos saturados, por ejemplo ácido...

1. Una composición acuosa de revestimiento que comprende una resina de secado de forma oxidativa y un acrilato caracterizado porque el acrilato es un acrilato soluble en álcali no reticulable con un índice de acidez de al menos 15 mg KOH/g en un contenido de al menos 1,5% en peso de la composición.

2. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el contenido de acrilato soluble en álcali es al menos 3% en peso, por ejemplo, al menos 4,5% en peso.

3. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el índice de acidez del acrilato soluble en álcali es al menos 65 mg KOH/g, por ejemplo 70 mg KOH/g o mayor.

4. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3 caracterizado porque el Mw del acrilato soluble en álcali es inferior a 200.000 g/mol.

5. Composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado porque la composición comprende un segundo acrilato emulsificado.

6. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque el segundo acrilato tiene un Mw de al menos 300.000 g/mol.

7. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque el segundo acrilato es reticulable, por ejemplo por reticulación con azometina.

8. Composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque el segundo acrilato comprende grupos carbonilo.

9. Composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5-8 caracterizado porque la relación en peso de acrilato soluble en álcali frente al segundo acrilato emulsificado está en el intervalo desde 1:0,5 a 1:5.

10. Composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5-9 caracterizado porque la relación en peso de acrilato soluble en álcali frente a ligante de secado de forma oxidativa está en el intervalo desde 1:0,5 a

1:10.