Uso de una pareja de dispersante acrílico/espesante asociativo en una pintura alquídica para la mejora de la retención del brillo.

El uso, en una formulación de resina alquídica en una fase acuosa,

como agente para mejorar la retención delnivel de brillo de la película seca que resulta de la aplicación de dicha formulación, de una pareja agentedispersante/espesante, caracterizada por que:

- el agente dispersante es un copolímero del ácido (met)acrílico con un monómero oxialquilado que posee unafunción polimerizable y termina en hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,

- el espesante es un espesante asociativo que contiene al menos un grupo hidrofóbico que es un poliestirilfenilo,seleccionado preferentemente entre diestirilfenilo, triestirilfenilo, y las mezclas de los mismos, y que es muypreferentemente triestirilfenilo.

Uso de una pareja de dispersante acrílico/espesante asociativo en una pintura alquídica para la mejora de la retención del brillo

En líneas generales, una pintura acuosa está compuesta de agua, un pigmento orgánico o mineral, y un aglutinante polimérico que asegura en última instancia la cohesión entre todos los componentes mencionados de la pintura. Se conoce bien que el brillo de la película final de la pintura seca resulta de una buena dispersión del pigmento: por esta razón, los expertos en la materia han desarrollado aditivos que se conocen como "agentes dispersantes" y cuya función es asegurar que el pigmento se dispersa de una forma apropiada. Al mismo tiempo, la pintura también contiene aditivos cuya función es proporcionar al medio una viscosidad adecuada para su estabilidad en el envase, su transporte, la carga en una herramienta, y su aplicación: estos se denominan modificadores reológicos o espesantes.

Entre estos espesantes, los expertos en la materia conocen desde hace varios años una categoría particular de espesantes denominados "asociativos", en el sentido de que tienen al menos un monómero hidrofóbico que puede desarrollar interacciones denominadas asociativas y de ese modo espesar el medio en el que se añaden. Estas estructuras se han descrito de forma extensa en la bibliografía, en particular por J.E. Glass et al.; por ejemplo (I) J. Oil, Color Chemists Assn. (1984) , 67 (10) , 256; (II) Ibíd. (1984) , 67 (11) , 279; (III) Ibíd. (1986) , 69 (10) , 263; (IV) Ibíd. (1988) , 71 (10) , 315; (V) Prog. Org. Coatings (1989) , 17, 155- 173.) .

Todavía desde un punto de vista general, se conoce bien que los agentes dispersantes y los espesantes (en particular los asociativos) pueden desarrollar interacciones complejas con la pintura (véase el documento de Patente WO 93 09187) , así como dichos espesantes asociativos pueden interactuar con agentes tensioactivos, si los hubiera (véase el documento de Patente EP 0 905 1571) , lo que podría conducir a la degradación de las propiedades de la pintura, incluyendo en particular su reología y su brillo.

Estas condiciones existentes plantean el problema general y convencional de la elección de un sistema agente dispersante-espesante (asociativo) por el experto en la materia, que desea que aumente el brillo de la pintura, mientras que al mismo tiempo ajusta su reología. Este problema se agrava en los casos muy particulares de las pinturas acuosas cubiertas por la presente Solicitud, y también a través de las propiedades muy específicas cubiertas por el problema técnico de la misma Solicitud.

De entre las diversas categorías de pinturas basadas en agua, existe una que en la actualidad tiene una importancia muy particular: las "pinturas alquídicas". Este término se refiere bien a los poliésteres que resultan de la reacción de ácidos orgánicos con polioles, o bien a los denominados uretanos alquídicos que resultan de la condensación de polioles con grupos funcionales isocianato. Históricamente, las pinturas alquídicas se han fabricado en presencia de disolventes orgánicos, que constituyen la mayoría de la fase en la que la resina alquídica se dispersa. En la actualidad, la legislación internacional relativa a los residuos de compuestos orgánicos volátiles (Sbornik Prispevku – Mezinarodni Konference – Naterovich Homtach – 37ª – República Checa, 22-24 de mayo de 2006, 92-104) obliga al experto en la materia a decantarse por las pinturas alquídicas en una fase acuosa.

Para conseguirlo, se usan agentes tensioactivos cuya función es dispersar dicha resina alquídica en presencia de agua; también se usan los disolventes orgánicos, pero en menor extensión que antes, también para facilitar la dispersión de la resina en la fase acuosa. Estos son por lo tanto sistemas complejos, en los que la presencia no sólo de agentes tensioactivos, sino de disolventes orgánicos, constituye un obstáculo inicial para la identificación de una pareja óptima de agente dispersante/espesante asociativo.

Además, en el contexto de estos sistemas alquídicos basados en agua, si la obtención de un alto nivel de brillo es una necesidad importante, el mantenimiento de este nivel a medida que la película envejece también es una necesidad que debe satisfacer el experto en la materia. Incluso de forma más restrictiva, el mantenimiento del nivel del brillo de la película, dependiendo de cuándo se aplicó la pintura, es lo que constituye la necesidad más importante para el experto en la materia. Esta restricción refleja la realidad de la implementación de una pintura a una escala industrial. Se formula la pintura, aunque sin pretenderse que se aplique de forma inmediata: sin embargo, tanto si la pintura se aplica de forma inmediata, como si lo hace después de varias semanas de almacenamiento, lapelícula seca resultante debe exhibir el mismo nivel de brillo. Éste comportamiento se designa usando el término "retención del nivel de brillo".

Finalmente, la pintura alquídica basada en agua formulada de esta manera debe tener en cuenta el comportamiento reológico deseado por el experto en la materia. Este comportamiento se refleja mediante un valor de viscosidad Brookfield™, medido a 10 revoluciones por minuto y 25 °C, comprendido entre 4 000 mPa.s y 10 000 mPa.s. Este intervalo corresponde a un valor de compromiso que hace posible evitar la separación de fase, de sobrenadante o el fenómeno de sinéresis (a una viscosidad demasiado baja) , mientras que se asegura que la mezcla de aplicación se carga de forma adecuada, y que la película se distribuye o se mantiene de forma adecuada (las propiedades podrían empeorar si la viscosidad fuera demasiado elevada) .

De esta manera, el problema técnico cubierto por la presente Solicitud se traduce en la investigación de una pareja agente dispersante/espesante, para sistemas complejos que usan agentes tensioactivos y disolventes orgánicos, en formulaciones alquídicas basadas en agua particulares, para mejorar la propiedad de retención del nivel de brillo. La obtención de un elevado nivel de brillo inmediatamente después de la aplicación, y el mantenimiento del nivel en la película de pintura seca a medida que envejece y a medida que la pintura propiamente dicha envejece, también forma parte del problema técnico de la presente invención. La propuesta de una formulación alquídica basada en agua cuya viscosidad Brookfield™, medida a 10 revoluciones por minuto y 25 °C, esté entre 4 000 mPa.s y 10 000 mPa.s, constituye la última parte de dicho problema técnico.

Buscando una solución a este problema, el Solicitante ha desarrollado el uso de una formulación de resina alquídica basada en agua, como agente para proporcionar la retención del nivel de brillo de la película seca que resulta de la aplicación de dicha formulación, de una pareja agente dispersante/espesante caracterizada por que:

- el agente dispersante es un copolímero del ácido (met) acrílico con un monómero oxialquilado que posee una función polimerizable y termina en hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,

- el espesante es un espesante asociativo que contiene al menos un grupo hidrofóbico que es un poliestirilfenilo,

seleccionado preferentemente entre diestirilfenilo, triestirilfenilo, y las mezclas de los mismos, y que es muy

preferentemente triestirilfenilo.

De forma completamente sorprendente, la combinación de este agente dispersante y este espesante conduce a una mejora en la retención del nivel de brillo de la película seca de la pintura, mientras confiere la reología deseada a la formulación de la pintura (no existe separación de fase, ni de sobrenadante, ni sinéresis, buena carga en herramientas, buena distribución y mantenimiento satisfactorio de la aplicación) .

Como recordatorio, las siguientes estructuras (1) y (2) designan respectivamente el diestirilfenilo y el triestirilfenilo:

Los expertos en la materia ya conocen que tales estructuras se están incluyendo en espesantes asociativos, en el documento de Patente EP 1 425, 325 para la mejora de la compatibilidad de pigmentos, en los documentos de Patente EP 0 705 852 y EP 0 705 854 para la fabricación de modificadores reológicos que son eficaces a dosis bajas, y en el documento de Patente EP 1 806 386 para el mantenimiento de una buena viscosidad en presencia de una gran cantidad de pigmentos (que ya se había desvelado en el documento de Patente EP 1 425 325) .

Además,... [Seguir leyendo]

1. El uso, en una formulación de resina alquídica en una fase acuosa, como agente para mejorar la retención del nivel de brillo de la película seca que resulta de la aplicación de dicha formulación, de una pareja agente dispersante/espesante, caracterizada por que:

- el agente dispersante es un copolímero del ácido (met) acrílico con un monómero oxialquilado que posee una función polimerizable y termina en hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,

- el espesante es un espesante asociativo que contiene al menos un grupo hidrofóbico que es un poliestirilfenilo, seleccionado preferentemente entre diestirilfenilo, triestirilfenilo, y las mezclas de los mismos, y que es muy preferentemente triestirilfenilo.

2. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho agente dispersante es un copolímero del ácido acrílico con un monómero oxialquilado que posee una función polimerizable y termina en hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.

3. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que para dicho agente dispersante, el monómero oxialquilado posee de 5 a 150, preferentemente de 10 a 115 unidades de óxido de etileno y/o propileno.

4. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que para dicho agente dispersante, el monómero oxialquilado termina en hidrógeno o el grupo metilo.

5. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que para dicho agente dispersante, la función polimerizable del monómero oxialquilado es la función metacrilato.

6. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dicho agente dispersante exhibe un peso molecular entre 15 000 g/mol y 110 000 g/mol, preferentemente entre 20 000 g/mol y 60 000 g/mol.

7. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el espesante asociativo que contiene al menos un grupo hidrofóbico que es diestirilfenilo, triestirilfenilo o una mezcla de diestirilfenilo y triestirilfenilo, tiene la fórmula (I) :

R – OX1 – V – (OX2 – W) a – OX3 – R, en la que:

- V y W designan un enlace uretano, -a designa un número real entre 1 y 5,

- OX1, OX2 y OX3 designan grupos oxialquilados basados en etileno y/o basados en propileno,

- R designa un grupo hidrofóbico que es poliestirilfenilo, seleccionado preferentemente entre diestirilfenilo, triestirilfenilo, y las mezclas de los mismos, y que es muy preferentemente triestirilfenilo.

8. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que, para el espesante asociativo, el número de unidades de óxido de etileno y/o propileno en los grupos OX1 y OX3 está comprendido entre 2 y 100.

9. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que, para el espesante asociativo, el número de unidades de óxido de etileno y/o propileno en los grupos OX2 está comprendido entre 100 y 500.

10. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que, para el espesante asociativo, R designa un grupo hidrofóbico que es triestirilfenilo.

11. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el espesante asociativo exhibe un peso molecular entre 5 000 g/mol y 80 000 g/mol, preferentemente entre 5 000 g/mol y 40 000 g/mol.

12. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la resina alquídica se selecciona entre resinas de poliéster, poliuretanos, poliuretanos-poliéster y las mezclas de las mismas.

13. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que la formulación de la resina alquídica en una fase acuosa exhibe una viscosidad Brookfield™, medida a 25 °C y a 10 revoluciones/minuto, entre 4 000 y 10 000 mPa.s.

14. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que la formulación de la resina alquídica en una fase acuosa es una pintura, una laca, un esmalte o un barniz.

15. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa, que contiene, como agente para mejorar la retención del nivel de brillo de la película seca que resulta de la aplicación de dicha formulación, una pareja agente dispersante/espesante, caracterizada por que:

- el agente dispersante es un copolímero del ácido (met) acrílico con un monómero oxialquilado que posee una función polimerizable y termina en hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono,

- el espesante es un espesante asociativo que contiene al menos un grupo hidrofóbico que es un poliestirilfenilo, seleccionado preferentemente entre diestirilfenilo, triestirilfenilo, y las mezclas de los mismos, y que es muy preferentemente triestirilfenilo.

16. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada por que dicho agente dispersante es un copolímero del ácido acrílico con un monómero oxialquilado que posee una función polimerizable y termina en hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.

17. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 o 16, caracterizada por que para dicho agente dispersante, el monómero oxialquilado posee de 5 a 150, preferentemente de 10 a 115 unidades de óxido de etileno y/o propileno.

18. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizada por que para dicho agente dispersante, el monómero oxialquilado termina en hidrógeno o el grupo metilo.

19. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizada por que para dicho agente dispersante, la función polimerizable del monómero oxialquilado es la función metacrilato.

20. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizada por que dicho agente dispersante exhibe un peso molecular entre 15 000 g/mol y 110 000 g/mol, preferentemente entre 20 000 g/mol y 60 000 g/mol.

21. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizada por que dicho espesante exhibe la fórmula (I) :

R – OX1 – V – (OX2 – W) a – OX3 – R, en la que:

- V y W designan un enlace de uretano, -a designa un número real entre 1 y 5,

- OX1, OX2 y OX3 designan grupos oxialquilados basados en etileno y/o basados en propileno,

- R designa un grupo hidrofóbico que es poliestirilfenilo, seleccionado preferentemente entre diestirilfenilo, triestirilfenilo, y las mezclas de los mismos, y que es muy preferentemente triestirilfenilo.

22. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 21, caracterizada por que, para el espesante asociativo, el número de unidades de óxido de etileno y/o propileno en los grupos OX1 y OX3 está comprendido entre 2 y 100.

23. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 22, caracterizada por que, para el espesante asociativo, el número de unidades de óxido de etileno y/o propileno en el grupo OX2 está comprendido entre 100 y 500.

24. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 23, caracterizada por que, para el espesante asociativo, R designa un grupo hidrofóbico que es triestirilfenilo.

25. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 24, caracterizada por que el espesante asociativo exhibe un peso molecular entre 5 000 g/mol y 80 000 g/mol, preferentemente entre 5 000 g/mol y 40 000 g/mol.

26. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 25, caracterizada por que la resina alquídica se selecciona entre resinas de poliéster, poliuretanos, poliuretanos-poliésteres y las mezclas de las mismas.

27. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 26, caracterizada por que exhibe una viscosidad Brookfield™, medida a 25 °C y 10 revoluciones/minuto entre 4 000 y 10 000 mPa.s.

28. Una formulación de resina alquídica en una fase acuosa que contiene una pareja agente dispersante/espesante de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 27, caracterizada por que es una pintura, una laca, un esmalte o un barniz.