Dispersión y procedimiento para modificar una superficie con ácido silícico hidrofobizado.

Dispersión para la modificación de una superficie con ácido silícico hidrofobizado,

que comprende0,1 a 25% en peso de ácido silícico hidrofobizado,

8 a 90% en peso de al menos un alcohol elegido de etanol, 1-propanol y 2-propanol, 7 a 89% en peso de agua,0 a 30% en peso de disolventes no miscibles con agua y

0,04 a 5% en peso de al menos un polímero de carboxivinilo, presentándose el polímero de carboxivinilo en formaneutralizada

Dispersión y procedimiento para modificar una superficie con ácido silícico hidrofobizado Objeto de la invención son dispersiones con las que se pueden modificar superficies con ácido silícico hidrofobizado, de modo que adquieran propiedades repelentes del agua y, eventualmente, también autolimpiadoras, así como a un procedimiento para la modificación de una superficie con ácido silícico hidrofobizado, en el que no se forman polvos ni aerosoles.

Desde hace tiempo se conoce bajo la expresión “efecto Lotus” el que superficies, que son hidrófobas y que presentan una estructura de la superficie sobre la que se forman sólo pequeños puntos de contacto para gotas de agua y partículas de suciedad adheridas, presentan propiedades repelentes del agua y autolimpiadoras. El término “autolimpiador” designa en este caso superficies de las que partículas de suciedad son desprendidas mediante gotas de agua que ruedan por encima sin el efecto de tensioactivos. De particular interés son métodos con los que se pueden modificar posteriormente las superficies de modo que adquieran las propiedades repelentes del agua y autolimpiadoras deseadas.

A partir del documento EP 1 475 426 se conoce modificar superficies del modo deseado rociando sobre la superficie una dispersión de partículas hidrófobas en una disolución de una cera de silicona en un siloxano volátil. Como partículas hidrófobas se pueden utilizar ácidos silícicos hidrofobizados. El procedimiento conocido por el documento EP 1 475 426 tiene el inconveniente de que durante el rociado se pueden formar aerosoles con contenido en ácido silícico y la superficie modificada con las partículas hidrófobas presenta, sólo al cabo de varias horas después del rociado de la dispersión, una adherencia suficiente de las partículas hidrófobas sobre la superficie.

El documento WO 2007/053266 describe una modificación de superficies mediante el rociado de una dispersión de ácido silícico hidrofobizado en un disolvente volátil, preparándose el ácido silícico hidrofobizado mediante desmenuzamiento de las partículas en presencia de un silazano. Las dispersiones descritas en el documento WO 2007/053266 son no acuosas y contienen, en las formas de realización concretas dadas a conocer, decametilciclopentasiloxano en calidad de disolvente volátil.

El documento WO 2005/104851 describe dispersiones acuosas que contienen 0, 5 a 20% en peso de ácido silícico hidrófobo, 0, 01 a 10% en peso de un aditivo gelificante o bien aumentador de la viscosidad y 0, 1 a 1% en peso de agente conservante. El aditivo aumentador de la viscosidad puede ser un polímero de carboxivinilo neutralizado. El documento WO 2005/104851 describe, además, el rociado de la dispersión sobre una superficie con el fin de conseguir sobre la superficie un efecto insecticida.

Las dispersiones conocidas por el estado de la técnica deben aplicarse mediante rociado sobre la superficie a modificar. Ensayos de aplicar sobre una superficie las dispersiones conocidas del estado de la técnica mediante un paño o un pincel discurrieron de manera no satisfactoria, dado que en este caso sólo se alcanzó una modificación irregular de la superficie y las propiedades repelentes del agua y autolimpiadoras de la superficie modificada eran insatisfactorias.

Por lo tanto, existe una demanda de dispersiones con las que se puedan modificar eficazmente superficies con ácido silícico hidrofobizado, sin que durante la aplicación sobre la superficie resulten polvos ni aerosoles con contenido en ácido silícico.

Se ha encontrado ahora, sorprendentemente, que con dispersiones que contienen en proporciones adecuadas un alcohol de la serie etanol, 1-propanol y 2-propanol, agua y un polímero de carboxivinilo neutralizado se puede alcanzar, mediante un proceso de aplicación exento de gotas, tal como mediante un paño, pincel, rodillo o inmersión, una modificación uniforme de superficies con ácido silícico hidrofobizado, de modo que la superficie adquiera propiedades repelentes del agua y, eventualmente, también autolimpiadoras.

Por lo tanto, objeto de la invención son dispersiones para modificar una superficie con ácido silícico hidrofobizado que comprenden 0, 1 a 25% en peso de ácido silícico hidrofobizado, 8 a 90% en peso de al menos un alcohol elegido de etanol, 1-propanol y 2-propanol, 7 a 89% en peso de agua, 0 a 30% en peso de disolventes no miscibles con agua y 0, 04 a 5% en peso de al menos un polímero de carboxivinilo, presentándose el polímero de carboxivinilo en forma neutralizada.

Objeto de la invención es, además, un procedimiento para la modificación de una superficie con ácido silícico hidrofobizado, en el que una dispersión de acuerdo con la invención se aplica sobre la superficie con un proceso de aplicación exento de gotas, así como procedimientos para la preparación de la dispersión de acuerdo con la invención.

La dispersión de acuerdo con la invención comprende 0, 1 a 25% en peso de ácido silícico hidrofobizado, 8 a 90% en peso de al menos un alcohol elegido de etanol, 1-propanol y 2-propanol, 7 a 89% en peso de agua, 0 a 30% en peso de disolventes no miscibles con agua y 0, 04 a 5% en peso de al menos un polímero de carboxivinilo que se presenta en forma neutralizada. El dato del peso para el polímero de carboxivinilo se refiere en este caso a la cantidad de polímero de carboxivinilo antes de la neutralización.

Preferiblemente, la dispersión de acuerdo con la invención comprende 0, 5 a 10% en peso de ácido silícico hidrofobizado, de manera particularmente preferida 0, 5 a 1, 5% en peso. La dispersión de acuerdo con la invención comprende preferiblemente 10 a 88% en peso de alcohol, de manera particularmente preferida 20 a 88% en peso. La dispersión de acuerdo con la invención comprende preferiblemente 10 a 89% en peso de agua, de manera particularmente preferida 10 a 79% en peso. La dispersión de acuerdo con la invención comprende preferiblemente 0 a 10% en peso de disolventes no miscibles con agua. La dispersión de acuerdo con la invención comprende preferiblemente 0, 1 a 5% en peso de polímero de carboxivinilo, de manera particularmente preferida 0, 1 a 0, 2% en peso. La dispersión de acuerdo con la invención presenta preferiblemente a 20ºC una viscosidad en el intervalo de 3 a 10000 mPa*s, de manera particularmente preferida, una viscosidad en el intervalo de 5 a 1000 mPa*s.

El término dispersión designa, de acuerdo con la invención, una mezcla en la que el ácido silícico hidrofobizado se presenta distribuido en una fase líquida que contiene el alcohol y el agua. Preferiblemente, la dispersión de acuerdo con la invención comprende sólo una fase líquida. Se prefieren, además, dispersiones que, adicionalmente al ácido silícico hidrofobizado, no contengan ningún otro sólido.

La expresión “disolventes no miscibles con agua” designa disolventes que no son miscibles con agua o sólo lo son de manera incompleta, es decir, presentan un vacío de mezcladura con agua.

Ácidos silícicos hidrofobizados en el sentido de la invención son ácidos silícicos que en su superficie presentan radicales orgánicos unidos de manera covalente y no son humectados por el agua. Ácidos silícicos hidrofobizados pueden prepararse mediante reacción de ácidos silícicos con organosilanos, silazanos o polisiloxanos. Compuestos de silicio adecuados para la preparación de ácidos silícicos hidrofobizados se conocen del documento EP-A 0 722 992, página 3, línea 9 a página 6, línea 6. Particularmente preferidos son ácidos silícicos hidrofobizados que se prepararon mediante reacción de un ácido silícico con un compuesto de silicio de las clases de compuestos (a) a (e) y (k) a (m) indicados en el documento EP-A 0 722 992.

Preferiblemente, el ácido silícico hidrofobizado es un ácido silícico pirógeno hidrofobizado que se preparó mediante hidrofobización de un ácido silícico pirógeno. Ácidos silícicos pirógenos son ácidos silícicos que se prepararon mediante hidrólisis a la llama de un compuesto de silicio volátil. En el caso de una hidrólisis a la llama de este tipo se forman partículas dendríticas en las que están sinterizadas entre sí partículas primarias de un tamaño menor que 50 nm. En el caso de utilizar ácido silícico pirógeno hidrofobizado, las superficies modificadas con la dispersión de acuerdo con la invención presentan un efecto autolimpiador mejorado.

El ácido silícico hidrofobizado presenta preferiblemente una capacidad de humectación con metanol de al menos 40. La capacidad de humectación con metanol es una medida de la hidrofobia del ácido silícico y se determina como el contenido en metanol de una mezcla de metanol y agua en... [Seguir leyendo]

1. Dispersión para la modificación de una superficie con ácido silícico hidrofobizado, que comprende 0, 1 a 25% en peso de ácido silícico hidrofobizado,

8 a 90% en peso de al menos un alcohol elegido de etanol, 1-propanol y 2-propanol, 7 a 89% en peso de agua, 0 a 30% en peso de disolventes no miscibles con agua y 0, 04 a 5% en peso de al menos un polímero de carboxivinilo, presentándose el polímero de carboxivinilo en forma neutralizada.

2. Dispersión según la reivindicación 1, caracterizada por que el ácido silícico hidrofobizado presenta un valor mediano, referido al peso, de la distribución por tamaño de las partículas en el intervalo de 50 a 800 nm, preferiblemente de 50 a 200 nm.

3. Dispersión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que el ácido silícico hidrofobizado se preparó 15 mediante desmenuzamiento de partículas de un ácido silícico hidrofobizado en una suspensión que contiene al menos un alcohol elegido de etanol, 1-propanol y 2-propanol y al menos un silazano de la fórmula (I) o (II)

(I) (R1R2R3Si) 2NR4

(II) ciclo- (R1R2SiNR4) m en donde

los radicales R1, R2, R3, independientemente uno de otro, son radicales hidrocarbonados con 1 a 12 átomos de carbono, el radical R4 es hidrógeno o metilo y m es de 3 a 8.

4. Dispersión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el polímero de carboxivinilo está neutralizado con una alcanolamina, preferiblemente tetrahidroxipropiletilendiamina.

5. Dispersión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el polímero de carboxivinilo es un copolímero que comprende, como unidades monómeras, 30 a) ácido acrílico y/o ácido metacrílico, y b) un éster del ácido acrílico y/o del ácido metacrílico con un alcohol C1-4.

6. Dispersión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el polímero de carboxivinilo es un copolímero reticulado que comprende, como unidades monómeras, 35 a) ácido acrílico y/o ácido metacrílico, y b) un éster del ácido acrílico y/o del ácido metacrílico con un alcohol C10-30.

7. Dispersión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la dispersión contiene hasta 30% en peso de agua y, adicionalmente como inductor de la adherencia, un polisiloxano de la fórmula (III) o (IV) 40 (III) (CH3) 3SiO[ (CH3) R5SiO]nSi (CH3) 3

(IV) ciclo-