ES2380705T3 - Composición fotoestabilizante en emulsión y composición acuosa de recubrimiento que la contiene - Google Patents
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Abstract
Una composición fotoestabilizante en emulsión, que comprende: un emulsionante que tiene como un grupo hidrófilo una cadena de poliéter obtenida mediante una reacción entre dos o más tipos de alquilenóxidos y que tiene como un grupo hidrófobo un grupo hidrocarbonado que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; al menos uno de un fotoestabilizante y un absorbente de radiación UV; y agua, en la que el contenido de al menos uno de un fotoestabilizante y un absorbente de radiación UV está dentro de un intervalo de 20 a 80% en masa.
Description
Composición fotoestabilizante en emulsión y composición acuosa de recubrimiento que la contiene.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición fotoestabilizante en emulsión para conferir resistencia a la intemperie a diversas composiciones acuosas de agentes de recubrimiento y a una composición acuosa de agentes de recubrimiento que contiene la composición fotoestabilizante en emulsión.
El número de composiciones de recubrimiento que usan agua pero no un disolvente orgánico ha ido en aumento a la vista de, por ejemplo, recientes problemas medioambientales. Ejemplos de aplicaciones de las composiciones de recubrimiento incluyen, pintura acuosa, tinta acuosa, agentes de recubrimiento óptico, agentes para fibras y agentes para papel. Una composición de recubrimiento que se use en tales aplicaciones tiene un absorbente de radiación UV
o un fotoestabilizante tal como un captador de radicales añadido en algunos casos para mejorar la resistencia a la intemperie de una película de recubrimiento formada. Sin embargo, tales fotoestabilizantes tienen un problema porque, cuando se añade el fotoestabilizante a una composición acuosa, el fotoestabilizante mezclado no se dispersa bien, con lo que una película de recubrimiento formada no tiene suficiente resistencia a la intemperie debido a que el fotoestabilizante es generalmente un compuesto orgánico liposoluble. El fotoestabilizante presenta otro problema, ya que una composición de recubrimiento con el fotoestabilizante añadido implica la separación del fotoestabilizante durante el almacenamiento de la composición, dando como resultado por ello una baja estabilidad durante el almacenamiento.
Para sobrellevar lo anterior, en una aplicación en la que se usa una emulsión acuosa se conoce, por ejemplo, la adición de un fotoestabilizante cuando polimeriza la emulsión acuosa. Por ejemplo, el documento de patente 1 describe una composición de emulsión de acril silicona obtenida por la emulsión polimerización de una mezcla que contiene: una mezcla de monómeros compuesta por de 30 a 96% en peso (% en masa) de un monómero de (met)acrilato (1), de 1 a 10% en peso (% en masa) de un tipo de ácido carboxílico polimerizable específico (2) o una mezcla de dos o más tipos de ácidos carboxílicos, de 1 a 10% en peso (% en masa) de un emulsionante polimerizable (3), de 1 a 20% en peso (% en masa) de un fotoestabilizante polimerizable basado en benzofenona o benzotriazol (4), y de 1 a 30% en peso (% en masa) de un compuesto organoalcoxisilano (5) que tiene al menos un grupo glicidilo en una de sus moléculas (la cantidad total es de 100% en peso (% en masa)); y de 0,1 a 5% en peso (% en masa) de un fotoestabilizante basado en aminas impedidas (HALS, por sus siglas en inglés) (6) que tiene una constante de basicidad (pKb) de 8 o más (reivindicación 1).
Además, el documento de patente 2 describe una composición de pintura acuosa que contiene (A) una emulsión de copolímeros basados en fluoroolefina y (B) una emulsión de copolímeros que contiene un absorbente de radiación UV y/o un fotoestabilizante obtenido por la emulsión polimerización de una mezcla de: una mezcla de monómero compuesta por (a) de 5 a 70% en peso (% en masa) de un monómero insaturado polimerizable que tiene un grupo cicloalquilo y (b) de 30 a 95% en peso (% en masa) de cualquier otro monómero insaturado polimerizable; y (c) el absorbente de radiación UV y/o el fotoestabilizante (reivindicación 1). Además, el párrafo [0016] del documento de patente 2 describe un absorbente de radiación UV tal como un derivado de ácido salicílico o un absorbente de radiación UV basado en benzofenona o benzotriazol y un fotoestabilizante tal como un derivado de aminas impedidas.
Un método que implica: emulsionar o dispersar con antelación un fotoestabilizante en agua; y también se conoce la adición del resultado a una emulsión acuosa. Por ejemplo, el documento de patente 3 describe: una emulsión fotoestabilizante acuosa que contiene un fotoestabilizante, un emulsionante y agua, en la que el contenido del fotoestabilizante es de 20 a 85% en masa (reivindicación 1); y la emulsión fotoestabilizante acuosa en la que el fotoestabilizante es un absorbente de radiación UV basado en triazina (reivindicación 3). La emulsión fotoestabilizante acuosa se puede añadir más tarde a una emulsión acuosa o a una composición acuosa de agentes de recubrimiento. Por tanto, la emulsión fotoestabilizante acuosa es ventajosa ya que tiene una estructura extremadamente simple y muestra fácilmente las funciones denominadas de resistencia a la intemperie.
Documento de patente 1: JP 11-080486 A, reivindicaciones.
Documento de patente 2: JP 2002-285045 A, reivindicaciones, párrafo [0016].
Documento de patente 3: JP 2003-261759 A, reivindicaciones.
Descripción de la invención
Según los documentos de patente 1 y 2 descritos anteriormente, un fotoestabilizante se puede dispersar uniformemente en una emulsión acuosa. Sin embargo, el fotoestabilizante es capturado por partículas de la emulsión, con lo que surge un problema ya que no se puede conferir suficiente resistencia la intemperie a una película de recubri
miento formada.
Además, la emulsión fotoestabilizante acuosa del documento de patente 3 preparada emulsionando o dispersando un fotoestabilizante en agua, tiene baja estabilidad durante el almacenamiento y por tanto, un fotoestabilizante no se puede emulsionar en agua en un estado estable durante un periodo prolongado de tiempo. Por lo tanto, la composición fotoestabilizante en emulsión presenta un problema ya que se puede separar en algunos casos cuando se añade a una composición acuosa de agentes de recubrimiento y, de esta forma, no pueden mezclarse juntas uniformemente. Además, la formación de una película de recubrimiento mediante una composición acuosa de agentes de recubrimiento con la emulsión fotoestabilizante acuosa añadida presenta un problema de deterioro de varias propiedades físicas de la película de recubrimiento, tal como el deterioro del brillo.
Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar: una composición fotoestabilizante en emulsión que tiene buena estabilidad de almacenamiento a largo plazo y en la que varias propiedades físicas de una película de recubrimiento que se forma no se deterioran ni siquiera cuando la composición se añade a una composición acuosa de agentes de recubrimiento; y una composición acuosa de agentes de recubrimiento que contiene la composición fotoestabilizante en emulsión.
Con este fin, los inventores de la presente invención han encontrado que se puede obtener una composición fotoestabilizante en emulsión que tiene buena estabilidad de almacenamiento a largo plazo y en la que varias propiedades físicas de una película de recubrimiento formada no se deterioran mezclando un emulsionante que tiene una estructura específica, ni siquiera cuando la composición se añade a una composición acuosa de agentes de recubrimiento, lo que completa, de esta forma, la presente invención.
Es decir, una composición fotoestabilizante en emulsión conforme a la presente invención se caracteriza por contener: un emulsionante que tiene como grupo hidrófilo una cadena de poliéter obtenida mediante una reacción entre dos o más tipos de alquilenóxidos y que tiene como grupo hidrófobo un grupo hidrocarbonado que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; un fotoestabilizante y/o un absorbente de radiación UV (en adelante denominados en conjunto “fotoestabilizante o similar” en la memoria); y agua, en la que el contenido de al menos uno de un fotoestabilizante y un absorbente de radiación UV están dentro de un intervalo de 20 a 80% en masa.
Además, una composición acuosa de agentes de recubrimiento conforme a la presente invención se caracteriza por contener la composición fotoestabilizante en emulsión.
Además, un producto recubierto conforme a la presente invención se caracteriza por tener una película de recubrimiento formada por la composición acuosa de agentes de recubrimiento mencionada anteriormente.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención tiene una buena estabilidad de almacenamiento a largo plazo y un efecto de mejora de la resistencia a la intemperie de una película de recubrimiento sin deterioro de las diversas propiedades físicas de la película de recubrimiento que formará una composición acuosa de agentes de recubrimiento con la composición fotoestabilizante en emulsión añadida.
Mejor modo de realizar la invención
Ejemplos del emulsionante que tiene como un grupo hidrófilo una cadena de poliéter obtenida mediante una reacción entre dos o más tipos de alquilenóxidos y que tiene como un grupo hidrófobo un grupo hidrocarbonado que tiene de 1 a 30 átomos de carbono incluyen: éteres tales como un alquil (o alquenil) éter de un copolímero de bloques o al azar de polioxietileno/polioxipropileno, un alquil (o alquenil) feniléter de copolímero de bloques o al azar de polioxietileno/polioxipropileno, y un polisacárido, monosacárido, u oligosacárido éter de un copolímero de bloques o al azar de polioxietileno/polioxipropileno; y ésteres tales como un éster alifático de un copolímero de bloques o al azar de polioxietileno/polioxipropileno y un éster obtenido mediante una reacción de esterificación entre uno cualquiera de los éteres anteriores y un ácido alifático.
De dichos compuestos, se prefiere especialmente el emulsionante representado por la fórmula general (1) siguiente.
R-O-(AO)n-H (1)
(En la fórmula, R representa un grupo hidrocarbonado que tiene de 8 a 30 átomos de carbono, A representa dos o más tipos de grupos alquileno cada uno de los cuales tiene de 2 a 4 átomos de carbono, grupos etileno que constituyen 50% en moles o más del todos los A, y n representa un número de 8 a 80).
En la fórmula general (1), R representa un grupo hidrocarbonado que tiene de 8 a 30 átomos de carbono. Ejemplos del grupo hidrocarbonado incluyen un grupo alquilo, un grupo alquenilo, y un grupo arilo.
Ejemplos del grupo alquilo incluyen grupos octilo, 2-etilhexilo, octilo secundario, nonilo, nonilo secundario, decilo, decilo secundario, undecilo, undecilo secundario, dodecilo, dodecilo secundario, tridecilo, isotridecilo, tridecilo se
cundario, tetradecilo, tetradecilo secundario, hexadecilo, hexadecilo secundario, estearilo, eicosilo, docosilo, tetracosilo, triacontilo, 2-butiloctilo, 2-butildecilo, 2-hexiloctilo, 2-hexildecilo, 2-octildecilo, 2-hexildodecilo, 2-octildodecilo, 2deciltetradecilo, 2-dodecilhexadecilo, 2-hexadeciloctadecilo, 2-tetradeciloctadecilo, monometilisoestearilo ramificado, eicosilo, eneicosilo, docosilo, tricosilo, tetracosilo, pentacosilo, hexacosilo, heptacosilo, octacosilo, nonacosilo, y triacontilo.
Ejemplos del grupo alquenilo incluyen grupos octenilo, nonenilo, decenilo, undecenilo, dodecenilo, tetradecenilo y oleilo.
Ejemplos del grupo arilo incluyen grupos xililo, cumenilo, mesitilo, fenetilo, estirilo, cinamilo, benzhidrilo, tritilo, etilfenilo, propilfenilo, butilfenilo, pentilfenilo, hexilfenilo, heptilfenilo, octilfenilo, nonilfenilo, decilfenilo, undecilfenilo, dodecilfenilo, fenilo estirenado, p-cumilfenilo, fenilfenilo, bencilfenilo, a-naftilo, y �-naftilo.
De dichos grupos hidrocarbonados, R representa preferentemente un grupo alquilo o un grupo alquenilo sin un anillo de benceno, y tiene de 8 a 24 átomos de carbono, o más preferentemente tiene de 8 a 20 átomos de carbono.
A continuación, en la fórmula general (1), A representa dos o más tipos de grupos alquileno cada uno de los cuales tiene de 2 a 4 átomos de carbono. Ejemplos de un grupo representado por A incluyen grupos etileno, propileno, metieltileno, butileno, 1-metilpropileno, 2-metilpropileno, y etiletileno. Estos grupos pueden derivar de, por ejemplo, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, tetrahidrofurano, (1,4-butilenóxido) o similares.
Una combinación de varios A puede ser cualquier combinación de dos o más tipos de grupos alquileno, y se prefiere una combinación de un grupo etileno derivado de óxido de etileno y un grupo alquileno derivado de cualquier otro óxido de alquileno. El óxido de propileno o el óxido de butileno son óxidos de alquileno preferibles para combinar con un grupo etileno, y el óxido de propileno es el óxido de alquileno más preferible para combinar con él. La forma de polimerización de un óxido de alquileno para añadir no está limitada y, por ejemplo, están disponibles un copolímero al azar, copolímero de bloques, o copolímero al azar/de bloques de óxido de etileno y uno o dos o más tipos de cualquier otro óxido de alquileno. De ellos, se prefiere un copolímero al azar en términos de la estabilidad de la composición fotoestabilizante en emulsión y del tamaño de partícula de la emulsión.
Los grupos etileno constituyen 50% en moles o más, preferentemente de 50 a 99% en moles, más preferentemente de 60 a 95% en moles, o aún más preferentemente de 68 a 92% en moles íntegramente de A en términos de emulsionabilidad. No se prefiere una proporción de grupos etileno menor de 50% en moles debido a que no se ejerce suficientemente la actuación como emulsionante, y la composición fotoestabilizante en emulsión no se puede emulsionar uniformemente. Tampoco se prefiere una proporción de grupos etileno de 100% en moles porque aumenta el punto de fusión, con lo que se deteriora la estabilidad durante el almacenamiento debido, por ejemplo, a precipitación y, además, cuando la composición fotoestabilizante en emulsión se añade a una composición acuosa de agentes de recubrimiento y el conjunto forma una película de recubrimiento, las propiedades físicas de la película de recubrimiento formada, tal como el brillo en el caso de pintura o similares, se deteriora.
Además, en la fórmula general (1) n representa un número de 8 a 80, preferentemente de 8 a 70, más preferentemente de 10 a 60, o aún más preferentemente de 10 a 50. No se prefiere el caso en el que n es menor de 8 debido a que en algunos casos no se ejerce suficientemente la actuación de un emulsionante y tampoco se prefiere un n por encima de 80 porque se puede deteriorar la estabilidad de la emulsión.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención es una composición que contiene el emulsionante anterior representado por la fórmula general (1), agua, y un fotoestabilizante o similar. Fotoestabilizantes basados en aminas impedidas o absorbentes de radiación UV tales como los basados en benzofenonas, bonzotriazol, triazinas, benzoatos, oxanilidas, cianoacrilatos o similares se pueden usar como el fotoestabilizante o similares.
Ejemplos de los fotoestabilizantes o similares basados en aminas impedidas incluyen: estearato de 2,2,6,6tetrametil-4-piperidilo; benzoato de 1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilo; imida del ácido N-(2,2,6,6-tetrametil-4piperidil)dodecilsuccínico; propionato de 1-[(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenil)propioniloxietil]-2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenilo); sebacato de bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidilo); sebacato de bis (1,2,2,6,6-pentametil4-piperidilo); malonato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)-2-butil-2-(3,5-diterc-butil-4-hidroxibencilo); N,N'bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)hexametilendiamina; tetracarboxilato de tetra(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)butano; tetracarboxilato de tetra(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)butano; tetracarboxilato de bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)di(tridecil)butano; tetracarboxilato de bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)-di(tridecil)butano; 3,9-bis[1,1-dimetil-2{tris(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidiloxicarboniloxi)butilcarboniloxi}etil]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecano; 3,9-bis[1,1dimetil-2-{tris(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidiloxicarboniloxi)butilcarboniloxi}etil]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecano; 1,5,8,12-tetrakis[4, 6-bis{N-(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)butilamino}-1,3,5-triazin-2-il]-1,5,8,12-tetraazadodecano; 1,6,11-tris[{4,6-bis(N-butil-N-(1,2,2,6,6-pentametilpiperidin-4-il)amino)-1,3,5-triazin-2-il}amino] undecano; un condensado de 1-(2-hidroxietil)-2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinol/succinato de dimetilo; un condensado de 2-terc-octilamino4,6-dicloro-s-triazina/N,N'-bis(2,2,6,6 -tetrametil-4-piperidil)hexametilendiamina; y un condensado de N,N'-bis(2,2,6,6tetrametil-4-piperidil)hexametilendiamina/dibromoetano.
Además, ejemplos del absorbente de radiación UV incluyen: 2-hidroxibenzofenonas tales como 2,4dihidroxibenzofenona, 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona, 2-hidroxi-4-octoxi-benzofenona, 5,5'-metilenbis(2-hidroxi-4metoxibenzofenona); 2-(2-hidroxifenil)benzotriazoles tales como 2-(2-hidroxi-5-metilfenil)benzotriazol, 2-(2-hidroxi-5terc-octilfenil)benzotriazol, 2-(2-hidroxi-3,5-terc-butilfenil)-5-clorobenzotriazol, 2-(2-hidroxi-3-terc-butil-5-metilfenil)-5clorobenzotriazol, 2-(2-hidroxi-3,5-dicumilfenil)benzotriazol, 2,2'-metilenbis(4-terc-octil-6-benzotriazolilfenol), un polietilenglicoléster de 2-(2-hidroxi-3-terc-butil-5-carboxifenil)benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3-(2-acriloiloxietil)-5metilfenil]benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3-(2-metacriloiloxietil)-5-terc-butilfenil]benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3-(2-metacriloiloxietil)-5-terc-octilfenil]benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3-(2-metacriloiloxietil)-5-terc-butilfenil]-5-clorobenzotriazol, 2-[2-hidroxi5-(2-metacriloiloxietil)fenil]benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3-terc-butil-5-(2-metacriloiloxietil)fenil]benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3terc-amil-5-(2-metacriloiloxietil) fenil] benzotriazol, 2-[2-hidroxi-3-terc-butil-5-(3-metacriloiloxipropilfenil]-5clorobenzotriazol, 2-[2-hidroxi-4-(2-metacriloiloximetil)fenil]benzotriazol, 2-[2-hidroxi-4-(3-metacriloiloxi-2-hidroxipropil)fenil]benzotriazol, y 2-[2-hidroxi-4-(3-metacriloiloxipropil)fenil]benzotriazol; triazinas tales como 2-(2-hidroxi-4metoxifenil)-4,6-difenil-1,3,5-triazina, 2-(2-hidroxi-4-hexiloxifenil)-4,6-difenil-1,3,5-triazina, 2-(2-hidroxi-4-octoxifenil)4,6-bis(2,4-dimetilfenil)-1,3,5-triazina, 2-[2-hidroxi-4-(3-alcoxi C12 a C13 mixto-2-hidroxipropoxi)fenil]-4,6-bis(2,4dimetilfenil-1,3,5-triazina, 2-[2-hidroxi-4-(2-acriloiloxietoxi)fenil]-4,6-bis(4-metilfenil-1,3,5-triazina, 2-[2-hidroxi-4-(2acetiloxietoxi)fenil]-4,6-bisfenil-1,3,5-triazina, 2-(2,4-dihidroxi-3-alilfenil-4,6-bis(2,4-dimetilfenil)-1,3,5-triazina, 2,4,6tris(2-hidroxi-3-metil-4-hexiloxifenil-1,3,5-triazina, y 2-(2-hidroxifenil )-4,6-diaril-1,3,5-triazina; benzoatos tales como salicilato de fenilo, monobenzoato de resorcinol, 2,4-diterc-butilfenil-3,5-diterc-butil-4-hidroxibenzoato, hexadecil-3,5diterc-butil-4-hidroxibenzoato, y estearil(3,5-diterc-butil)-4-hidroxibenzoato; oxanilidas sustituidas tales como 2-etil-2'etoxioxanilida y 2-etoxi-4'-dodeciloxanilida; y cianoacrilatos tales como acrilato de etil-a-ciano-�,�-difenilo y acrilato de metil-2-ciano-3-metil-3-(p-metoxifenilo).
Se pueden usar fotoestabilizantes basados en aminas impedidas o absorbentes de radiación UV, o se pueden usar dos o más tipos de ellos combinados según se requiera. Un fotoestabilizante basado en aminas impedidas se usa preferentemente en términos de la estabilidad de la emulsión.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención se obtiene emulsionando y dispersando la composición fotoestabilizante en emulsión de una forma estable mediante un emulsionante y agua, y contiene de 20 a 80% en masa, preferentemente de 30 a 70% en masa, o más preferentemente de 35 a 65% en masa de un fotoestabilizante o similar. No se prefiere una cantidad de fotoestabilizante o similar menor de 20% en masa debido que se debe añadir una gran cantidad de la composición de la presente invención a una composición acuosa de agentes de recubrimiento para conferir a la composición acuosa de agentes de recubrimiento suficiente resistencia a la intemperie, con el resultado de que la composición acuosa de agentes de recubrimiento se diluye con una gran cantidad de agua lo que afecta de forma adversa a la formación de una película de recubrimiento. Tampoco se prefiere una cantidad de fotoestabilizante o similar por encima de 80% en masa debido a que se puede reducir la estabilidad de la composición fotoestabilizante en emulsión.
El emulsionante que se puede usar para la composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención se usa preferentemente en una cantidad de 1 a 40% en masa, más preferentemente de 2 a 30% en masa, o lo más preferentemente de 5 a 20% en masa con respecto al fotoestabilizante o similar. No se prefiere una cantidad de emulsionante menor de 1% en masa debido a que no puede realiza un emulsionado suficiente. Tampoco se prefiere una cantidad de emulsionante por encima de 40% en masa debido a que cuando la composición fotoestabilizante en emulsión se añade a una composición acuosa de agentes de recubrimiento y el conjunto forma una película de recubrimiento, las propiedades físicas de la película de recubrimiento formada, tal como la resistencia al agua, se pueden deteriorar.
Un método para producir la composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención puede adaptar cualquiera de los métodos conocidos de emulsionado. Los métodos incluyen, por ejemplo, un método de emulsionado por inversión de fases y un método de emulsionado forzado mecánicamente. Se puede usar cualquiera de estos métodos, pero para emulsionado se usa preferentemente el método de emulsionado por inversión de fases para obtener una composición de emulsión con elevada estabilidad durante el almacenamiento. Además, ejemplos de dispositivos para usar en la realización de dichos métodos de emulsionado incluyen una hélice para agitación a velocidad elevada, un Homomixer (fabricado por PRIMIX Corporation), un homogeneizador a presión elevada, y un dispositivo para emulsionar por ultrasonidos.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención se puede añadir a cualquier composición acuosa, a condición de que el objeto principal de la composición sea mejora la resistencia a la intemperie de una película de recubrimiento, así que la composición se añade preferentemente a una composición acuosa de agentes de recubrimiento que requiere resistencia a la intemperie. Ejemplos de tales composiciones acuosas de agentes de recubrimiento que requieren resistencia a la intemperie incluyen: una composición de resina en emulsión tal como pintura acuosa; una composición acuosa de tinta que usa un agente colorante tal como tintes o pigmentos; una composición acuosa de agentes de recubrimiento para papel, tal como papel para impresoras de chorro de tinta, papel termosensible, o papel pintado para la pared; una composición de agentes de recubrimiento para suelos, tales como madera, baldosas, o suelos acolchados; una composición acuosa de agentes de recubrimiento para fibras; una composición acuosa de agentes de recubrimiento para óptica, tal como una capa protectora de un soporte óptico de grabación; una composición acuosa de agentes de recubrimiento destinada a proteger y decorar metal, vidrio,
o similares.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención se añade preferentemente de tal forma que la cantidad de fotoestabilizante o similar en la composición fotoestabilizante en emulsión es preferentemente de 0,01 a 5 partes en masa, más preferentemente de 0,03 a 3 partes en masa, o lo más preferentemente de 0,05 a 3 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de dicha composición acuosa de agentes de recubrimiento. Cuando la cantidad es menor de 0,01 partes en masa, la adición no proporciona suficiente resistencia a la intemperie. Mientras tanto, no se prefiere una cantidad por encima de 5 partes en masa debido a que la resistencia a la intemperie o similar, de una película de recubrimiento, se puede deteriorar.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención se puede añadir con otro tensioactivo, un antioxidante, un disolvente, o un aditivo tal como un antiséptico según se requiera, en una medida que no perjudique el efecto de la presente invención.
Ejemplos de tensioactivos que se pueden usar incluyen tensioactivos no iónicos, tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos, y tensioactivos anfóteros.
Ejemplos del tensioactivo no iónico incluyen: polioxietilen éteres tales como polioxietilen undecil éter, polioxietilen dodecil éter, polioxietilen tridecil éter, polioxietilen tetradecil éter, polioxietilen pentadecil éter, polioxietilen oleil éter, y polioxietilen nonil fenil éter; ésteres de polioxietileno tales como oleato de polioxietileno, laurato de polioxietilen sorbitano, y oleato de polioxietilen sorbitano; tensioactivo plurónico de un copolímero de bloques de polioxietileno propileno o similar.
Ejemplos del tensioactivo aniónico incluyen: los sulfatos, sulfonatos, y fosfatos de los tensioactivos no iónicos descritos anteriormente y alcoholes: jabones de ácidos alifáticos o similares.
Ejemplos del tensioactivo catiónico incluyen sales de tetraalquilamonio, sales de alquilpiridinio, y sales de iminio o similares.
Ejemplos del tensioactivo anfótero incluyen tensioactivos anfóteros de tipo aminoácido, tensioactivos anfóteros de tipo betaína, tensioactivos anfóteros de tipo sulfato, tensioactivos anfóteros de tipo sulfonato, tensioactivos anfóteros de tipo fosfato o similares.
Ejemplos del antioxidante incluyen antioxidantes basados en fósforo, antioxidantes basados en fenol, antioxidantes basados en azufre, antioxidantes basados en amina o similares.
Ejemplos del antioxidante basado en fósforo incluyen: fosfito de trifenilo; fosfito de tris(2,4-diterc-butilfenilo); fosfito de tris(2,5-diterc-butilfenilo); fosfito de tris(nonilfenilo); fosfito de tris(dinonilfenilo); fosfito de tris(mono-, di-nonilfenilo mixto); fosfito ácido de difenilo; fosfito de 2,2'-metilenbis(4,6-diterc-butilfenil)octilo; fosfito de difenildecilo; fosfito de difeniloctilo; difosfito de di(nonilfenil)pentaeritritol; fosfito de fenildiisodecilo; fosfito de tributilo; fosfito de tris(2etilhexilo); fosfito de tridecilo; fosfito de trilaurilo; fosfito ácido de dibutilo; fosfito ácido de dilaurilo; tritiofosfito de trilaurilo; difosfito de bis(neopentilglicol)-1,4-ciclohexandimetilo; difosfito de bis(2,4-diterc-butilfenil)pentaeritritol; difosfito de bis(2,5-diterc-butilfenil)pentaeritritol; difosfito de bis(2,6-diterc-butil-4-metilfenil)pentaeritritol; difosfito de bis(2,4dicumilfenil)pentaeritritol; difosfito de diestearilpentaeritritol; difenilfosfito de tetra(alquil C12 a C15 mixto)-4,4'isopropilideno; difenilfosfito de bis[2,2'-metilenbis(4,6-diamilfenil)]isopropilideno; difosfito de tetratridecil-4,4'butilidenbis(2-terc-butil-5-metilfenol); trifosfito de hexa(tridecil)-1,1,3-tris(2-metil-5-terc-butil-4-hidroxifenil)butano; difosfonito de tetrakis(2,4-diterc-butilfenil)bifenileno; tris(2-[(2,4,7,9-tetrakis-terc-butildibenzo[d,f][1,3,2]-dioxafosfepin6-il)oxi]etil)amina; 9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantren-10-óxido; monofosfito de 2-butil-2-etilpropanodiol-2,4,6triterc-butilfenol o similares.
Ejemplos del antioxidante basado en fenol incluyen: 2,6-diterc-butil-p-cresol; 2,6-difenil-4-octadeciloxifenol; estearil(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenil)propionato; diestearil(3,5-diterc-butil-4-hidroxibencil)fosfonato; tridecil-3,5-diterc-butil4-hidroxibenciltioacetato; tiodietilenbis[(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenil)propionato]; 4,4'-tiobis(6-terc-butil-m-cresol); 2octiltio-4,6-di(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenoxi)-s-triazina; 2,2'-metilenbis(4-metil-6-terc-butilfenol); bis[ácido 3,3-bis(4hidroxi-3-terc-butilfenil)butílico] glicol éster; 4,4'-butilidenbis(2,6-diterc-butilfenol); 4,4'-butilidenbis(6-terc-butil-3metilfenol); 2,2'-etilidenbis(4,6-diterc-butilfenol); 1,1,3-tris(2-metil-4-hidroxi-5-terc-butilfenil)butano; bis[2-terc-butil-4metil-6-(2-hidroxi-3-terc-butil-5-metilbencil)fenil]tereftalato; 1,3,5-tris(2,6-dimetil-3-hidroxi-4-tercbutilbencil)isocianurato; 1,3,5-tris(3,5-diterc-butil-4-hidroxibencil)isocianurato; 1,3,5-tris(3,5-diterc-butil-4hidroxibencil)-2,4,6-trimetilbenceno; 1,3,5-tris[(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenil)propioniloxietil]isocianurato; tetrakis[metilen-3-(3',5'-diterc-butil-4'-hidroxifenil)propionato]metano; 2-terc-butil-4-metil-6-(2-acriloiloxi-3-terc-butil-5metilbencil)fenol; 3,9-bis[2-(3-terc-butil-4-hidroxi-5-metilhidrocinamoiloxi)-1,1-dimetiletil]-2,4,8,10tetraoxaspiro[5,5]undecano; trietilenglicol bis[ �-(3-terc-butil-4-hidroxi-5-metilfenil)propionato]; y tocoferol y un derivado del mismo.
Ejemplos del antioxidante basado en azufre incluyen: dialquiltio dipropionatos tales como dilaurilo, dimiristilo, miristilestearilo, y diestearil ésteres de ácido tiodipropiónico; y -alquilmercaptopropionatos tales como pentaeritritol tetra(�-dodecilmercaptopropionato).
Ejemplos del antioxidante basado en amina incluyen: antioxidantes basados en naftilamina tales como 1-naftilamina, fenil-1-naftilamina, p-octilfenil-1-naftilamina, p-nonilfenil-1-naftilamina, p-dodecilfenil-1-naftilamina, y fenil-2naftilamina; antioxidantes basados en fenilendiamina tales como N,N'-diisopropil-p-fenilendiamina, N,N'-diisobutil-pfenilendiamina, N,N'-difenil-p-fenilendiamina, N,N'-di-�-naftil-p-fenilendiamina, N-fenil-N'-isopropil-p-fenilendiamina, N-ciclohexil-N'-fenil-p-fenilendiamina, N-1,3-dimetilbutil-N'-fenil-p-fenilendiamina, dioctil-p-fenilendiamina, fenilhexil-pfenilendiamina, y feniloctil-p-fenilendiamina; antioxidantes basados en difenilamina tales como dipiridilamina, difenilamina, p,p'-di-n-butildifenilamina, p,p'-di-t-butildifenilamina, p,p'-di-t-pentildifenilamina, p,p'-dioctildifenilamina, p,p'dinonildifenilamina, p,p'-didecildifenilamina, p,p'-didodecildifenilamina, p,p'-diestirildifenilamina, p,p'dimetoxidifenilamina, 4,4'-bis(4-a,a-dimetilbencil)difenilamina, p-isopropoxidifenilamina, y dipiridilamina; y antioxidantes basados en fenotiazina tales como fenotiazina, N-metilfenotiazina, N-etilfenotiazina, 3,7-dioctilfenotiazina, fenotiazina carboxilato, fenoselenazina o similares.
Ejemplos del disolvente incluyen alcoholes solubles en agua tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, terc-butanol, metil cellosolve, etil cellosolve, y butil cellosolve.
Ejemplos del antiséptico incluyen: parabenos; sales de amonio cuaternario; sales de piridinio; glicoles tipificados por ésteres de glicerina y ácidos alifáticos, glicerina alquil éteres, y octanodiol; alginatos sódicos; catequinas o similares.
La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención puede proporcionar resistencia a la intemperie a diversos tipos de composiciones acuosas de recubrimiento, y se puede usar de forma adecuada para composiciones acuosas de agentes de recubrimiento tales como: composiciones acuosas en emulsión tales como pintura acuosa, composiciones acuosas de tinta que usan agentes colorantes tales como tintes o pigmentos; composiciones acuosas de agentes de recubrimiento para papel, tal como papel para impresoras de chorro de tinta, papel termosensible, o papel pintado para la pared; composiciones de agentes de recubrimiento para suelos, tales como madera, baldosas, o suelos acolchados; composiciones acuosas de agentes de recubrimiento para fibras; composiciones acuosas de agentes de recubrimiento para óptica, tales como una capa protectora de un soporte óptico de grabación; y composiciones acuosas de agentes de recubrimiento destinadas a proteger y decorar metal, vidrio, o similares.
Además, la composición acuosa de agentes de recubrimiento de la presente invención se puede obtener añadiendo la composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención a una composición acuosa de agentes de recubrimiento tal como: composiciones acuosas en emulsión tales como pintura acuosa, composiciones acuosas de tinta que usan agentes colorantes tales como tintes o pigmentos; composiciones acuosas de agentes de recubrimiento para papel, tal como papel para impresoras de chorro de tinta, papel termosensible, o papel pintado para la pared; composiciones de agentes de recubrimiento para suelos, tales como madera, baldosas, o suelos acolchados; composiciones acuosas de agentes de recubrimiento para fibras; composiciones acuosas de agentes de recubrimiento para óptica, tales como una capa protectora de un soporte óptico de grabación; y composiciones acuosas de agentes de recubrimiento destinadas a proteger y decorar metal, vidrio, o similares. La composición fotoestabilizante en emulsión de la presente invención se añade preferentemente de tal forma que la cantidad de un fotoestabilizante es de 0,001 a 5 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de la composición acuosa de agentes de recubrimiento.
La composición acuosa de agentes de recubrimiento de la presente invención se puede añadir con un formador auxiliar de película, un pigmento, un tinte, un material de carga inorgánico, un material de carga orgánico, un dispersante, un modificador de la viscosidad, un agente antiespumante, un plastificante, un agente de curado, un acelerador del curado, un inhibidor de la polimerización, un ajustador del pH, un absorbente de oxígeno, o un antiséptico según se requiera.
La composición acuosa de agentes de recubrimiento de la presente invención se puede aplicar en la superficie de cada uno de diversos sustratos tales como madera, papel, fibra, cemento, mortero, piedra, cerámica, vidrio, plásticos y metal, directamente o a través de un recubrimiento base. La composición se puede aplicar o imprimir mediante un método conocido tal como recubrimiento por pulverización, recubrimiento con brocha, recubrimiento con rodillo, recubrimiento mediante ducha, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por electrodeposición, impresión mediante una impresora o similar, impresión mediante un utensilio de escritura tal como una pluma.
Un producto recubierto de la presente invención presenta una película de recubrimiento formada por la composición acuosa de agentes de recubrimiento de la presente invención, y ejemplos de los mismos incluyen: el muro exterior, interior, tejado, y suelo de un edificio; el exterior e interior de un automóvil; prendas de vestir; productos de cuero, productos cuero artificial; papel tal como papel para impresoras de chorro de tinta y papel termosensible; artículos impresos; instrumentos para el hogar y la oficina; y materiales ópticos tales como una lente, una película de plástico, un sustrato, y un disco óptico.
En adelante, la composición de emulsión estabilizantes y la composición acuosa de agentes de recubrimiento de la presente invención se describirán específicamente vía ejemplos. A menos que se indique lo contrario, en los ejemplos siguientes “%” es en masa.
Téngase en cuenta que “OE”, “OP”, y “OB” representan, respectivamente, óxido de etileno, óxido de propileno y óxido de butileno.
(Emulsionante)
A1: Copolímero al azar de tridecanol 12OE/3OP
5 A2: Copolímero al azar de tridecanol 25OE/3OP
A3: Copolímero al azar de tridecanol 50OE/5OP
A4: Copolímero de bloques de tridecanol 11OE/5OP
A5: Copolímero al azar de tridecanol 15OE/3OB
A6: Copolímero al azar de alcohol laúrico 15OE/3OP
10 A7: Copolímero al azar de alcohol laúrico 8OE/3OP A8: Copolímero al azar de alcohol oleílico 20OE/4OP A9: Copolímero al azar de 2-etilhexilo ácido 15OE/3OP A10: Copolímero de bloques de butanol 6OE/2OP A11: Copolímero al azar de hexanol 10OE/3OP
15 A12: Copolímero al azar de tridecanol 5OE/2OP A13: Copolímero al azar de tridecanol 80OE/20OP B1: Tridecanol 25OE B2: Alcohol laúrico 12OE B3: Sulfato sódico de alcohol laúrico 3OE
20 B4: H-(OE)80-(OP)30-(OE)80-H B5: Copolímero al azar de tetracontanol 30OE/8OP (tetracontanol: alcohol que tiene 40 átomos de carbono)
(Fotoestabilizante y similares)
C1:
25 (En la fórmula, R representa el grupo (A) siguiente o (B): -C13H27 y (A)/(B) es igual a 1/1 (relación molar)).
C2:
(En la fórmula, R representa el grupo (A’) siguiente o (B): -C13H27 y (A’)/(B) es igual a 1/3 (relación molar)).
C3:
C4:
5 (Método para producir la composición fotoestabilizante en emulsión)
Se cargaron un fotoestabilizante o similar y un emulsionante en un recipiente de 1.000 mL equipado con un homomixer y un dispositivo calefactor, y se calentó la mezcla a una temperatura de 60 a 70ºC mientras se mezclaba la mezcla mediante el homomixer. Se cargó gradualmente en el recipiente una cantidad predeterminada de agua mientras se observaba la situación en el recipiente. Después haber cargado cierta cantidad de agua se produjo una in
10 versión de fases de una emulsión A/O a una emulsión O/A. Después de confirmarse la inversión de fases, se enfrió a una temperatura de 30 a 40ºC, y se añadió toda el agua restante. Después se agitó continuamente el resultante durante 2 horas para dar una composición previa a la emulsión. La tabla 1 muestra los tipos y cantidades de fotoestabilizante o similar y la emulsión, y la cantidad de agua.
(Prueba de estabilidad de almacenamiento)
15 Se colocaron, en un recipiente cerrado de vidrio de 100 mL, 80 mL de la composición fotoestabilizante en emulsión resultante y se almacenaron durante 30 días termostatizados a 50ºC, y se observó la apariencia externa de la composición en emulsión a los 10 días, 20 días, 25 días y 30 días después del comienzo del almacenamiento. La tabla 2
muestra los resultados. En la tabla 2, : uniforme, o: la superficie está ligeramente separada, : la separación de la superficie es clara, x: se observa falta de uniformidad total o gran separación, y xx: se produce una separación com
20 pleta.
(Prueba de la película de recubrimiento)
Se añadió una composición fotoestabilizante en emulsión a pintura con brillo disponible comercialmente (Eau de coat G fabricada por NIPPON PAINT Co., Ltd.) de tal forma que la concentración de un fotoestabilizante o similar fuera de 1% en masa y el resultado se agitó hasta que se volvió uniforme. Después, se formó una película de recu25 brimiento en una placa de vidrio mediante un aplicador de 10 mils. Después de que la película de recubrimiento se hubo secado, se midió el valor del brillo de la película de recubrimiento mediante un medidor de brillo (VG2000 fabricado por NIPPON DENSHOKU). El valor del brillo después de la adición del fotoestabilizante o similar se restó del valor del brillo antes de la adición, y el valor obtenido se definió como reducción en el valor del brillo. Cuanto menor es la reducción en el valor del brillo menor pérdida de brillo de la pintura original y mejor la actuación. La Tabla 3
30 muestra los resultados.
Tabla 1
(Las unidades de los números de la Tabla 1 representan % en masa)
- Ejemplo
- Ejemplo comparativo
- 1
- 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6
- A1
- 8 4
- A2
- 8 4 6
- A3
- 8
- A4
- 8
- A5
- 8
- A6
- 8 4
- A7
- 8
- A8
- 8
- A9
- 8 4
- A10
- 8
- A11
- 8
- A12
- 8
- A13
- 8
- B1
- 8 4
- B2
- 8
- B3
- 8
- B4
- 8 4
- B5
- 8
- C1
- 50 35 60 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
- C2
- 50
- C3
- 50 40 70 25
- C4
- 50
- Agua
- 42 42 42 42 57 32 52 22 67 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42
Tabla 2
- Resultado de la prueba estabilidad de almacenamiento
- Valor del brillo
- Después de 10 días
- Después de 20 días Después de 25 días Después de 30 días
- Ejemplo
- 1 0,3
- 2
- 0,4
- 3
- o 0,8
- 4
- 0,5
- 5
- 0,3
- 6
- 0,5
- 7
- 0,5
- 8
- 0,6
- 9
- o 0,7
- 10
- 0,4
- 11
- 0,5
- 12
- 0,6
- 13
- 0,3
- 14
- o o 0,9
- 15
- o o 0,7
- 16
- o o 0,8
- Ejemplo comparativo
- 1 xx xx xx 3,7
- 2
- xx xx xx 4,2
- 3
- x xx 6,5
- 4
- x xx 3,2
- 5
- x xx 3,5
- 6
- x xx xx xx 0,9
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Una composición fotoestabilizante en emulsión, que comprende:un emulsionante que tiene como un grupo hidrófilo una cadena de poliéter obtenida mediante una reacción entre dos o más tipos de alquilenóxidos y que tiene como un grupo hidrófobo un grupo hidrocarbonado que tiene de 1 a 30 átomos de carbono;al menos uno de un fotoestabilizante y un absorbente de radiación UV; y agua, en la queel contenido de al menos uno de un fotoestabilizante y un absorbente de radiación UV está dentro de un intervalo de 20 a 80% en masa.
- 2. La composición fotoestabilizante en emulsión según la reivindicación 1, en la que el emulsionantes está representado por la fórmula general (1) siguiente:R-O-(AO)n-H (1)en la que R representa un grupo hidrocarbonado que tiene de 8 a 30 átomos de carbono, A representa dos o más tipos de grupos alquileno cada uno de los cuales tiene de 2 a 4 átomos de carbono, grupos etileno que constituyen 50% en moles o más de todos los A, y n representa un número de 8 a 80
-
- 3.
- La composición fotoestabilizante en emulsión según la reivindicación 2, en la que R en la fórmula general (1) representa un grupo alquilo o grupo alquenilo que tiene de 8 a 20 átomos de carbono.
-
- 4.
- La composición fotoestabilizante en emulsión según la reivindicación 2 ó 3, en la que A en la fórmula general (1) representa un copolímero al azar o un grupo etileno y un grupo propileno.
-
- 5.
- La composición fotoestabilizante en emulsión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el contenido del emulsionante está dentro de un intervalo de 1 a 40% en peso con respecto al contenido de al menos uno de un fotoestabilizante y un absorbente de radiación UV.
-
- 6.
- La composición fotoestabilizante en emulsión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el fotoestabilizante comprende un compuesto de aminas impedidas.
-
- 7.
- Una composición acuosa de agentes de recubrimiento, que comprende la composición fotoestabilizante en emulsión como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
-
- 8.
- Un producto recubierto, que comprende una película de recubrimiento formada por la composición acuosa de agentes de recubrimiento como se ha definido en la reivindicación 7.
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