Dispersiones de polímeros acrílicos-poliuretanos y usos de las mismas.

Composición acuosa para revestir tejados, fachadas, suelos o paramentos verticales,

que comprende:

(i) por lo menos un polímero acrílico,

(ii) por lo menos un polímero de poliuretano y

(iii) por lo menos una emulsión de etileno-acetato de vinilo en una cantidad entre 5 y 40% en peso, referido alpeso total de la composición,

caracterizada porque el por lo menos un polímero acrílico y el por lo menos un polímero de poliuretano están enforma de un producto combinado de por lo menos un polímero acrílico con por lo menos un polímero de poliuretano.

Dispersiones de polímeros acrílicos-poliuretanos y usos de las mismas Esta solicitud reivindica la prioridad a la solicitud de patente europea número 09382106 (EP 2 277 961 A1) presentada en la Oficina Europea de Patentes el 2 de julio de 2009, cuyo contenido completo se incorpora en su totalidad como referencia.

Campo de la invención La presente invención se refiere a composiciones que combinan un componente acrílico con otro componente poliuretano y a usos de las mismas, particularmente en forma de membranas líquidas para tejados.

Antecedentes En aplicaciones de revestimientos se han usado ampliamente dispersiones acuosas de polímeros acrílicos y de poliuretanos, por separado y en forma de mezclas físicas. Combinando ambos componentes, el revestimiento resultante muestra un equilibrio de propiedades de las características inherentes individuales de productos acrílicos y poliuretanos, beneficiándose la mezcla de las mejores características del poliuretano y del coste reducido del polímero acrílico. Esto es particularmente interesante en el caso de revestimientos al aire libre, como revestimientos de tejados.

Sin embargo, las propiedades de estas mezclas no consiguen frecuentemente las propiedades antes mencionadas derivadas de la “regla de mezclas” tradicional. Aunque las razones para estos efectos no deseados en mezclas físicas no han sido todavía bien definidas, la falta de homogeneidad causada por los dominios diferentes del poliuretano y del polímero acrílico contribuye a estos efectos. Estas zonas pueden tener excesiva tensión interna y/o coalescencia incompleta que pueden causar una mayor permeabilidad y menor fuerza de adherencia.

Así, por ejemplo, el documento de la patente US 2001/0007711 A1 describe un método para revestir moldes de hormigón que comprende la aplicación de por lo menos una composición mineral plástica que se puede unir al cemento, que comprende por lo menos una dispersión acuosa de un polímero que contiene un porcentaje no superior al 2% en peso de monómeros monoetilénicamente insaturados copolimerizados.

El documento WO 96/00259 describe también un método para producir una matriz elastómera termoendurecible, que comprende vulcanizar un material elastómero y un material polímero termoplástico que tiene una temperatura predeterminada de reblandecimiento/fusión, producir una dispersión del material polímero termoplástico a partir del material elastómero vulcanizable y finalmente curar la matriz que contiene al material termoplástico.

El documento US 2005/0124736 A1 describe también composiciones acuosas de polímeros que contienen por lo menos una dispersión acuosa de betún y por lo menos una dispersión acuosa de por lo menos un poliuretano. Esta composición se usa en recubrimientos de superficies y especialmente como revestimientos impermeables de tejados.

La base de datos WPI (de acceso directo) de Thomson Scientific, Londres, Gran Bretaña, número de entrada de la base de datos 2008-N53345, y CN 101 153 180 A (Zhonghong Tianjin Ind. Co. Ltd. [CN]) , 2 de abril de 2008, describen revestimientos de tejados que comprenden, entre otros componentes, una emulsión de un polímero acrílico, una emulsión acuosa de un poliuretano y una emulsión de un copolímero de etileno-acetato de vinilo.

La base de datos CAPLUS (de acceso directo) de Chemical Abstract Services, Columbus, Ohio, Estados Unidos; XP002554977 recuperada de la entrada número 1983:73.941 del archivo CAPLUS, entrada número 98:7.394 de la base de datos; y el documento JP 035342 B (Sato Shinichi) , 28 de julio de 1982 describen materiales de caucho para tejados, terminados con emulsiones de polímeros acrílicos que contienen arena y prepolímeros de uretano terminados en isocianato.

Finalmente, la patente de Estados Unidos número 4.331.726, concedida a Patrick J. Clear y , describe composiciones vertibles para tejados, que comprenden trozos o partes pequeñas discretas de materiales plásticos de células cerradas, como poliuretanos, un material inerte en partículas y un aglutinante en emulsión del tipo de calafateo o sellado o adhesivo basado en acetatos, resinas acrílicas y adhesivos epoxídicos.

En consecuencia, todavía hay necesidad de una composición que se pueda usar como membrana líquida para revestimiento de tejados, que sea capaz de combinar las ventajas de las características excelentes de composiciones de poliuretanos con el coste reducido de composiciones acrílicas y que muestre un equilibrio entre ambas características, para revestimientos de tejados y fachadas.

Resumen de la invención El problema a resolver por la presente invención es, por lo tanto, proporcionar composiciones acuosas para revestimientos, y especialmente para revestimientos al aire libre, como revestimientos de tejados, fachadas, suelos o paramentos verticales, que muestren un equilibrio entre las ventajas de las mejores características del poliuretano y el coste reducido del polímero acrílico.

La solución se basa en el hecho de que los inventores han identificado que es posible conseguir una composición de poliuretano-polímero acrílico por medio de la combinación de:

(i) por lo menos un polímero de poliuretano y

(ii) por lo menos un componente acrílico y

(iii) por lo menos una emulsión de un copolímero de etileno-acetato de vinilo.

La cantidad de por lo menos una emulsión de un copolímero de etileno-acetato de vinilo es entre 5 y 40% en peso del peso total de la composición.

La emulsión del copolímero de etileno-acetato de vinilo completa los dos primeros componentes [ (i) y (ii) ], y con ello las características ventajosas de ambos. En dicha composición, los monómeros acrílicos y los prepolímeros de uretano están íntimamente mezclados y mutuamente polimerizados en dispersión acuosa, originando dispersiones “híbridas” de poliuretano-polímero acrílico. Se cree que, en las composiciones de la invención, el resultado es una red polimérica interpenetrante que muestra propiedades excepcionales comparadas con dispersiones estándar acrílicas, de poliuretanos o acrílicas/de uretano en forma de mezcla macroscópica. Sin desear estar ligado por teoría alguna, los inventores creen que estas propiedades pueden ser atribuidas directamente a la morfología híbrida del polímero acrílico-poliuretano. Se cree que estas composiciones híbridas no son el resultado de un proceso de copolimerización en el que los segmentos acrílico y de uretano están unidos directamente mediante enlaces primarios ni son mezclas con dominios grandes de polímero acrílico y poliuretano. Por el contrario, parece que las composiciones de la invención son cadenas acrílicas y de poliuretano que están íntimamente mezcladas a nivel molecular y presumiblemente permanecen unidas mediante fuerzas de unión secundarias intermoleculares que originan una banda continua de cadenas unidas. Algunas de las ventajas adicionales de las composiciones de la invención son sus mayores resistencia a la tracción, dureza, duración y resistencia a productos químicos y disolventes, así como la ventaja de que son composiciones que se pueden aplicar fácilmente puesto que son sistemas de un solo componente (carga única) , son inodoras, exentas de disolventes orgánicos y tienen una alta resistencia mecánica y química, un comportamiento adecuado en cuanto a envejecimiento a temperaturas extremas y una relación satisfactoria de características/coste.

Definiciones En la presente memoria, “componente acrílico” significa cualquier derivado del ácido acrílico, preferiblemente no estirénico, aunque también podría ser estirénico. “Acrilato” significa cualquier derivado del ácido acrílico, poliacrilatos, ácido metacrílico o polimetacrilatos. Ejemplos de componentes acrílicos son Acronale® 567 y Revacr y l®

473.

También, en la presente memoria, “componente poliuretano” significa cualquier composición polimérica que consiste en cadenas de unidades orgánicas unidas por enlaces de uretano y que se obtiene usualmente por medio de la condensación de polioles o poliésteres con poliisocianatos. El componente poliuretano no tiene grupos isocianatos libres. Ejemplos de componentes poliuretanos son Esacote 21 y Prox R 910.

Se debe observar que, en la presente invención, los componentes acrílicos y poliuretanos se suministran a las composiciones de la invención en forma de una sola composición combinada de componente acrílico-poliuretano (“producto combinado”) .

Finalmente, en la presente memoria, “emulsión de etileno-acetato de vinilo” significa cualquier composición acuosa resultante de la copolimerización de acetato de vinilo y etileno.... [Seguir leyendo]

1. Composición acuosa para revestir tejados, fachadas, suelos o paramentos verticales, que comprende:

(i) por lo menos un polímero acrílico,

(ii) por lo menos un polímero de poliuretano y

(iii) por lo menos una emulsión de etileno-acetato de vinilo en una cantidad entre 5 y 40% en peso, referido al peso total de la composición,

caracterizada porque el por lo menos un polímero acrílico y el por lo menos un polímero de poliuretano están en forma de un producto combinado de por lo menos un polímero acrílico con por lo menos un polímero de poliuretano.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la emulsión de etileno-acetato de vinilo está en una cantidad entre 15 y 30% en peso del peso total de la composición, y preferiblemente entre 18 y 22% en peso del peso total de la composición.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que en el producto combinado de por lo menos un polímero acrílico con por lo menos un polímero de poliuretano, el por lo menos un polímero de poliuretano está en una proporción entre 5 y 85% en peso del peso del producto combinado.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 3, en la que en el producto combinado de por lo menos un polímero acrílico con por lo menos un polímero de poliuretano, el por lo menos un polímero de poliuretano está en una proporción entre 10 y 50% en peso del peso del producto combinado, y preferiblemente en una proporción entre 10 y 30% en peso del peso del producto combinado.

5. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-4, en la que el producto combinado de por lo menos un polímero acrílico con por lo menos un polímero de poliuretano está en una concentración entre 10% y 50% en peso del peso total de la composición.

6. La composición de acuerdo con la reivindicación 5, en la que el producto combinado de por lo menos un polímero acrílico con por lo menos un polímero de poliuretano está a una concentración entre 30 y 40% en peso del peso total de la composición, y preferiblemente a una concentración de aproximadamente 37% en peso del peso total de la composición.

7. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el polímero acrílico es un polímero plástico no estirénico en una emulsión acuosa externa de tensioactivo.

8. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el polímero de poliuretano es un polímero alifático en solución o dispersión acuosa.

9. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el contenido de agua es entre 10 y 40% en peso del peso total de la composición.

10. Un tejado, fachada, suelo o paramento vertical que comprende la composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 9.

11. Un método para revestir un tejado, fachada, suelo o paramento vertical con la composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 9, caracterizado por comprender las siguientes etapas:

(a) agitar mecánicamente la composición hasta conseguir homogeneidad completa, y

(b) aplicar la composición producida en la etapa anterior (a) sobre el tejado, fachada, suelo o paramento vertical por medio de un rodillo, cepillo, paleta o por rociado.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además la etapa (c) :

(c) aplicar la composición producida en la etapa anterior (a) sobre la capa seca generada por la etapa (b) por medio de un rodillo, cepillo, paleta o por rociado.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, que comprende además añadir una malla de poliéster a la totalidad de la superficie revestida o a puntos individuales de ésta.

14. Uso de una composición acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-9, como revestimiento de tejados, fachadas, suelos o paramentos verticales.