DISPERSION ALQUIDICA AUTORRETICULANTE.

Una dispersión acuosa de una resina, la cual comprende en su forma dispersa,

por lo menos una resina que comprende un producto de reacción que puede obtenerse haciendo reaccionar un polímero alquídico (resina), y opcionalmente un surfalquido, con una mezcla de diacetona acrilamida, monómeros de acrilato y opcionalmente monómeros aromáticos, para formar un polímero alquídico acrilado, y neutralizando el polímero alquídico acrilado con amoníaco o bien una amina

Dispersión alquídica autorreticulante.

Esta invención se refiere en general a recubrimientos de polímeros alquídicos y más específicamente a resinas alquídicas modificadas de utilidad para recubrimientos, y métodos para fabricar estas resinas.

Los recubrimientos de madera tienen deseablemente tiempos rápidos de secado, buen bloqueado del tanino, buena resistencia a la suciedad, buena estabilidad a la caja caliente y buena durabilidad al exterior. Mientras que los recubrimientos que tienen estas propiedades en alguna extensión son ya conocidos, es necesario mejorar todavía dichas propiedades, especialmente el bloqueo del tanino.

El tanino constituye un grupo de compuestos solubles que se encuentra en estado natural en la madera y el material vegetal. La solubilidad del tanino permite que los compuestos de tanino exuden través de la madera y el recubrimiento, formando por lo tanto, manchas sobre la superficie de la madera o del recubrimiento. La eliminación del tanino del substrato de la madera no es práctica, de manera que el exudado de tanino debe ser bloqueado para que no alcance la superficie con el fin de evitar que forme manchas. El control del exudado del tanino mediante la adición de compuestos químicos con iones activos al recubrimiento, antes de la aplicación, es ya bien conocido en la técnica. Sin embargo estos aditivos tienen típicamente consecuencias adversas sobre otras propiedades del recubrimiento, tales como la viscosidad, la estabilidad o la longevidad y/o no son beneficiosas para el medio ambiente.

En una versión, la invención es una resina que comprende el producto de reacción que se obtiene por reacción de un polímero alquídico (resina) y opcionalmente un surfalquido con una mezcla de diacetona acrilamida, monómeros de acrilato y opcionalmente monómeros aromáticos, para formar un polímero alquílico acrilado y neutralizando el polímero alquídico acrilado con amoníaco o bien una amina.

En otra versión, la invención es una composición para recubrimiento, la cual comprende una dispersión acuosa de: (i) por lo menos una resina, la cual puede obtenerse por reacción de un polímero alquídico y opcionalmente un surfalquido con una mezcla de diacetona acrilamida, monómeros de acrilato y opcionalmente monómeros aromáticos, para formar un polímero alquídico acrilado y neutralizando el polímero alquídico acrilado con amoníaco o bien una amina, y (ii) por lo menos un agente de reticulación.

Otra versión de la invención es un procedimiento para la elaboración de una composición para recubrimiento, el cual procedimiento comprende: la reacción de un polímero alquídico y opcionalmente un surfalquido, con diacetona acrilamida, monómeros de acrilato y opcionalmente monómeros aromáticos, para formar un polímero alquídico acrilado; neutralización del polímero alquídico acrilado con amoníaco o bien una amina; y mezclando el polímero alquídico acrilado con agua y un agente de reticulación, para formar una dispersión acuosa. Una dispersión acuosa de resina que comprende en forma dispersa por lo menos una resina de acuerdo con la invención, es otro objetivo de la presente invención.

Todavía en otra versión, la invención es un procedimiento para la neutralización de un polímero alquídico, el cual procedimiento comprende: la reacción, bien del amoníaco o bien de una amina, con un polímero alquídico, más particularmente un polímero alquídico (resina) modificado de acuerdo con la presente invención.

A continuación, se describe el procedimiento para la fabricación de los compuestos inventados. En todos los pasos está presente o puede estarlo, un disolvente o un co-disolvente, el cual está normalmente o de preferencia, presente. Codisolventes adecuados son ya conocidos en la técnica. Un ejemplo de un co-disolvente adecuado es el dipropilenglicol monometiléter (DPGMME).

En primer lugar, se obtiene o se prepara una resina alquídica. Una resina alquídica es un polímero para recubrimiento termoendurecible, químicamente similar a un poliéster. La resina alquídica está formada por la condensación y polimerización de un poliol, un ácido polibásico y opcionalmente un ácido monobásico que normalmente es un modificador de aceite secante. Los polioles y ácidos se hacen reaccionar o "se cuecen" (reaccionan) en un reactor, y el agua o alcohol producido durante la reacción, se elimina. La cocción (reacción) tiene típicamente una duración de 12-24 horas a una temperatura de 230-250ºC, aunque pueden emplearse tiempos más altos (más largos) o más bajos (más cortos), o temperaturas más altas o más bajas. El grado de polimerización se controla por medio de la reacción y viene indicado por el índice de acidez, de manera que un índice de acidez alto, indica grupos carboxilo libres y una polimerización incompleta. Los ácidos polibásicos pueden ser no saturados, típicamente el ácido o el anhídrido maleico, o saturados, por ejemplo, el ácido o el anhídrido ftálico, el ácido isoftálico, el ácido fumárico, el anhídrido trimelítico y el ácido adípico. El poliol puede ser típicamente, la glicerina o glicol como por ejemplo el etilenglicol, el dietilenglicol, la glicerina, el propilenglicol, el dipropilenglicol y el neopentilglicol. Los aceites secantes son habitualmente productos naturales, como por ejemplo el aceite de linaza, aceite de tung, aceite de perilla, aceite de soja, aceite de pescado, y aceites de ricino deshidratados o sus ácidos grasos. Los ácidos monobásicos no grasos empleados habitualmente, incluyen el ácido benzoico, el ácido butilbenzoico y el ácido dimetilolpropiónico. Otros modificadores incluyen resinas, como por ejemplo, la colofonia, fenol-formaldehido, urea-formaldehído, estireno, alfa metil estireno, viniltolueno, ésteres acrílicos e intermedios de silicona, como ya son bien conocidos en la técnica. Un catalizador de transesterificación adecuado puede emplearse en ambos métodos de preparación, por ejemplo el litargirio o un alcóxido de titanio. El ratio entre los reactantes empleados para obtener la resina alquídica es de preferencia tal que proporciona de un 5 a un 30% de exceso de poliol por encima del necesario para esterificar todos los ácidos presentes. Dichas resinas alquídicas son ya bien conocidas en la técnica, y son fácilmente adquiribles a partir de fuentes comerciales como, por ejemplo, la firma Cook Composites and Polymers.

La resinas alquídicas pueden ser clasificadas por la longitud del aceite, la cual es el número de gramos de aceite empleados para preparar 100 gramos de resina (también definido como el tanto por ciento de aceite en la resina). Las resinas alquídicas de aceite cortas tienen menos del 45% de aceite, la resinas de aceite medianas tienen entre 45-55% de aceite, y las resinas de aceite largas tienen más del 55% de aceite. Como ya se conoce en la técnica, mayores longitudes de los aceites, dan por resultado resinas de viscosidad generalmente más baja, menor dureza de la resina, menor resistencia al agua, y mayor flexibilidad de la película. Una persona experta en la técnica puede determinar rutinariamente una longitud apropiada del aceite para la resina alquídica, en base a las propiedades deseadas de la resina.

Opcionalmente, puede emplearse un surfalquido (el cual significa un compuesto alquídico de superficie activa o un compuesto alquídico como agente surfactante), junto con la resina alquídica. Los surfalquidos pueden ser o se obtienen mediante la reacción del polietilenglicol (PEG) y un ácido (incluyendo los poliácidos). En una versión, el surfalquido se obtiene empleando un PEG con un peso molecular de 600. El PEG se hace reaccionar en una reacción de condensación de dos etapas con varios ácidos incluyendo en primer lugar un ácido graso dímero (DFA), y en segundo lugar, un ácido graso del aceite de ricino deshidrogenado (DCO). El DFA es una mezcla de 3 partes de un ácido dímero que tiene 2 funcionalidades (2 grupos funcionales ácido), y una parte de un ácido trímero que tiene 3 funcionalidades (3 grupos funcionales ácido). La reacción de la primera etapa con DFA da un peso molecular del compuesto alquídico según el ácido trímero permita la ramificación de la cadena transversal. En la segunda etapa, la resina de la primera etapa se hace reaccionar con el DCO. El DCO es un monoácido de 17 a 19 átomos de carbono con 1-3 dobles enlaces conjugados para las propiedades de secado al aire. La reacción se da por terminada cuando se alcanza un valor diana del índice de acidez y de la viscosidad. La presencia de radicales largos a partir del PEG proporciona regiones hidrofílicas a la resina surfalquido, con lo cual se imparten...

1. Una dispersión acuosa de una resina, la cual comprende en su forma dispersa, por lo menos una resina que comprende un producto de reacción que puede obtenerse haciendo reaccionar un polímero alquídico (resina), y opcionalmente un surfalquido, con una mezcla de diacetona acrilamida, monómeros de acrilato y opcionalmente monómeros aromáticos, para formar un polímero alquídico acrilado, y neutralizando el polímero alquídico acrilado con amoníaco o bien una amina.

2. Una dispersión acuosa de resina de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichos monómeros de acrilato son o comprenden ácido acrílico.

3. Una dispersión acuosa de resina de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en donde dicho surfalquido está presente y en donde es el producto de la reacción de un polietilenglicol y de un ácido.

4. Una dispersión acuosa de resina de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la amina está neutralizando dicho polímero alquídico acrilado.

5. Una dispersión acuosa de resina de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4, en donde dicho polímero alquídico acrilado se obtiene en ausencia de un surfalquido.

6. Una composición (resina) para recubrimiento, que comprende una dispersión acuosa como se ha definido de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, de: (i) por lo menos una resina, como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, y (ii) por lo menos un agente de reticulación.

7. Una composición para recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en donde está presente un co-disolvente en dicha dispersión acuosa.

8. Una composición para recubrimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 ó 7, en donde el agente de reticulación es la dihidrazida adípica.

9. Una composición para recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde la resina dispersada en la dispersión acuosa tiene un tamaño de partícula de 50 a 120 nm.

10. Una composición para recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde el recubrimiento resultante satisface por lo menos una parte de las funciones siguientes: tiempo de secado rápido, buen bloqueo del tanino, buena resistencia a la adhesión de suciedad, buena estabilidad a la caja caliente, buena durabilidad externa y un reticulado mejorado.

11. Un procedimiento para preparar una composición para recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, el cual procedimiento comprende:

- reacción de un polímero alquídico y opcionalmente un surfalquido, con una mezcla de diacetona acrilamida, monómeros de acrilato, y opcionalmente monómeros aromáticos, para formar un polímero alquídico acrilado;

- neutralización de dicho polímero alquídico acrilado con amoníaco o bien una amina, para obtener una resina como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; y,

- mezclando el polímero alquídico acrilado neutralizado resultante, con agua y un agente de reticulación, como se ha definido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, para formar una dispersión acuosa como se ha definido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, para la neutralización de un polímero alquídico como se ha definido de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, el cual procedimiento comprende la reacción del amoníaco o de una amina con el polímero alquídico.

13. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 11 ó 12, en donde el monómero de acrilato comprende ácido acrílico.

14. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde el surfalquido es un producto de reacción del polietilenglicol y un ácido.

15. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde el agente de reticulación es la dihidrazida adípica.