UTILIZACIÓN DE UN SOL ORGÁNICO DE CERIO EN LAS PINTURAS, PARTICULARMENTE LOS LASURES Y BARNICES.

Utilización en una composición de tipo pintura, como aditivo que mejora la durabilidad de la composición,

de un sol orgánico de cerio que consiste en partículas de cerio en forma de aglomerados de cristalitos cuyo d80 es a lo sumo igual a 10 nanometros, en un sistema ácido anfífilo y en una fase orgánica, comprendiendo el sistema ácido anfífilo al menos un ácido de 11 a 15 átomos de carbono, el cual presenta al menos una ramificación en posición alfa, beta, gamma o delta del átomo portador del hidrógeno ácido

La presente invención se refiere a la utilización de un sol orgánico de cerio en pinturas, especialmente en lasures o barnices.

Numerosas sustancias se utilizan actualmente en la industria del mueble, de la marquetería, del parqué y de la construcción para proteger la madera de las degradaciones debidas a la luz y especialmente a la intemperie. Se sabe que los rayos UV combinados con el agua y el oxígeno tienen por efecto el decolorarla rápidamente. Además, cuando la madera se utiliza de forma muy particular en el exterior, es también necesario protegerla contra el desarrollo de algas, hongos y diversos microorganismos.

Las pinturas y especialmente los lasures y los barnices se utilizan corrientemente para este tipo de protección de la madera.

Sin embargo, los lasures y los barnices conocidos, que son fórmulas complejas a base de productos orgánicos como, por ejemplo, los complejos de isocianatos, de productos minerales como los óxidos de hierro o, también, de aditivos protectores como los absorbentes de UV (benzotriazoles por ejemplo), presentan una durabilidad o un efecto de protección frente a los UV que no es totalmente satisfactorio. En efecto, los absorbentes orgánicos de UV se pueden degradar con el tiempo, pueden migrar en superficie o ser lavados por la intemperie. Los absorbentes minerales de UV conocidos, como los dióxidos de titanio, requieren ser utilizados en concentraciones suficientemente elevadas para que sean eficaces frente a los UV, pero el aumento de concentración se hace en detrimento de la transparencia, de la resistencia al agua o de la resistencia mecánica del barniz o del lasur. Además, se observa un desarrollo cada vez más importante de las formulaciones reticulables con los UV. Así pués, los absorbentes orgánicos de UV pueden bloquear la reticulación de las formulaciones durante su aplicación sobre la madera.

Por tanto, existe la necesidad de pinturas y lasures o barnices con una durabilidad más elevada. Esta necesidad existe no sólo en la industria de la madera como se ha indicado anteriormente, sino también en otros sectores como en cosmética, en la protección de tintas, de pigmentos fotosensibles o más generalmente de cualquier volumen situado detrás de una superficie que requiere ser protegida de las acciones perniciosas de los UV, del agua o del oxígeno o de uno de estos elementos.

El objeto de la invención es por tanto mejorar esta durabilidad.

A este fin, la invención se basa en la utilización de un sol orgánico de cerio en una composición de tipo pintura, especialmente lasur o barniz, como aditivo que mejora la durabilidad de la composición, consistiendo este sol orgánico en partículas de cerio en forma de aglomerados de cristalitos, cuyo d80 es a lo sumo igual a 10 nanometros, en un sistema ácido anfífilo y en una fase orgánica, comprendiendo el sistema ácido anfífilo al menos un ácido de 11 a 50 átomos de carbono que presenta al menos una ramificación en alfa, beta, gama o delta del átomo portador del hidrógeno ácido.

Las composiciones que incorporan un sol de este tipo presentan una resistencia al agua y una resistencia mecánica mejoradas, lo que aumenta así su duración de vida o la duración de su presencia sobre el sustrato que protegen. También, se puede aumentar su resistencia al envejecimiento.

Además de esto, la utilización de un sol según la invención permite conservar estas ventajas incluso en las composiciones reticulables con los UV.

Otras características, detalles y ventajas de la invención surgirán de forma aún más completa con la lectura de la descripción siguiente, así como de los diversos ejemplos concretos destinados a ilustrarla.

En la presente descripción el término “pintura” se emplea para designar un revestimiento de naturaleza polimérica depositado sobre un sustrato y, más exactamente, las pinturas orgánicas propiamente dichas, los barnices y los lasures. Los términos “lasure” y “barniz” tienen el sentido habitual en el sector técnico aquí concernido. Para el lasur se precisará que se trata generalmente de una formulación o composición transparente o semitransparente aplicada sobre la madera y destinada a protegerla, y cuyo contenido en extracto seco puede ser del orden de 10% en peso o del orden de 40% a 50% en peso según que se trate de un lasur primario o de acabado. Para el barniz se trata de una formulación o una composición más concentrada que el lasur.

Así, como composiciones a las que se refiere la presente invención se pueden citar las pinturas a base de las resinas siguientes: resinas alquílicas de las que la más corriente se denomina gliceroftálica; las resinas modificadas con aceite largo o corto; las resinas acrílicas derivadas de ésteres del ácido acrílico (metílico o etílico) y metacrílico, copolimerizadas eventualmente con acrilato de etilo, de 2-etilhexilo o de butilo; las resinas vinílicas como, por ejemplo, el acetato de polivinilo, el cloruro de polivinilo, el butiral polivinílico, el formal polivinílico y los copolímeros cloruro de vinilo y acetato de vinilo o cloruro de vinilideno; las resinas aminoplásticas o fenólicas, muy frecuentemente modificadas; las resinas de poliésteres, las resinas poliuretánicas; las resinas epoxídicas; las resinas de siliconas; las resinas celulósicas o nitrocelulósicas.

La invención se refiere a las pinturas, especialmente a los barnices o los lasures, en su utilización sobre un sustrato de madera en la industria de la madera, pero también sobre otros sustratos, por ejemplo en la industria cosmética o en la del automóvil.

La expresión “sol de cerio” o “dispersión coloidal de cerio” designa cualquier sistema constituido por finas partículas sólidas de un compuesto de cerio, de dimensiones coloidales, en suspensión en una fase líquida, pudiendo contener además dichas partículas eventualmente cantidades residuales de iones ligados o absorbidos tales como, por ejemplo, iones acetato o de amonio. Por dimensiones coloidales se entienden dimensiones comprendidas entre aproximadamente 1 nm y aproximadamente 500 nm. Se observará que en una dispersión de este tipo el cerio se puede encontrar o bien totalmente en forma de coloides, o bien simultáneamente en forma de iones o en forma de coloides.

El cerio se presenta en el sol generalmente en forma de óxido y/o de óxido hidratado (hidróxido) de cerio, estando principalmente el cerio en forma de cerio IV. Por ejemplo, el contenido en cerio III con relación al cerio IV (contenido expresado por la relación atómica CeIII/Ce total) es preferentemente de a lo sumo 5%, más particularmente de a lo sumo 1% y todavía más particularmente de a lo sumo 0,5%.

Las partículas del sol de cerio tienen preferentemente un tamaño de a lo sumo 200 nm, más particularmente de a lo sumo 100 nm.

Aquí y para el conjunto de la descripción, la granulometría se determina por microscopía electrónica de transmisión (MET), de manera clásica, sobre una muestra previamente secada sobre una membrana de carbono soportada por una rejilla de cobre.

El sol o la dispersión de cerio utilizada en la presente invención es un sol o una dispersión orgánica. Es decir que la fase líquida es una fase orgánica.

Como ejemplo de fase orgánica, se pueden citar los hidrocarburos alifáticos tales como hexano, heptano, octano, nonano, los hidrocarburos cicloalifáticos inertes tales como ciclohexano, ciclopentano, cicloheptano, los hidrocarburos aromáticos tales como benceno, tolueno, etilbenceno, los xilenos, los naftenos líquidos. Son igualmente convenientes los cortes petrolíferos de tipo Isopar o Solvesso

(marcas depositadas por la sociedad EXXON), especialmente Solvesso 100 que contiene esencialmente una mezcla de metiletil-benceno y trimetil-benceno, el Solvesso 150 que contiene una mezcla de alquilbencenos, especialmente de dimetilbenceno y tetrametilbenceno, y el isopar que contiene esencialmente hidrocarburos iso- y ciclo-parafínicos de C-11 y C-12.

Para la fase orgánica se pueden emplear igualmente hidrocarburos clorados tales como el clorobenceno o diclorobenceno, el clorotolueno. Se pueden considerar los éteres así como las cetonas alifáticas y cicloalifáticas como, por ejemplo, el éter de diisopropilo, el éter de dibutilo, la metiletilcetona, la metilisobutilcetona, la diisobutilcetona, el óxido de mesitilo.

Se pueden considerar los ésteres, pero presentan el inconveniente de... [Seguir leyendo]

1. Utilización en una composición de tipo pintura, como aditivo que mejora la durabilidad de la composición, de un sol orgánico de cerio que consiste en partículas de cerio en forma de aglomerados de cristalitos cuyo d80 es a lo sumo igual a 10 nanometros, en un sistema ácido anfífilo y en una fase orgánica, comprendiendo el sistema ácido anfífilo al menos un ácido de 11 a 15 átomos de carbono, el cual presenta al menos una ramificación en posición alfa, beta, gamma o delta del átomo portador del hidrógeno ácido.

2. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas del sol de cerio tienen un tamaño de a lo sumo 200 nanometros.

3. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas del sol de cerio tienen un tamaño 10 de a lo sumo 100 nanometros.

4. Utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sol de cerio comprende partículas de cerio en forma de aglomerados de cristalitos cuyo d80 es a lo sumo igual a 8 nanometros.

5. Utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el 80% (en masa) de los 15 aglomerados comprende de 3 a 4 cristalitos.

6. Utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la relación molar entre el

o los ácidos del sistema anfífilo y el elemento cerio está comprendido entre 1/5 y 4/5.

7. Utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sistema ácido anfífilo contiene ácido isoesteárico.

8. Utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el contenido en cerio en la composición, expresado en óxido de cerio, es a lo sumo 25%, preferentemente a lo sumo 3% en peso en relación con el conjunto de la composición.

9. Utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición es una composición, especialmente un lasur, reticulable con los UV.