ES2255475T3 - Composicion para revestimiento despegable y procedimiento para la proteccion de una superficie. - Google Patents
Composicion para revestimiento despegable y procedimiento para la proteccion de una superficie.Info
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Abstract
Composición acuosa para un revestimiento despegable, que posee la capacidad de despegarse según se ha determinado mediante el ensayo de la presente descripción, conteniendo dicha composición un copolímero núcleo/corteza que comprende, en la molécula del mismo, una porción A del copolímero acrílico que posee una temperatura de transición vítrea elevada de 30ºC a 70ºC y una porción B del copolímero acrílico que posee una temperatura de transición vítrea baja de 5ºC a -30ºC y que se forma mediante una polimerización de varias fases, en la que un monómero vinílico que posee un grupo funcional ácido está contenido en una cantidad de 0, 2 a 2% en peso basado en la cantidad total de monómeros.
Description
Composición para revestimiento despegable y
procedimiento para la protección de una superficie.
La presente invención se refiere a una
composición para un revestimiento despegable, y más particularmente
a una composición acuosa para un revestimiento despegable que
protege de forma adecuada el aspecto de un objeto de forma temporal
y forma una película de revestimiento que posee excelentes
propiedades físicas y de despegado.
Antes de la entrega a los clientes, los
automóviles y otros vehículos (en lo sucesivo referidos simplemente
como vehículos) se almacenan habitualmente en un almacén abierto al
exterior, o se transportan por sí mismos o por medio de tren de
mercancías, remolque o barco. Durante el almacenamiento o
transporte, los vehículos se pueden dañar debido al contacto con
otros objetos o estropearse (p. ej., manchas, decoloración, teñido,
envejecimiento) por agentes tales como polvo de arena, polvo de
hierro, sales, álcalis, y ácidos; humo; excrementos de pájaro;
insectos muertos o fluidos corporales de insectos; luz solar; o por
los elementos, tales como la lluvia ácida.
Una vez el vehículo está dañado o teñido, el
valor comercial del mismo disminuye considerablemente. Para evitar
esto, los vehículos se deben proteger temporalmente durante un
cierto periodo de tiempo. Bajo el procedimiento convencional
conocido, tras el embarque, se aplica a tales objetos una película
protectora preparada a partir de una composición que forma un
revestimiento despegable, y la película se elimina después de que el
periodo de almacenamiento se haya acabado.
Aparte de los vehículos, una variedad de objetos,
incluyendo artículos metálicos ferrosos o no ferrosos tales como
partes mecánicas; artículos de uso doméstico; artículos de madera;
productos de vidrio; productos de plástico; y productos de caucho
(en lo sucesivo referidos simplemente como objetos) se almacenan en
el interior o en el exterior durante el periodo de distribución.
Para mantener el valor comercial de los mismos, se ha propuesto la
formación de una película protectora sobre una superficie de un
objeto.
Tal película protectora debe cumplir los
requisitos 1) a 5) siguientes:
- 1)
- La película protectora debe ser capaz de adherirse a un objeto de tal manera que la película no se despegue espontáneamente del objeto durante el almacenamiento pero se despegue fácilmente cuando sea nece- sario.
- 2)
- La película protectora que cubre un objeto debe poseer excelentes propiedades físicas; p.ej., resistencia a la tracción y alargamiento, tal que la película se pueda despegar fácilmente del objeto sin que se rompa la película.
- 3)
- La película protectora que cubre un objeto debe poseer excelentes propiedades de película; p. ej., resistencia al agua, resistencia a la luz y estabilidad térmica, tal que las características de la película y el despegado no varíen durante el almacenamiento del objeto.
- 4)
- La película protectora que cubre un objeto debe proteger el objeto tanto química como físicamente.
- 5)
- La película protectora que cubre un objeto no debería afectar al objeto perjudicialmente.
Los presentes inventores ya han propuesto una
dispersión acuosa de una composición de revestimiento despegable
que proporciona una película protectora y satisface las
características mencionadas anteriormente (ver solicitud de patente
japonesa abierta al público (kokai) nº
9-286934).
La solicitud de patente japonesa abierta al
público (kokai) nº 9-286934 describe una
dispersión acuosa de una composición de un revestimiento despegable
que proporciona una película protectora, cuya dispersión se forma
de una mezcla de una emulsión que contiene un copolímero acrílico
que posee una temperatura de transición vítrea de 40ºC o superior y
una emulsión que contiene un copolímero acrílico que posee una
temperatura de transición vítrea de 5ºC a -20ºC. El revestimiento
satisface los requisitos mencionados anteriormente.
Sin embargo, la composición para un revestimiento
de resina despegable cuando se aplica a una superficie de un objeto
se debe calentar; p. ej., a aproximadamente 70 a 80ºC, para formar
una película protectora y desarrollar las características
mencionadas requeridas anteriormente de la película protectora.
Como en casos similares de composiciones
convencionales para un revestimiento despegable, la composición de
la resina muestra las propiedades físicas tales como resistencia
mecánica y alargamiento de la película provocadas por calentamiento
a temperatura elevada. El secado de la composición de resina a
temperatura ambiente requiere un largo periodo de tiempo, y el
comportamiento de la película seca es más pobre que el del producto
calentado a temperatura elevada.
Además, cuando la composición se seca a
temperatura ambiente, la película protectora formada posee una pobre
resistencia al agua y absorbe agua si la lluvia se prolonga. De
este modo, la película protectora se separa del objeto y se despega
del objeto bajo su propio peso.
Cuando se aplica a temperatura baja la
composición de resina mencionada anteriormente para el revestimiento
despegable, la formación de la película es pobre y en algunos casos
la composición per se no se puede utilizar.
En la presente invención, la expresión
"temperatura ambiente" no está definido particularmente. Sin
embargo, la expresión se refiere a temperaturas superiores a 0ºC;
es decir, temperaturas a las que el agua no se congela durante la
operación, generalmente 5 a 35ºC \pm 5ºC.
En los últimos años, se ha producido un
incremento de la demanda de una película de revestimiento protectora
que se pueda aplicar a un amplio intervalo de objetos; es decir,
desde objetos pequeños hasta automóviles. De este modo, la película
protectora se debe utilizar en un amplio intervalo de condiciones
para su aplicación y almacenamiento. Tales circunstancias requieren
que una composición para un revestimiento despegable pueda tener
propiedades excelentes tales como la formación de película y la
resistencia al agua y se pueda secar a temperatura ambiente sin
necesidad de un calentamiento particular, proporcionando de este
modo un comportamiento de revestimiento.
Para solucionar las desventajas anteriores, un
objetivo de la presente invención es proporcionar una composición
para un revestimiento despegable, cuya composición posee propiedades
excelentes tales como la formación de película y la resistencia al
agua y se puede secar a temperatura ambiente sin necesidad de un
calentamiento particular, proporcionando de este modo un
comportamiento de revestimiento satisfactorio.
En vista de lo siguiente, los presentes
inventores han llevado a cabo extensos estudios para solucionar las
desventajas anteriores, y han descubierto que una composición
excelente para un revestimiento despegable se puede obtener a
partir de un copolímero que comprende por lo menos dos porciones de
copolímero acrílico que posee un intervalo de temperatura de
transición vítrea específico y se prepara mediante una
polimerización de varias fases. La presente invención se ha llevado
a cabo sobre la base de este descubrimiento.
En consecuencia, la presente invención
proporciona una composición acuosa para un revestimiento despegable,
que forma un revestimiento despegable para proteger una superficie
de un objeto durante un periodo de tiempo específico y se puede
despegar después de haber proporcionado la protección necesaria,
cuya composición contiene un copolímero núcleo/corteza que
comprende, en la molécula del mismo, una porción A de copolímero
acrílico que posee una temperatura de transición vítrea de 30ºC a
70ºC y una porción B de copolímero acrílico que posee una
temperatura de transición vítrea baja de 5ºC a -30ºC y se forma
mediante una polimerización de varias fases, en la que un monómero
vinílico que posee un grupo con función ácida está contenido en una
cantidad de 0,2 a 2% en peso sobre la base de la cantidad total de
los monómeros.
Preferentemente, las partículas del polímero
núcleo/corteza poseen una estructura de fase dual continua.
Preferentemente, el núcleo está compuesto de la
porción A del copolímero y la corteza está compuesta de la porción
B del copolímero.
Preferentemente, el copolímero núcleo/corteza
comprende 5 a 40% en peso de la porción A del copolímero acrílico y
60 a 95% en peso de la porción B del copolímero acrílico, sobre la
base de la cantidad total de la porción A y de la porción B.
Preferentemente, cada porción de copolímero
contiene una unidad de monómero que proporciona un polímero duro y
una unidad de monómero que proporciona un polímero blando en una
cantidad total de 70% en peso o
más.
más.
Preferentemente, ni la porción A del copolímero
acrílico ni la porción B del copolímero acrílico contienen una
unidad de monómero formada por un monómero vinílico que contenga
nitrógeno.
Preferentemente, se utiliza un tensioactivo
reactivo durante la formación de una emulsión de la porción A del
copolímero acrílico o de la porción B del copolímero acrílico.
Preferentemente, la composición contiene un
agente intensificador del despegado.
La presente invención proporciona asimismo una
película de revestimiento despegable que se puede despegar
fácilmente de un objeto y se obtiene a partir de una composición
para un revestimiento despegable según se ha mencionado
anteriormente.
La presente invención proporciona asimismo un
objeto que posee una película de revestimiento despegable que se
puede despegar fácilmente del objeto y se obtiene a partir de una
composición para un revestimiento despegable según se ha mencionado
anteriormente.
La presente invención proporciona asimismo un
Procedimiento para la protección de la superficie de un objeto,
cuyo procedimiento comprende la formación, sobre la superficie del
objeto, de una película de revestimiento despegable a partir de una
composición para un revestimiento despegable según se ha mencionado
anteriormente.
Preferentemente, en el procedimiento, la película
de revestimiento protectora despegable se forma a 40ºC o menos.
Otros objetos diversos, características, y muchas
de las ventajas intrínsecas de la presente invención se apreciarán
fácilmente ya que la misma se entiende mejor haciendo referencia a
la descripción detallada siguiente de las formas de realización
preferidas cuando se considera en relación con los dibujos adjuntos,
en los que:
la fig. 1A muestra una estructura dual claramente
separada de una partícula en una emulsión;
la fig. 1B muestra una estructura dual continua
de una partícula en una emulsión;
la fig. 1C muestra la estructura homogénea de una
partícula en una emulsión;
la fig. 2 es un gráfico que muestra los
resultados del ensayo de tracción de las películas protectoras
despegables obtenidas en el Ejemplo 7 y en un Ejemplo
Comparativo;
la fig. 3 es un gráfico que muestra las
características de temperatura de viscoelasticidad dinámica de una
película protectora despegable obtenida a partir de un producto
polimerizado en emulsión del Ejemplo 7;
la fig. 4 es un gráfico que muestra las
características de temperatura de viscoelasticidad dinámica de una
película protectora despegable obtenida a partir de un producto
polimerizado en emulsión del Ejemplo Comparativo;
la fig. 5A es un gráfico que muestra el
comportamiento de películas protectoras despegables, tiempo de
secado versus la resistencia al despegado;
la fig. 5B es un gráfico que muestra el
comportamiento de películas protectoras despegables, tiempo de
secado versus esfuerzo a la rotura; y
la fig. 5C es un gráfico que muestra el
comportamiento de películas protectoras despegables, tiempo de
secado versus alargamiento a la rotura.
La composición acuosa de la presente invención
para un revestimiento despegable, que forma un revestimiento
despegable que protege una superficie de un objeto durante un
periodo de tiempo específico y se puede despegar después de
proporcionar la protección necesaria, contiene un copolímero
núcleo/corteza que comprende una porción A de copolímero acrílico
que posee una temperatura de transición vítrea elevada de 30ºC a
70ºC y una porción B de copolímero acrílico que posee una
temperatura de transición vítrea de 5ºC a -30ºC y se forma mediante
polimerización de varias fases. Más particularmente, el copolímero
núcleo/corteza comprende 5 a 40% en peso de la porción A de
copolímero acrílico y 60 a 95% en peso de la porción B del
copolímero acrílico, sobre la base de la cantidad total de la
porción A y de la porción B. La porción A del copolímero acrílico y
la porción B del copolímero acrílico contienen la misma unidad de
monómero que proporciona polímero duro y la misma unidad de
monómero que proporciona polímero blando. Cada porción de copolímero
contiene una unidad de monómero que proporciona polímero duro y una
unidad de monómero que proporciona polímero blando en una cantidad
total de 70% en peso
o más.
o más.
Un monómero vinílico que presenta un grupo con
función ácida está contenido en una cantidad de 0,2 a 2% en peso
sobre la base de la cantidad total de los monómeros.
La composición de la presente invención para un
revestimiento despegable se aplica a un objeto; p. ej., un
vehículo, formando de este modo una película de revestimiento
protectora por medio del secado a temperatura ambiente sin la
necesidad de secar a temperatura elevada según se requiere
convencionalmente.
En la presente invención, la expresión
"monómero que proporciona polímero duro" se refiere a un
monómero que proporciona su homopolímero que posee una temperatura
de transición vítrea de 50ºC o superior. Similarmente, la expresión
"monómero que proporciona polímero blando" se refiere a un
monómero que proporciona su homopolímero que posee una temperatura
de transición vítrea de -10ºC o inferior.
\newpage
Las expresiones "unidad de monómero que
proporciona polímero duro" y "unidad de monómero que
proporciona polímero blando" se refieren a una unidad de
monómero en el copolímero obtenido a partir del monómero que
proporciona polímero duro y a una unidad de monómero en el
copolímero obtenido a partir del monómero que proporciona polímero
blando, respectivamente.
La expresión "unidad de monómero" se refiere
a la unidad estructural más larga contenida en el polímero que se
forma a partir de una molécula de monómero.
En la presente invención, la expresión "porción
de copolímero acrílico" se refiere a una porción de copolímero
formado predominantemente a partir de un éster de acrilato o de un
éster de metacrilato.
La temperatura de transición vítrea (Tg) es la
temperatura a la que un polímero amorfo de un estado duro, vítreo y
frágil comparativamente experimenta la transición a un estado
gomoso, viscoso y blando comparativamente.
En la presente invención, la temperatura de
transición vítrea de un polímero es una temperatura calculada. Por
ejemplo, la Tg de un copolímero se puede calcular a partir de la
ecuación de Fox descrita a continuación (Ver Bulletin of
American Physical Society, 1, 3, pág. 123 (1956)):
(1)1/Tg =
W1/Tg(1) + W2/Tg
(2)
en la que W1 y W2 representan la
fracción en peso de un polímero de componente 1 y de componente 2,
respectivamente, y Tg(1) y Tg(2) representan las
temperaturas de transición vítrea (unidad: temperatura absoluta) de
un homopolímero de componente 1 y de componente 2,
respectivamente.
Aunque se conocen una variedad de procedimientos
para medir experimentalmente la temperatura de transición vítrea de
un polímero obtenido, se prefiere la calorimetría de barrido
diferencial (DSC), debido a su simplicidad y precisión.
Cuando la Tg se mide mediante DSC, se seca
secuencialmente una muestra de copolímero, se calienta a 120ºC, se
enfría rápidamente a -100ºC, y se calienta otra vez a 150ºC a
20ºC/minuto con el muestreo de datos. La Tg se obtiene en un punto
de inflexión mediante el procedimiento de la mitad de la altura. Las
temperaturas de transición vítrea para una variedad de
homopolímeros se listan en, por ejemplo, Polymer Handbook (J.
Brandrup y E. H. Immergit, Interscience Publisher).
En el copolímero contenido en la composición de
la presente invención, la porción A del copolímero acrílico posee
una temperatura de transición vítrea de 30ºC a 70ºC, preferentemente
30ºC a 60ºC.
La porción B de copolímero acrílico posee una
temperatura de transición vítrea de 5ºC a -30ºC, preferentemente de
5ºC a -20ºC.
La expresión "porción de copolímero" se
refiere a una porción en una cadena molecular, que posee
proporciones específicas y especies de unidades de monómero. En
otras palabras, una porción de copolímero es una porción en una
cadena molecular que se reconoce que ha polimerizado a partir de una
mezcla de monómero única.
Por ejemplo, una porción A de copolímero que
contiene unidades de monómero a y unidades de monómero b en una
proporción específica y una porción B de copolímero que contiene
unidades de monómero c y unidades de monómero d en una proporción
específica son porciones de copolímero que difieren una de otra.
Cuando un copolímero contiene una porción A de
copolímero que posee unidades de monómero a y unidades de monómero
b en una proporción de 10:1 y una porción B de copolímero que posee
unidades de monómero a y unidades de monómero b en una proporción
de 1:10, las porciones A y B difieren una de otra.
Un copolímero incorporado en la composición de la
presente invención para un revestimiento despegable se prepara
mediante la polimerización de varias fases.
La polimerización de varias fases es un tipo de
procedimiento de polimerización que incluye una pluralidad de
etapas de polimerización, y los ejemplos incluyen polimerización de
alimentación de varias fases (MSF) y polimerización de alimentación
automática (PF).
El copolímero incorporado en la composición de la
presente invención para un revestimiento despegable puede contener
dos o más porciones A y/o porciones B de copolímero acrílico en una
molécula.
La composición de la presente invención puede
contener una porción A de copolímero acrílico y una porción B de
copolímero acrílico que no está unida una a la otra; es decir, las
dos porciones de polímero pueden existir como porciones de polímero
individuales.
\newpage
En la presente invención, la expresión
"polímero núcleo/corteza" comprende no sólo las partículas de
polímero de una estructura típica núcleo/corteza sino una variedad
de partículas núcleo/corteza que poseen dos o más porciones; p.
ej., partículas en las que el núcleo está cubierto de forma no
completa con una corteza y partículas que contienen una pluralidad
de núcleos.
Específicamente, un polímero núcleo/corteza que
se obtiene mediante polimerización de varias fases según la
presente invención y está contenido en una emulsión posee una
estructura representada por la Fig. 1A. En la estructura
núcleo/corteza separada claramente, se forma un núcleo 11 de
partículas congregadas de la porción A de copolímero que posee una
Tg elevada, y se forma una corteza 12 de partículas congregadas de
la porción B de copolímero que posee una Tg baja y que cubre el
núcleo 11. La Fig. 1B muestra que una estructura núcleo/corteza en
la que un número de núcleos de dominio pequeño 22 poseen una Tg
elevada se dispersan dentro de una corteza 21 que posee una
Tg baja.
Tg baja.
La Fig. 1C muestra una estructura homogénea que
ya se describe en la solicitud de patente japonesa abierta al
público (kokai) nº 9-286934.
Según se muestra en los resultados de ensayo de
las muestras obtenidas a partir de los Ejemplos descritos a
continuación, la composición de la presente invención para un
revestimiento despegable, que contiene un copolímero de una
estructura núcleo/corteza heterogénea, puede formar una película
protectora despegable a temperatura ambiente después de un periodo
de tiempo tan corto como aproximadamente una hora después de la
aplicación. De este modo, la etapa de formación de la película
protectora se puede acortar enormemente.
Ejemplos de monómeros que se utilizan para
preparar porciones A y B de copolímero incluyen ésteres de alquilo
de ácido acrílico o ácido metacrílico, tal como (met)acrilato
de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de
propilo, (met)acrilato de isopropilo, (met)acrilato de
n-butilo, (met)acrilato de isobutilo,
(met)acrilato de sec-butilo,
(met)acrilato de t-butilo,
(met)acrilato de pentilo, (met)acrilato de isopentilo,
(met)acrilato de hexilo, (met)acrilato de
2-etilhexilo, (met)acrilato de octilo, (met)acrilato de 3,5,5-trimetilhexilo, (met)acrilato de decilo, (met)acrilato de dodecilo, (met)acrilato de cetilo, (met)acrilato de octadecilo, (met)acrilato de octadecenilo y (met)acrilato de ciclohexilo; e hidroxiésteres de ácido acrílico o de ácido metacrílico, tales como (met)acrilato de hidroxietilo y (met)acrilato de hidroxipropilo.
2-etilhexilo, (met)acrilato de octilo, (met)acrilato de 3,5,5-trimetilhexilo, (met)acrilato de decilo, (met)acrilato de dodecilo, (met)acrilato de cetilo, (met)acrilato de octadecilo, (met)acrilato de octadecenilo y (met)acrilato de ciclohexilo; e hidroxiésteres de ácido acrílico o de ácido metacrílico, tales como (met)acrilato de hidroxietilo y (met)acrilato de hidroxipropilo.
Las expresiones "(met)acrílico" y
"(met)acrilato" tal como se utilizan en la presente
memoria se refieren a acrílico o a metacrílico, y a acrilato o a
metacrilato, respectivamente.
Ejemplos de otros monómeros que se utilizan
asimismo para preparar porciones A y B de copolímero acrílico
incluyen monómeros vinílicos que poseen un grupo funcional ácido,
tal como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido
itacónico, ácido fumárico, ácido maleico, itaconato de monometilo,
fumarato de monometilo, fumarato de monobutilo, y anhídrido
maleico; otros monómeros vinílicos tales como vinilsulfonato de
sodio; (met)acrilato de fosfoetilo; metacrilato de
glicidilo; metacrilato de acetoacetiletilo; acroleína o
metacroleína; metacrilato de diciclopentadienilo; estireno o
estireno sustituido; butadieno; etileno; y acetato de vinilo u
otros ésteres vinílicos. Además, los monómeros insaturados
polifuncionales tales como dimetacrilato de etilenglicol,
dimetacrilato de dietilenglicol, divinilbenceno, trimetacrilato de
trimetilolpropano y metacrilato de alilo se pueden utilizar en una
cantidad pequeña.
Preferentemente, los monómeros que contienen
nitrógeno y los monómeros insaturados polifuncionales que contienen
nitrógeno no se utilizan en la presente invención, ya que estos
monómeros generan contaminantes ambientales tales como óxido de
nitrógeno cuando la película de revestimiento despegada se incinera
durante la eliminación de residuos.
De este modo, las porciones de copolímero
acrílico A y B contenidas en el copolímero utilizado en la
composición de la presente invención para un revestimiento
despegable no contienen ninguna unidad de monómero formada a partir
de un monómero vinílico que contiene nitrógeno.
El copolímero incorporado en la composición de la
presente invención comprende 5 a 40% en peso, preferentemente 10 a
40% en peso, más preferentemente 20 a 40% en peso, de la porción A
del copolímero acrílico y 60 a 95% en peso, preferentemente 60 a
90, más preferentemente 60 a 80% en peso, de la porción B del
copolímero acrílico, sobre la base de la cantidad total de la
porción A y de la porción B.
El homopolímero obtenido a partir del monómero
que proporciona polímero duro utilizado en la presente invención
posee preferentemente una temperatura de transición vítrea de 50ºC a
110ºC, más preferentemente 60ºC a 110ºC, más preferentemente 70ºC a
110ºC.
Similarmente, el homopolímero obtenido a partir
del monómero que proporciona el polímero blando utilizado en la
presente invención posee preferentemente una temperatura de
transición vítrea de -10ºC a -90ºC, más preferentemente de -20ºC a
-90ºC, más preferentemente de -30ºC a -90ºC.
Cada porción de copolímero de la presente
invención contiene preferentemente una unidad de monómero que
proporciona polímero duro y una unidad de monómero que proporciona
polímero blando en una cantidad total de 70% en peso o más, más
preferentemente 80% en peso o más, más preferentemente 90% en peso o
más.
En una forma de realización preferida para llevar
a cabo la presente invención, la composición de la presente
invención comprende 20 a 40% en peso de la porción A del copolímero
acrílico, sobre la base de la cantidad total de la porción A y de
la porción B, que contiene por lo menos una unidad de monómero de un
monómero que proporciona un homopolímero que posee una temperatura
de transición vítrea de 70ºC a 110ºC y por lo menos una unidad de
monómero de un monómero que proporciona un homopolímero que posee
una temperatura de transición vítrea de -30ºC a -90ºC; y
60 a 80% en peso de la porción B del copolímero
acrílico, sobre la base de la cantidad total de la porción A y de
la porción B, que contiene por lo menos una unidad de monómero de un
monómero que proporciona un homopolímero que posee una temperatura
de transición vítrea de 70ºC a 110ºC y por lo menos una unidad de
monómero de un monómero que proporciona un homopolímero que posee
una temperatura de transición vítrea de -30ºC a -90ºC.
Ejemplos de monómeros que proporcionan polímero
duro preferidos incluyen metacrilato de metilo, metacrilato de
etilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de hidroxietilo,
metacrilato de hidroxipropilo y estireno. Ejemplos de monómeros que
proporcionan polímero blando preferidos incluyen acrilato de etilo,
acrilato de n-butilo, acrilato de
s-butilo, acrilato de 2-etilhexilo y acrilato de hidroxietilo.
s-butilo, acrilato de 2-etilhexilo y acrilato de hidroxietilo.
Un monómero vinílico que posee un grupo funcional
ácido tal como un grupo carboxilo o un grupo hidroxilo se utiliza
como el monómero anterior, en vista de un incremento en la adhesión
de la película protectora formada. El monómero vinílico se
incorpora en una cantidad de 0,2 a 2,0% en peso sobre la base de la
cantidad total de los monómeros, preferentemente 0,3 a 1,0% en
peso.
Cuando el monómero vinílico que contiene el grupo
ácido se incorpora en una cantidad de más de 2,0% en peso, la
resistencia al agua del revestimiento resultante es pobre y la
adhesión aumenta hasta un grado excesivo. De este modo, la película
de revestimiento no se podría despegar si está expuesta al calor o
permanece en el exterior durante un periodo prolongado.
No se impone una limitación particular en los
monómeros vinílicos que contienen grupos ácidos, y entre estos
monómeros que forman una emulsión de copolímero acrílico, se pueden
utilizar los monómeros vinílicos que contienen grupos carboxilo
tales como ácido (met)acrílico, ácido itacónico, ácido
citracónico y ácido crotónico.
En la forma más preferida para llevar a cabo la
presente invención, las porciones A y B de copolímero acrílico se
producen a partir de metacrilato de metilo como monómero que
proporciona polímero duro, acrilato de butilo como monómero que
proporciona polímero blando, y ácido acrílico como monómero vinílico
que contiene el grupo ácido.
El copolímero incorporado en la composición de la
presente invención posee preferentemente un peso molecular de
20.000 o más, más preferentemente 50.000 a 1.000.000, más
preferentemente 50.000 a 600.000.
En la presente invención, a menos que se
especifique lo contrario, el peso molecular es el peso molecular
promedio en peso medido mediante GPC. Se utiliza poliestireno como
estándar para la medición del peso molecular.
Cada una de las porciones A y B del copolímero
acrílico posee un peso molecular de 20.000 o más, más
preferentemente 50.000 a 1.000.000, más preferentemente 50.000 a
600.000.
Cuando la composición de la presente invención
contiene copolímero acrílico A y copolímero acrílico B tal que no
están unidos uno a otro, el peso molecular de cada copolímero
acrílico se obtiene mediante la medición del peso molecular del
copolímero no unido.
En una película de revestimiento protectora
despegable (en lo sucesivo referida como "película de
revestimiento despegable") proporcionada por la composición de
la presente invención, por lo menos una de la porción A de
copolímero acrílico y de la porción B de copolímero acrílico posee
una estructura continua. La morfología del copolímero
núcleo/corteza varía según las condiciones, tales como la
composición y la proporción basada en el peso de la porción A de
copolímero acrílico y de la porción B de copolímero acrílico y de
las condiciones de formación de película. Preferentemente, la
porción B de copolímero posee una estructura continua y la porción
A de copolímero acrílico posee una estructura no continua.
Un procedimiento de ejemplo para la producción de
un copolímero que se incorpora en la composición de la presente
invención para un revestimiento despegable se describirá a
continuación.
El procedimiento incluye:
- 1)
- formar una porción B de copolímero acrílico que posee una temperatura de transición vítrea de 5ºC a -30ºC mediante la utilización de una mezcla de monómero b que proporciona una Tg baja; y
- 2)
- en presencia de la porción B de copolímero acrílico, formar una porción A de copolímero acrílico que posee una temperatura de transición vítrea de 30ºC a 70ºC mediante la utilización de una mezcla de monómero a que proporciona una Tg elevada,
con la mezcla de monómeros a que representa un 5
a 40% en peso y una mezcla de monómeros b que representa un 60 a
95% en peso sobre la base de la cantidad total de las mezclas de
monómeros a y b; mezclas de monómeros a y b que contienen la misma
unidad de monómero que proporciona polímero duro y de monómero que
proporciona polímero blando; y cada mezcla de monómeros contiene un
monómero que proporciona polímero duro y un monómero que
proporciona polímero blando en una cantidad total de 70% en peso o
más.
Las etapas anteriores se pueden llevar a cabo de
forma continua, o se puede llevar a cabo una polimerización de
siembra mediante la utilización de copolímero B acrílico preparado
previamente empleado como simiente. Preferentemente, las etapas se
llevan a cabo de forma continua.
Los copolímeros utilizados en la composición de
la presente invención para un revestimiento despegable se preparan
preferentemente mediante la polimerización en emulsión o
polimerización en solución mediante la utilización de un iniciador
de radicales libres. Se puede utilizar iniciación térmica o
iniciación redox.
La polimerización anterior se inicia típicamente
en presencia de un iniciador de radicales libres conocido,
típicamente en una cantidad de 0,05 a 3,0% sobre la base de la
cantidad total de monómeros. Un sistema redox que incluye un
iniciador similar y un agente reductor favorable se puede utilizar
en una cantidad equivalente. Un alargador de cadena se puede
asimismo utilizar en una cantidad eficaz tal que se consiga un peso
molecular promedio en peso de GPC deseado.
En el caso en que los copolímeros utilizados en
la composición de la presente invención estén en forma de polímeros
dispersos, el tamaño de partícula de los copolímeros se regula
mediante el control de la cantidad de un tensioactivo conocido
añadido durante la polimerización en emulsión.
Ejemplos de tensioactivos conocidos incluyen
emulsionantes aniónicos, emulsionantes no iónicos, y una combinación
de los mismos. El tensioactivo se añade típicamente en una cantidad
de 0,1 a 6% en peso basado en la cantidad total de monómeros.
En la presente invención, un tensioactivo
reactivo se puede utilizar como un tensioactivo en lugar de
tensioactivos conocidos convencionalmente. Ejemplos de
tensioactivos reactivos incluyen la serie de Aqualon RN (=Noigen
RN; producto de Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd)
(tensioactivos no iónicos de éter de alquilfenilo polioxietilenado
en los que el grupo propenilo polimerizable radicalariamente se
introduce en un grupo hidrofóbico); la serie de Aqualon HS
(=Hitenol HS); producto de Dai-Ichi Kogyo Seiyaku
Co., Ltd) (tensioactivos aniónicos, sales de éster de sulfato de la
serie de Aqualon RN); Eleminol RS30 y Eleminol JS-2
(productos de Sanyo Chemical Industries, Ltd) (tensioactivos
aniónicos acrílicos); y la serie Adeka Reasoap (producto de Asahi
Denka Kogyo K.K.) (tensioactivos aniónicos acrílicos).
Los tensioactivos reactivos mencionados
anteriormente se añaden durante la síntesis de la emulsión de
copolímero acrílico para que aumente la resistencia al agua de la
película de revestimiento que se forma.
En el caso en que los copolímeros utilizados en
la composición de la presente invención estén en forma de
dispersión, las partículas dispersas poseen preferentemente un
tamaño de partícula de 50 a 200 nm, más preferentemente 50 a 150
nm, más preferentemente 50 a 120 nm.
Cuando el tamaño está en un exceso de más de 200
nm, la película de revestimiento formada no puede asegurar una área
de adhesión suficiente al objeto que va a ser cubierto, y no se
puede conseguir la resistencia al agua.
Además de los copolímeros mencionados, la
composición de la presente invención para un revestimiento
despegable puede contener un agente intensificador del
despegado.
Por lo menos una especie seleccionada de entre
las ceras, siliconas, ésteres de alquilfosfato, y compuestos que
contienen flúor se utiliza convenientemente como agente
intensificador del despegado. Estos se pueden utilizar en forma de
una solución acuosa o dispersión o polvo.
Ejemplos de ceras incluyen ceras de plantas tales
como cera de candelilla, cera de carnaúba, cera de arroz, cera de
Japón y aceite de jojoba; ceras animales tales como cera de abeja,
lanolina y blanco de ballena; ceras minerales tales como cera
montana, ozokerita y ceresina; ceras de petróleo tales cera de
parafina, cera microcristalina y vaselina; ceras de hidrocarburos
sintéticos tales como cera Fischer-Tropsch, cera de
polietileno oxidada, cera de polietileno y cera de copolímero
acrílico-etileno; ceras modificadas tales como
derivado de cera montana, derivado de cera de parafina y derivado
de cera microcristalina; ceras hidrogenadas; aceite de ricino
endurecido y sus derivados. Ejemplos adicionales incluyen ácido
1,2-hidroxiesteárico, amida de ácido esteárico,
imida de anhídrido ftálico, bisamida, amida, éster de glicerina,
éster de sorbitano, alcohol superior que posee 12 o más,
preferentemente 18 o más átomos de carbono, y ácido graso superior
que posee 12 o más, preferentemente 18 o más átomos de
carbono.
carbono.
Las ceras anteriores poseen preferentemente un
punto de fusión de 40 a 180ºC, más preferentemente aproximadamente
50 a 150ºC. Cuando el punto de fusión está fuera del intervalo, el
despegado de la película de revestimiento formada no incrementa en
proporción a la adición. Ejemplos de emulsión de las ceras
anteriores incluyen Hidorin D-337, Hidorin
P-7, Hidorin E-139, Selosol 967,
Selosol M, Poriron A, Selosol 524, Selosol 920 y Selosol
B-495 (productos de Chukyo Yushi Co., Ltd).
Cuando los compuestos de silicona se utilizan
como agentes intensificadores del despegado, se pueden utilizar
siliconas tales como aceite de silicona que posee un esqueleto de
siloxano, polvo de silicona, emulsión de silicona y resina de
silicona acuosa. Específicamente, se pueden utilizar
dimetilpolisiloxanos, metilfenilpolisiloxanos, dimetilpolisiloxano
cíclico, fluoropolisiloxanos y aceite de silicona modificado, p.
ej., silicona modificada con amino, epoxi, poliéter, alcohol,
flúor, mercapto, carbonilo o ácido graso de alquilo superior.
Ejemplos de compuestos de silicona incluyen aceites de silicona
tales como KF 96, KF 994, KF 995, KF 851, FL 100, KF 857, KF 101 y
X-22-3701E (productos de
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd); polvos de silicona
tales como R 900, R 901, R 902, F 100, F 101, F 200, F 201, F 202,
F203, F 400, F 300, F 301, F 250, E 500, E 501, E 600, E 601, E
602, E 603 y E 850 (productos de Dow Corning Toray Co., Ltd);
emulsiones de silicona tales como KM 70, KM 71, KM 72, KM 75, KM
85, KM 722, KM 740, KM 753, KM 764E, KM 765, KM 766, KM 780, KM 883,
KM 885, KM 901, KM 2002 y KM 244F (productos de
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd); y resinas de silicona
acuosas tales como SH 3746, SH 3749 y SH 3771 (productos de Dow
Corning Toray Co., Ltd). Los polvos de silicona utilizados en la
presente invención poseen típicamente un tamaño de partícula
promedio de aproximadamente 0,1 a 100 \mu, preferentemente
aproximadamente 5 a 50 \mu.
Entre los compuestos de silicona, el aceite de
silicona modificado con poliéter representado por la fórmula
si-
guiente:
guiente:
en la que POA representa una mitad
poliéter introducida mediante modificación de óxido de etileno o de
óxido de propileno, se prefiere porque el aceite de silicona es
apenas soluble en agua y forma fácilmente dispersión en agua en
presencia de una pequeña cantidad de un tensioactivo. La película de
revestimiento obtenida de tal aceite de silicona muestra la
orientación molecular suficiente en una porción del fondo y posee un
comportamiento excelente en la relajación del incremento del tiempo
transcurrido en la adhesión en una interfase entre la película de
revestimiento y un
objeto.
Ejemplos de ésteres de alquilfosfato que se
pueden utilizar en la presente invención incluyen Separl #328,
Separl #365, Separl #380, Separl #440, Separl #441, Separl #517 y
Separl #521 (productos de Chukyo Yushi Co., Ltd).
Entre los compuestos fluorados, se prefiere un
compuesto que contenga un grupo fluoroalquilo en la molécula.
Ejemplos incluyen sales de carboxilato de perfluoroalquilo, sales de
fosfato de perfluoroalquilo, perfluoralquilpentanona y aductos EO
de perfluoroalquilo. Ejemplos específicos incluyen Fluorad
FC-93, Fluorad FC-95, Fluorad
FC-98, Fluorad FC-129, Fluorad FC-135, Fluorad FC-170C, Fluorad FC-430 y Fluorad FC-431 (productos de Sumitomo 3M Ltd).
FC-98, Fluorad FC-129, Fluorad FC-135, Fluorad FC-170C, Fluorad FC-430 y Fluorad FC-431 (productos de Sumitomo 3M Ltd).
Entre estos agentes intensificadores del
despegado, se utilizan ventajosamente las ceras y los compuestos de
silicona porque la película de revestimiento que posee resistencia
al agua y resistencia al ácido excelentes se forma fácilmente.
El agente intensificador del despegado de cera se
añade típicamente en una cantidad de aproximadamente 0,5 a 30
partes en peso, preferentemente aproximadamente 1 a 20 partes en
peso basado en 100 partes del componente sólido de copolímeros. El
agente intensificador del despegado de silicona se añade típicamente
en una cantidad de aproximadamente 0,01 a 10 partes en peso,
preferentemente aproximadamente 0,1 a 5 partes en peso. El agente
intensificador del despegado de éster de alquilfosfato se añade
típicamente en una cantidad 0,01 a 10 partes en peso,
preferentemente aproximadamente 0,1 a 5 partes en peso. El agente
intensificador de despegado de compuesto de flúor se añade
típicamente en una cantidad de aproximadamente 0,01 a 5 partes en
peso, preferentemente aproximadamente 0,01 a 3 partes en peso.
La composición de la presente invención para un
revestimiento despegable puede contener aditivos para la formación
de película típicamente utilizados en la técnica. Ejemplos incluyen
plastificantes tales como ésteres de ftalato y ésteres de ácidos
grasos; auxiliares de formación de película tales como alquiléteres
de mono- y dietilenglicol y alquiléteres de mono- y
dipropilenglicol; pigmentos, colorantes, diluyentes y agentes
antiespumantes tales como aceite mineral y silicona; agentes
humectantes, dispersantes y espesantes tales como agentes orgánicos
e inorgánicos; agentes controladores de pH tales como álcalis
orgánicos y etanolaminas; conservantes tales como
benzoisotiazolinas y triazinas; agentes anticongelantes tales como
alcoholes polihídricos; aceleradores de secado tales como alcoholes
inferiores, p. ej. etanol, agentes de deslizamiento, absorbentes UV
tales como benzotriazoles y benzofenonas; estabilizadores para
hacer frente a los efectos perjudiciales de la luz; y agentes de
reticulación.
El auxiliar de formación de película es un tipo
de agente de formación de película que se evapora desde la capa
aplicada después de que se hayan evaporado sustancialmente un
disolvente orgánico soluble en agua y volátil y agua contenidos en
la capa.
La composición de la presente invención para un
revestimiento despegable puede contener adicionalmente cualquier
disolvente. La composición de la presente invención posee
típicamente un contenido de sólido de 30 a 60% en peso basado en el
peso total de la composición, preferentemente 40 a 60% en peso. El
contenido de sólido se puede ajustar adecuadamente según un
revestidor, condiciones de aplicación y utilización de la
composición.
La presente invención proporciona asimismo un
objeto que posee sobre él una película de revestimiento despegable
que se obtiene a partir de la composición y un procedimiento para la
protección de un objeto, cuyo procedimiento comprende formar, sobre
la superficie del objeto, una película de revestimiento despegable
obtenida a partir de la composición.
La composición de la presente invención se puede
aplicar sobre un objeto que se va a revestir por medio de cualquier
procedimiento habitual utilizado en la técnica, tal como
revestimiento o pintura por pulverización, o mediante la
utilización de rodillos o cepillos. En su utilización, la
composición se puede diluir con agua o con un disolvente miscible
en agua según el tipo de aparato de revestimiento y condiciones de
revestimiento. Otras condiciones referentes al revestimiento tales
como la temperatura de revestimiento se determinan adecuadamente
dentro del conocimiento de los expertos en la materia.
El objeto revestido con la composición de la
presente invención para un revestimiento despegable se seca a
temperatura ambiente (5 a 35ºC \pm 5ºC), preferentemente a
aproximadamente 20 a 25ºC, formando de esta manera una película
protectora despegable.
Para acelerar la evaporación de agua durante la
formación de una película protectora, se pueden utilizar
adecuadamente medios para eliminar el agua tales como la
ventilación y/o el calentamiento.
En este caso, el tiempo requerido para formar una
película protectora se puede controlar fácilmente. Sin embargo, el
medio de calentamiento se utiliza sólo para evaporar el agua, y no
se requiere el calentamiento utilizado convencionalmente para
formar una película protectora.
La composición de la presente invención para un
revestimiento despegable proporciona un revestimiento dotado de
tanto propiedades físicas como despegado excelentes.
Particularmente, el revestimiento formado posee excelentes
propiedades tales como resistencia al agua, resistencia a la luz,
estabilidad térmica y mantiene su excelente despegado después del
almacenamiento durante un largo periodo de tiempo. Además, la
composición de la presente invención para un revestimiento
despegable proporciona un revestimiento que imparte excelentes
propiedades a la película formada bajo un intervalo amplio de
temperaturas de aplicación.
En la composición de la presente invención, los
polímeros del componente no están reticulados. De este modo, la
película protectora despegada no requiere un particular tratamiento
de residuos y se puede reciclar como una materia prima para
producir la composición de la presente invención otra vez. La
composición se ha llevado a cabo en consideración con el ahorro de
recursos y abordando problemas medioambientales.
No se impone limitación particular sobre el
objeto al que se aplica la composición de la presente invención, y
ejemplos de objetos incluyen artículos metálicos ferrosos o no
ferrosos tales como automóviles, otros vehículos, partes mecánicas,
y artículos de uso doméstico; artículos de madera; productos de
vidrio; productos de plástico; productos de caucho; productos
cerámicos; materiales de construcción (ferrosos y no ferrosos tales
como aluminio); electrodomésticos tales como lavadoras y neveras;
mobiliario; artículos para la automatización de la fábrica (FA);
artículos de oficina tales como armarios y pizarras blancas; y
productos pintados de los mismos. La composición de la presente
invención
para un revestimiento despegable se aplica a un objeto para proteger el objeto tanto en el interior como en el exterior.
para un revestimiento despegable se aplica a un objeto para proteger el objeto tanto en el interior como en el exterior.
La película protectora según la presente
invención se puede aplicar a objetos que se han cubierto
convencionalmente con película adherente o se han envuelto con una
bolsa (realizada en polietileno, realizada en papel, etc.)
No es necesario decir, que la película protectora
de la presente invención se puede asimismo utilizar para proteger
un objeto temporalmente. Específicamente, la película se puede
emplear para evitar manchas y el rayado o deterioro inducido por UV
que ocurre en paneles exteriores pintados o partes de resina de
automóviles; proteger las partes mecánicas de defectos tales como
la corrosión; proteger ventiladores y artículos de cocina de la
suciedad causada por el aceite y el uso; evitar manchas y el rayado
a vallas realizadas en aluminio y a puertas de interior; proteger
las paredes y los suelos de una cabina de pintura de salpicaduras de
pintura; y evitar el daño y mantener la apariencia de los esquís
realizados en FRP (plásticos de fibra reforzada).
Ya que las composiciones convencionales para un
revestimiento despegable se pueden calentar para formar una
película, no puede ser posible un revestimiento, dependiendo de los
objetos que van a ser protegidos. Sin embargo, ya que la
composición de la presente invención para un revestimiento
despegable proporciona una película protectora sin calentamiento,
la composición se aplica a dispositivos que poseen partes
electrónicas tales como circuitos integrados (IC) y condensadores,
productos de plástico que se deforman fácilmente mediante calor,
etc.
La presente invención se describirá a
continuación con mayor detalle a título de ejemplo no limitativo de
la presente invención.
Ejemplos 1 a
7
Los monómeros que se utilizan en una primera
etapa de polimerización y los que se utilizan en una segunda etapa
de polimerización se prepararon a partir de componentes en las
proporciones de composición que se muestran en la Tabla 1.
Posteriormente, los polímeros 1 a 7 se prepararon a partir de los
monómeros mencionados anteriormente a través de una polimerización
en emulsión de dos etapas.
Se disolvió un absorbente UV en metacrilato de
metilo. Se añadieron a la solución resultante agua desionizada y
una solución acuosa al 25% de nonilpropenilfeniletoxiétersulfato de
amonio (HS-10, producto de Dai-Ichi
Kogyo Seiyaku Co., Ltd). La mezcla se emulsionó a través de la
agitación y se añadió lentamente otro monómero, para preparar de
este modo una mezcla de monómeros emulsionada.
Se añadió a agua desionizada una solución acuosa
al 25% de HS-10 y se agitó la solución. Se añadieron
los monómeros a la solución, para preparar de este modo una mezcla
de monómeros emulsionada.
Se colocaron en un reactor adecuado equipado con
un termómetro, un aparato de refrigeración y un agitador, una
solución que contenía una solución al 25% de HS-10
(34,0 g) y agua desionizada (1.048,7 g). La solución se calentó a
80 a 85ºC. Posteriormente, se alimentaron secuencialmente en el
reactor una solución de carbonato de sodio (5,8 g) en agua
desionizada (33,0 g) y una solución de persulfato de sodio (6,1 g)
en agua desionizada (26,7 g). Aproximadamente dos minutos después
de la adición de las dos soluciones, se añadió gradualmente la
mezcla de monómeros utilizada en la primera etapa de polimerización.
La velocidad de adición se controló de forma que el calor generado
durante la polimerización se podría eliminar mediante refrigeración,
siendo el tiempo de adición 90 a 150 minutos.
La temperatura de polimerización se mantuvo a 80
a 90ºC mediante el enfriamiento necesario. Después de que se
acabase la adición, se lavaron con agua desionizada el recipiente y
la línea de alimentación de la mezcla de monómeros (31,6 g) y se
introdujo en el reactor la solución de lavado. La mezcla combinada
se mantuvo a 80 a 90ºC durante 30 minutos. Después de esto, se
añadió a la mezcla una solución de persulfato de sodio (1,2 g) en
agua desionizada
(6,5 g). A continuación se añadió gradualmente la mezcla de monómeros utilizada en la segunda etapa de polimerización. La velocidad de adición se controló de forma tal que el calor generado durante la polimerización se pudo eliminar mediante enfriamiento, siendo el tiempo de adición de 30 a 90 minutos. La temperatura de polimerización se mantuvo a 80 a 90ºC enfriando cuando era necesario. Después de que se acabase la adición, el recipiente y la línea de alimentación de la mezcla de monómeros se lavaron con agua desionizada (21,0 g) y se introdujo en el reactor la solución de lavado. El polímero que resultó se enfrió a temperatura ambiente. En la forma descrita anteriormente, se prepararon los polímeros 1 a 7.
(6,5 g). A continuación se añadió gradualmente la mezcla de monómeros utilizada en la segunda etapa de polimerización. La velocidad de adición se controló de forma tal que el calor generado durante la polimerización se pudo eliminar mediante enfriamiento, siendo el tiempo de adición de 30 a 90 minutos. La temperatura de polimerización se mantuvo a 80 a 90ºC enfriando cuando era necesario. Después de que se acabase la adición, el recipiente y la línea de alimentación de la mezcla de monómeros se lavaron con agua desionizada (21,0 g) y se introdujo en el reactor la solución de lavado. El polímero que resultó se enfrió a temperatura ambiente. En la forma descrita anteriormente, se prepararon los polímeros 1 a 7.
La Tabla 1 muestra las proporciones de
composición de monómeros utilizados en la primera y segunda etapas
de polimerización, la temperatura de transición vítrea calculada y
la compensación en peso de monómeros entre la primera etapa y la
segunda etapa.
En la Tabla 1, se utilizaron las abreviaciones
siguientes: BA indica acrilato de butilo, 2-EHA
acrilato de 2-etilhexilo, MMA metacrilato de
metilo, RUVA 93 absorbente UV reactivo, Sty estireno y AA ácido
acrílico.
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \+\cr \+\cr \+\cr \+\cr}
\newpage
El polímero 7, que se obtuvo en el Ejemplo 7
mediante polimerización en emulsión, se utilizó para preparar las
composiciones 1 a 4 para los revestimientos despegables mostrados en
la Tabla 2 como Formulaciones 1 a 4.
Se preparó una composición que se utiliza como
Ejemplo Comparativo a partir de una emulsión acrílica convencional
que se preparó de una manera similar a la utilizada para preparar la
solución 2.
Formulación 1 | Formulación 2 | Formulación 3 | Formulación 4 | Formulación comp. | |
Emulsión | 95 | 95 | 95 | 95 | 95 |
Agua | 1 | 4,8 | 3 | 5 | 5 |
TT 935 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
5% de NaOH | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
28% de NH_{4}OH | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Formater AP | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Hidorin D-337 | 4 | - | - | - | - |
KF-315 | - | 0,2 | - | - | 0,2 |
FC-170C | - | - | 2 | - | - |
Cada una de las composiciones descritas
anteriormente obtenidas a partir de las Formulaciones 1 a 4 y de la
Formulación Comparativa se aplicó a un sustrato hasta un espesor
cuando estaba seco de 50 \mu y se secó durante seis horas a 20ºC.
La película preparada de este modo se cortó en una muestra de ensayo
(p. ej., de una determinada forma y dimensiones), que se sometió a
un ensayo de tracción y a un ensayo de viscoelasticidad dinámico.
Se llevó a cabo un ensayo de tracción a 10ºC y los resultados del
mismo se describen haciendo referencia a la Fig. 2.
Según se muestra en la Fig. 2, la composición
preparada a partir del polímero 7 muestra una característica
excelente de tracción.
La Fig. 3 muestra los resultados de ensayo sobre
viscoelasticidad dinámica de la película protectora formada por la
composición preparada a partir del polímero 7, y la Fig. 4 muestra
los resultados de ensayo similares para la película protectora del
Ejemplo Comparativo.
Cuando se sometió a la medición de
viscoelasticidad dinámica, la película protectora que se obtuvo a
partir de una emulsión convencional (Ejemplo Comparativo) mostró
claramente picos dobles en el perfil de la tan
\delta-temperatura (Fig. 4). En contraste, la
película de revestimiento despegable obtenida a partir de la
composición 7 muestra un pico único ancho (Fig. 3).
De este modo, se confirma que la composición de
la presente invención proporciona una película de revestimiento que
comprende un copolímero de una estructura continua
núcleo/corteza.
Se pulverizó un revestimiento de resina
aminoalquido sobre una lámina de acero dulce que se había tratado
con electrodeposición. Cuando el revestimiento dejó de ser
adherente, se pulverizó sobre él un revestimiento claro compuesto
de resina acrílica. La lámina revestida de este modo se calentó a
140ºC durante 20 minutos, para preparar de este modo una lámina
revestida secada en la estufa. A continuación, se aplicó a la lámina
una composición para un revestimiento despegable en un espesor
cuando estaba seco de 70 \mu, preparando de este modo una muestra
de ensayo.
Se evaluó el despegado de la película obtenida a
partir de la composición para el revestimiento despegable sobre la
base de cómo de fácil era despegar la película con la mano.
En la Tabla 2, TT 935 (denominación comercial) es
un espesante, producto de Rohm & Haas Co., y Formater AP
(denominación comercial) es un agente antiespumante, producto de San
Nopco Ltd.
La emulsión utilizada en la formulación
Comparativa fue una dispersión acuosa de composición de
revestimiento despegable descrita en la solicitud de patente
japonesa abierta al público (kokai) nº
9-286934. Específicamente, es una mezcla 7:3 de
emulsión acrílica de Tg elevada (JP 202) y una emulsión acrílica de
Tg baja (JP 203), en la que JP 202 es una emulsión acrílica de un
polímero que posee una temperatura de transición vítrea de 8ºC
(contenido en sólido de 47,5%, Primal JP-202,
producto de Rohm & Haas Co.) y JP-203 es una
emulsión acrílica de un polímero que posee una temperatura de
transición vítrea de 41ºC (contenido en sólido de 47,5%, Primal
JP-203, producto de Rohm & Haas Co.)
El despegado inicial se refiere al despegado que
se midió después del secado bajo las condiciones de temperatura que
se muestran en la Tabla 3 y enfriando a temperatura ambiente.
El despegado después de calentar se refiere al
despegado que se midió después de que se dejara la muestra de
ensayo en reposo en un baño termostático a 80ºC durante 500
horas.
El despegado después de un ensayo acelerado de
resistencia a la intemperie se refiere al despegado que se midió
después de que la muestra de ensayo se sometiera a un ensayo
acelerado de resistencia a la intemperie durante
500 horas utilizando una Sunshine Weather-O-Meter (SWOM).
500 horas utilizando una Sunshine Weather-O-Meter (SWOM).
La resistencia al agua se evaluó mediante la
observación del nivel de blancura de la película de revestimiento
después de secar la muestra de ensayo bajo las condiciones de
temperatura que se muestran en la Tabla 3, haciendo gotear agua
(25ºC) sobre la muestra de ensayo, y dejando en reposo la muestra de
ensayo durante cuatro horas.
Los resultados de la evaluación se puntúan como
sigue:
- AA: excelente
- BB: bueno
- CC: regular
- DD: pobre
En el ensayo de resistencia a la intemperie, la
referencia "DD" indica que se observó la blancura o despegado
de la película de revestimiento.
Los resultados se muestran en la Tabla 3.
Formula- | Formula- | Formula- | Formula- | Formula- | |
ción 1 | ción 2 | ción 3 | ción 4 | ción comp. | |
Despegado inicial, secado | |||||
\hskip0,5cm 1) 20ºC x 6 h | AA | AA | AA | AA | DD |
\hskip0,5cm 2) 80ºC x 15 min | AA | AA | AA | AA | AA |
Despegado después del calentamiento | BB | AA | AA | BB | BB |
Despegado después del ensayo | |||||
de resistencia a la intemperie | BB | AA | AA | BB | BB |
Resistencia al agua, secado bajo | |||||
\hskip0,5cm 1) 20ºC x 6 h | BB | BB | BB | BB | DD |
\hskip0,5cm 2) 80ºC x 15 min | AA | AA | AA | AA | BB |
Según se deduce a partir de la Tabla 3, las
composiciones de la presente invención para un revestimiento
despegable muestran un excelente despegado; es decir, mantienen un
despegado inicial excelente a pesar de la presencia de un agente
incrementador del despegado, incluso aunque estas composiciones se
sequen a temperatura ambiente.
Además, las Formulaciones 2 y 3, que contienen un
agente incrementador del despegado, muestran un despegado
incrementado adicionalmente después del calentamiento.
Las Figs. 5A a 5C muestran unos resultados de
ensayo de películas protectoras despegables que se obtuvieron a
partir de la formulación 1 que contiene el polímero 7 del Ejemplo 7
y la Formulación Comparativa. Específicamente, la Fig. 5A es un
gráfico que muestra el tiempo de secado versus la resistencia
al despegado; la Fig. 5B es un gráfico que muestra el tiempo de
secado versus el esfuerzo a la rotura y la Fig. 5C es un
gráfico que muestra el comportamiento de las películas protectoras
despegables, tiempo de secado versus el alargamiento a
la
rotura.
rotura.
Según se muestra en la Fig. 5A, la composición de
la Formulación 1 que contiene el polímero 7 forma una película de
revestimiento protectora despegable después del secado durante
aproximadamente una hora. En contraste, una película de
revestimiento protectora no se puede formar completamente a partir
de la composición de la Formulación Comparativa después de un
periodo de secado corto y una película de revestimiento despegable
se forma sólo después de que la composición se haya secado durante
24 horas.
Similarmente, la película de revestimiento
protectora obtenida a partir de la composición de la Formulación 1
se puede someter a un ensayo de tracción una hora después del
secado. Sin embargo, la película de revestimiento protectora
obtenida a partir de la composición del Ejemplo Comparativo se puede
ensayar sólo después de que la composición se haya secado durante
24 horas.
Según se ha descrito anteriormente, la
composición de la presente invención para revestimientos despegables
prescinde de la etapa de calentamiento forzado de la composición de
revestimiento después de la aplicación. De este modo, se pueden
conseguir ahorros considerables en el espacio y en los costes del
aparato de calentamiento.
Cuando los paneles exteriores de los automóviles
se protegen utilizando la composición de la presente invención, la
composición se aplica a los paneles y se secan a temperatura
ambiente, formando de este modo una película protectora. Para
formar una película protectora con una eficacia de secado mayor, se
incluye una etapa de ventilación simple.
De este modo, se puede prescindir del aparato de
calentamiento de gran escala convencional y se pueden reducir
considerablemente los costes de funcionamiento.
Particularmente, la línea de producción de un
sistema de flujo de trabajo se puede acortar considerablemente.
Cuando se añade una línea para formar un revestimiento despegable,
la utilización de un aparato de gran escala utilizado
convencionalmente no es necesario.
Las películas protectoras que se produjeron a
partir de polímeros obtenidos mediante polimerización en emulsión
llevada a cabo en los Ejemplos 1 a 6 se sometieron al ensayo de
despegado de la misma manera. Las películas mostraron un despegado
excelente similar al de la película protectora producida a partir
del polímero obtenido en el Ejemplo 7.
Como se ve a partir de los resultados, la
composición de la presente invención para un revestimiento
despegable se puede secar incluso a una temperatura baja para
producir una película de revestimiento que posee propiedades
físicas y un despegado excelentes. La composición de la presente
invención para un revestimiento despegable proporciona una película
de revestimiento que posee una resistencia al agua y una resistencia
a la intemperie excelentes y un despegado excelente incluso después
de un largo periodo de almacenaje. De este modo, la composición de
la presente invención para un revestimiento despegable es
particularmente adecuada para la protección de objetos que se
almacenan fuera, tales como automóviles.
Según se ha descrito anteriormente, la
composición acuosa de la presente invención para un revestimiento
despegable -que forma un revestimiento despegable que protege una
superficie de un objeto durante un periodo de tiempo específico y
es capaz de despegarse cuando no se requiere más- contiene un
copolímero núcleo/corteza que comprende una porción A de copolímero
acrílico que posee una temperatura de transición vítrea elevada de
30ºC a 70ºC y una porción B de copolímero acrílico que posee una
temperatura de transición vítrea baja 5ºC a -30ºC y se forma
mediante una polimerización de varias fases. De este modo, la
composición proporciona una película despegable excelente mediante
el secado a temperatura ambiente, y la película de revestimiento
despegable muestra la resistencia al agua, adhesión y despegado a
largo plazo.
De este modo, la composición de la presente
invención para un revestimiento despegable proporciona una película
de revestimiento protectora que se puede utilizar para (1) evitar
manchas y el rayado o deterioración inducida por UV sobre paneles
exteriores pintados o partes de resina de los automóviles; (2)
proteger partes mecánicas de defectos tales como la corrosión; (3)
proteger ventiladores y artículos de cocina de la suciedad causada
por el aceite y el uso; (4) evitar manchas y el rayado en vallas
realizadas en aluminio; (5) evitar manchas y el rayado en suelos
interiores; (6) proteger las paredes y los suelos de una cabina de
pintura de salpicaduras de pintura; y (7) evitar daños y mantener
el aspecto de los esquís realizados en FRP (plásticos de fibra
reforzada). El efecto protector es más elevado que el de la
película de revestimiento protectora producida a partir de una
composición convencional para un revestimiento despegable.
Además, la composición de la presente invención
forma una película de revestimiento despegable sin calentar. De
este modo, la composición se aplica a dispositivos que poseen partes
electrónicas tales como circuitos integrados (IC) y condensadores,
y productos de plástico que se deforman fácilmente por el calor,
etc.
Claims (12)
1. Composición acuosa para un revestimiento
despegable, que posee la capacidad de despegarse según se ha
determinado mediante el ensayo de la presente descripción,
conteniendo dicha composición un copolímero núcleo/corteza que
comprende, en la molécula del mismo, una porción A del copolímero
acrílico que posee una temperatura de transición vítrea elevada de
30ºC a 70ºC y una porción B del copolímero acrílico que posee una
temperatura de transición vítrea baja de 5ºC a -30ºC y que se forma
mediante una polimerización de varias fases, en la que un monómero
vinílico que posee un grupo funcional ácido está contenido en una
cantidad de 0,2 a 2% en peso basado en la cantidad total de
monómeros.
2. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que las partículas del copolímero
núcleo/corteza asumen una estructura de fase dual continua.
3. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que el núcleo está compuesto de la
porción A de copolímero y la corteza está compuesta de la porción B
de copolímero.
4. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que el copolímero núcleo/corteza
comprende 5 a 40% en peso de la porción A del copolímero acrílico y
60 a 95% en peso de la porción B del copolímero acrílico, sobre la
base de la cantidad total de la porción A y de la porción B.
5. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que cada porción de copolímero
contiene una unidad de monómero que proporciona un polímero duro y
una unidad de monómero que proporciona un polímero blando en una
cantidad total de 70% en peso o más.
6. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que ni la porción A del copolímero
acrílico ni la porción B del copolímero acrílico contienen una
unidad de monómero formada por un monómero vinílico que contiene
nitrógeno.
7. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que un tensioactivo reactivo se
utiliza durante la formación de una emulsión de la porción A de
copolímero acrílico o de la porción B del copolímero acrílico.
8. Composición para un revestimiento despegable
según la reivindicación 1, en la que la composición contiene un
agente intensificador del despegado.
9. Película de revestimiento despegable que se
puede despegar fácilmente de un objeto y se obtiene a partir de una
composición para un revestimiento despegable según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7.
10. Objeto que presenta una película de
revestimiento despegable que se puede despegar fácilmente del objeto
y que se obtiene a partir de cualquier composición para un
revestimiento despegable según cualquiera de las reivindicaciones 1
a 7.
11. Procedimiento para la protección de una
superficie de un objeto, cuyo procedimiento comprende formar, sobre
la superficie del objeto, una película de revestimiento despegable
obtenida a partir de una composición para un revestimiento
despegable según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
12. Procedimiento para la protección de una
superficie de un objeto según la reivindicación 11, comprendiendo
dicho procedimiento formar la película de revestimiento protectora
despegable a 40ºC o menos.
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