ES2293546T5 - Masas de recubrimiento a base de agentes aglutinantes que producen pocas emisiones. - Google Patents
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Abstract
Agente aglutinante que contiene, al menos, un polímero, que puede ser obtenido mediante la polimerización por emulsión acuosa, iniciada por medio de radicales, de una mezcla de monómeros etilénicamente insaturados, que está constituida por desde un 20 hasta un 60 % en peso de acrilato de 2-etilhexilo (monómero A) desde 0 hasta un 40 % en peso de uno o varios monómeros, cuyo homopolímero presenta una temperatura de transición vítrea < 10ºC (monómero B), desde un 45 hasta un 55 % en peso de al menos un monómero, cuyo homopolímero presenta una temperatura de transición vítrea > 50ºC (monómero C), desde un 0, 1 hasta un 5 % en peso de al menos un monómero que contiene grupos ácido (monómero D), y desde 0 hasta un 5 % en peso de al menos otro monómero con, al menos, un grupo hidroxi, ceto y/o silano en la cadena lateral (monómero E), referido respectivamente a la cantidad total de los monómeros etilénicamente insaturados, empleados para la polimerización, mediante el empleo de uno o varios emulsionantes exentos de alquilfenoléteres, de uno o varios coloides protectores y de uno o varios iniciadores, presentando el polímero una temperatura mínima de formación de película por debajo de 15ºC, así como una proporción menor de un 0, 01 % en peso de compuestos con un punto de ebullición por debajo de 50ºC.
Description
Masas de recubrimiento a base de agentes
aglutinantes que producen pocas emisiones.
La presente invención se refiere a polímeros de
agentes aglutinantes que pueden ser elaborados con poco olor y
exentos de disolventes, a un procedimiento para su obtención, a
masas de recubrimiento a base de estos polímeros de agentes
aglutinantes así como a su empleo como preparaciones que contienen
pigmentos.
Las preparaciones, que contienen pigmentos,
encuentran una amplia aplicación como pinturas en dispersión,
revoques aglutinados con resinas sintéticas (revoques en
dispersión), masas de sellado o como masas de emplaste destinadas a
la protección de las construcciones civiles o con fines decorativos.
Las preparaciones, que contienen pigmentos, contienen, por regla
general como agente aglutinante un polímero formador de películas,
al menos un pigmento inorgánico y, en caso dado, una o varias
cargas inorgánicas así como otras cargas usuales. La calidad de los
recubrimientos de las preparaciones pigmentadas depende
decisivamente de la capacidad del polímero formador de película
para aglutinar los componentes no formadores de película, los
pigmentos y las cargas inorgánicas.
Una baja capacidad para aglutinar los pigmentos
conduce a una mala estabilidad mecánica del recubrimiento, que se
traduce, por ejemplo, en una baja resistencia al desgaste por
rozamiento en húmedo. Sin embargo es deseable una elevada
resistencia al rozamiento en húmedo especialmente en el caso de las
pinturas en dispersión resistentes al lavado.
La capacidad para aglutinar los pigmentos del
agente aglutinante juega un papel especialmente importante, en el
caso de las preparaciones con un elevado contenido en pigmentos y en
cargas inorgánicos. Tales preparaciones se caracterizan, por regla
general, por una concentración en volumen de pigmento (PVK) >
40%. La concentración en volumen de pigmento se define usualmente
como el cociente entre el volumen total de los componentes
inorgánicos sólidos (pigmento + cargas) y el volumen total de los
componentes inorgánicos sólidos y el volumen de las partículas
polímeras de la dispersión acuosa de polímeros de agentes
aglutinantes en % (véase la publicación Ullmanns Enzyklopädie der
technischen Chemie, 4ª edición, tomo 15, página 668).
Los recubrimientos deben ser estables,
especialmente en el caso de aplicaciones de exterior, frente a los
efectos medioambientales, tales como la luz solar, la humedad y las
variaciones de temperatura. Estos recubrimientos deben provocar la
estabilidad de las superficies revestidas frente a la absorción de
la humedad, tal como la lluvia pero sin embargo deben poder
desprender de nuevo fácilmente en forma de vapor de agua la humedad
que haya sido absorbida, pero en sí mismos no deben ensuciarse ni
volverse de color gris. Además, la masa de recubrimiento debe
adherirse perfectamente también sobre los substratos más diversos,
debe ser compatible con los compuestos de silicona y con las
soluciones de silicato altamente alcalinas, lo cual depende también
del tipo del agente aglutinante elegido. Otra propiedad, que depende
del polímero del agente aglutinante consiste en la resistencia al
bloqueo de los recubrimientos, especialmente cuando se trate de
pinturas aplicables a brocha.
Cuando se utilizan como agentes aglutinantes en
revoques aglutinados con resinas sintéticas o como masas de
emplaste deben obtenerse recubrimientos que se sequen en capa
delgada así como en capa gruesa, perfectos, exentos de fisuras.
Estos recubrimientos requieren elevadas fuerzas de adherencia,
especialmente cuando constituyan parte de un sistema compuesto para
el aislamiento del calor. Éstos deben presentar una baja absorción
de agua y deben ser estables frente a los ciclos de
congelación-descongelación, es decir que no deben
ser eliminados por agrietamiento o por desprendimiento de la capa
de fondo. Además es muy ventajoso cuando contribuyan a un buen
comportamiento frente al fuego, es decir que tengan una baja
tendencia a la combustión.
Para la reducción de la contaminación del medio
ambiente y por motivos de higiene en el trabajo es deseable que las
masas de recubrimiento no emitan al medio ambiente componentes no
acuosos, volátiles, orgánicos o inorgánicos, especialmente aquellas
que deban ser empleadas en recintos cerrados, tales como por ejemplo
pinturas en dispersión, revoques en dispersión de materiales
sintéticos o pegamentos para baldosines. Esto puede conseguirse,
entre otras cosas, mediante el empleo de dispersiones acuosas de
polímeros como agentes aglutinantes para estas masas de
recubrimiento.
Las dispersiones acuosas de polímeros de
composición adecuada presentan la capacidad de formar películas
polímeras transparentes por debajo de su temperatura mínima para la
formación de película (MFT), durante la evaporación o durante la
volatilización del agente dispersante, de manera preferente, el
agua, con lo cual encuentran aplicación de muchas maneras las
dispersiones acuosas de polímeros como agentes aglutinantes, por
ejemplo para las pinturas aplicables a brocha o para masas
destinadas al recubrimiento de paredes (revoques de resina en
dispersión).
Los agentes aglutinantes convencionales, a base
de dispersiones acuosas de polímeros o sus formulaciones finales
contienen, sin embargo, por regla general aún pequeñas cantidades de
disolventes orgánicos. Éstos son necesarios para reducir la
temperatura mínima de formación de película (MFT) de los polímeros
del agente aglutinante y para garantizar de este modo una
elaboración de las masas de recubrimiento incluso a bajas
temperaturas. Del mismo modo puede reducirse la MFT del agente
aglutinante polímero por medio de una "plastificación interna",
es decir mediante la reducción de la temperatura de transición
vítrea (Tg) del polímero del agente aglutinante (véase la
publicación Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH
Weinheim, 1992, Ed. 5, Vol. A21, página 169). En el caso de una MFT
demasiado baja del agente aglutinante polímero existe el peligro,
sin embargo, de que las masas de recubrimiento presenten una mala
capacidad aglutinante de los pigmentos y que no presenten una
resistencia mecánica suficiente así como, además, que sean demasiado
pegajosas y que puedan ensuciarse fácilmente (véase la publicación
H. Rinno, Farbe&Lack, año 1993, tomo 99, páginas 697 hasta 704).
En el caso de una MFT demasiado elevada o de una MFT que no haya
sido rebajada suficientemente del agente aglutinante polímero no se
obtendrá, por el contrario, una formación de película suficiente
(enlazamiento del pigmento), lo cual se traduce en una resistencia
mecánica insuficiente (por ejemplo estabilidad frente al
frotamiento) o en un mayor desgaste por rozamiento y/o en una mayor
eliminación por formación de grietas.
Por motivos económicos es conveniente que el
agente aglutinante polímero sea capaz de enlazar grandes cantidades
de pigmentos y de cargas. Las pinturas en dispersión para interiores
presentan, por ejemplo, concentraciones en volumen de pigmentos en
el intervalo comprendido entre un 50 y un 80%. Cuando se sobrepase
la PVK tolerada por el agente aglutinante polímero, la masa de
recubrimiento no presentará una resistencia suficiente al desgaste
por rozamiento en húmedo. Según la publicación de H. Warson en
"Synthetic Resin Emulsions", E. Benn Ltd., Londres, 1972,
página 776 y siguientes, los agentes aglutinantes polímeros
presentan una elevada fuerza aglutinante de los pigmentos cuando
contengan entre un 1 y un 4% en peso de monómeros que presenten
grupos carboxilo. En el caso de los agentes aglutinantes polímeros
de alto valor, el contenido en estos monómeros está comprendido
incluso entre un 2,5 y un 7% en peso. Por otro lado, en el caso de
un contenido en ácido demasiado elevado existe el peligro de que el
polímero del agente aglutinante sea soluble en agua y que, por lo
tanto, disminuya la resistencia al desgaste por rozamiento en
húmedo de las masas de recubrimiento, que desprendan demasiada
humedad hacia las capas situadas por debajo y que se forme un buen
medio de colonización por parte de las algas, de los hongos y de
las bacterias.
La publicación
EP-A-652 269 describe un agente
aglutinante, que contiene acrilamida, para masas de recubrimiento
que producen pocas emisiones, constituidas por un látex de
partículas groseras con tamaños de las partículas en el intervalo
comprendido entre 100 y 500 nm y por un látex fino con tamaños de
las partículas en el intervalo comprendido entre 5 y 40 nm. Además
de los monómeros principales del látex de partículas groseras, que
se eligen entre el estireno, el butadieno, los vinilonitrilos y los
ésteres de acrilo, el látex contiene desde un 0,1 hasta un 5% en
peso de monómeros reticulantes, entre 0 y un 20% en peso de ácidos
carboxílicos etilénicamente insaturados y desde 0 hasta 40% en peso
de otros monómeros, incorporados por polimerización. El empleo de
agentes aglutinantes constituidos por dos dispersiones de polímeros
preparadas independientemente entre sí y a partir de monómeros
costosos, de acción reticulante, es demasiado complicado para masas
de recubrimiento económicas. De igual modo, las pinturas en
dispersión, descritas, no proporcionan películas aplicadas a brocha
con valores satisfactorios del desgaste por rozamiento, ni cuando se
utiliza un agente aglutinante formado por una dispersión de los
polímeros de partículas groseras y de partículas finas, ni cuando se
utiliza únicamente la dispersión de los polímeros de partículas
groseras.
Del mismo modo, la publicación
EP-A-1 134 240 divulga agentes
aglutinantes, caracterizados por una proporción de ácido
comprendida entre 0 y un 4% en peso y entre un 0,001 y un 0,1% en
peso, referido a la cantidad total de los monómeros, de monómeros
de acción reticulante. Tales agentes aglutinantes son adecuados,
entre otras cosas, también como agentes aglutinantes para pinturas
en dispersión y para revoques en dispersión. Los agentes
aglutinantes disponen de una MFT menor que 10ºC. Los monómeros de
acción reticulante son relativamente caros de manera que una
pequeña cantidad aumenta ya de manera considerable los costes de
fabricación del agente aglutinante.
La publicación
WO-A-94/21699 describe agentes
aglutinantes para pinturas en dispersión, exentas de disolventes,
con una aptitud mejorada frente a la eliminación por lavado, que
están constituidos por un 60 hasta un 100% en peso de ésteres del
ácido acrílico o del ácido metacrílico, por 0 hasta un 40% en peso
de monómeros vinilaromáticos, por 0 hasta un 5% en peso de ácidos
monocarboxílicos o ácidos policarboxílicos
\alpha,\beta-insaturados y por 0 hasta un 3% en
peso de, al menos, una amida
\alpha,\beta-insaturada. Los ejemplos describen
dispersiones polímeras que contienen, al menos, un 2,5% en peso de
ácido acrílico incorporado por polimerización. Las pinturas en
dispersión, descritas en los ejemplos 6 a 9, que contienen estos
polímeros como agentes aglutinantes, tampoco presentan valores
satisfactorios de desgaste por rozamiento.
En la publicación
EP-A-0 810 274 se divulgan agentes
aglutinantes, que producen pocas emisiones, para masas de
recubrimiento con una resistencia mejorada frente al desgaste por
rozamiento. Los polímeros, empleados como agentes aglutinantes,
contienen una proporción \leq 1% en peso de un comonómero, que
contiene ácidos carboxílicos y que presenta un valor Tg \leq
10ºC.
La publicación
DE-A-102 06 994 presenta polímeros
en emulsión para el empleo como agentes aglutinantes en pinturas
para interiores de silicato en dispersión, constituidas por un éster
del ácido acrílico, estireno y ácidos monocarboxílicos o
dicarboxílicos y/o por una acrilamida con una viscosidad comprendida
entre 40 y 400 mPas. En todos los ejemplos de realización se
utilizan emulsionantes a base de nonilfenol. Como emulsionantes se
requieren etoxilatos de alquilfenol (APE), tal como por ejemplo el
nonilfenol etoxilado, cuando sea deseable una elevada afinidad con
respecto a las superficies hidrófobas de los pigmentos (véase la
publicación Farbe&Lack, año 2002, tomo 108, páginas 58 hasta
63).
La publicación
DE-A-34 23 765 divulga polímeros
pobres en acidez para agentes aglutinantes en masas para el
estucado del papel. De este modo el ejemplo 3 muestra un copolímero
constituido por un 39,5% en peso del acrilato de
2-etilhexilo, por un 39,5% en peso de acrilato de
n-butilo, por un 20% en peso de estireno y por un
1% en peso de ácido acrílico, que se prepara en presencia de 17
partes de una solución al 30% en peso de formaldehído y que conduce
a la formación de 10 partes de coagulado (ejemplo comparativo 3).
Los polímeros pobres en acidez presentan, por lo tanto, problemas
de estabilidad que se vencen mediante la ayuda de la solución de
formaldehído. El empleo de formaldehído no es aceptable para
aplicaciones en el caso de pinturas aplicables a brocha,
especialmente en interiores.
La publicación
DE-A-198 58 851 describe
dispersiones acuosas de copolímeros, especialmente en recubrimientos
elásticos. Los polímeros se obtienen mediante polimerización en
emulsión de
- a)
- desde un 40 hasta un 99,9% en peso al menos de un éster de un ácido carboxílico insaturado con hasta un 40% en peso inclusive de un vinilaromato,
- b)
- desde un 0,05 hasta un 10% en peso de un ácido insaturado monobásico o dibásico y con 0 hasta un 10% en peso de una amida de ácido carboxílico, insaturada,
- c)
- desde un 0,05 hasta un 10% en peso de un monómero insaturado, de acción reticulante
y
- d)
- desde 0 hasta un 30% en peso de otros monómeros copolimerizables.
Los polímeros presentan una proporción de
materia sólida comprendida entre un 20 y un 65%, así como una
temperatura de transición vítrea comprendida entre - 50 y + 35ºC.
El empleo en recubrimientos elásticos requiere la utilización
simultánea de monómeros de acción reticulante lo cual hace que la
resina sintética correspondiente sea relativamente cara. Además,
las dispersiones pueden contener amidas de ácidos carboxílicos, así
como poliacrilamidas como coloides protectores y mercaptanos,
pueden neutralizarse como amoníaco y contienen disolventes y agentes
formadores de película. Todos estos factores tienen un efecto
negativo sobre el olor de los productos. Un posible empleo
simultáneo de rongalita libera, además, una proporción significativa
de formaldehído por disociación. En conjunto, tales polímeros se
han revelado como poco adecuados para agentes aglutinantes que
produzcan pocas emisiones en productos aplicables a brocha.
La publicación
EP-A-0 331 011 describe la obtención
de dispersiones exentas de coloides protectores y/o pobres en
emulsionantes, que están constituidas a partir de uno o varios
monómeros del grupo formado por los ésteres del ácido acrílico o
por los ésteres del ácido metacrílico y por un 0,1 hasta un 2% en
peso de un ácido sulfónico soluble en agua, conjugado y que
contiene desde 4 hasta 26 átomos de carbono y/o sus sales. Los
productos son adecuados también como agentes aglutinantes para
pinturas. Éstos se preparan en presencia de compuestos
suministradores de formaldehído o en presencia de emulsionantes que
contengan alquilfenoles.
La publicación US 5,082,895 divulga polímeros en
emulsión con un contenido muy elevado en materia sólida y con
tamaños grandes de las partículas y su empleo en pinturas
resistentes a la corrosión. Los polímeros en emulsión se
caracterizan sin embargo por una proporción en estireno claramente
menor que el 45% en peso.
La tarea de la presente invención consistía,
teniendo en consideración el estado de la técnica precedente, en
proporcionar masas de recubrimiento a base de agentes aglutinantes
mejorados, que produzcan pocas emisiones, que puedan ser elaborados
en ausencia de disolventes, con una elevada capacidad para el
enlazamiento de los pigmentos, que puedan prepararse de manera
sencilla y no complicada y en cuya fabricación no se utilicen
componentes cuestionables desde el punto de vista ecológico, que
sin embargo conduzcan a pinturas estables y resistentes al desgaste
por rozamiento (en húmedo) y que produzcan un buen recubrimiento.
Estas pinturas deben ser adecuadas para la fabricación de pinturas
para interiores, así como también para la fabricación de pinturas
para exteriores y revoques en dispersión.
Se entenderán por substancias cuestionables
desde el punto de vista ecológico, aquellos componentes que
pertenezcan a las substancias cuestionables desde el punto de vista
de la salud o alergenos, tales como por ejemplo la acrilamida, el
formaldehído, el acetaldehído, los disolventes evaporables, los
agentes auxiliares formadores de película volátiles, los
plastificantes, las cantidades residuales de monómeros volátiles,
los metales pesados y los compuestos que puedan desarrollar
posiblemente un efecto hormonal. A estos últimos pertenecen
actualmente entre otros los alquilfenoletoxilatos. Cuando tales
componentes dispongan de un punto de ebullición bajo, serán
emitidos de manera especialmente fácil al medio ambiente.
En este caso los agentes aglutinantes y las
masas de recubrimiento deben presentar especialmente una elevada
compatibilidad con los silicatos y deben ser estables al
almacenamiento.
Se resolvió esta tarea mediante la puesta a
disposición de agentes aglutinantes, que contienen al menos un
polímero, que se obtienen mediante polimerización por emulsión
acuosa, iniciada por medio de radicales, de una mezcla de monómeros
etilénicamente insaturados, que está constituida por
- desde
- un 40 hasta un 50% en peso de acrilato de 2-etilhexilo (monómero A)
- desde
- 0 hasta un 40% en peso de uno o varios monómeros, cuyo homopolímero presente una temperatura de transición vítrea < 10ºC (monómero B),
- desde
- un 45 hasta un 55% en peso de estireno (monómero C),
- desde
- un 0,1 hasta un 3% en peso al menos de un monómero que contenga grupos ácidos, elegidos entre el grupo constituido por el ácido acrílico p el ácido metacrílico (monómero D), y
- desde
- 0 hasta un 5% en peso al menos de otro monómero con, al menos, un grupo hidroxi y/o silano en la cadena lateral (monómero E),
referido respectivamente a la cantidad total de
los monómeros etilénicamente insaturados, empleados para la
polimerización, con empleo de emulsionantes exentos de
alquilfenoléteres, de uno o de varios coloides protectores y de uno
o varios iniciadores, presentando el polímero una temperatura mínima
para la formación de película menor que 15ºC, así como una
proporción menor que un 0,01% en peso de compuestos con un punto de
ebullición por debajo de 50ºC y no siendo utilizados en la
obtención del agente aglutinante compuestos con un punto de
ebullición menor que 50ºC y no siendo utilizados compuestos, que
puedan disociar dichos compuestos por hidrólisis.
\vskip1.000000\baselineskip
Los agentes aglutinantes contienen, de manera
preferente, una proporción menor que el 0,005% en peso, de forma
especialmente preferente menor que el 0,001% en peso, con un punto
de ebullición menor que 50ºC, de forma especialmente preferente por
debajo de 35ºC.
De igual modo, la presente invención se refiere
también a un procedimiento para la obtención de las dispersiones
acuosas de polímeros de conformidad con la invención así como a su
empleo para el recubrimiento, el pegado, el sellado, el pintado a
brocha, la aplicación por aspersión, la aplicación por inyección o
la aplicación por impregnación, siendo preferente el empleo como
agentes aglutinantes para agentes aplicables a brocha.
En este caso, para la fabricación de los agentes
aglutinantes no se emplearán compuestos con un punto de ebullición
por debajo de 50ºC, de manera preferente, por debajo de 35ºC, y no
se emplearán compuestos que puedan disociar por hidrólisis tales
compuestos.
Ejemplos de compuestos, que pueden disociar por
hidrólisis los compuestos con un bajo punto de ebullición, son la
acrilamida y la metacrilamida, así como sus homopolímeros y sus
copolímeros (liberación de amoníaco), la rongalita (liberación de
(formaldehído) y el acetato de vinilo así como sus homopolímeros y
copolímeros (liberación de acetaldehído y de ácido acético).
Los polímeros de conformidad con la invención
están constituidos por:
Monómero A:
- desde
- un 40 hasta un 50% en peso, de acrilato de 2-etilhexilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Monómero B:
- desde
- 0 hasta un 40% en peso, de manera preferente, desde un 3 hasta un 35% en peso, de forma especialmente preferente desde un 5 hasta un 30% en peso, cuyo homopolímero presente una temperatura de transición vítrea < 10ºC.
Por temperatura de transición vítrea Tg, quiere
indicarse el valor límite de la temperatura de transición vítrea, a
la que tiende ésta según la publicación de G. Kanig
(Kolloid-Zeitschrift & Zeitschrift für Polymere,
tomo 190, página 1, ecuación 1) a medida que aumenta el peso
molecular. La Tg se determina mediante el procedimiento DSC (ensayo
calorimétrico diferencial -Differential Scanning Calorimetry-, 20
K/min, medida del punto central "medida del midpoint", según
la norma DIN 53 765). Se conocen los valores Tg para los
homopolímeros de la mayoría de los monómeros y se han indicado, por
ejemplo, en la publicación Ullmann's Encyclopedia of Industrial
Chemistry, VCH Weinheim, 1992, Ed. 5, Vol. A21, página 169 y
siguientes; otras fuentes para las temperaturas de transición
vítrea de los homopolímeros están constituidas, por ejemplo, por las
publicaciones J. Brandrup, E.H. Immergut, Polymer Handbook, Ed. 15,
J. Wiley, New York 1996, Ed. 2, J. Wiley, New York 1975, y Ed. 3,
J. Wiley, New York 1989. Para conseguir la temperatura de transición
vítrea deseada Tg del polímero del agente aglutinante mediante la
elección del tipo de los monómeros A hasta E adecuados y sus
cantidades es de utilidad la fórmula de Fox (T.G. Fox, Bull. Amer.
Phys. Soc. (Ser. II) año 1956, tomo 1, páginas 123 y siguientes),
según la cual se cumple con una buena aproximación para la
temperatura de transición vítrea de los copolímeros que:
en la que x_{1}, x_{2}, ...
x_{n} significan los intervalos másicos de los monómeros y
Tg_{1}, Tg_{2}, ..., Tg_{n} significan la temperatura de
transición vítrea de cada homopolímero constituido por los monómeros
1, 2,..., n, en grados
Kelvin.
\vskip1.000000\baselineskip
Los monómeros B adecuados son los ésteres del
ácido acrílico de los alcanoles lineales o ramificados con 1 hasta
10 átomos de carbono, por ejemplo, los grupos
n-propilo, n-butilo,
iso-butilo, n-pentilo,
n-hexilo, n-nonilo o
n-decilo o los grupos cíclicos de cicloalquilo con 5
hasta 10 átomos de carbono tal como el grupo ciclopentilo o el
grupo ciclohexilo. También pueden emplearse el metacrilato de
n-hexilo, el butadieno y/o los viniléteres de los
alcanoles con 3 hasta 10 átomos de carbono, las olefinas ramificadas
o no ramificadas con 3 hasta 10 átomos de carbono.
Como monómeros B pueden emplearse, de forma
especialmente preferente, el acrilato de n-butilo,
el acrilato de n-hexilo, metacrilato de
n-hexilo, el metacrilato de
2-etilhexilo y/o el butadieno o sus mezclas.
\vskip1.000000\baselineskip
Monómeros C:
Como monómero C es empleado el estireno.
\vskip1.000000\baselineskip
Monómeros D:
- desde
- un 1,5 hasta un 3% en peso, al menos, de un monómero que contenga grupos ácido, elegido entre el grupo constituido por el ácido acrílico y el ácido metacrílico, en particular el ácido acrílico.
\vskip1.000000\baselineskip
Monómeros E:
- desde
- 0 hasta un 5% en peso, al menos, de otro monómero con, al menos, un grupo hidroxi y/o silano en la cadena lateral.
\vskip1.000000\baselineskip
Los monómeros E están constituidos por monómeros
que presentan una elevada solubilidad en agua pero que, sin
embargo, no disponen de grupos ácido o que proporcionan al polímero
grupos funcionales adicionales para la adhesión sobre los otros
componentes contenidos en los agentes de recubrimiento. Éstos
aumentan en general la capacidad aglutinante para los pigmentos del
agente aglutinante. Éstos están contenidos en una proporción
comprendida entre 0 y un 5% en peso, de manera preferente, menor que
un 3% en peso. Especialmente entran en consideración el
(met)acrilato de hidroxilo, el (met)acrilato de
hidroxipropilo, el (met)acrilato de óxido de polietileno y
el alcohol polivinílico. Su solubilidad en agua se encuentra
usualmente, a 25ºC, por encima de 100 g/1.000 cm^{3} de agua.
Puede conseguirse un aumento adicional de la
capacidad aglutinante para los pigmentos de las dispersiones
polímeras por ejemplo mediante la incorporación por polimerización
de silanos, que contengan dobles enlaces olefínicos, por ejemplo de
vinilsilanos o de metacriloxialquilsilanos (véase más arriba, así
como también las publicaciones
EP-A-0 327 006,
EP-A-0 327 376 o
EP-A-0 612 771). Además, pueden
incorporarse en el polímero del agente aglutinante grupos silano
según la publicación EP-A-0 640 629
mediante polimerización en presencia de epoxisilanos, por ejemplo
de glicidiloxipropiltrimetoxisilano, o según la publicación
EP-A-0 327 376 mediante
polimerización en presencia de mercaptoalquiltrisalcoxisilanos.
El polímero constituido por los monómeros A
hasta E contiene una cantidad suficiente de monómeros A y B de tal
manera que se obtendrá una MFT del polímero por debajo de 15ºC, de
manera preferente, por debajo de 12ºC, de forma especialmente
preferente por debajo de 10ºC. Una MFT baja de los polímeros
garantiza una buena formación de películas de los polímeros,
incluso en formulaciones exentas de disolventes y de agentes de
coalescencia y conduce, por lo tanto, a una compatibilidad buena y
elevada con los pigmentos. Una MFT demasiado baja conduce a masas
de recubrimiento demasiado pegajosas y, por lo tanto, que pueden
ensuciarse fácilmente. Una MFT más elevada, un peso molecular más
elevado de los polímeros del agente aglutinante así como un tamaño
de las partículas medio mayor de los polímeros del agente
aglutinante empeoran de manera correspondiente la capacidad
aglutinante para los pigmentos. Para conseguir una capacidad óptima
aglutinante para los pigmentos, el estado de la técnica enseña el
empleo de polímeros escalonados o el empleo simultáneo de monómeros
de acción reticulante para aumentar el peso molecular medio o la
copolimerización de acrilamida para generar una mayor proporción de
gel. Actualmente existen reparos desde el punto de vista de la
salud con respecto a la acrilamida y en cierta medida con respecto
al amoníaco que es forma mediante hidrólisis puesto que estos
productos son desprendidos al medio ambiente durante el secado.
Tales reacciones de hidrólisis se verifican especialmente en
formulaciones alcalinas o en el caso de recubrimientos aplicados
sobre capas de fondo demasiado alcalinas.
Se ha encontrado, de conformidad con la
invención que se forman, en el caso de los copolímeros del acrilato
de 2-etilhexilo y del estireno, ya productos de
polimerización reticulados de una manera suficientemente elevada y
ramificados de tal manera que puede desistirse al empleo simultáneo
de monómeros reticulantes o fuertemente formadores de gel.
Probablemente la incorporación de las cadenas laterales ramificadas
del monómero constituido por el acrilato de
2-etilhexilo (monómero A) favorece el injerto de la
cadena principal del polímero y de la cadena lateral, que se
desarrolla con gran intensidad sobre los grupos CH terciarios. Los
constituyentes hidrófobos del polímero, citados, conducen, además,
a una sensibilidad frente al agua ventajosamente menor de los
recubrimientos y, por lo tanto, también a una mejor resistencia al
desgaste por rozamiento en húmedo de las masas de
recubrimiento.
El polímero, al menos único, empleado en las
masas de recubrimiento de conformidad con la invención, se obtendrá
ventajosamente mediante la polimerización por emulsión acuosa,
iniciada por medio de radicales, de los monómeros citados A hasta E
en presencia de un 0,1 hasta un 1,0% en peso, de manera preferente,
de un 0,1 hasta un 0,5% en peso y, especialmente, en presencia de
un 0,2 hasta un 0,3% en peso, referido respectivamente a la
cantidad total de los monómeros A hasta E de al menos un iniciador
de la polimerización por medio de radicales. Como iniciadores de la
polimerización por medio de radicales entran en consideración todos
aquellos que sean capaces de poner en marcha una polimerización por
emulsión acuosa por medio de radicales. En este caso puede
tratarse, en principio, tanto de peróxidos, en caso dado en
presencia de agentes reductores, así como, también, puede tratarse
de compuestos azoicos. Como peróxidos pueden emplearse en principio
los peróxidos inorgánicos, tales como los peroxodisulfatos tales
como las sales de los metales alcalinos del ácido peroxodisulfúrico,
tales como, por ejemplo, sus sales de sodio o de potasio, o los
peróxidos orgánicos tales como los hidroperóxidos de alquilo, por
ejemplo, el hidroperóxido de terc.-butilo, el hidroperóxido de
p-mentilo o el hidroperóxido de cumilo, así como
los peróxidos de dialquilo o los peróxidos de diarilo, tales como el
peróxido de di-terc.-butilo o el peróxido de
di-cumilo. Como agentes oxidantes para los sistemas
iniciadores Redox entran en consideración, esencialmente, los
peróxidos precedentemente citados. Como agentes reductores
correspondientes pueden emplearse los enodioles oxidables, tales
como el ácido dihidroxi-maleico, la benzoína y/o el
ácido ascórbico o el ácido isoascórbico, así como los sacáridos
reductores tales como la sorbosa, la glucosa, la fructosa y/o la
hidroxiacetona. En caso dado se emplean de manera simultánea sales
de metales polivalentes tales como el sulfato ferroso-(II), el
amoniosulfato ferroso-(II), el fosfato ferroso-(II) como componentes
catalíticamente activos en pequeñas cantidades. Son especialmente
preferentes el peroxodisulfato de sodio y el peróxido de hidrógeno,
en caso dado en combinación. De manera preferente, se empleará una
proporción menor que un 0,6% en peso, de forma muy especialmente
preferente menor que un 0,5% en peso de peroxodisulfato de
sodio.
Para la obtención de al menos un polímero se
empleará de manera preferente, además de las substancias
tensioactivas usuales para una polimerización por emulsión acuosa,
al menos un emulsionante no iónico o aniónico en cantidades
comprendidas de manera preferente, entre un 0,3 y un 10% en peso,
especialmente comprendidas entre un 0,7 y un 7% en peso y, de forma
especialmente preferente, comprendidas entre un 0,9 y un 4% en peso,
referido respectivamente a la cantidad total de los monómeros. De
manera preferente, se empleará una combinación formada por un
emulsionante aniónico y un emulsionante no iónico o por dos
emulsionantes aniónicos, especialmente en una proporción en peso
comprendida entre 1:5 y 5:1. De manera preferente, se emplearán
mezclas de emulsionantes, puesto que de este modo se obtienen
ventajas en lo que se refiere a la tendencia a la formación de
espuma. Ventajosamente se ajustará una carga baja en
electrolitos.
Los emulsionantes no iónicos, que pueden ser
empleados, son los etoxilatos alifáticos de los alcoholes de cadena
larga así como los copolímeros bloque constituidos por el óxido de
polietileno/óxido de polipropileno. De manera preferente, se
emplearán etoxilatos de alcanoles de cadena larga, especialmente de
alcoholes grasos o de oxoalcoholes. Los alcoholes adecuados son los
alcoholes con 8 hasta 36 átomos de carbono, de manera preferente,
los alcoholes con 10 hasta 22 átomos de carbono, de forma
especialmente preferente los alcoholes con 12 hasta 18 átomos de
carbono. El grado medio de etoxilación está comprendido, de manera
típica, entre 3 y 50, de manera preferente, está comprendido entre
3 y 30.
Otros emulsionantes que pueden ser empleados
son, de manera preferente, de naturaleza aniónica. A éstos
pertenecen los sulfatos de alquilo con 8 hasta 12 átomos de carbono
neutralizados, los semiésteres del ácido sulfúrico de alcanoles
lineales o ramificados, etoxilatos, con 12 hasta 18 átomos de
carbono con un grado medio de etoxilación comprendido entre 2 y 50,
los ácidos alquilsulfónicos con 12 hasta 18 átomos de carbono y los
ácidos alquilarilsulfónicos con 8 hasta 18 átomos de carbono o los
ésteres o los semiésteres o las ésteramidas del ácido
sulfosuccínico. También pueden emplearse los fosfatos de alquilo o
los fosfatos de alquilo etoxilados, primarios o secundarios, o los
fosfonatos con un grado medio de etoxilación comprendido entre 2 y
50 y con un resto alquilo con 12 hasta 18 átomos de carbono. Los
emulsionantes se presentan de manera preferente, en forma de las
sales de sodio o de potasio o en forma de las sales de amonio
substituidas tales como, por ejemplo, la sal de trietanolamina, la
sal de dietanolamina, la sal de monoetanolamina. Sin embargo no
serán empleadas las sales de amonio sencillas, que se obtienen
mediante neutralización con solución de amoníaco, debido a la
emisión potencial de amoníaco. Otros emulsionantes adecuados se
encuentran en la publicación Houben-Weyl, Methoden
der organischen Chemie, tomo XIV/1, Makromolekulare Stoffe,
Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, páginas 192
hasta 208). Las substancias tensioactivas aniónicas, preferentes,
son las sales de sodio de los sulfatos de alquilo.
Como otros emulsionantes aniónicos se han
acreditado además los compuestos de la fórmula general I
en la que R^{1} y R^{2}
significan, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1
hasta 24 átomos de carbono y no significan simultáneamente
hidrógeno o alquilo con 1 hasta 3 átomos de carbono, y A y B pueden
ser iones de metales alcalinos. En la fórmula general I, R^{1} y
R^{2} significan de manera preferente, restos alquilo lineales o
ramificados con 6 hasta 18 átomos de carbono, especialmente
significan restos alquilo con 6, con 12 y con 16 átomos de carbono
o significan un átomo de H. De manera preferente, A y B significan
sodio, amonio o potasio, siendo especialmente preferente el sodio.
Son especialmente ventajosos los compuestos I, en los cuales A y B
signifiquen sodio, R^{1} signifique un resto alquilo ramificado
con 12 átomos de carbono y R^{2} signifique un átomo de H o
signifique R^{1}. Por regla general se emplearán mezclas
industriales que presenten una proporción comprendida entre un 50 y
un 90% en peso del producto monoalquilado, tal como por ejemplo el
producto Dowfax® 2A1 (marca de la firma Dow Chemical Company). Los
compuestos I son conocidos en general, por ejemplo por las
publicaciones US-4,269,749 y
EP-A-0 952 161 y pueden ser
adquiridos en el comercio y se emplean de manera preferente, en
combinación con otro emulsionante
aniónico.
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De igual modo, son empleados coloides
protectores adecuados solos o en combinación con los emulsionantes
precedentemente indicados, tales como por ejemplo copolímeros que
contengan alcoholes polivinílicos, derivados de la celulosa o
vinilpirrolidona. Una descripción detallada de otros coloides
protectores adecuados se encuentra en la publicación
Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, tomo
14/1, Makromolekulare Stoffe,
Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart,
1961, páginas 411 hasta 420. La cantidad total de los coloides
protectores constituye usualmente un múltiplo, es decir hasta 10
veces la cantidad en peso de los emulsionantes.
El peso molecular de los polímeros constituidos
por los monómeros A hasta E puede ajustarse en principio mediante
la adición de pequeñas cantidades, por debajo de un 2% en peso, con
relación a la cantidad total de los monómeros que deben ser
polimerizados, de una o varias substancias reguladoras del peso
molecular, por ejemplo tiocompuestos orgánicos, de manera
preferente, tioalquilsilanos o alcoholes alílicos. Sin embargo serán
preferentes los polímeros que hayan sido preparados en ausencia de
tales compuestos.
Para el endurecimiento fotoquímico mediante
reticulación final se han acreditado la acetofenona, la benzofenona
así como sus derivados. Estas substancias conducen, tras aplicación
y secado sobre las fachadas, bajo la acción de la luz, a reacciones
de endurecimiento final en la pintura que influyen positivamente de
manera especial sobre el comportamiento al ensuciamiento de las
pinturas. De manera especialmente preferente se empleará la
benzofenona y/o un derivado de la benzofenona. Tales mezclas son
conocidas, por ejemplo, por la publicación
EP-A-0 209 831. También se conocen
por el estado de la técnica derivados que pueden ser
copolimerizados. Estos componentes se añadirán a la dispersión
todavía caliente de manera usual en cantidades desde un 0,03 hasta
un 2% en peso, referido al conjunto de los polímeros.
La obtención de los agentes aglutinantes de
conformidad con la invención se lleva a cabo según el procedimiento
de la polimerización por emulsión acuosa, por medio de radicales, en
presencia de los agentes dispersantes y de los iniciadores de la
polimerización por medio de radicales, precedentemente citados. En
este procedimiento se transforma en una emulsión la mezcla de los
monómeros con ayuda de emulsionantes y de agua y esta emulsión se
añade al recipiente para la polimerización propiamente dicho. La
proporción entre la fase acuosa y la cantidad total de los
monómeros se elegirá en este caso de acuerdo con el contenido en
materia sólida deseado del polímero en emulsión que debe ser
obtenido. De manera preferente, se tenderá a alcanzar contenidos en
materia sólida comprendidos entre un 30 y un 65% en peso, de manera
muy especialmente preferente comprendidos entre un 40 y un 55% en
peso para poder formular masas de recubrimiento suficientemente
concentradas.
La polimerización por emulsión puede llevarse a
cabo tanto de manera continua así como, también, por cargas (forma
de trabajo por tandas), sin embargo se llevará a cabo de manera
preferente, según un procedimiento semicontinuo. En este último
caso se dispondrá en el recipiente de la reacción una cantidad
parcial de los monómeros que deben ser polimerizados y se añadirá a
la carga de la polimerización la cantidad restante de manera
continua, de manera lineal, de manera escalonada o en forma de
gradiente. Es preferente un procedimiento de alimentación
semicontinuo, en el cual se disponga en el recipiente de la reacción
hasta un 20% en peso inclusive de los monómeros junto con una
cantidad parcial del iniciador de la polimerización y del
emulsionante, a temperatura elevada y se añaden a la carga de la
polimerización las cantidades residuales remanentes de los
monómeros, del iniciador y del emulsionante. Desde un punto de vista
práctico, por ejemplo con el fin de limpiar las tuberías, puede
suceder también, una vez verificada la dosificación completa de la
emulsión, que se añadan al recipiente de la reacción pequeñas
cantidades de los monómeros, es decir en general en una proporción
menor que un 5% en peso, de manera individual o en forma de mezcla,
en estado no emulsionado.
El tiempo de dosificación necesario de la
emulsión de los monómeros depende fundamentalmente de la relación
establecida entre los monómeros y el agua y de la potencia de
refrigeración del reactor de la polimerización disponible. Es
preferente un procedimiento de alimentación con tiempos de
alimentación tan cortos como sea posible, es decir que los
monómeros se añadirán de manera preferente, en forma de emulsión
acuosa, a la carga de la reacción en el transcurso de 1 hasta 6
horas, de manera preferente, entre 2 y 5 horas.
Además de la forma de obtención en ausencia de
siembra, puede llevarse a cabo la polimerización por emulsión, para
el ajuste del tamaño de las partículas polímeras, según el
procedimiento con látex de siembra o en presencia de un látex de
siembra preparado in-situ. Los procedimientos
correspondientes son conocidos y pueden tomarse del estado de la
técnica (véase por ejemplo la publicación
EP-B-0 040 419 así como la
Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 5, John Wiley
& Sons Inc., New York, 1966, páginas 847 y siguientes).
De este modo, el estado de la técnica recomienda
en el caso de los procedimientos de alimentación, disponer de
antemano en el recipiente para la polimerización una dispersión de
los polímeros para siembra con una finura de partícula definida y a
continuación llevar a cabo el injerto de los monómeros sobre las
partículas de siembra. En este caso las partículas polímeras para
la siembra actúan como "gérmenes de la polimerización". Durante
la polimerización por emulsión puede añadirse, en caso dado, otra
dispersión de siembra para obtener una amplia distribución del
tamaño (véase a este respecto, por ejemplo, la publicación
DE-A-42 13 965). En lugar de la
adición de un látex para siembra, definido, éste puede generarse
también in-situ. Con esta finalidad se
dispone de antemano y se copolimeriza por ejemplo una parte de los
monómeros junto con el emulsionante, formándose un látex con un
tamaño de partícula relativamente fino. A continuación se lleva a
cabo en el mismo recipiente para la polimerización, la
polimerización propiamente dicha según el procedimiento por
alimentación (véase también la publicación
DE-A-42 13 965).
No son críticos ni el tipo ni la forma en que se
ha dosificado el iniciador a la polimerización por emulsión. El
iniciador puede disponerse de antemano tanto en su totalidad en el
recipiente para la polimerización así como, también, puede añadirse
de manera continua o de manera escalonada a medida que se produzca
su consumo, en el transcurso de la polimerización por emulsión. La
forma de proceder depende tanto de la naturaleza química del
iniciador así como, también, de la temperatura de la polimerización
y puede elegirse por el técnico en la materia según las
necesidades. Será preferente una dosificación continua o escalonada
a la carga de la reacción.
La presión para la polimerización y la
temperatura para la polimerización tienen, igualmente, un
significado subordinado. En general se establecerán temperaturas
comprendidas entre 40 y 120ºC, de manera preferente, comprendidas
entre 50 y 95ºC y, de forma especialmente preferente, comprendidas
entre 70 y 90ºC.
Después de la reacción de polimerización,
propiamente dicha, se requiere, por regla general, la eliminación
de los portadores de color, tales como los monómeros residuales y
otros componentes orgánicos volátiles de la dispersión de los
polímeros acuosa de conformidad con la invención. Esto puede
llevarse a cabo, de manera conocida, mediante la combinación de un
sistema de polimerización final que actúe por vía química con un
procedimiento por destilación, que pueden llevarse a cabo, a
elección, de manera sucesiva o simultánea.
La reducción del contenido en monómeros
residuales puede llevarse a cabo, además, por vía química mediante
una polimerización final por medio de radicales, especialmente bajo
la acción de sistemas iniciadores Redox como los que se han
indicado, por ejemplo, en las publicaciones
EP-A-1 021 468,
DE-A-44 35 423,
DE-A-44 19 518 así como en la
publicación DE-A-44 35 422. Como
agentes oxidantes para la polimerización final, iniciada por vía
Redox, son adecuados especialmente el hidroperóxido de terc.-butilo,
el hidroperóxido de cumol o los peroxodisulfatos alcalinos. Los
agentes reductores adecuados son el ácido ascórbico, el ácido
isoascórbico o bien los compuestos sacáricos de acción reductora.
Sin embargo no será empleado el hidroximetanosulfinato de sodio
debido a la liberación de formaldehído.
La polimerización final con el sistema iniciador
por vía Redox se lleva a cabo en el intervalo de temperaturas
comprendido entre 10 y 100ºC, de manera preferente, comprendido
entre 20 y 90ºC. Los participantes en el sistema Redox pueden
añadirse a la dispersión acuosa de manera completamente
independiente entre sí, en porciones, alternativamente o de manera
continua durante un período de tiempo comprendido entre 10 minutos y
4 horas. Para mejorar el efecto de la polimerización final de los
sistemas iniciadores por vía Redox pueden añadirse a la dispersión
también sales solubles de metales de valencia variable, tales como
las sales de hierro, de cobre o de vanadio. Frecuentemente, se
añadirán también formadores de complejos, que mantengan en solución
a las sales metálicas bajo las condiciones de la reacción.
La separación por destilación de los productos
secundarios perjudiciales puede llevarse a cabo en forma en sí
conocida mediante contacto prolongado de la dispersión con un gas en
forma finamente dividida. Las burbujas de gas distribuidas de
manera turbulenta en la dispersión son capaces de absorber a los
portadores de olor volátiles mediante el contacto permanente con la
superficie límite y, de este modo, reducir su concentración. Los
gases usuales para reducir la concentración son el aire humedecido o
el nitrógeno, el dióxido de carbono o el vapor de agua. La
temperatura para la disminución de la concentración y el período de
tiempo depende de los componentes cuya concentración debe ser
rebajada, de su volatilidad, su solubilidad y su concentración. De
manera preferente, se llevará a cabo a una temperatura comprendida
entre 40 y 95ºC y con un tiempo total de actuación comprendido
entre 3 y 6 horas. De forma muy preferente se empleará vapor de agua
(destilación con vapor de agua); en este caso se requiere, por
regla general, establecer una relación entre el vapor de agua y la
dispersión comprendida entre 3 y 10, de manera preferente,
comprendida entre 4 y 6. De acuerdo con la volatilidad de los
componentes se llevará a cabo la disminución de la concentración a
escala industrial bajo presión o en un ligero vacío, a escala de
laboratorio se llevará a cabo de manera preferente, a la presión
atmosférica. La efectividad de las medidas se verifica por medio de
la denominada proporción en VOC (compuestos orgánicos volátiles
-volatile organic compounds-), que se determina mediante
cromatografía gaseosa y que se lleva a cabo a una temperatura de la
inyección de 250ºC. En este caso, se evaporan todos los componentes
orgánicos volátiles, que presenten un punto de ebullición por
debajo de 250ºC y que constituyen, en conjunto, el olor del
producto.
\newpage
Es preferente neutralizar a continuación la
dispersión de los polímeros con una base que presente un bajo olor,
de manera preferente, con hidróxidos de metales alcalinos o de
metales alcalinotérreos, con óxidos de metales alcalinotérreos o
con aminas no volátiles. A las aminas no volátiles pertenecen
especialmente las diaminas o las poliaminas etoxiladas, tales como
por ejemplo las que pueden ser adquiridas en el comercio bajo el
nombre Jeffamine (Texaco Chemical Co.). Sin embargo se efectuará la
neutralización con lejía acuosa de hidróxido de sodio o de
hidróxido de potasio de tal manera, que se obtenga, de manera
preferente, un valor del pH comprendido entre aproximadamente 6,5 y
9.
Las dispersiones acuosas de los polímeros, de
conformidad con la invención, están prácticamente exentas por
completo de disolventes, de monómeros residuales o de otros
componentes volátiles, debido a la forma en que son fabricadas y,
por lo tanto, son pobres en olor y en emisiones. De este modo pueden
formularse también, debido a su baja MFT, sin disolventes y/o sin
agentes coalescentes.
El diámetro de las partículas, promedio en
número, determinado por medio de la dispersión de la luz
cuasielástica (norma ISO 13 321) de las partículas polímeras
contenidas en las dispersiones acuosas de polímeros, se encuentra
de manera preferente, en el intervalo comprendido entre 80 y 300 nm,
de forma especialmente preferente el intervalo comprendido entre
100 y 200 nm. Las partículas polímeras presentan, por regla general,
una distribución monomodal del tamaño de las partículas. La
permeabilidad a la luz de las dispersiones se encuentra, por regla
general, en el intervalo comprendido entre el 40% y el 90%, de
manera preferente, en el intervalo comprendido entre el 45% y el
70%, en una dilución al 0,01% en peso. La permeabilidad a la luz de
una dispersión diluida corresponde en un amplio intervalo con el
tamaño de las partículas dispersadas, es decir que cuanto mayor sea
el valor LD (permeabilidad a la luz de una muestra al 0,01% en peso
en un fotómetro usual en el comercio) tanto menor será el diámetro
de las partículas dispersadas.
Otro objeto de la presente solicitud consiste en
un procedimiento para la obtención de agentes aglutinantes mediante
la polimerización por emulsión acuosa, iniciada por medio de
radicales.
Otro objeto de la presente solicitud consiste en
masas de recubrimiento, que contienen el agente aglutinante de
conformidad con la invención.
Otro objeto de la presente solicitud consiste en
el empleo de las masas de recubrimiento, de conformidad con la
invención, como pinturas en dispersión, revoques en dispersión de
material sintético, pegamentos para baldosines o masas para juntas,
en caso dado en combinación con una emulsión de silicona y/o con una
solución de silicato.
Las masas de recubrimiento, de conformidad con
la invención, disponen de una elevada resistencia al desgaste por
rozamiento en húmedo, de un buen comportamiento al ensuciamiento,
pueden ser formuladas en ausencia de disolventes y de agentes
formadores de película y no contienen componentes críticos, es decir
cuestionables desde el punto de vista de la salud.
Las dispersiones de polímeros, de conformidad
con la invención, son adecuadas para la obtención de masas de
recubrimiento que producen pocas emisiones y que están exentas de
disolventes. Se entenderán por masas de recubrimiento por ejemplo
los revoques en dispersión de material sintético, los pegamentos
para baldosines, las pinturas aplicables a brocha y, especialmente,
las pinturas en dispersión que produzcan pocas emisiones. Las
dispersiones de los polímeros de conformidad con la invención son
especialmente adecuadas para masas de recubrimiento que produzcan
pocas emisiones, con una elevada proporción en pigmentos (PVK), de
manera preferente, con una PVK por encima del 60% y, especialmente,
por encima del 70%, especialmente pinturas en dispersión, como las
que se utilizan para el pintado a brocha en interiores para paredes,
techos y suelos. Sin embargo pueden obtenerse también pinturas en
dispersión con una PVK más baja, es decir en el intervalo
comprendido entre el 35% y el 65%, como las que se utilizan de
manera preferente, para pintas fachadas. Por lo tanto, éstas son
adecuadas para recubrimientos elásticos o, tras la adición de los
componentes correspondientes (emulsiones de silicona o bien vidrio
soluble potásico), como capas de fondo para pinturas de resina de
silicona o para pinturas de silicato (O. Wagner, Farbe&Lack,
año 1991, tomo 97, página 109 y siguientes, así como W. Heckl,
STUCK 1982 (5) 28-30). Debido a sus buenas
propiedades hidrófobas y no taquificantes son adecuadas también
como los denominados agentes aglutinantes para cuero o para
fibras
textiles.
textiles.
Tales masas de recubrimiento son conocidas en
principio por el técnico en la materia. Una descripción detallada
de las pinturas acuosas en dispersión de material sintético se
encuentra, por ejemplo, en la publicación Ullmanns Enzyklopädie der
Technischen Chemie, VCH Weinheim, 1978, 4ª edición, tomo 15, página
664 y siguientes.
Las masas de recubrimiento, que producen pocas
emisiones, de conformidad con la invención, contienen al menos un
agente aglutinante de conformidad con la invención así como cargas,
pigmentos y, en caso dado, otros productos auxiliares usuales.
Las masas de recubrimiento, de conformidad con
la invención son, por ejemplo, pinturas en dispersión, pegamentos
para baldosines o revoques.
Las cargas y los pigmentos son materiales
sólidos en las masas de recubrimiento, con la capacidad de modificar
las propiedades químicas y físicas mediante la interacción sobre la
superficie del recubrimiento y por medio de su cuadro de
propiedades tales como la dureza, el tamaño de grano, forma del
grano, el color, el brillo, etc. Éstos pueden presentar una
configuración esférica, cúbica, en forma de agujas, en forma de
fibras o incluso en forma de plaquetas. Las cargas adecuadas son,
por ejemplo, los silicatos o los silicatos de aluminio o los
silicatos de magnesio de origen natural tales como el caolín, el
talco, la tierra silícea, la mica o los carbonatos alcalinotérreos,
de manera preferente, el carbonato de calcio en forma de calcita, de
creta o de dolomita. Además deben citarse también los óxidos y los
hidróxidos tales como la harina de cuarzo, el trihidróxido de
aluminio, el hidróxido de magnesio o el hidróxido de calcio. Los
ácidos silícicos precipitados o los silicatos o los ácidos
silícicos pirógenos son cargas sintéticamente obtenibles que pueden
fabricarse específicamente en lo que se refiere a su tamaño de
grano o a la distribución de su tamaño de grano y que pueden
emplearse de manera específica.
Un pigmento típico es, por ejemplo, el dióxido
de titanio, de manera preferente, en la forma de rutilo. También
son conocidos otros pigmentos blancos o coloreados, tales como el
óxido de cinc, la barita, el hollín o el grafito. Los pigmentos
huecos orgánicos, sintéticos son igualmente conocidos y se emplean,
usualmente, en mezcla con los pigmentos blancos. Se emplearán
materiales muy resistentes al desgaste por rozamiento tales como el
óxido de aluminio \alpha, el carburo de boro o el carburo de
silicio en pequeñas cantidades en forma finamente molida en
aplicaciones especiales. Sin embargo las pinturas para matizar
pueden contener también pigmentos coloreados, por ejemplo los
óxidos de hierro. A los agentes auxiliares usuales pertenecen los
agentes humectantes, tales como los polifosfatos de sodio o de
potasio, los ácidos poliacrílicos, sus sales alcalinas, los
alcoholes polivinílicos, etc.
Usualmente se emplearán cargas y pigmentos
siempre en mezclas. Su tamaño medio de partícula (expresado como
valor d50) se mueve, de manera preferente, en el intervalo
comprendido entre 1 y 50 \mum, sin embargo puede llegar hasta 200
\mum en forma de las denominadas cargas groseras. Usualmente se
emplearán en los revoques cargas aún más groseras.
Por otra parte, las masas de recubrimiento
contienen, por regla general, productos que modifican la viscosidad,
por ejemplo éteres de celulosa, tales como la hidroxietilcelulosa y
los espesantes aglomerados. Del mismo modo, pueden añadirse a las
masas de recubrimiento agentes dispersantes, desespumantes, agentes
para la conservación o agentes hidrofugantes así como colorantes,
estabilizantes frente a los UV, agentes antibloqueo, agentes
protectores contra la llama, agentes de nivelación, fibras u otros
componentes. Para conseguir determinados efectos pueden añadirse a
la formulación naturalmente, en caso dado, también disolventes,
agentes anticongelantes o agentes auxiliares formadores de
película, que el técnico en la materia utiliza para prolongar el
tiempo de trabajo o en el caso de la aplicación en frío. Para las
aplicaciones externas se añaden, usualmente, también emulsiones de
silicona que mejoran claramente la resistencia al agua de las masas
de recubrimiento. Tales sistemas son conocidos, por ejemplo, por la
publicación A. Lork, Farbe&Lack, año 2002, tomo 108, páginas 97
y siguientes.
Las masas de recubrimiento, de conformidad con
la invención, exentas de disolventes, que producen pocas emisiones,
se caracterizan frente a las masas de recubrimiento ya conocidas,
porque presentan una elevada resistencia al desgaste por rozamiento
incluso a elevadas concentraciones en volumen de pigmento, por
ejemplo con una PVK del 75% (según la norma DIN 53 778) y por una
elevada estabilidad al almacenamiento. Una elevada resistencia al
desgaste por rozamiento en el caso de la PVK fijada indica una buena
capacidad de enlazamiento de los pigmentos. Una elevada resistencia
al desgaste por rozamiento significa un desgaste por rozamiento
menor que 100 \mum; de manera preferente menor que 60 \mum, de
manera especialmente preferente menor que 40 \mum, en el ensayo
de resistencia al flotamiento en húmedo.
De igual modo, los agentes aglutinantes de
conformidad con la invención son especialmente compatibles con los
silicatos y estables al almacenamiento.
Los ejemplos, indicados a continuación,
explicarán la invención sin limitar en modo alguno.
El diámetro medio de las partículas, promedio en
número, de las partículas polímeras se determinó mediante la
dispersión dinámica de la luz (DSL) en una dispersión acuosa al
0,01% en peso a 23ºC por medio de un dispositivo Autosizer IIC
(Malvem Instruments, GB). Se ha dado el diámetro medio de la
evaluación acumulada (cumulant z-average) de la
función medida de autocorrelación (norma ISO 13 321) en nm.
La determinación de la temperatura mínima para
la formación de película MFT se llevó a cabo de acuerdo con la
norma DIN 53 787. Como dispositivo de medición sirvió un banco para
la formación de película (= placa metálica, sobre la que se aplica
un gradiente de temperatura). La formación de película se llevó a
cabo con un espesor de capa en húmedo de 1 mm. Como temperatura
mínima para la formación de película se indica aquella temperatura
a la que la película comienza a resquebrajarse (véase la publicación
Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4ª edición, tomo 19,
Verlag Chemie, Weinheim (1980), página 17).
El contenido en materia sólida (FG) se determinó
mediante gravimetría, secándose una muestra durante 0,5 horas a
140ºC en un armario para el secado. Se ha dado respectivamente el
valor medio de dos mediciones.
La viscosidad se midió a 23ºC según la norma DIN
EN ISO 3219 con una disminución de la velocidad de 100/s en un
viscosímetro de rotación y se ha dado en mPas.
El ensayo de la resistencia al frotamiento en
húmedo se llevó a cabo de acuerdo con la norma actualmente válida
ISO 13 300. Con ayuda de una rasqueta, con una anchura de 60 mm, se
extendió una película de pintura sobre una lámina de Leneta con
unas dimensiones aproximadas de 430 x 80 mm, cuyo espesor de capa
seca fue de 100 \mum aproximadamente. Esta película se almacenó
en clima normal durante 7 días a temperatura ambiente. A
continuación se condujo un dispositivo de frotamiento de la firma
Ericson una almohadilla de frotamiento humedecida sobre la pintura.
Al cabo de 200 carreras dobles (ciclos de frotamiento) se convirtió
el desgaste por rozamiento de la pintura, determinado por
gravimetría, siendo conocida la superficie sometida a frotamiento,
en un desgaste por rozamiento superficial medio y se indicó en
\mum de desgaste por rozamiento. Cuanto menor sea el valor, tanto
más resistente al frotamiento es el recubrimiento. Para favorecer
una mejor posibilidad de comparación se indican los resultados en
desgaste por rozamiento en \mum y no las clases calculadas según
la norma.
Como medida de la estabilidad de la masa de la
formulación sirvió el desarrollo de la viscosidad (diferencia en
mPas) por un lado de la dispersión pura (dispersión LST), por otro
lado de la pintura formulada (pintura LST) antes y después de un
almacenamiento durante 14 días en un recipiente cerrado con
aproximadamente 100 ml de pintura en el armario para el secado, a
50ºC. Es deseable que las viscosidades de la dispersión (véase la
tabla 4) y de la pintura (véase la tabla 5) únicamente varíen de una
manera mínima como consecuencia de este almacenamiento bajo calor,
que debe simular un almacenamiento de larga duración. Un aumento o
una disminución de la viscosidad en más de +/- 5% después de este
tratamiento significa que, durante el almacenamiento del producto,
no se ha desarrollado negativamente la calidad de la pintura.
En algunos ejemplos se ha ensayado la
compatibilidad frente al vidrio soluble (WG VTG). Durante la
obtención de las pinturas al silicato se añade a las pinturas una
solución de vidrio soluble, que aumenta drásticamente el valor del
pH de la pintura. Se considerará una buena compatibilidad, deseable,
con notas por debajo de 2.
Para las pinturas destinadas a fachadas se
reduce frecuentemente la absorción de agua (WA) de la película en
dispersión pura. Esto se obtiene mediante la determinación por
gravimetría del aumento de peso de una película en dispersión con
un tamaño de 25 cm^{2}, secada a la temperatura ambiente, con un
espesor aproximado de 1 mm al cabo de 24 horas de almacenamiento en
agua (a 23ºC). Cuanto mayor sea la caída del valor, tanto mayor
será, también, la absorción de agua de una pintura para fachadas
basada en este agente aglutinante. Debe impedirse tanto como sea
posible una elevada absorción de agua para ahorrar compuestos de
silicona costosos, cuya adición es necesaria para limitar la
absorción de agua.
Solución emulsionante A:
- Solución al 20% en peso de un etoxilato de isotridecilo con 8 moles de EO.
Solución emulsionante B:
- Solución al 40% en peso de una sal de sodio de un alcanosulfonato con 14 átomos de carbono.
Solución emulsionante C:
- Solución al 45% en peso de Dowfax® 2A1.
Solución emulsionante D:
- Solución al 30% en peso aproximadamente de una sal de sodio de un alcanotriglicolétersulfato con 12/14 átomos de carbono.
Solución emulsionante E:
- Solución al 30% en peso de una sal de sodio de un alcohol graso con 12/14 átomos de carbono, sulfatado, etoxilado, con aproximadamente 25 moles de EO.
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Ejemplo 1 (Ejemplo
comparativo)
Rutina general para la obtención de las
dispersiones de polímeros de conformidad con la invención.
Se dispusieron en un recipiente para la
polimerización, de 2 litros, con agitador y con refrigerante de
reflujo
y se calentaron a 85ºC bajo
agitación. A continuación se añadieron 2,5 g de una solución de 1 g
de peroxodisulfato de sodio en 40 g de agua, al cabo de 5 minutos
se comenzó la dosificación en continuo del resto de la solución en
el transcurso de 4 horas y la emulsión de los monómeros de la
alimentación 1-I en el transcurso de 3,5 horas.
Tras adición completa se prosiguió la reacción durante 1 hora más y
se enfrió a 70ºC. Se dosificaron en continuo, durante 3 horas, a
través de dos alimentaciones independientes, 21,2 g de una solución
acuosa al 4,7% en peso de hidroperóxido de terc.-butilo así como
19,5 g de una solución acuosa al 0,19% en peso de ácido ascórbico y
se prosiguió la agitación durante otra hora manteniéndose la
temperatura.
En la dispersión se descomprimió vapor de agua a
70ºC y se desprendió a través de un refrigerante dispuesto en la
parte superior y se condensó (y se pesó). El tratamiento con el
vapor de agua se condujo de tal manera que se obtuviesen de manera
continua, en 3 horas, un total de 350 g de condensado de vapor. A
continuación se enfrió la carga de la reacción hasta la temperatura
ambiente, se ajustó a un valor del pH de 7,6 con lejía de hidróxido
de sodio al 10% en peso y se filtró a través de un filtro metálico
con una anchura de malla de 250 \mum. Se obtuvo una dispersión de
los polímeros prácticamente exenta de coágulos y exenta de olor,
cuya composición y cuyos datos físicos característicos han sido
reunidos en las tablas 2 y 3.
Se encontraron, por medio de la cromatografía
gaseosa, 130 ppm de monómeros residuales y menos de 600 ppm de
componentes volátiles, con relación al conjunto de la masa.
La obtención de las pinturas en dispersión, de
conformidad con la invención, se llevó a cabo por medio de la
mezcla de los componentes indicados en la tabla 1 en el orden allí
indicado, por medio de un disolvedor. El contenido variable en
materia sólida de las dispersiones polímeras empleadas se tuvo en
consideración para las cantidades empleadas y se dimensionó de tal
manera que estuviesen contenidas aproximadamente 110 partes en peso
de dispersión en la formulación. Las formulaciones se establecieron
de tal manera, que presentasen una concentración en volumen de
pigmento (PVK) del 79% (la PVK se calculó según la fórmula indicada
precedentemente; los volúmenes individuales se obtuvieron a partir
de las cantidades indicadas a través de las densidades
correspondientes):
Los resultados del ensayo de la resistencia al
frotamiento en húmedo así como de la estabilidad se han reunido en
la tabla 4.
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Ejemplo 2 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 1, con la diferencia de que
se utilizaron 107,1 g de solución de ácido itacónico y 2,5 g de
ácido metacrílico como monómero C.
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Ejemplo 3 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 1, con la diferencia de que
se emplearon 107,1 g de solución de ácido itacónico y 2,5 g de
ácido acrílico como monómero C.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 4 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 1, con la diferencia de que
se utilizaron 142,8 g de solución de ácido itacónico como monómero
C.
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Ejemplo 5 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 1, con la diferencia de que
se utilizaron 178,5 g de solución de ácido itacónico como monómero
C.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 6 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 1, con la diferencia de que
se utilizaron 5,0 g de ácido acrílico como monómero C.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 7 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 1, con la diferencia de que
se utilizó la emulsión de los monómeros 7-I.
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Ejemplos 8 a
10
Análogos al ejemplo 7, con la diferencia de que
se emplearon cantidades crecientes de ácido acrílico como
componente ácido, según la tabla 2.
\newpage
Ejemplo 11 (Ejemplo
comparativo)
Se dispusieron en un recipiente para la
polimerización, de 2 litros, con agitador y con refrigerante de
reflujo
y se calentaron bajo agitación a
85ºC. A continuación se añadieron 4 g de una solución de 0,3 g de
peroxodisulfato de sodio en 45 g de agua, al cabo de 5 minutos se
comenzó con la dosificación en continuo del resto de la solución en
el transcurso de 4,5 horas y la emulsión de los monómeros
11-I en el transcurso de 4,5 horas. Una vez
realizada la adición por completo se prosiguió la agitación durante
1 hora y se enfrió a 70ºC. Se dosificaron en continuo, durante 3
horas, a través de dos alimentaciones independientes, 16,0 g de una
solución acuosa al 8,7% en peso de peróxido de terc.-butilo así
como una mezcla acuosa formada por 3,7 g de una solución al 40% en
peso de disulfito de sodio y 1,0 g de acetona en 15,8 g de agua. Una
vez completada la adición se agitó durante otra
hora.
Al cabo de un tiempo de espera de 1 hora se
descomprimió vapor de agua en la dispersión y se descargó a través
de un refrigerante situado en la parte superior y se condensó (y se
pesó). El tratamiento con vapor se controló de tal manera, que se
obtuviesen de manera continua, en el transcurso de 3 horas, en total
520 g de condensado de vapor. A continuación se enfrió la carga de
la reacción hasta la temperatura ambiente, se ajustó a un valor del
pH de 7,6 con lejía de hidróxido de sodio al 10%, se combinó con 3,1
g de una mezcla líquida de benzofenona y se filtró a través de un
filtro metálico con una anchura de malla de 250 \mum. Se obtuvo
una dispersión de los polímeros exenta de coagulados y exenta de
olor, cuyos datos físicos característicos están reunidos en la
tabla 4.
Se encontraron, por medio de la cromatografía
gaseosa, 200 ppm de monómeros residuales y menos de 800 ppm de
componentes volátiles, con relación al conjunto de la masa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 12-17
(Ejemplos
comparativos)
Análogos al ejemplo 6, sin embargo con la
composición de los monómeros según la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se repitió el ejemplo 8 con la diferencia de que
se obtuvo una dispersión más finamente dividida mediante el empleo
de una cantidad mayor de emulsionante y de una cantidad mayor de
látex de poliestireno dispuesto de antemano. Ésta dispone, en
promedio, de un tamaño de las partículas de 144 nm.
\vskip1.000000\baselineskip
Se repitió el ejemplo 3 con ayuda de la emulsión
de los monómeros 19-I. Una vez completada la adición
de la emulsión se mantuvo durante 30 minutos a 85ºC, se añadió,
adicionalmente, una mezcla formada por 1,5 g de ácido acrílico y
1,5 g de agua y se mantuvo durante otros 30 minutos a 85ºC, a
continuación se procedió ulteriormente como se ha descrito en el
ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 20 (Ejemplo
comparativo)
Análogo al ejemplo 12, sin embargo con adición
de 1,2 g de metacriloxopropiltrimetoxisilano.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 21 a 24 (Ejemplos
comparativos)
En los ejemplos comparativos 21 hasta 24 se
copiaron las dispersiones polímeras de los ejemplos 1 a 4 de la
publicación DE-A-102 06 994. Como
substancia tampón se empleó el acetato de sodio.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 25 a 27 (Ejemplos
comparativos)
En los ejemplos comparativos 25 hasta 27 se
copiaron las dispersiones polímeras del ejemplo comparativo 1,
ejemplos 1 y 4 de la publicación
EP-A-1 134 240.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 28 (Ejemplo
comparativo)
En el ejemplo comparativo 28 se empleó una
dispersión de los polímeros para cuya obtención se había empleado
una proporción mayor de ácido acrílico (4% en peso con relación al
conjunto del polímero).
Las dispersiones polímeras de los ejemplos 21
hasta 28 se emplearon de acuerdo con la formulación patrón del
ejemplo 1 para la obtención de pinturas en dispersión y se
compararon con las dispersiones polímeras de conformidad con la
invención (véase la tabla 4).
Los datos en % son % en peso
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 29 (Ejemplo de
referencia)
Obtención de un revoque molido de resina
sintética a base de la dispersión de los polímeros del ejemplo 11.
Se preparó un revoque de resina sintética según la siguiente
formulación (tabla 5).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El revoque de material sintético se aplicó sobre
una superficie de 1 m^{2} aproximadamente y se determinaron las
propiedades de elaboración frente a uno comparativo con Acronal S
559 y se evaluaron de manera correspondiente, significando 0 =
ventajoso y 5 = malo.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Ejemplo 30 (Ejemplo de
referencia)
Se elaboró una pintura al silicato de acuerdo
con la siguiente formulación (tabla 6).
\vskip1.000000\baselineskip
La pintura tenía una proporción en materia
sólida del 50% en peso aproximadamente y pudo elaborarse
perfectamente. Se alcanzaron 2.060 ciclos de frotamiento según el
método DIN (aplicación en húmedo 180 \mum, secado durante 7
días). Al cabo de un almacenamiento durante 14 días de la pintura al
silicato a 50ºC se obtuvo un valor de 2470 ciclos cuando se repitió
el ensayo de frotamiento, lo cual corresponde a una estabilidad al
almacenamiento excelente. La absorción capilar de agua (norma DIN
52 617) fue de 1,81 kg/m^{2}/h^{^{1}/_{2}}.
Claims (17)
1. Agente aglutinante que contiene, al menos, un
polímero, que puede ser obtenido mediante la polimerización por
emulsión acuosa, iniciada por medio de radicales, de una mezcla de
monómeros etilénicamente insaturados, que está constituida por
agentes aglutinantes, que contienen al menos un
polímero, que se obtienen mediante polimerización por emulsión
acuosa, iniciada por medio de radicales, de una mezcla de monómeros
etilénicamente insaturados, que está constituida por
- desde
- un 40 hasta un 50% en peso de acrilato de 2-etilhexilo (monómero A)
- desde
- 0 hasta un 40% en peso de uno o varios monómeros, cuyo homopolímero presente una temperatura de transición vítrea < 10ºC (monómero B),
- desde
- un 45 hasta un 55% en peso de estireno (monómero C),
- desde
- un 0,1 hasta un 3% en peso al menos de un monómero que contenga grupos ácidos, elegidos entre el grupo constituido por el ácido acrílico p el ácido metacrílico (monómero D), y
- desde
- 0 hasta un 5% en peso al menos de otro monómero con, al menos, un grupo hidroxi y/o silano en la cadena lateral (monómero E),
referido respectivamente a la cantidad total de
los monómeros etilénicamente insaturados, con empleo de uno o de
varios emulsionantes exentos de alquilfenoléteres, de uno o de
varios coloides protectores y de uno o de varios iniciadores,
presentando el polímero una temperatura mínima para la formación de
película menor que 15ºC, así como una proporción menor que un 0,01%
en peso de compuestos con un punto de ebullición por debajo de 50ºC
y no siendo utilizados en la obtención del agente aglutinante
compuestos con un punto de ebullición menor que 50ºC y no siendo
utilizados compuestos, que puedan disociar dichos compuestos por
hidrólisis.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Agente aglutinante según la reivindicación 1,
caracterizado porque el monómero B se elige entre el grupo
formado por los acrilatos de alquilo con 1 hasta 10 átomos de
carbono, los metacrilatos de alquilo con 1 hasta 10 átomos de
carbono, los acrilatos de cicloalquilo con 5 hasta 12 átomos de
carbono y los metacrilatos de cicloalquilo con 5 hasta 12 átomos de
carbono.
3. Agente aglutinante según la reivindicación 1
o 2, caracterizado porque el monómero D es el ácido
acrílico.
4. Agente aglutinante según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el polímero
presenta una temperatura mínima de formación de película de 10ºC
como máximo y está exento de agentes auxiliares para la formación
de película y/o de disolventes.
5. Agente aglutinante según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el polímero está
constituido por partículas, cuyo diámetro medio en número está
comprendido entre 80 y 300 nm.
6. Agente aglutinante según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el agente
aglutinante se emplea como dispersión de los polímeros acuosa con
un contenido en materia sólida comprendido entre un 25 y un 70% en
peso.
7. Agente aglutinante según la reivindicación 6,
caracterizado porque la dispersión de los polímeros acuosa
tiene un valor del pH comprendido entre 6,5 y 9.
8. Agente aglutinante según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el polímero
contiene una proporción menor que un 0,01% en peso de monómeros A
hasta E, no transformados, con relación al conjunto de la masa de
los monómeros empleados.
9. Agente aglutinante según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el polímero
contiene una proporción menor que un 0,1% en peso de compuestos
orgánicos volátiles con un punto de ebullición por debajo de 250ºC,
referido al conjunto de la masa de los monómeros empleados, sin que
quede comprendida la proporción de agua.
10. Procedimiento para la obtención de un agente
aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque se hace reaccionar mediante
polimerización por emulsión acuosa, iniciada por medio de radicales,
una mezcla de monómeros etilénicamente insaturados, que está
constituida por
- desde
- un 40 hasta un 50% en peso de acrilato de 2-etilhexilo (monómero A)
- desde
- 0 hasta un 40% en peso de uno o varios monómeros, cuyo homopolímero presente una temperatura de transición vítrea < 10ºC (monómero B),
- desde
- un 45 hasta un 55% en peso de estireno (monómero C),
- desde
- un 0,1 hasta un 3% en peso al menos de un monómero que contenga grupos ácidos, elegidos entre el grupo constituido por el ácido acrílico p el ácido metacrílico (monómero D), y
- desde
- 0 hasta un 5% en peso al menos de otro monómero con, al menos, un grupo hidroxi y/o silano en la cadena lateral (monómero E),
referido respectivamente a la cantidad total de
los monómeros etilénicamente insaturados, empleados para la
polimerización, con empleo de uno o de varios emulsionantes exentos
de alquilfenoléteres, de uno o de varios coloides protectores y de
uno o varios iniciadores, presentando el polímero una temperatura
mínima para la formación de película menor que 15ºC, no siendo
utilizados en la obtención del agente aglutinante compuestos con un
punto de ebullición menor que 50ºC y no siendo utilizados
compuestos, que puedan disociar dichos compuestos por
hidrólisis.
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11. Masa de recubrimiento, que contiene, al
menos, un agente aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a
9, así como cargas, pigmentos y, en caso dado, otros productos
auxiliares usuales.
12. Masa de recubrimiento según la
reivindicación 11, que presenta una concentración en volumen de
pigmento del 60% en peso como mínimo, referido al conjunto de la
masa.
13. Masa de recubrimiento según la
reivindicación 11 o 12, presentando la película polímera secada y
transformada en película, al cabo de un almacenamiento en agua
durante 24 horas, una absorción de agua menor que el 10% del peso de
la película polímera.
14. Empleo de una masa de recubrimiento según
una de las reivindicaciones 11 a 13 como pintura en dispersión.
15. Empleo según la reivindicación 14,
conteniendo la pintura en dispersión adicionalmente una emulsión de
silicona y/o una solución de silicato.
16. Empleo de una masa de recubrimiento según
una de las reivindicaciones 11 a 13 como revoque en dispersión de
material sintético.
17. Empleo de una masa de recubrimiento según
una de las reivindicaciones 11 a 13 sola o en combinación con una
emulsión de silicato como pegamento para baldosines o como masa para
juntas.
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