Composición de agente aglutinante acuosa.

Composición de agente aglutinante acuosa que contiene

a) al menos un polímero en emulsión que contiene como componentes monómeros un (met)acrilato dealquilo con 1 a 8 átomos de carbono,

un compuesto aromático vinílico con hasta 20 átomos de carbono, omezclas de los mismos,

b) al menos una resina alquídica hidrosoluble con un peso molecular promedio en peso entre 5000 y 40 000Da, así como

c) al menos una resina alquídica con un peso molecular promedio en peso mayor que 100 000 Da en formade una emulsión acuosa, caracterizado porque el contenido en producto sólido de la mezcla de (a), (b) y (c)es menor que un 60 % en peso.

Composición de agente aglutinante acuosa La presente invención se refiere a una composición de agente aglutinante acuosa, que se puede emplear como componente en pinturas, en especial para pinturas de brillo elevado (esmaltes altamente brillantes) .

Los agentes aglutinantes para pinturas se pueden clasificar habitualmente en dos grupos: en sistemas que contienen disolventes o sistemas con agua como disolvente o medio dispersante.

Al primer grupo pertenece, entre otras, la parte predominante de aglutinantes alquídicos; al segundo pertenecen, entre otras, las dispersiones de acrilato.

Por motivos de política medioambiental, el primer grupo está en el punto de mira, y por lo tanto sería deseable una 10 reconversión a sistemas basados en agua con fracción reducida de compuestos orgánicos (contenido en VOC) .

La EP 1 382 663 da a conocer productos emulsionables en agua, o bien diluibles en agua. Los aceites o las resinas alquídicas diluibles en agua se hacen reaccionar con anhídridos cíclicos con insaturación olefínica.

La EP 874 875 da a conocer una composición de agente aglutinante híbrido a base de agua, así como su empleo como componente en una mezcla de pintura o esmalte, poseyendo la composición de agente aglutinante híbrido una 15 fracción de contenido anhidro de un 60 a un 95 % en peso.

La DE 3 427 647 da a conocer una masa de revestimiento acuosa constituida por una resina acuosa y partículas de resina insolubles en agua, ascendiendo la proporción ponderal de producto sólido de la resina acuosa respecto a las partículas de resina insolubles en agua a 99/1 - 40/60. Las masas de revestimiento dadas a conocer se emplean como esmaltes de cochura.

No obstante, estas composiciones del estado de la técnica tienen el inconveniente de no corresponder los requisitos deseados respecto a brillo y lisura superficial.

Por lo tanto, la tarea de la invención consistía en el desarrollo de una composición acuosa de agente aglutinante para pinturas, en especial para esmaltes de brillo elevado, así como su obtención y formulación, que se distinguen por un brillo muy elevado y una turbidez reducida, con poder cubriente simultáneamente elevado.

Según la invención, el problema se solucionó mediante una composición acuosa de agente aglutinante, que contiene a) al menos un polímero en emulsión que contiene como componentes monómeros un (met) acrilato de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, un compuesto aromático vinílico con hasta 20 átomos de carbono, o mezclas de los mismos,

b) al menos una resina alquídica hidrosoluble con un peso molecular promedio en peso entre 5000 y 40 000 30 Da, así como c) al menos una resina alquídica con un peso molecular promedio en peso mayor que 100 000 Da en forma de una emulsión acuosa, caracterizado porque el contenido en producto sólido de la mezcla de (a) , (b) y (c) es menor que un 60 % en peso.

Los polímeros en emulsión preferentes contienen además compuestos de la fórmula general I

o II;

o mezclas de los mismos; donde R1 representa un átomo de H o un grupo metilo, R2 representa un átomo de H o un grupo hidrocarburo

alifático o aromático con 1 a 20 átomos de carbono, y n representa un número entero de 3 a 15, y de modo especialmente preferente de 4 a 12. Preferentemente, el copolímero en emulsión (a) está constituido en total por

a) un 40 a un 99, 5 % en peso de monómeros principales, seleccionados a partir de

(met) acrilatos de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, compuestos aromáticos vinílicos con hasta 20 átomos de carbono, b) un 0, 5 a un 30 % en peso de monómeros de la fórmula I o II, c) un 0 a un 50 % en peso de otros monómeros.

El copolímero en emulsión está constituido de modo especialmente preferente por a) un 50 a un 98 % en peso de monómeros principales, b) un 2 a un 20 % en peso de monómeros de la fórmula I o II, y c) un 0 a un 40 % en peso de otros monómeros.

De modo muy especialmente preferente, el copolímero en emulsión está constituido por a) un 60 a un 97 % en peso de monómeros principales, b) un 3 a un 15 % en peso de monómeros de la fórmula I o II, y c) un 0 a un 30 % en peso de otros monómeros.

Como monómeros principales se deben citar, por ejemplo, (met) acrilatos de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, como metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de n-, iso- o terc-butilo, acrilato de etilo y acrilato de 2etilhexilo.

En especial también son apropiadas mezclas de (met) acrilatos de alquilo.

Como compuestos aromáticos vinílicos entran en consideración viniltolueno, a- y p-metilestireno, a-butilestireno, 4-nbutilestireno, 4-n-decilestireno, y preferentemente estireno. Monómeros principales preferentes son los (met) acrilatos de alquilo, en especial los (met) acrilatos de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, compuestos aromáticos vinílicos con hasta 20 átomos de carbono, en especial estireno, y

mezclas de los anteriores monómeros. Otros monómeros son, por ejemplo, monómeros que contienen grupos hidroxilo, en especial los (met) acrilatos de hidroxialquilo con 1 a 10 átomos de carbono, (met) acrilamida, ácidos con insaturación etilénica, en especial ácidos carboxílicos, como ácido (met) acrílico o ácido itacónico y sus anhídridos, ácidos dicarboxílicos y sus anhídridos, o semiésteres, por ejemplo ácido maleico, ácido fumárico y anhídrido de ácido maleico.

El copolímero en emulsión tiene preferentemente una temperatura de transición vítrea Tg menor que 50ºC, preferentemente menor que 40ºC, de modo especialmente preferente menor que 30ºC.

En este caso se entiende por temperatura de transición vítrea TG la "mid-point temperature" determinada según ASTM D 3418-82 mediante termoanálisis diferencial (DSC) (véase Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 5 5ª edición, volumen A 21, VCH Weinheim 1992, página 169, así como Zosel, Farbe und Lack 82 (1976) , páginas 125-134, véase también DIN 53765) .

Según Fox (véase Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4ª edición, tomo 19, Weinheim (1980) , páginas 17, 18) se puede estimar la temperatura de transición vítrea TG. Para la temperatura de transición vítrea de polímeros mixtos ligeramente reticulados, o bien no reticulados, con grandes pesos moleculares, es válido en buena aproximación:

significando X1, X2, …., Xn las fracciones másicas de monómeros 1, 2, …..n, y Tg1, Tg2, …., Tgn las temperaturas de transición vítrea de los polímeros constituidos respectivamente sólo por uno de los monómeros 1, 2, …., n en grados Kelvin. Estos últimos son conocidos, por ejemplo, por Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistr y , VCH, 5ª ed.

Weinheim, vol. A 21 (1992) , página 169, o por J. Brand-rup, E. H. Immergut, Polymer Handbook 3ª ed, J. Wiley, New York 1989.

El tamaño de partícula promedio en volumen (según fraccionado hidrodinámico (HDF) , descrito en G. R. McGowan,

M. A. Langhorst, J. Coll. And Interface Sci. 89, 1 (1982) 92-104) del polímero en emulsión (a) asciende a < 500 nm, preferentemente < 200 nm, y de modo especialmente preferente < 100 nm.

Se entiende por una resina alquídica un poliéster que está esterificado con un aceite desecante, un ácido graso o similares (U. Poth, Polyester und Alkydharze, Vincentz Network 2005) .

Se entiende por la resina alquídica (b) una disolución de resina alquídica diluible en agua, en caso dado tras neutralización, basada en una resina alquídica con índice de ácido suficientemente elevado, preferentemente 30-65 mg de KOH/g de resina alquídica sólida, y un peso molecular promedio en peso de > 5000 y < 40000 Da,

preferentemente > 8000 y < 35000 Da, y de modo especialmente preferente > 10000 y < 35000 Da.

La resina alquídica (c) es una emulsión alquídica acuosa con un tamaño de partícula promedio en volumen (tras fraccionado hidrodinámico) < 200 nm, preferentemente < 100 nm, y un peso molecular promedio en peso > 100000 Da, en especial > 500000 Da.

El componente (c) es completamente soluble en disolventes orgánicos, como por ejemplo THF (tetrahidrofurano) y 30 filmógeno a temperatura ambiente.

Se entiende por resinas alquídicas (b) , a modo de ejemplo, los productos WorleeSol® 61 A, WorleeSol® 61 E, WorleeSol® 65A, Synthalat® W 46 o Synthalat® W48. Ventajosamente se emplea Synthalat® W46 o Synthalat® W48.

A modo de ejemplo, se entiende por el componente (c) la resina alquídica Worleesol® E 150 W.

La obtención del copolímero en emulsión se puede efectuar ventajosamente de modo conocido... [Seguir leyendo]

1. Composición de agente aglutinante acuosa que contiene a) al menos un polímero en emulsión que contiene como componentes monómeros un (met) acrilato de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, un compuesto aromático vinílico con hasta 20 átomos de carbono, o 5 mezclas de los mismos,

b) al menos una resina alquídica hidrosoluble con un peso molecular promedio en peso entre 5000 y 40 000 Da, así como c) al menos una resina alquídica con un peso molecular promedio en peso mayor que 100 000 Da en forma de una emulsión acuosa, caracterizado porque el contenido en producto sólido de la mezcla de (a) , (b) y (c) 10 es menor que un 60 % en peso.

2. Composición de agente aglutinante acuosa según la reivindicación 1, caracterizada porque la resina alquídica (b) presenta un índice de ácido entre 30 y 65 mg de KOH/g.

3. Composición de agente aglutinante acuosa según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque los compuestos aromáticos vinílicos son seleccionados a partir del grupo viniltolueno, a- y p-metilestireno, a-butilestireno, 4-n15 butilestireno, 4-n-decilestireno o estireno.

4. Composición de agente aglutinante acuosa según la reivindicación 3, caracterizada porque el (met) acrilato de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono es seleccionado a partir del grupo metacrilato de metilo, acrilato de n-, iso- o terc-butilo, acrilato de etilo o acrilato de 2-etilhexilo, o mezclas de los mismos.

5. Composición de agente aglutinante acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el 20 polímero en emulsión (a) contiene (i) un 3 a un 15 % en peso de monómeros de la fórmula I

o mezclas de los mismos;

donde R1 representa un átomo de H o un grupo metilo, R2 representa un átomo de H o un grupo hidrocarburo alifático o aromático con 1 a 20 átomos de carbono, y n representa un número entero de 3 a 15,

(ii) un 40 a un 97 % en peso de un (met) acrilato de alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, un compuesto 30 aromático vinílico con hasta 20 átomos de carbono, o sus mezclas, y

(iii) un 0 a un 50 % en peso de otros monómeros.

6. Composición de agente aglutinante acuosa según la reivindicación 5, caracterizada porque R2 representa un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono.

7. Composición de agente aglutinante acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la temperatura de transición vítrea del copolímero en emulsión (a) es menor que 50ºC.

8. Composición de agente aglutinante acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el tamaño de partícula promedio en volumen del componente (c) asciende a < 200 nm.

9. Composición de agente aglutinante acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el tamaño de partícula promedio en volumen del componente (a) asciende a < 500 nm.

10. Composición de agente aglutinante acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la 10 fracción de componente (b) , referida al agente aglutinante total, se sitúa entre un 10 y un 35 % (calculada la resina alquídica sólida respecto a agente aglutinante total sólido) .

11. Composición de agente aglutinante acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la proporción de componente (c) respecto a componente (a) se sitúa entre 1:9 y 9:1 (calculada la resina alquídica sólida respecto a polímero en emulsión sólido) .

12. Empleo de la composición de agente aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 12 como componente en pinturas.

13. Empleo de la composición de agente aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 12 como componente en esmaltes altamente brillantes.

14. Pintura que contiene una composición de agente aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 12.

15. Pintura según la reivindicación 15, caracterizada porque se trata de un esmalte altamente brillante con un brillo mayor que 60 a 20ºC (º es ángulo de incidencia) .