Una composición de recubrimiento acuoso que comprende:

una goma de xantano;

al menos un éster de un ácido graso insaturado que está esencialmente libre de compuestos orgánicos volátiles, determinado mediante el Método de Referencia 24 de la EPA; y

un biocida

Sistemas de espesamiento y composiciones de revestimiento acuosas, y métodos de obtención y uso.

Antecedentes

Varias realizaciones no limitantes descritas en la presente memoria se refieren de forma a general a sistemas de espesamiento que incluyen goma de xantano que pueden usarse en composiciones de recubrimiento acuoso y composiciones acuosas de recubrimiento preparadas usándolos. Otras realizaciones no limitantes adicionales descritas en la presente memoria se refieren a métodos para fabricar y usar sistemas de espesamiento que incluyen goma de xantano, y a métodos para fabricar y usar composiciones de recubrimiento acuoso que incluyen goma de xantano.

Las composiciones de recubrimiento acuoso, tales como pinturas de látex, comprenden de forma general un polímero de látex (es decir, una suspensión o emulsión de polímero en agua), uno o más pigmentos inorgánicos, y una variedad de componentes adicionales que son seleccionados para modificar una o más de las características de procesado, aplicación y formación de película de las composiciones de recubrimiento acuoso. Por ejemplo, además de un polímero de látex y pigmentos inorgánicos, las pinturas de látex típicas generalmente incluyen al menos un dispersante que ayuda a dispersar los pigmentos inorgánicos en la composición de pintura, al menos un espesante que modifica las características reológicas de la composición de pintura y al menos un aditivo de coalescencia que ayuda a la formación de la película durante el secado de la pintura. Otros aditivos comunes de las composiciones de pintura de látex incluyen, por ejemplo, tensioactivos, disolventes, modificadores del pH, desespumantes, biocidas, colorantes y humectantes.

Un espesante habitual para composiciones de recubrimiento acuoso, tales como las composiciones de pintura de látex, es la hidroxietilcelulosa ("HEC"). La HEC modifica la viscosidad y la reología de la composición que recubrimiento acuoso confiriendo a la composición de recubrimiento un comportamiento tixotrópico (o ablandable con la tensión de cizalla). Más específicamente, cuando se añade a una composición de recubrimiento acuoso, se produce un aumento del volumen hidrodinámico (hinchamiento) de las cadenas poliméricas de HEC debido a formación de enlaces de hidrógeno entre la HEC y el agua de la composición de recubrimiento. El hinchamiento y el enredamiento de las cadenas de polímero HEC provocan que la viscosidad de la composición de recubrimiento aumente. Sin embargo, cuando se aplica una fuerza de cizalla a la composición de recubrimiento acuoso, por ejemplo cuando la composición de recubrimiento se aplica a un sustrato, la viscosidad de la composición de recubrimiento acuoso espesada con HEC disminuye, permitiendo una buena fluidez del recubrimiento sobre el sustrato. Cuando se deja de aplicar la fuerza de cizalla la viscosidad vuelve a aumentar, reduciendo con ello la tendencia del recubrimiento a desplazarse.

La hidroxietilcelulosa modificada hidrofóbicamente ("HMHEC") también es un espesante conocido para composiciones de recubrimiento acuoso. Como la HEC, la HMHEC modifica la viscosidad y la reología de la composición de recubrimiento acuoso confiriéndole un comportamiento tixotrópico (o ablandable con la tensión de cizalla). Además, como la HEC, la HMHEC puede aumentar la viscosidad de la composición de recubrimiento debido a la interacción con el agua de la composición de recubrimiento. Sin embargo, al contrario que la HEC y debido a que la HMHEC contiene grupos hidrofóbicos (por ejemplo, grupos alquilo de cadena larga) unidos a la cadena de polímero HEC, la HMHEC también contribuye a la viscosidad a través de una asociación de los grupos hidrofóbicos.

La goma de xantano es un polisacárido natural de alto peso molecular producido mediante la fermentación de glucosa con Xanthomonia campestris. Como la HEC o la HMHEC discutidas antes, la goma de xantano puede usarse como espesante para conferir comportamiento tixotrópico a composiciones de recubrimiento acuoso. Sin embargo, al contrario que la HEC y la HMHEC, cuando se incorporan a agua las moléculas de goma de xantano presentan una estructura rígida en forma de varillas. Por tanto, más que contribuir a la viscosidad mediante enredamiento y/o asociaciones hidrofóbicas de las cadenas de polímero, se cree de forma general que la goma de xantano contribuye a la viscosidad en composiciones de recubrimiento acuoso mediante la formación de un entramado tridimensional de moléculas de goma de xantano que se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno. Puesto que dicha estructura de red puede ser colapsada fácilmente mediante la aplicación de una fuerza de cizalla externa a la estructura, las composiciones de recubrimiento acuoso espesadas con goma de xantano son muy ablandables por tensión de cizalla. Además, puesto que la estructura de red que confiere viscosidad de goma de xantano hidratada se reestablece rápidamente cuando se deja de aplicar la fuerza de cizalla externa, las composiciones de recubrimiento acuoso espesadas con goma de xantano tienden a recuperar la viscosidad más rápidamente que las composiciones de recubrimiento espesadas con HEC o HMHEC.

Sin embargo, debido a la rápida hidratación de la goma de xantano no modificada en agua, la incorporación directa de goma de xantano no modificada en composiciones de recubrimiento acuoso puede ser difícil. Por ejemplo, añadir directamente polvo de goma de xantano no modificada a una composición de recubrimiento acuoso puede dar como resultado un aumento extremadamente rápido de la viscosidad de la composición de recubrimiento acuoso y la formación de un gel que contiene aglomerados o grumos de goma de xantano no hidratada. Dicha formación de gel generalmente no es deseable, ya que puede dificultar el mezclamiento de la composición de recubrimiento y la incorporación de otros componentes a la composición de recubrimiento. Por tanto, aunque la HEC y la HMHEC pueden añadirse directamente a una composición de recubrimiento acuoso en forma de polvo, los intentos de añadir polvos de goma de xantano que han sido encapsulados o modificados superficialmente con otra sustancia para retrasar la hidratación.

Aunque es posible premezclar los anteriores espesantes con un disolvente tal como propilenglicol o un aditivo de coalescencia tal como un éster de alcohol antes de la adición del espesante a la composición de recubrimiento, el uso de estos disolventes y aditivos de coalescencia generalmente no es deseable en composiciones de recubrimiento acuoso debido a su alto contenido en COV (compuestos orgánicos volátiles). Además, aunque se pueden preparar premezclas de HEC y HMEC con agua que no contribuyen al contenido de COV de la composición de recubrimiento, tal como se ha discutido antes, generalmente es difícil incorporar goma de xantano directamente en agua a menos que se use un mezclamiento especializado o polvos modificados superficialmente. Adicionalmente, puesto que las premezclas de agua no ayudan a la formación de la película durante el secado de la composición de recubrimiento, incluso cuando se emplean dichas premezclas basadas en agua no reducen o eliminan la necesidad de añadir aditivos de coalescencia a la composición de recubrimiento.

Por consiguiente, sería útil desarrollar composiciones de recubrimiento acuoso que incluyan un espesante de goma de xantano y un aditivo de coalescencia que no contribuya al contenido de COV de la composición de recubrimiento, así como sistemas de espesamiento basados en goma de xantano que podrían incorporarse fácilmente en una variedad de composiciones de recubrimiento acuoso y que no contribuirían al contenido de COV de las composiciones de recubrimiento acuoso a las que se incorporasen. Además, sería deseable si dichos sistemas de espesamiento también pudieran reducir o eliminar la necesidad de usar otros aditivos de coalescencia en la composición de recubrimiento que contribuyan al contenido de COV de la composición de recubrimiento acuoso.

Breve resumen de la descripción

Los aspectos de la invención descritos en la presente memoria se refieren a composiciones de recubrimiento acuoso, tales como las pinturas de látex, aunque sin limitarse a ellas. Por ejemplo, un aspecto proporciona una composición de recubrimiento acuoso que comprende goma de xantano y al menos un éster de ácido graso insaturado que está esencialmente libre de compuestos orgánicos volátiles, determinado mediante el Método de Referencia 24 de la EPA, y un biocida. Otro aspecto proporciona una pintura de látex que comprende un polímero reticulable de alto peso molecular de tipo adición o de tipo condensación, al menos...

1. Una composición de recubrimiento acuoso que comprende:

2. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 1, en la que la composición de recubrimiento acuoso es resistente al corrimiento a un espesor de recubrimiento de al menos 30 mils (762 µm), determinado mediante el ENSAYO DE CORRIMIENTO MODIFICADO.

3. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 1, en la que la composición de recubrimiento acuoso no muestra corrimiento cuando es evaluada con un espesor de recubrimiento de al menos 14 mils (356 µm), preferiblemente de al menos 35 mils (889 µm), más preferiblemente de al menos 60 mils (1524 µm) usando un Medidor Anti-Corrimiento.

4. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que la composición de recubrimiento acuoso es una pintura de látex.

5. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 4, en la que la pintura de látex se selecciona del grupo que consiste en pinturas de látex para interior y pinturas de látex para exterior.

6. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 4, en la que la pintura de látex es una pintura de látex para exterior de fuerte constitución.

7. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que la goma de xantano se selecciona del grupo que consiste en una goma de xantano no modificada, una goma de xantano modificada y mezclas de las mismas.

8. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que el al menos un éster de un ácido graso insaturado se selecciona del grupo que consiste en monoésteres de propilenglicol de ácidos grasos insaturados, monoésteres de dipropilenglicol de ácidos grasos insaturados, monoésteres de etilenglicol de ácidos grasos insaturados, monoésteres de dietilenglicol de ácidos grasos insaturados, ésteres de metilo de ácidos grasos insaturados, y mezclas de los mismos.

9. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 1, en la que el al menos un éster de ácido graso insaturado es un éster de un ácido graso de aceite vegetal insaturado.

10. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 1, en la que el al menos un éster de un ácido graso insaturado es un monoéster de poliol de un ácido graso de aceite vegetal insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácidos grasos de aceite de maíz, ácidos grasos de aceite de girasol y mezclas de cualquiera de ellos.

11. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 10, en la que el monoéster de poliol de un ácido graso de aceite vegetal insaturado es un monoéster de propilenglicol de un ácido graso de aceite vegetal insaturado.

12. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que el al menos un éster de ácido graso insaturado está libre de compuestos orgánicos volátiles, determinado mediante el Método de Referencia 24 de la EPA.

13. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que la composición de recubrimiento acuoso además comprende un polímero de látex.

14. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que la composición de recubrimiento acuoso además comprende al menos un espesante celulósico y/o un espesante sintético.

15. La composición de recubrimiento acuoso de cualquier reivindicación precedente, en la que la composición de recubrimiento acuoso además comprende al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en tensioactivos, dispersantes, disolventes, modificadores de pH, desespumantes, humectantes, colorantes, pigmentos y mezclas de los mismos.

16. El uso de una composición de recubrimiento acuoso para recubrir al menos parcialmente una porción de una superficie de un sustrato, en el que la composición de recubrimiento acuoso comprende una goma de xantano no modificada y al menos un éster de un ácido graso insaturado que está esencialmente libre de compuestos orgánicos volátiles, determinado mediante el Método de Referencia 24 de la EPA, y en el que el sustrato se elige entre una pared, un tejado, un suelo, un techo, un elemento estructural, mobiliario, un objeto decorativo, tela, papel y equipamiento.

17. El uso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la superficie se selecciona entre al menos una superficie interior y una superficie exterior.

18. El uso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que el recubrimiento al menos parcial está esencialmente libre de grietas de lodo cuando es secado al menos parcialmente.

19. Una pintura de látex que comprende:

20. Un sistema de espesamiento que comprende:

21. El sistema de espesamiento de la reivindicación 20, en el que el al menos un éster de un ácido graso insaturado se selecciona del grupo que consiste en monoésteres de propilenglicol de ácidos grasos insaturados, monoésteres de dipropilenglicol de ácidos grasos insaturados, monoésteres de etilenglicol de ácidos grasos insaturados, monoésteres de dietilenglicol de ácidos grasos insaturados, metil ésteres de ácidos grasos insaturados, y mezclas de los mismos.

22. El sistema de espesamiento de la reivindicación 20, en el que el al menos un éster de un ácido graso insaturado es un éster de un ácido graso de aceite vegetal insaturado.

23. El sistema de espesamiento de la reivindicación 20, en el que el al menos un éster de un ácido graso insaturado es un monoéster de poliol de un ácido graso de aceite vegetal insaturado seleccionado del grupo que consiste en ácidos grasos de aceite de maíz, ácidos grasos de aceite de girasol, y mezclas de los mismos.

24. El sistema de espesamiento de la reivindicación 23, en el que el monoéster de poliol de un ácido graso de aceite vegetal insaturado es un monoéster de propilenglicol de un ácido graso de aceite vegetal insaturado.

25. El sistema de espesamiento de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en el que la goma de xantano se selecciona del grupo que consiste en una goma de xantano no modificada, una goma de xantano modificada, y una combinación de las mismas.

26. El sistema de espesamiento de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, en el que el sistema de espesamiento está libre de compuestos orgánicos volátiles, determinados mediante el Método de Referencia 24 de la EPA.

27. El sistema de espesamiento de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, en el que el sistema de espesamiento además comprende al menos un espesante adicional seleccionado del grupo que consiste en espesantes celulósicos, espesantes sintéticos, y mezclas de cualquiera de ellos.

28. El sistema de espesamiento de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27, en el que el sistema de espesamiento además comprende agua.

29. El sistema de espesamiento de la reivindicación 20, que además comprende un polímero reticulable de alto peso molecular de tipo adición o de tipo condensación, y en el que la goma de xantano no está modificada.

30. Una composición de recubrimiento acuoso preparada a partir del sistema de espesamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 29.

31. Una pintura de látex preparada a partir del sistema de espesamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 29.

32. Un método para formar un sistema de espesamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 29 que comprende:

33. Un método para formar una composición de recubrimiento acuoso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 que comprende:

34. Una composición de recubrimiento acuoso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la goma de xantano es goma de xantano no modificada que forma parte de una composición espesante, y la composición comprende además un polímero reticulable de alto peso molecular de tipo adición o de tipo condensación.

35. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 35, que además comprende un espesante celulósico.

36. La composición de recubrimiento acuoso de la reivindicación 35 que además comprende un espesante sintético.

37. Una composición de recubrimiento acuoso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la goma de xantano no está ligado covalentemente al al menos un éster de ácido graso insaturado, y la composición comprende además un polímero reticulable de alto peso molecular de tipo adición o de tipo condensación.