EMULSIÓN ACUOSA DE RESINA ALQUÍDICA PARA LA FIJACIÓN DE COLORANTES SOLUBLES EN AGUA.

Emulsión acuosa de resina alquídica para la fijación de colorantes solubles en agua El invento se refiere a una emulsión acuosa de una resina alquídica, a un procedimiento para la preparación de una resina alquídica, tal como la que puede estar contenida en la emulsión de resina, a una resina alquídica, tal como la que se puede obtener con el procedimiento, así como a una película de barniz, que se puede obtener a partir de la emulsión de resina. Por motivos ecológicos, en el sector de los barnices y las pinturas se intenta poner a disposición unos sistemas, que se basen en agua como disolvente. De esta manera se evitan, por ejemplo, las emisiones de disolventes orgánicos al secar la pintura o respectivamente el barniz. En muchos sectores, p.ej. también en el sector de las pinturas para paredes y de las pinturas decorativas, ya se ha efectuado de un modo prácticamente total el reajuste de sistemas constituidos sobre la base de disolventes orgánicos en unos sistemas constituidos sobre la base de agua. El documento de patente japonesa JP 62-132975 divulga una composición de revestimiento, que contiene (A) un polímero especial, dispersado en agua, que se prepara mediante una polimerización en emulsión, y (B) una resina acuosa de uretano. El documento JP 61-053337 describe un material de silicona y uretano elástico y espumado, que se obtiene a partir de 100 partes en peso de un prepolímero de uretano especial y de 100 a 500 partes en peso de una emulsión de resina de silicona constituida sobre la base de agua. El documento de patente de los EE.UU. US 4.555.564 se refiere a un procedimiento para la preparación de emulsiones de resinas alquídicas, en el que un material precondensado se condensa ulteriormente para dar un material precondensado de carácter ácido, que se esterifica, con el fin de proporcionar una resina, que a continuación se emulsiona. En el documento de patente francesa 2 552 769 se divulgan unas emulsiones acuosas especiales de resinas alquídicas, que se secan por oxidación. En el documento US 1.038.696 se describe un procedimiento para la preparación de una resina alquídica soluble en agua, preparándose en una primera etapa una mezcla a base de un poli(etilenglicol) o de un poli(propilenglicol), que tienen un peso molecular comprendido entre 600 y 6.000, y de un ácido graso univalente no oxidante, que tiene de 6 a 18 átomos de carbono, o de un ácido aromático o alifático saturado, que contiene de 7 a 14 átomos de carbono, y que no es ningún ácido graso. A esta mezcla se le añade además un ácido dicarboxílico aromático o alifático saturado o respectivamente el correspondiente anhídrido de ácido carboxílico, que comprende de 4 a 10 átomos de carbono. Esta mezcla se hace reaccionar a unas temperaturas de 210 a 290 °C (de 410 a 550 °F). Al producto de reacción obtenido en este caso se le añade un alcohol plurivalente, que no es ningún poli(etilenglicol) ni ningún poli(propilenglicol), y que contiene de 2 a 8 átomos de carbono. La mezcla se lleva a reaccionar a 210 hasta 290 °C (410 hasta 550 °F) durante tanto tiempo hasta que se obtenga un producto que tenga un índice de acidez de menos que 10. Los grupos de ácidos libres contenidos todavía en el producto de reacción se neutralizan con una base, que es volátil a unas temperaturas de menos que 190 °C (375 °F). En el documento US 3.442.835 se describe un procedimiento para la preparación de resinas alquídicas, que están modificadas con cadenas de poli(etilenglicoles). Estas resinas son dispersables en agua. Ellas contienen como componentes de 20 a 45 % de un aceite secante, de 15 a 40 % de un alcohol plurivalente con 2 a 6 grupos hidroxilo por cada molécula, de 5 a 15 % de un poli(etilenglicol) que tiene un peso molecular de 600 a 6.000, de 10 a 25 % de un ácido carboxílico monobásico, no oxidante, con 6 a 18 átomos de carbono, así como de 20 a 35 % de un ácido dicarboxílico o respectivamente de su anhídrido, que tiene de 4 a 10 átomos de carbono. Las resinas alquídicas se obtienen calentando el aceite secante, el poli(etilenglicol) y un tercio del alcohol plurivalente en una primera etapa del procedimiento a 180 - 290 °C (350 a 550 °F), hasta que se obtenga una mezcla con un índice de acidez de 0 a 25. La mezcla se enfría y luego se añaden el alcohol plurivalente restante así como el ácido dicarboxílico o respectivamente su anhídrido. En una segunda etapa del procedimiento, la mezcla se calienta a 180 - 290 °C (350 a 550 °F), hasta que se obtenga una mezcla con un índice de acidez de 5 a 25. El material obtenido se neutraliza y luego se dispersa en un medio acuoso. En el documento US 3.639.315 se describe un procedimiento, con el que se pueden modificar unas dispersiones acuosas de resinas alquídicas o poliésteres, que tienen grupos hidroxilo libres. Para esto, a la dispersión acuosa de la resina alquídica se le añaden isocianatos orgánicos, que se escogen entre el conjunto que se compone de tolueno-diisocianato, fenil-isocianato y 4,4'-metilen-bis(ciclohexil-isocianato). La reacción se lleva a cabo durante un período de tiempo de 5 a 180 minutos a una temperatura comprendida entre 20 y 95 °C (65 y 200 °F) durante tanto tiempo, hasta que el isocianato orgánico haya reaccionado totalmente. La reacción se lleva a cabo en unas condiciones ligeramente básicas, es decir a un valor del pH de aproximadamente 7,0 a 7,5. En estas condiciones no se efectúa sorprendentemente ninguna descomposición del isocianato mediante el agua, sino que aparece una reacción entre los grupos hidroxilo libres de la resina alquídica y los grupos isocianato. En el caso de la reacción se 2   presenta por lo tanto una reticulación del polímero de la resina alquídica, de tal manera que el peso molecular de la resina sintetizada aumenta con respecto al del producto de partida. En el documento de solicitud de patente alemana DE 198 22 468 A1 se describen unos sistemas de barnices acuosos de dos componentes, que abarcan un componente isocianato y una emulsión acuosa de una resina alquídica que tiene funciones hidroxi. La resina alquídica se obtiene a partir de un componente aceite o ácido graso, de un alcohol plurivalente, de un poliéter-poliol que tiene un peso molecular de 400 a 8.000, de un ácido carboxílico monobásico así como de un ácido dicarboxílico o respectivamente de su anhídrido. Para la elevación del peso molecular de partida y para el mejoramiento de la desecación física o respectivamente para la desecación inicial más rápida, la resina alquídica se puede reticular previamente con isocianatos. En el caso de la modificación con un isocianato de la resina alquídica que tiene funciones hidroxi, no debe de reaccionar sin embargo más que un 30 % de los grupos hidroxi disponibles. La reacción con un isocianato se efectúa usualmente en el intervalo de temperaturas de 10 ° a 70 °C, de manera preferida de 20 ° a 50 °C. Después de una neutralización con amoníaco o con aminas, las resinas alquídicas son emulsionables en agua sin la adición de disolventes. Las emulsiones resultantes tienen usualmente un contenido de materiales sólidos de 20 a 70 % y un valor del pH de 6 a 9. Para realizar la neutralización se utilizan preferiblemente alquil-aminas inferiores, tales como etil-amina, dietil-amina o trietil-amina, que son volátiles a unas temperaturas situadas por debajo de 180 °C, de manera preferida de 120 °C. Para la preparación de un barniz original, la resina alquídica se diluye con agua hasta llegar a la viscosidad deseada y eventualmente se añaden otros materiales aditivos usuales. Poco antes de la elaboración, se añade al barniz original el agente endurecedor, es decir el isocianato. La relación de mezcladura del barniz original y del agente endurecedor de isocianato se orienta a la proporción de los grupos hidroxilo en el componente de poliol y al contenido de NCO en el componente de isocianato. En barnices acuosos se emplean usualmente unas cantidades manifiestamente más altas de isocianatos, puesto que p.ej. el isocianato reacciona con el agua para dar poliureas y entonces ya no está a disposición para realizar la reticulación con el componente de poliol. El componente poliol de estos barnices no comprende ningún grupo de carácter básico. En el documento DE 101 15 933 A1 se describe una emulsión de resina de poliéster y de un barniz acuoso de dos componentes. La resina de poliéster, que tiene funciones hidroxi y que está contenida en la emulsión, se obtiene mediante el recurso de que se hace reaccionar una composición, que contiene (i) por lo menos un alcohol plurivalente de bajo peso molecular con por lo menos dos grupos hidroxilo por cada molécula (ii) por lo menos un poliéter-poliol, (iii) por lo menos un ácido carboxílico monofuncional alifático o cicloalifático saturado o aromático, y (iv) por lo menos un poli(ácido... [Seguir leyendo]

1. Emulsión acuosa de resina, que contiene una resina alquídica, que es obtenible por reacción de una composición, que al menos contiene: - por lo menos un alcohol plurivalente con por lo menos dos grupos hidroxilo que tiene un peso molecular de por lo menos 60 g/mol en una proporción de 10 a 35 % en peso, - por lo menos un poliéter-poliol que tiene un peso molecular de 400 a 8.000 g/mol en una proporción de 3 a 15 % en peso, - por lo menos un ácido carboxílico en una proporción de 10 a 60 % en peso y - por lo menos un ácido carboxílico pluribásico con por lo menos dos grupos de ácidos carboxílicos o respectivamente sus anhídridos en una proporción de 10 a 40 % en peso, siendo modificada la emulsión de resina mediante la puesta a disposición de unos grupos nitrogenados de carácter básico, que están contenidos en una molécula, que comprende por lo menos dos grupos nitrogenados de carácter básico, y que tiene un peso molecular de por lo menos 100 g/mol, o bien estando unidos los grupos nitrogenados de carácter básico a la resina alquídica a través de un enlace covalente, o estando previstos los grupos nitrogenados de carácter básico junto a un compuesto separado de la resina alquídica. 2. Emulsión de resina de acuerdo con la reivindicación 1, realizándose que la molécula, que contiene los grupos nitrogenados de carácter básico, tiene un peso molecular de por lo menos 200 g/mol. 3. Emulsión de resina de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, realizándose que la composición contiene un componente aceite o ácido graso. 4. Emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, realizándose que la emulsión tiene un valor del pH de menos que 7,5, de manera preferida de menos que 7,0, de manera particularmente preferida de 5,5 a 6,5. 5. Emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, realizándose que los grupos nitrogenados de carácter básico se escogen entre grupos amino primarios, secundarios y terciarios. 6. Emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, realizándose que la resina tiene un índice de acidez situado en el intervalo de 5 - 30 mg de KOH/g de resina. 7. Emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, realizándose que la emulsión de resina tiene un contenido de nitrógeno de 0,4 a 27 % en peso, referido al contenido de materiales sólidos. 8. Emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, realizándose que la emulsión de resina tiene un contenido de materiales sólidos de 25 a 75 % en peso. 9. Procedimiento para la preparación de una resina alquídica para una emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 8, realizándose que una composición, que contiene por lo menos los siguientes componentes: - por lo menos un alcohol plurivalente con por lo menos dos grupos hidroxilo y que tiene un peso molecular de por lo menos 60 g/mol en una proporción de 10 a 35 % en peso, - por lo menos un poliéter-poliol que tiene un peso molecular de 400 a 8.000 g/mol en una proporción de 3 a 15 % en peso, - por lo menos un ácido carboxílico monobásico en una proporción de 10 a 60 % en peso y - por lo menos un ácido carboxílico pluribásico con por lo menos dos grupos de ácidos carboxílicos o respectivamente sus anhídridos en una proporción de 10 a 40 % en peso, se hace reaccionar para dar una resina, estando referidas las proporciones a la resina, y la resina se modifica mediante la introducción de grupos nitrogenados de carácter básico. 10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, llevándose a cabo la modificación de la resina mediante el recurso de que a la composición se le añade un monómero, que comprende por lo menos un grupo nitrogenado de carácter básico, eventualmente en una forma protegida, así como por lo menos un grupo reactivo, que puede reaccionar con un grupo de un componente de la composición mediando formación de un enlace covalente. 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, escogiéndose el monómero entre el conjunto que se compone de aminoácidos, diaminas, oligómeros de diaminas con 1 a 5 unidades de repetición, sulfonamidas, sulfanilamida, así como poliaminas de más alto peso molecular. 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, realizándose que la modificación de la resina se lleva a cabo 18   mediante el recurso de que en primer lugar se prepara una resina haciendo reaccionar una composición, que al menos contiene: - por lo menos un alcohol plurivalente con por lo menos dos grupos hidroxilo, - por lo menos un poliéter-poliol que tiene un peso molecular de 400 a 8.000 g/mol, - por lo menos un ácido carboxílico monobásico y - por lo menos un ácido carboxílico pluribásico con por lo menos dos grupos de ácidos carboxílicos o respectivamente sus anhídridos, y la resina se hace reaccionar con un compuesto, que comprende por lo menos un grupo nitrogenado de carácter básico, eventualmente en una forma protegida, y por lo menos un grupo reactivo, que puede reaccionar con un grupo situado junto a la resina mediando formación de un enlace covalente. 13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, realizándose que el compuesto es un diisocianato. 14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, realizándose que la reacción de la resina con el diisocianato se lleva a cabo a un valor del pH de menos que 4. 15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 hasta 14, realizándose que la resina se reticula previamente con un diisocianato a un valor del pH de 7,0 a 7,5. 16. Resina, que es obtenible con un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 hasta 15. 17. Película de barniz, que es obtenible a partir de una emulsión de resina de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 8 mediante evaporación del disolvente acuoso. 19