FORMULACIÓN PARA LA PROTECCIÓN SEMIPERMAMENTE DE SUPERFICIES Y SU USO.

Formulación para la protección semipermanente de superficies que contiene un componente macromolecular A con carga neta negativa y un componente macromolecular B con carga neta positiva en al menos un disolvente,

estando presente al menos un componente en forma de partículas látex y al menos uno de los componentes presenta un resto seleccionado del grupo constituido por grupos alquilo C4-C30, grupos alquilo C4-C18 al menos parcialmente fluorados, grupos silicona y mezclas de los mismos, y siendo la carga neta de al menos un componente dependiente del pH, de modo que en una zona parcial de la escala de pH los componentes A y B están en interacción de carga y en la zona de la escala de pH distinta de la zona parcial la interacción de carga entre los componentes A y B está incrementada

La presente invención se refiere a una formulación para la protección semipermanente de superficies que contiene un componente macromolecular A con carga neta negativa y un componente macromolecular B con carga neta positiva, estando los dos componentes en interacción de carga. La carga neta de al menos un componente es a este respecto dependiente del pH, de modo que en una zona parcial de la escala de pH la interacción de carga entre los componentes A y B se incrementa. Igualmente, la invención se refiere a una superficie con un recubrimiento semipermeable que puede producirse a partir de la formulación. La formulación conforme a la invención encuentra uso en especial para la protección de superficies en interiores y exteriores contra el ensuciamiento intencionado o la acción de la contaminación atmosférica. La formulación es especialmente adecuada como recubrimiento anti-graffiti.

Los graffiti no deseados no son solo un problema por puntos de vista estéticos, sino que también pueden dañar el substrato de muchos modos. Esto se refiere en especial medida a los graffiti que se aplican sobre edificios, especialmente sobre monumentos arquitectónicos. Prescindiendo de los efectos negativos sobre aspectos como la estética y la autenticidad, las interacciones de los graffiti afectan y perjudican la substancia del edificio. Este problema es especialmente agravante si se han utilizado materiales porosos como arenisca, ladrillo o mortero de cal. Estos absorben las tintas de los graffiti que solo pueden eliminarse entonces de forma extremadamente difícil. Además, los graffiti cierran los poros de los materiales. De este modo se impide el intercambio y transporte naturales del vapor del agua del edificio. Otro problema lo representan los posibles daños de la substancia del edificio por los procedimientos de limpieza necesarios.

Para evitar los peligros correspondientes para los edificios se utilizan como estado de la técnica capas barrera polímeras para la protección de las superficies. El técnico en la materia diferencia entre capas barrera permanentes y temporales. Las capas barrera permanentes se aplican una vez y están diseñadas para que los graffiti permanezcan en su superficie y debido a una baja energía superficial se adhieran solo débilmente. De este modo pueden eliminarse de nuevo manteniendo la capa barrera. Por la moderna química de superficies límite se conocen distintas posibilidades de acceso a energías superficiales bajas. Es importante un grado de cubrimiento lo mayor posible con secuencias de cadenas o unidades estructurales moleculares que porten grupos alquilo y más largos, cadenas alquílicas prefluoradas o restos basados en silicona. Las capas barrera permanentes contra graffitis tienen el inconveniente de que solo pueden eliminarse con gran costo y el riesgo de daños para el substrato. Además las capas barrera permanentes con baja energía superficial habituales sellan el substrato del edificio frente al transporte de vapor de agua. Esto conduce en materiales porosos a los mismos problemas que generan los propios graffiti.

Al contrario que las capas barrera permanentes las capas barrera temporales se utilizan como capas sacrificiales. Ciertamente estas impiden que la tinta penetre en el substrato del edificio. Para la limpieza estas capas deben sin embargo eliminarse junto con el grafiti encima o dentro de ellas. Para otra protección contra grafitis es necesario entonces una capa barrera. Esto implica trabajo y es costoso.

En el documento WO 2005/007762 A1 se describe una dispersión híbrida de poliuretano-polímero con propiedades superficiales mejoradas, un procedimiento para su preparación así como su uso.

La base de datos WPI Week 200604 AN 2006-030147 corresponde al documento CNA-1 651 530 y describe una pintura fluorada con baja energía superficial que se aplica mediante recubrimiento por electroforesis así como su fabricación.

Ha sido por consiguiente cometido de la presente invención proporcionar una formulación para la protección de superficies en interiores y exteriores que ofreciera una protección permanente bajo condiciones ambientales habituales pero que pudiera eliminarse bajo condiciones definidas sin daños para la superficie de manera sencilla y moderada.

Este cometido se resuelve mediante la formulación con las características de la reivindicación 1 y la superficie con un recubrimiento semipermeable con las características de la reivindicación 15. Las otras reivindicaciones subordinadas muestran variantes ventajosas. En las reivindicaciones 16-17 se especifican usos conforme a la invención.

Conforme a la invención se proporciona una formulación que contiene un componente macromolecular A con carga neta negativa y un componente macromolecular B con carga neta positiva en al menos un disolvente. Al menos uno de los dos componentes se presenta a este respecto en forma de partículas de látex. Además, al menos uno de los dos componentes contiene un resto seleccionado del grupo constituido por grupos alquilo C4-C30, en especial grupos alquilo C4-C18, grupos alquilo C4-C18 al menos parcialmente fluorados, en especial grupos alquilo C4-C10 fluorados, grupos silicona y mezclas de los mismos. Un punto esencial de la presente invención es a este respecto que la carga neta de al menos un componente es dependiente del pH, de modo que en una zona parcial de la escala de pH los componentes A y B interaccionan y en la zona restante de la escala de pH la interacción de carga entre los componentes A y B se incrementa. Así, por ejemplo podría existir la interacción de carga en una zona de pH de 0 a 12, mientras que en la zona de pH de 12 a 14, es decir en la zona alcalina de la escala de pH, estaría incrementada. Esto posibilita que una capa de esta formulación sea resistente bajo las condiciones ambientales habituales, mientras que por tratamiento con disolventes alcalinos puede eliminarse de manera sencilla y moderada.

La presente invención se basa por consiguiente en al menos dos componentes A y B estructurados macromolecularmente que se combinan entre sí en una formulación y que mediante cargas electrostáticas complementarias interaccionan atractivamente entre sí de modo duradero de modo que se hacen insolubles en agua. El componente macromolecular A porta por consiguiente una carga neta negativa, el componente B una carga neta positiva.

A estos componentes básicos A y B pueden añadirse otras substancias de bajo peso molecular o macromoleculares que son conocidas por el técnico en la materia como componentes de pinturas. Tales substancias son p.ej. reguladores del pH, como aminas o ácidos orgánicos e inorgánicos, tensioactivos, antiespumantes, biocidas, absorbentes de UV o aditivos de hidrofobización. Los aditivos tienen también la función de impedir en solución acuosa la formación de complejos de los componentes A y B. Después de la aplicación de la formulación sobre un substrato mineral se forma una capa de protección coherente con baja energía superficial que es impermeable para el agua líquida pero permeable para vapor de agua. Esta capa de protección es bajo condiciones ambientales duradera como pintura de exteriores. La temperatura de transición vítrea de los polímeros en película se encuentra por debajo de 20ºC.

Mientras que bajo condiciones ambientales las cargas netas de los componentes A y B son complementarias y por lo tanto atractivas, mediante la incorporación de grupos electrolitos débiles en el intervalo ácido o en el básico esto ya no es el caso a partir de un determinado valor umbral del pH. Por grupos electrolitos débiles se denominan restos químicos, en especial ácidos débiles y bases débiles, que están presentes en agua como grupos cargados solo en una parte del intervalo de pH de 2-12. Los ácidos débiles se presentan solamente en forma cargada por encima de un valor crítico del pH, las bases débiles solamente por debajo de un valor crítico del pH. Los componentes A y B de la presente invención están compuestos químicamente de tal modo que uno de los dos componentes pierda tanto su carga neta negativa, p.ej. a un valor del pH por debajo de < 4 o pierda tanto su carga neta positiva, p.ej. a un valor del pH > 10, que la interacción atractiva entre los componentes A y B se haga demasiado pequeña para impedir el desprendimiento de la capa de protección mediante una formulación de limpieza, preferiblemente un medio basado un agua ajustado al pH adecuado. Una dependencia del pH de la carga neta positiva del componente B se consigue porque contiene o bien grupos básicos débiles o bien un número de grupos ácidos débiles al menos equivalente en presencia...

1. Formulación para la protección semipermanente de superficies que contiene un componente macromolecular A con carga neta negativa y un componente macromolecular B con carga neta positiva en al menos un disolvente, estando presente al menos un componente en forma de partículas látex y al menos uno de los componentes presenta un resto seleccionado del grupo constituido por grupos alquilo C4-C30, grupos alquilo C4-C18 al menos parcialmente fluorados, grupos silicona y mezclas de los mismos, y siendo la carga neta de al menos un componente dependiente del pH, de modo que en una zona parcial de la escala de pH los componentes A y B están en interacción de carga y en la zona de la escala de pH distinta de la zona parcial la interacción de carga entre los componentes A y B está incrementada.

2. Formulación conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque el componente A está compuesto por monómeros A1 seleccionados del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

o una sal del mismo, R6 = R4 o R5, y por monómeros A2 seleccionados del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

R1 = alquilo C1-C20, alquilarilo C1-C20, que puede estar substituido con fluoroalquilo, grupos silano, siloxano, éster, amida, uretano, éter, tioéter, disulfuro, epoxi o insaturados, R2 = H, alquilo C1-C20, alquilarilo C1-C20, que puede estar substituido con fluoroalquilo, grupos silano, siloxano, éster, amida, uretano, éter, tioéter, disulfuro, epoxi o insaturados, y dado el caso por monómeros A3 seleccionados del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

3. Formulación conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el monómero A1 está seleccionado del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

con n = 2 ó 3 y R4 = H o CH3.

4. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el componente A está formado por al menos 80% en peso de los monómeros A1 y A2.

5. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el componente B está compuesto por monómeros B1 seleccionados del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

y por monómeros B2 seleccionados del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

con

R1 = alquilo C1-C20, alquilarilo C1-C20, que puede estar substituido con fluoroalquilo, grupos silano, siloxano, éster, amida, uretano, éter, tioéter, disulfuro, epoxi o insaturados,

R2 = H, alquilo C1-C20, alquilarilo C1-C20, que puede estar substituido con fluoroalquilo, grupos silano, siloxano, éster, amida, uretano, éter, tioéter, disulfuro, epoxi o insaturados,

y dado el caso por monómeros A3 seleccionados del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

con R4 = H o CH3, R5 = resto orgánico.

6. Formulación conforme a la reivindicación precedente, caracterizada porque el monómero B1 como grupo cargado catiónicamente porta el siguiente grupo:

N+R7R8R9X

en el que los restos R7, R8, R9 están seleccionados independientemente entre sí del grupo constituido por H, alquilo C1-C20, alquilarilo C1-C20, que puede estar substituido con fluoroalquilo, grupos silano, siloxano, éster, amida, uretano, éter, tioéter, disulfuro, epoxi o

-

insaturados, y X- está seleccionado del grupo constituido por Cl-, Br-, NO3-, SO42-, CH3OSO3 , C2H5OSO3-, CH3SO3-, H2PO4-, HPO42-, PO43-, CO32-, CF3COO-, HCOO-, CH3COO-, C2H5COO-, lactato, tartrato y citrato.

7. Formulación conforme a la reivindicación precedente, caracterizada porque el monómero B1 está seleccionado del grupo constituido por

**(Ver fórmula)**

en el que los restos R7, R8, R9, R10 están seleccionados independientemente entre sí del grupo constituido por alquilo C1-C20, alquilarilo C1-C20, que puede estar substituido con fluoroalquilo, grupos silano, siloxano, éster, amida, uretano, éter, tioéter, disulfuro, epoxi o insaturados, y

-

X- está seleccionado del grupo constituido por Cl-, Br-, NO3-, SO42-, CH3OSO3 , C2H5OSO3-, CH3SO3-, H2PO4-, HPO42-, PO43-, CO32-, CF3COO-, HCOO-, CH3COO-, C2H5COO-, lactato, tartrato y citrato y m = 2 a 12.

8. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el componente B está formado por al menos 80% en peso de los monómeros B1 y B2.

9. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los componentes A y B independientemente entre sí poseen un peso molecular de al menos 5000 g/mol.

10. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la interacción de carga entre los componentes A y B se incrementa a un pH > 10 o a un pH < 4.

11. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el contenido de polímero asciende a al menos 5 a 60% en peso.

12. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el disolvente es agua.

13. Formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la formulación contiene otros aditivos.

14. Formulación conforme a la reivindicación precedente, caracterizada porque los aditivos están seleccionados del grupo constituido por reguladores del pH, tensioactivos, antiespumantes, biocidas, absorbentes de UV, aditivos de hidrofobización y sus mezclas.

15. Superficie de fachadas interiores o exteriores o de accesorios figurativos o no figurativos con un recubrimiento semipermeable que pueda producirse a partir de una formulación conforme a una de las reivindicaciones precedentes.

16. Uso de la formulación conforme a una de las reivindicaciones 1-14 para la protección de superficies en interiores y exteriores frente a ensuciamientos intencionados o la acción de la contaminación atmosférica.

17. Uso de la formulación conforme a la reivindicación precedente como recubrimiento anti-graffiti.