Barniz acuoso para la reducción de la emisión de formaldehido a partir de materiales de madera.

Barniz que contiene al menos dos copolímeros de acrilato como componentes,

una aminopolialquilenimina yagua, caracterizado por que como componentes están contenidos un copolímero de acrilato con una temperaturade formación de película mínima en el intervalo de -20ºC a 55ºC, y un segundo copolímero de acrilato con unatemperatura de formación de película mínima de 60ºC a 130ºC.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/062869.

Solicitante: Treffert Coatings GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Am Kirchberg 1 63754 Alzenau ALEMANIA.

Inventor/es: SCHOLL, FRANK, SCHOLZ, WOLFGANG, DR., NOLL,EBERHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08L33/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente uno terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de los derivados de tales polímeros.
  • C08L79/08 C08L […] › C08L 79/00 Composiciones de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace que contiene nitrógeno con o sin oxígeno o carbono solamente en la cadena principal, no previstos por los grupos C08L 61/00 - C08L 77/00. › Polimidas; Poliéster-imidas; Poliamida-imidas; Acidos de poliamida o similares precursores de poliimidas.
  • C09D133/00 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros.

PDF original: ES-2452475_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Barniz acuoso para la reducción de la emisión de formaldehido a partir de materiales de madera La invención se refiere a un barniz acuoso, el cual, en forma de un revestimiento sobre piezas moldeadas de materiales de madera, reduce la emisión de formaldehido a partir de éstos. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la reducción de la emisión de formaldehido a partir de materiales de madera, en particular en forma de tableros mediante la aplicación en superficie de un barniz acuoso.

Como alternativa económica y respetuosa con los recursos a la madera maciza, los materiales de madera han adquirido una gran importancia, en particular en la fabricación de muebles y como materiales de construcción, en particular para solados. Para la fabricación de piezas moldeadas a partir de materiales de madera, partes de madera o partículas de madera de diferentes maderas y de diferente dureza tales como tiras de madera, virutas de madera, harina de madera o fibras de madera, habitualmente con aglutinantes naturales o sintéticos y, habitualmente, bajo adición de aditivos tales como, en particular, ignífugos o materiales de carga, se prensan y endurecen para formar tableros o perfiles. A menudo, en calidad de aglutinantes se emplean pegamentos con contenido en formaldehido, en particular resinas aminoplásticas a base de urea o melamina o sus mezclas. Estas resinas se preparan mediante poliadición y policondensación de formaldehido con formadores de aminoplastos tales como urea o melamina o sus mezclas. Las propiedades adhesivas de estas resinas se pueden mejorar mediante el empleo de un exceso estequiométrico de formaldehido durante su síntesis. En las piezas de madera acabadas puede presentarse, por lo tanto, formaldehido libre, pero también el formaldehido se puede disociar mediante la descomposición de las resinas aminoplásticas bajo la influencia del calor y de la humedad. Este formaldehido libre contenido en las piezas de materiales de madera y el formaldehido liberado mediante disociación durante la vida útil del material de madera puede ser emitido al entorno.

Dado que formaldehido puede actuar como alérgeno o como co-alérgeno, es deseable minimizar la emisión de formaldehido al entorno.

Por lo tanto, ya se efectuaron diferentes esfuerzos para reducir la emisión de formaldehido a partir de piezas de materiales de madera. Así, de acuerdo con la patente EP 0 006 486 B1, tableros de conglomerado se pulverizan con disoluciones acuosas de urea. Un revestimiento de piezas de materiales de madera con mezclas a base de urea, hidrazina o hidrazidas (derivado/s) de azúcares reductores y aminas no volátiles se describe en la solicitud de patente JP 2002-273 145 A. En la solicitud de patente WO 1007/082 837 A1 se describe un procedimiento en el que en las tortas de virutas o de fibras utilizadas para la producción de materiales de madera se aplica sobre el material de madera prensado o sobre láminas utilizadas para el revestimiento de piezas de material de madera, una poliamina con al menos seis grupos amino primarios o secundarios, eventualmente en mezcla con aditivos o con urea.

Revestimientos de este tipo empeoran, sin embargo, la adherencia de revestimientos decorativos sobre las piezas de materiales de madera que se desean debido al, por lo demás, aspecto poco llamativo de estas piezas.

Particularmente en los denominados tableros PDL (“Printed Decorative Laminate” – “Laminados Decorativos Impresos”) en los que, a diferencia de laminados habituales con láminas decorativas impresas, el motivo decorativo se estampa directamente sobre un tablero de material de madera, es esencial una buena adherencia del revestimiento decorativo sobre el tablero de material de madera; sin embargo, el tratamiento que abarca también la superficie del material de madera puede conducir a irregularidades en la adherencia y en la óptica del producto barnizado, con lo que sufre sensiblemente la impresión de calidad de las superficies. Las propiedades ópticas tales como brillo, reflexión, distorsión de la imagen reflejada en superficies muy brillantes (“DOI” = en inglés “distinctness of image”) son indicadores muy sensibles para las irregularidades de la superficie. La adición de urea aumenta la sensibilidad a la humedad de materiales de madera, también las disoluciones de urea penetran sólo de manera insuficiente en el material de madera y conducen durante el secado, a menudo, a eflorescencias en las superficies. El uso de hidrazina está excluido por motivos toxicológicos.

Por lo tanto, existía la misión de encontrar un método para reducir la emisión de formaldehido a partir de piezas de materiales de madera que, por una parte, reduzca de manera clara y duradera la emisión de formaldehido a partir de piezas de materiales de madera al entorno y, por otra parte, no empeore o sólo lo haga de manera no esencial las posibilidades para el revestimiento decorativo de estas piezas, en particular mediante la aplicación de agentes de revestimiento, también en el caso de revestimiento, también en el caso de revestimientos de múltiples capas o

mediante la impresión directa.

Se encontró que un barniz a base de copolímeros de acrilato dispersados en agua con una adición de aminopolialquileniminas, el cual se aplica sobre la cara dorsal (es decir, la cara alejada de la cara de estampación) de laminados estampados directamente, reduce hasta en un 90% la emisión de formaldehido a partir de los tableros de materiales de madera tratados de esta manera.

Por “barniz” se entiende aquí, al igual que en el sector técnico, habitualmente un material de revestimiento líquido o en forma de pasta, eventualmente pigmentado, que aplicado sobre un fondo, proporciona un revestimiento de cubrición con propiedades decorativas protectoras y técnicas específicas.

Por lo tanto, la invención se refiere a un barniz tal como se describe en las reivindicaciones.

El secado del barniz de acuerdo con la invención tiene lugar, preferiblemente, por medios físicos, es decir, por coalescencia de las partículas de látex dispersadas en agua a partir del al menos un copolímero de acrilato por encima de la temperatura de formación de película mínima (“MFT” – siglas en alemán) del copolímero de acrilato utilizado o de la mezcla de dos o más copolímeros de acrilato, y expulsión y evaporación del agua según los mecanismos conocidos.

Como componentes para el barniz de acuerdo con la invención se emplean al menos dos copolímeros de acrilato, presentando un copolímero de acrilato una MFT en el intervalo de -20ºC a 55ºC, y un segundo, una MFT de 60ºC a 130ºC.

Otra forma de realización preferida resulta mediante el uso de al menos dos copolímeros de acrilato, empleándose un copolímero de estireno-acrilato C1 con una MFT en el intervalo de -20ºC a 55ºC y un compolímero de acrilalto C2 con una MFT en el intervalo de 60ºC a 130ºC. Las proporciones en masa de los dos copolímeros de acrilato, referidas a la masa total de todos los copolímeros de acrilato presentes en la mezcla, ascienden preferiblemente a 30% hasta 70% para el copolímero de estireno-acrilato C1 y a 70% hasta 30% para el copolímero de acrilato C2. El copolímero de acrilato C2 está preferiblemente exento de estireno.

Otra forma de realización preferida resulta del uso de tres copolímeros de acrilato, en donde, adicionalmente a los copolímeros C1 y C2 arriba mencionados, se emplea otro copolímero de acrilato C3 exento de estireno con una MFT en el intervalo de -25ºC a 40ºC. Las proporciones en masa de estos tres copolímeros en la masa total de los copolímeros ascienden entonces preferiblemente a 20% hasta 68% para el copolímero de estireno-acrialto C1, a 70% hasta 30% para el copolímero de acrilato C2 y a 2% hasta 15% para el copolímero de acrilato C3.

Además, se prefiere emplear en el barniz acuoso, referido a la masa de la mezcla de copolímeros de acrilato y aminoalquilenpoliimina, una proporción en masa de aminoalquilenpoliimina de 5% hasta 20%. En este caso, se ha manifestado favorable diluir la aminoalquilenpoliimina, antes de la adición a la dispersión de los copolímeros de acrilato, primeramente con agua, hasta una proporción en masa de sólidos menor que 50%. Parece ser que entonces se produce de forma más sencilla y uniforme la distribución en la dispersión de copolímeros de acrilato. La viscosidad más baja, condicionada por la dilución de un barniz producido conforme a este procedimiento puede aumentarse de manera sencilla a la medida deseada mediante la adición de agentes espesantes, por ejemplo a base de poliuretanos.

Se prefiere, además, emplear como aminoalquilenpoliimina un oligómero... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Barniz que contiene al menos dos copolímeros de acrilato como componentes, una aminopolialquilenimina y agua, caracterizado por que como componentes están contenidos un copolímero de acrilato con una temperatura 5 de formación de película mínima en el intervalo de -20ºC a 55ºC, y un segundo copolímero de acrilato con una temperatura de formación de película mínima de 60ºC a 130ºC.

2. Barniz según la reivindicación 1, caracterizado por que como componentes están contenidos un copolímero de estireno-acrilato C1 con una temperatura de formación de película mínima en el intervalo de -20ºC a 55ºC y un copolímero de acrilato C2 con una temperatura de formación de película mínima en el intervalo de 60ºC a 130ºC.

3. Barniz según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el copolímero de acrilato C2 está exento de estireno.

4. Barniz según la reivindicación 3, caracterizado por que las proporciones en masa, referidas a la masa total de todos los copolímeros de acrilato presentes en la mezcla, ascienden a 30% hasta 70% para el copolímero de estireno-acrilato C1 y a 70% hasta 30% para el copolímero de acrilato C2.

5. Barniz según la reivindicación 1, caracterizado por que como componentes están contenidos tres copolímeros de acrilato, un copolímero de estireno-acrilato C1 con una temperatura de formación de película mínima en el

intervalo de -20ºC a 55ºC, un copolímero de acrilato C2 con una temperatura de formación de película mínima en el intervalo de 60ºC a 130ºC y un copolímero de acrilato C3 exento de estireno con una temperatura de formación de película mínima en el intervalo de -25ºC a 40ºC.

6. Barniz según la reivindicación 5, caracterizado por que las proporciones en masa de los tres copolímeros de acrilato, referidas a la masa total de los copolímeros, ascienden a 20% hasta 68% para el copolímero de estirenoacrilato C1, a 70% hasta 30% para el copolímero de acrilato C2 y a 2% hasta 15% para el copolímero de acrilato C3.

7. Barniz según la reivindicación 1, caracterizado por que el barniz, referido a la masa de la mezcla de copolímeros de acrilato y aminoalquilenpoliimina, contiene una proporción en masa de aminoalquilenpoliimina de 5% a 20%.

8. Barniz según la reivindicación 1, caracterizado por que la aminoalquilenpoliimina es un oligómero o polímero con un grado de polimerización medio ponderal de 10 a 2500.

3.

9. Barniz según la reivindicación 8, caracterizado por que la aminoalquilenpoliimina es una diaminopolietilenimina.

10. Procedimiento para la producción de un barniz según la reivindicación 1, caracterizado por que en una mezcla de al menos dos copolímeros de acrilato, una aminopolialquilenimina y agua se dispersan aditivos, pigmentos y

materiales de carga.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado por que la aminoalquilenpoliimina, antes de la adición a la dispersión de los copolímeros de acrilato, se diluye primeramente con agua hasta una proporción en masa de sólidos menor que 50%.

4.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se homogeneízan pigmentos, materiales de carga y aditivos primeramente con al menos una parte de la aminoalquilenpoliimina, y por que a este homogeneizado se añade después una dispersión acuosa que contiene los al menos dos copolímeros de acrilato.

13. Uso de barnices según la reivindicación 1 para el revestimiento de piezas moldeadas de materiales de madera.

14. Uso según la reivindicación 13, para la reducción de la emisión de formaldehido a partir de los materiales de madera revestidos.


 

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