ES2393480B1 - Composición aglutinante para pinturas. - Google Patents

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Abstract

Composición aglutinante para pinturas.#La presente invención se refiere a la composición y uso de un aglutinante para la producción de pinturas y tintas. Dicho aglutinante comprende los siguientes elementos: ceras, agentes emulsionantes agentes de curado, aceites secantes, resinas, iones metálicos y agua. Además en la presente invención se describe un procedimiento para la elaboración de composiciones aglutinantes y pinturas que las contienen.

Description

Composición aglutinante para pinturas
La presente invención se refiere a la composición y uso de un aglutinante para la producción de pinturas. Dicho aglutinante comprende los siguientes elementos: ceras, agentes emulsionantes agentes de curado, resinas, glicerina, iones metálicos yagua. Además en la presente invención se describe un procedimiento para la elaboración de composiciones aglutinantes y pinturas que las contienen.
La invención se encuadra dentro del sector de las pinturas y tintas, en concreto en la creación de nuevas formulaciones químicas con propiedades aglutinantes para su uso en procedimientos pictóricos para artistas, para uso escolar, para
tintas de impresión para xilografia, serigrafia, litografia y aguafuerte, o pintura
para decoración aplicable en paramentos exteriores e interiores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN
Las pinturas artisticas actuales de mayor calidad y versatilidad utilizan fundamentalmente dos tipos de aglutinantes: aceites secantes en las pinturas
al óleo, y aglutinantes a base de resinas acrílicas en las pinturas acrílicas.
Los óleos presentan dos problemas para el artista: la lentitud de secado de la
pintura y el empleo de disolventes orgánicos tóxicos para ajustar la viscosidad
y transparencia de la pintura.
Los acrilicos presentan problemas de pérdida de relieve durante el secado y de falta de transparencia de la película pictórica.
Estos inconvenientes en las pinturas convencionales hacen necesario el desarrollar nuevas formulaciones aglutinantes que solventen los problemas
anteriormente enunciados, de tal manera que se obtengan pinturas que tengan un rápido secado, que no empleen disolventes orgánicos...
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a una composición con propiedades
aglutinantes y al uso de de la misma para pinturas y tintas, que comprende las
siguientes ventajas frente a las composiciones aglutinantes ya conocidas en el
estado de la técnica:
Cuando el aglutinante es parte de una pintura al óleo:
Rapidez de secado, posibilitando pintar sobre capas inferiores de pintura
realizadas en la misma sesión.
No hay diferencia de acabado entre las pinceladas empastadas y las diluidas. En el óleo las pinceladas empastadas resultan brillantes y las diluidas, mates, por lo que la obra exige ser barnizada para igualar el acabado de la obra.
Ausencia de disolventes tóxicos, ya que el óleo requiere para ajustar su consistencia el empleo de disolventes orgánicos volátiles.
Facilidad de limpieza de utensilios, que se realiza con agua y jabón en vez de con VOC (compuesto orgánico volatil). Se puede pintar sobre papel sin preparar.
Cuando el aglutinante es parte de pinturas acrílicas:
Posibilidad de aplicar gruesos empastes que no se desploman. En el acrílico los empastes pierden gran parte del volumen durante el secado.
Los colores no cambian durante el secado, permitiendo al pintor
controlar en todo momento el resultado final de la obra.
Las pinceladas diluidas presentan mayor cuerpo y transparencia,
proporcionando superior potencia visual. Mayor durabilidad.
Cuando el aglutinante es para óleos y acrílicos:
Las extraordinarias cualidades óptica de la cera de abejas proporcionan colores luminosos e intensos, y un acabado satinado con lustre ceroso sumamente agradable a la vista, muy distinto al de óleos y acrílicos, que permiten a los pintores conseguir nuevos efectos plásticos.
Por lo tanto un primer aspecto de la presente invención se refiere a una composición aglutinante que comprende los siguientes elementos:
-ceras; -agentes emulsionantes;
-
agentes de curado
-
aceites secantes; -resinas;
-
iones de metal polivalente; y -agua.
Según una realización preferida las ceras se seleccionan del grupo formado por ceras de origen vegetal, animal, mineral o sintético.
Según otra realización preferida, las ceras se seleccionan del grupo formado por: candelilla, uricura, cera de caña de azúcar y carnauba, espermaceti
(esperma de ballena o cachalote), cera de abejas, lanolina, cera china,
ceresina, montana, ozoquerita, parafinas, ceras microcristalinas, ceras
polietilénicas, de hidrocarburos halogenados, ésteres de alquilo o de alcohol
polihídrico, ceras hidrogenadas, cetonas, amidas de ácidos grasos o cualquier combinación de las mismas. De manera preferida las ceras se seleccionan del grupo formado por cera de abejas, carnauba, ceresina y ceras microcristalinas.
De manera aún más preferida, la cera es de abeja. Según otra realización preferida, las ceras están en un porcentaje en peso del 20 al 55% respecto del total de la composición. De manera más preferida las ceras están en un porcentaje en peso del 33 al 50% respecto del total de la
composición.
Según otra realización preferida, los agentes emulsionantes se seleccionan del
grupo formado por sales potásicas de ácidos grasos, jabón potásico compuesto
por ácidos grasos con o sin contenido de glicerina, tensoactivos aniónicos como alquil sulfatos, alquil éter sulfatos, alcanolamidas sulfatadas, sulfatos de diglicéridos, sulfonatos, surfactantes organofosforados y sarcosidos,
tensoactivos no iónicos o cualquier combinación de los mismos. De manera preferida los agentes emulsionantes se seleccionan entre el oleato potásico y el linoleato potásico.
Según una realización preferida, los ácidos grasos del jabón potásico se
seleccionan entre oleico, linoleico, linolénico o una combinación de los mismos. De manera preferida estos ácidos grasos están en un porcentaje superior al
40%.
Según otra realización preferida, los agentes emulsionantes están en un
porcentaje en peso del 2 al 45% respecto al total de la composición. De manera
preferida están en un porcentaje en peso del 15 al 25%, aún más
preferiblemente en un porcentaje en peso del 19% respecto del total de la
composición .
Según una realización preferida, los agentes de curado se seleccionan del
grupo formado por jabones metálicos, como oleato cálcico, estearato de
aluminio, estearato de bario, palmitato de magnesio, resinatas metálicos como resinata de zinc, de calcio, de manganeso, oxalatos de calcio, bario, zinc, magnesio, naftenatos y Dctoatos de calcio, de zinc, de bario. oletato o estearato
de calcio o aluminio O cualquier combinación de los mismos.
Según otra realización preferida, los agentes de curado están en un porcentaje igualo menor al 25% respecto al total de la composición. De manera preferida están en un porcentaje en peso del 60/0 respecto del total de la composición.
Según otra realización preferida, los aceites secantes se seleccionan del grupo formado por aceite de lino, de nueces, de adormidera, de perilla, de tung, de soja, de oiticica, de Lumbang, de girasol, de cáñamo, de alazor, de Stillingia, de semillas de tabaco.
Según otra realización preferida, los aceites secantes se encuentran en un porcentaje en peso inferior o igual al 20% con respecto al total de la composición. De manera preferida el porcentaje en peso respecto del total es del 6%.
Según otra realización preferida, las resinas se seleccionan del grupo formado por resinas sintéticas, naturales o cualquier combinación de las mismas. De manera preferida, las resinas se seleccionan del grupo formado por resinas acrílicas, resinas alquídicas, damar, almáciga, copal, goma laca, sandáraca, colofonia o cualquier combinación de las mismas. De manera aún más preferida las resinas se seleccionan entre acrílicas y damar.
Según otra realización preferida, las resinas están en emu lsión, dispersión, disueltas en disolventes orgánicos, preferentemente esencia de trementina, white spirit o tolueno disueltas en aceites secantes, preferentemente aceite de linaza, aceite de nueces, aceite de adormidera o aceite de cártamo o mezcladas en estado de fusión directamente con la cera.
Según una realización preferida las resinas están en un porcentaje en peso igualo inferior al 45%, preferiblemente del 15-25%% respecto del total de la composición y aún más preferiblemente en un porcentaje del 19%.
Según otra realización preferida los iones de metal polivalente se seleccionan
del grupo formado por óxidos, hidróxidos y sales de calcio, bario, silicio, titanio, zinc, aluminio, cobalto, hierro o níquel. De manera preferida los iones se 5 seleccionan entre hidróxido de aluminio, dióxido de titanio, dióxido de silicio.
Según otra realización preferida, los iones están en un porcentaje igual o menor al 10% en peso respecto del total de la composición , preferiblemente del
1%.
10 Opcionalmente, en otra realización preferida, la composición aglutinante comprende aditivos para aumentar el tiempo abierto, el poder cubriente, la dureza y la resistencia al agua, para aumentar la facilidad de manejo de la
pintura, para reducir los defectos de superficie, como cráteres, ojos de pez, piel de naranja, zonas barridas, cabezas de aguja, flotación y silking, para facilitar la
15 aplicación de la pintura e incrementar el tiempo de secado.
Según una realización preferida, los aditivos para aumentar el poder cubriente,
la dureza y resistencia al agua se seleccionan del grupo formado por pigmentos inertes como carbonato de calcio , silicato de aluminio, dióxido de
20 sílicio, sulfato de bario o carbonato de magnesio.
Según otra realización preferida, los aditivos para aumentar la dureza y
resistencia al agua se seleccionan del grupo formado por aceites secantes,
como aceite de lino, de nueces, de adormidera, de perilla, de tung.
25 En otra realización preferida, los aditivos para aumentar el tiempo abierto de la pintura se seleccionan del grupo formado por glicerina, ésteres de celulosa,
glicoles, alcoholes grasos polioxietilenados, lecitina de soja o aceites de baja
viscosidad.
En otra realización preferida, los aditivos para aumentar la facilidad de manejo
de la pintura se seleccionan entre polifosfatos, dispersantes poliacrilicos y de
poliuretano.
5 En otra realización preferida, los aditivos para reducir los defectos de superficie se seleccionan entre espumantes con base en siliconas o con base en aceites minerales o grasos, sales hidrófugas y sales metálicas.
En otra realización preferida, los aditivos para reducir los defectos de superficie lOse seleccionan entre poli dimetil siloxanos modificados y poli metil siloxanos o
poliacrilatos.
De esta manera este primer aspecto de la presente invención se refiere a una composición aglutinante para la fabricación de pinturas y tintas, donde dichas
15 pinturas y tintas sirven como medio pictórico para artistas, para uso escolar, como tintas de impresión para xilografía, serigrafía, litografía y aguafuerte, o pintura para decoración aplicable en paramentos exteriores e interiores.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de
20 fabricación de la composición aglutinante para pinturas que comprende las siguientes etapas:
a) derretir la cera a un intervalo de temperaturas de entre 65 y 90'C;
b) mezclar un agente emulsionante, un agente de curado y un aceite
25 secante a un intervalo de temperaturas de entre 15 y 25 ' C; c) mezclar el agente emulsionante,el agente de curado y el aceite secante de la etapa b) con agua; d) mezclar la cera derretida de la etapa a) con la mezcla obtenida en la etapa c) a un intervalo de temperaturas de entre 65 y 90'C;
30 e) enfriar la mezcla obtenida en la etapa d) hasta una temperatura de 1525 'C; y f) añadir a la mezcla a temperatura ambiente proveniente de la etapa e),
una resina, e iones de metal polivalente.
Según otra realización preferida, tras la etapa e) se adicionan aditivos. Dichos aditivos son los mismos aditivos que se describieron anteriormente.
Tras la elaboración de la composición aglutinante, se le añade el pigmento a
usar, el cual puede estar en polvo o en forma de colorante dispersado.
Si el pigmento está en forma de polvo, se muele la mezcla en molino.
Si el pigmento está en forma de colorante dispersado, se mezcla con la
composición aglutinante mediante un dispersor de alta velocidad.
Una vez que se lleva a cabo la mezcla de la composición aglutinante con el pigmento, se obtiene una pintura lista para ser filtrada y envasada.
Un tercer aspecto de la presente invención se refiere a una pintura que comprende una composición aglutinante como se definió anteriormente.
Un cuarto aspecto de la presente invención se refiere al uso de la composición
aglutinante para pinturas y tintas.
En la presente invención se entiende por aceite secante a un aceite que se endurece y se convierte en una película dura y sólida luego de estar expuesto al aire durante algún tiempo. Algunos ejemplos de aceites secantes, sin sentido limitativo, solo ilustrativo son el aceite de lino, aceite de tung, aceite de semilla de amapola, aceite de perilla y aceite de nueces.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus
variantes no pretenden excluir otras características técnicas, componentes o
pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la
práctica de la invención. El siguiente ejemplo se proporciona a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
EJEMPLOS
A continuación se describen algunos ejemplos de aplicación del procedimiento descrito que se proporcionan a modo de ilustración y no tienen el propósito de limitar la presente invención.
Ejemplo 1: Elaboración de una composición aglutinante
Para la fabricación de la composición aglutinante, se procedió a derretir cera de abeja blanqueda en una cantidad de 600 gr a una temperatura de 70·C. A continuación se mezclaron un agente emulsionante de oleato potásico, un agente de curado de estearato de aluminio y un aceite secante de aceite de linaza incoloro en cantidades de 300 gr, 100 gr y 100 gr respectivamente a una temperatura de 18ºC. Tras este último paso se procedió a mezclar el agente emulsionate y de curado y el aceite secante, previamente mezclados, con 180 mi de agua. Posteriormente se procedió a mezclar cera derretida con la mezcla anteriormente conseguida a una temperatura de 70 !ile. Se deja enfriar la mezcla hasta una temperatura de 18 · C. Finalmente se añaden a la mezcla a 18 ·C proveniente de la etapa anterior, 300 gr de resina acrílica en emulsión, y 25 grde íones de metal polívalentede hidróxido de aluminio.
De esta manera se obtuvo una composición aglutinante que comprende los siguientes elementos:
cera de abejas blanqueada 37,4% oleato potásico 18,7% resina damar 18,7% estearato de aluminio 6,2% aceite de linaza incoloro 6,2% hidróxido de alumínio 1,5% agua 11,3%

Claims (40)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una composición aglutinante que comprende los siguientes elementos:
    a) ceras; b) agentes emulsionantes; c) agentes de curado d) aceites secantes
    e) resinas;
    f) iones de metal polivalente; y g) agua.
  2. 2. La composición según la reivindicación 1, donde las ceras se seleccionan del
    grupo formado por ceras de origen vegetal, animal, mineral o sintético.
  3. 3. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 Ó 2, donde las
    ceras se seleccionan del grupo formado por candelilla, uricura, cera de caña de
    azúcar, carnauba, espermaceti, cera china, lanolina, cera de abejas, ceresina, montana, ozoquerita, parafinas, ceras microcristalinas, ceras polietilénicas de
    hidrocarburos halogenados, ésteres de alquilo o de alcohol polihídríco, ceras
    hidrogenadas, cetanas, amidas de ácidos grasos o cualquier combinación de las mismas.
  4. 4. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde las ceras se seleccionan del grupo formado por cera de abeja, carnauba, ceresina y ceras microcristalinas.
  5. 5. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la cera es de abeja.
  6. 6. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde las
    ceras están en un porcentaje en peso del 20 al 55% respecto del total de la
    composición.
  7. 7. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde las
    ceras están en un porcentaje en peso del 33-50% respecto del total de la
    composición.
  8. 8. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde los
    agentes emulsionantes se seleccionan del grupo formado por sales potásicas de ácidos grasos, jabón potásico compuesto por ácidos grasos con o sin
    contenido de glicerina, tensoactivos aniónicos, tensoactivos no iónicos o cualquier combinación de los mismos.
  9. 9. La composición según la reivindicación 8, donde los ácidos grasos del jabón potásico se seleccionan entre aleieo, linoleieo, linolénico o una combinación de los mismos.
  10. 10. La composición según la reivindicación 9, donde los ácidos grasos del
    jabón potásico están en un porcentaje superior al 40%.
  11. 11 . La composición según la reivindicación 8, donde los tensoactivos aniónicos se seleccionan entre alquil sulfatos, alquil éter sulfatos, alcanolamidas
    sulfatadas, sulfatos de diglicéridos, sulfonatos, surfactantes organofosforados y
    sarcos idos.
  12. 12.
    La composición según la reivindicación 8, donde agente emulsionante se selecciona entre el oleato potásico y ellinoleato potásico.
  13. 13.
    La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde los agentes emulsionantes están en un porcentaje en peso del 2 al 45% respecto
    al total de la composición.
  14. 14. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde los agentes emulsionantes están en un porcentaje en peso del 15 al 25% respecto del total de la composición.
    15 La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde los agentes emulsionantes están en un porcentaje en peso del 19% respecto del
    total de la composición .
    5 16. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, donde los agentes de curado se seleccionan del grupo formado por jabones metálicos, resinatos metálicos, oxalatos de calcio, bario, zinc o magnesio, naftenatos y
    octoatos de calcio, de zinc o de bario o cualquier combinación de los mismos.
    10 17. La composición según la reivindicación 16, donde los jabones metálicos se seleccionan del grupo formado por oleato cálcico, estearato de aluminio, estearato de bario o palmitato de magnesio.
  15. 18. La composición según la reivindicación 16, donde los resinatos metálicos
    15 se seleccionan del grupo formado por resinato de zinc, de calcio o de
    manganeso.
  16. 19. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, donde los agentes de curado están en un porcentaje en peso igualo inferior al 25%
    20 respecto al total de la composición .
  17. 20. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, donde los agentes de curado están en un porcentaje en peso del 6% respecto del total de
    la composición.
  18. 21. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, donde los aceites secantes se seleccionan del grupo formado por aceite de lino, de
    nueces, de adormidera, de perilla, de tung, de soja, de oiticica, de Lumbang , de
    girasol, de cáñamo, de alazor, de Stillingia, de semillas de tabaco.
  19. 22. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21 , donde los aceites secantes se seleccionan del grupo de aceite de lino, de nueces y de
    adormidera.
  20. 23. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, donde los
    aceites secantes están en un porcentaje en peso igual o inferior al 20%
    respecto del total de la composición .
  21. 24. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, donde los aceites secantes están en un porcentaje en peso del 6% respecto del total de la composición.
  22. 25. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, donde las
    resinas se seleccionan del grupo formado por resinas sintéticas, naturales o cualquier combinación de las mismas.
  23. 26. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, donde las
    resinas se seleccionan del grupo formado por resinas acrílicas, resinas alquídicas, damar, almáciga, copal, goma laca, sandáraca, colofonia o
    cualquier combinación de las mismas.
  24. 27. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26, donde las
    resinas se seleccionan entre acrílicas y damar.
  25. 28. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, donde las resinas
    están en emulsión , dispersión , disueltas en disolventes orgánicos seleccionados del grupo formado por white spirit tolueno o esencia de trementina, disueltas en aceites secantes o mezcladas en estado de fusión directamente con la cera.
  26. 29. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, donde las resinas están en un porcentaje en peso igualo inferior al 45% respecto del total
    de la composición .
    5 30. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, donde las resinas están en un porcentaje en peso del 15-25%% respecto del total de la
    composición .
  27. 31 . La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, donde las
    10 resinas están en un porcentaje en peso del 19% respecto del total de la composición.
  28. 32. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31 , donde los iones de metal polivalente se seleccionan del grupo formado por óxidos,
    15 hidróxidos y sales de calcio, bario, silicio, titanio, zinc, aluminio, cobalto, hierro
    o níquel.
  29. 33. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, donde los iones de metal polivalente se seleccionan del grupo formado por hidróxido de
    20 alumino y dióxido de titanio.
  30. 34. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, donde los iones de metal polivalente están en un porcentaje igual o menor al 10% en peso respecto del total de la composición .
  31. 35. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 34, donde los iones de metal polivalente están en un porcentaje del 1% en peso respecto del
    total de la composición .
  32. 36. La composición según la reivindicación 1, donde opcionalmente la 30 composición aglutinante comprende aditivos.
  33. 37. La composición según la reivindicación 36, donde los aditivos se seleccionan del grupo formado por aditivos para aumentar el tiempo abierto, el
    poder cubriente, la dureza y la resistencia al agua, para aumentar la facilidad
    de manejo de la pintura, para reducir los defectos de superficie, para facilitar la aplicación de la pintura e incrementar el tiempo de secado.
  34. 38. La composición según la reivindicación 37 donde los aditivos para aumentar el tiempo abierto se seleccionan del grupo formado por glicerina,
    ésteres de celulosa, glicoles, alcoholes grasos polioxietilenados, lecitina de soja
    o aceites de baja viscosidad.
  35. 39. La composición según la reivindicación 37 donde los aditivos para
    aumentar el poder cubriente, la dureza y la resistencia al agua se seleccionan del grupo formado por carbonato de calcio, silicato de aluminio, dióxido de
    silicio , sulfato de bario o carbonato de magnesio.
  36. 40. La composición según la reivindicación 37 donde los aditivos para
    aumentar la facilidad de manejo de la pintura se seleccionan entre disolventes orgánicos como white spirit o esencia de trementina, polifosfatos, dispersantes poliacrílicos y de poliuretano.
  37. 41. La composición según la reivindicación 37 donde los aditivos para reducir
    los defectos de superficie se seleccionan entre espumantes con base en
    siliconas o con base en aceites minerales o grasos, sales hidrófugas y sales metálicas, poli dimetil siloxanos modificados y poli metil siloxanos o poliacrilatos.
  38. 42. Procedimiento de fabricación de la composición aglutinante de las
    reivindicaciones t a 41 que comprende las siguientes etapas: a) derretir la cera a un intervalo de temperaturas de entre 65 y 90' C; b) mezclar un agente emulsionante, un agente de curado y un aceite
    secante a un intervalo de temperaturas de entre 15 y 25 2e;
    e) mezclar el agente emulsionante, el agente de curado y el aceite
    secante de la etapa b) con agua.
    d) mezclar la cera derretida de la etapa a) con la mezcla obtenida en la
    etapa e) a un intervalo de temperaturas de entre 65 y 90' C 5 e) enfriar la mezcla obtenida en la etapa d) hasta una temperatura de 1525 'C; y
    f) añadir a la mezcla a temperatura ambiente proveniente de la etapa e), una resina, glicerina e iones de metal polivalente.
    10 43. El procedimiento según la reivindicación 42, donde tras la etapa e) se adicionan aditivos.
  39. 44. Una pintura que comprende una composición aglutinante de las
    reivindicaciones 1 a 41.
  40. 45. Uso de la composición aglutinante de las reivindicaciones 1 a 41 para pinturas y tintas.
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