ES2464767T3 - Composición filmógena que contiene un agente capaz de atrapar el formaldehído - Google Patents

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Abstract

Composición filmógena que comprende un medio de dispersión, un aglomerante, pigmentos, cargas y aditivos, caracterizada porque contiene un agente capaz de atrapar el formaldehído, seleccionado entre los compuestos con metileno(s) activo(s) de la fórmula (I) siguiente: en la cual: - R1 y R2, idénticos o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de C1-C20, de preferencia C1- C6, un radical amino o un radical de fórmula en la cual R4 representa un radical o en donde R5 >= H ó -CH3 y p es un número entero que varía de 1 a 6 - R3 representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de C1-C10, un radical fenilo o un átomo de halógeno - a es igual a 0 ó 1 - b es igual a 0 ó 1 - n es igual a 1 ó 2.

Description

Composición filmógena que contiene un agente capaz de atrapar el formaldehído
La invención se refiere a una composición filmógena destinada a ser aplicada sobre una superficie interior de un edificio, la cual contiene un agente capaz de atrapar el formaldehído.
Se utilizan materiales muy diversos para la construcción e instalación de interiores de edificios residenciales y de oficinas. Algunos de estos materiales tales como los aislantes acústicos y/o térmicos., los paneles de madera, el mobiliario y los elementos de decoración utilizan adhesivos, pinturas y barnices en los que se emplea formaldehído.
La proporción de formaldehído libre en estos materiales es ya muy baja. Sin embargo, la reglamentación en materia de protección contra las emisiones indeseables de productos que pueden presentar un riesgo para la salud de las personas se vuelve más estricta y exige reducir más la cantidad de formaldehído libre o susceptible de ser emitida por los materiales en el transcurso del tiempo.
Medios para reducir la cantidad de formaldehído en el interior de los edificios son conocidos.
Se propuso incluir partículas de óxido de titanio fotocatalítico en una pintura (CN-A-1912037, CN-C-1290948 y CN-C1303168) o un material de yeso (US-A-2005/0226761), un papel o un material textil, plástico o de madera (EP-A-1 437 397).
También es conocido utilizar una hidrazida en un material de construcción a base de yeso o de cemento (US-A2004/0101695 y JP-A-2004115340), o en una pintura (JP-A-2000095980).
También se ha propuesto añadir polvo de conchas de ostra calcinado en una pintura o un papel, especialmente un papel pintado (JP-A-2005230729.
También se conocen pinturas al agua que contienen, como agente capaz de reducir la cantidad de formaldehído, un aminoácido o una sal de dicho ácido, un péptido o un sulfito (CN-A-101016426).
La presente invención tiene por objeto reducir la cantidad de formaldehído presente en el interior de los edificios.
Para alcanzar este fin, la presente invención propone una composición filmógena que contiene un agente capaz de atrapar el formaldehído según la presente reivindicación 1.
Por “composición filmógena” se entiende una composición capaz de formar una película o una lámina por parte del medio de dispersión contenido inicialmente en dicha composición. La película obtenida se adhiere al soporte sobre el cual se ha depositado la composición filmógena.
En particular, la composición filmógena según la invención es una pintura o un barniz.
Por «agente capaz de reaccionar con el formaldehído» se entiende un compuesto orgánico que se une al formaldehído por un enlace covalente.
El agente capaz de reaccionar con el formaldehído conforme a la invención se selecciona entre
los compuestos con metileno(s) activo(s) de la fórmula (I) siguiente :
en la cual:
! R1 y R2, idénticos o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de C1-C20, de preferencia C1-C6, un radical amino o un radical de fórmula
en la cual R4 representa un radical
o
en donde R5 = H ó -CH3 y p es un número entero que varía de 1 a 6 5 ! R3 representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de C1-C10, un radical fenilo o un átomo de halógeno
! a es igual a 0 ó 1 ! b es igual a 0 ó 1 ! n es igual a 1 ó 2 Los compuestos de fórmula (I) preferidos son :
10 ! la 2,4-pentanodiona : R1 = -CH3 ; R2 = -CH3 ; R3 H ; a = 0 ; b = 0 ; n = 1 ! la 2,4-hexanodiona : R1 = -CH2-CH3 ; R2 = -CH3 ; R3 H ; a = 0 ; b = 0 ; n = 1 ! la 3,5-heptanodiona 15 R1 = -CH2-CH3 ; R2 = -CH2-CH3 ; R3 H ; a = 0 ; b = 0 ; n 1 ! la 2,4-octanodiona : R1 = -CH3 ; R2 = -(CH2)3-CH3 ; R3 H ; a = 0 ; b = 0 ; n = 1 ! la acetoacetamida : R1=-CH3 ; R2 = -NH2 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 0 ; n = 1 20 ! el ácido acetoacético : R1 = -CH3 ; R2 = H ; R3 H ; a 0 ; b 1 ; n = 1 ! el metilacetoacetato : R1 = -CH3 ; R2 = -CH3 ; R3 H ; a 0 ; b 1 ; n = 1 ! el etilacetoacetato : 25 R1 = -CH3; R2 = -CH2-CH3 ;R3 H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1 ! el n-propilacetoacetato : R1 = -CH3 ; R2 = -(CH2)2-CH3 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1 ! el iso-propilacetoacetato : R1 = -CH3 ; R2 = -CH(CH3)2 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1 30 ! el iso-butilacetoacetato : R1 = -CH3 ; R2 = -CH2-CH(CH3)2 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1 ! el t-butilacetoacetato : R1 = -CH3 ; R2 = -C(CH3)3 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1 ! el n-hexilacetoacetato :
R1 = -CH3 ; R2 = -(CH2)6-CH3 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1
! la malonamida : R1 = -NH2; R2 = -NH2 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 0 ; n = 1
! el ácido malónico : R1 = H ; R2 = H ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 1
! el dimetilmalonato : R1 = -CH3 ; R2 = -CH3 ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 1
! el dietilmalonato : R1 = -CH2-CH3 ; R2 = -CH2-CH3 ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 1
! el di-n-propilmalonato : R1 = -(CH2)2-CH3 ; R2 = -(CH2)2-CH3 ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 1
! le di-iso-propilmalonato : R1 = -CH(CH3)2 ; R2 = -CH(CH3)2 ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 1
! el di-n-butilmalonato : R1 = -(CH2)3-CH3 ; R2 = -(CH2)3-CH3 ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 1
! el ácido acetonadicarboxílico : R1 = H ; R2 = H ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 2
! el dimetilacetonadicarboxilato : R1 = -CH3 ; R2 = -CH3 ; R3 = H ; a = 1 ; b = 1 ; n = 2
! el 1,4-butanodioldiacetato R1 = -CH3 ; R2 = -(CH2)4-O-CO-CH2-CO-CH3 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1
! el 1,6-hexanodioldiacetato R1 = -CH3 ; R2 = -(CH2)6-O-CO-CH2-CO-CH3 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n =
! el metacriloxietilacetoacetato
R1 = -CH3 ; R2 = -(CH2)2-O-CO-C(CH3)=CH2 ; R3 = H ; a = 0 ; b = 1 ; n = 1.
La cantidad de agente capaz de atrapar el formaldehído a utilizar puede variar en gran medida según el tipo de composición filmógena utilizada y la utilización deseada. En general, el agente capaz de atrapar el formaldehído representa 0,05 a 35 % en peso del material seco de la composición filmógena, preferentemente de 1 a 20% y aún mejor de 4 a 10 %.
La composición filmógena conforme a la invención es una composición fluida, líquida o que tiene una consistencia ligeramente pastosa, que se puede extender en capa delgada sobre un material para formar después del secado (endurecimiento) un recubrimiento delgado (película o lámina) adherente y resistente que tenga un papel protector y/o decorativo. La composición filmógena se puede utilizar especialmente como un apresto o una pintura.
De manera general, la composición filmógena comprende un medio de dispersión, un aglomerante, pigmentos, 35 cargas y aditivos.
El medio de dispersión juega el papel de disolvente o de dispersante inerte de los constituyentes anteriormente citados y, además, permite ajustar la viscosidad y la reología de la composición filmógena con el fin de asegurar una aplicación fácil sobre el material a revestir.
El medio de dispersión puede ser agua o un disolvente orgánico.
40 El agua representa generalmente 30 a 95 % del peso total de a composición filmógena.
El disolvente orgánico se puede seleccionar entre los hidrocarburos, por ejemplo aguarrás, esencia de trementina, monoclorobenceno y el 1,2-diclorobenceno, los alcoholes, por ejemplo el alcohol etílico, isopropílico, n-butílico y etil2-hexílico, los éteres de glicol, por ejemplo el butilglicol, los alquilglicoles, el acetato de butilglicol y los éteres de propilenglicol, los ésteres por ejemplo el acetato de etilo, de isopropilo, de amilo y de butilglicol, y las cetonas, por ejemplo la metiletilcetona, la metilbutilcetona, la metilisobutilcetona, la isoforona y la diacetona-alcohol.
El medio de dispersión puede estar constituido también por una mezcla de agua y una pequeña proporción de al menos uno de los disolventes orgánicos anteriormente citados que tenga por función aumentar la disolución del aglomerante y juega así el papel de co-disolvente. La proporción de co-disolvente representa generalmente a lo sumo 5 % del peso total de la composición filmógena.
El aglomerante asegura la unión entre todos los constituyentes y permite que la composición filmógena se adhiera al material sobre el cual se ha aplicado.
El aglomerante (denominado también « resina ») puede ser de origen natural, por ejemplo un aceite desecante (éster de glicerol y de ácido(s) graso(s), una goma o una resina natural (damar, copal, goma laca o colofonia), o de origen sintético, por ejemplo un derivado del caucho (caucho ciclizado o clorado), un derivado de la celulosa (nitrocelulosa, acetato, propionato o acetobutirato de celulosa), una resina vinílica (poliacetato de vinilo, copolímero de cloruro de vinilo, copolímero de propionato de vinilo), una resina alquidica (éster de polialcohol y de diácido(s) ftálico(s), una resina acrílica (poli(meta)acrilato de metilo o de etilo), un poliéster saturado o insaturado, un poliepóxido (obtenido por reacción de epiclorhidrina y bisfenol A y/o F), un aminoplástico (resina de urea-formol o melamina-formol), una resina fenólica (fenol-formol), una resina de poliuretano (mono- o bicomponente) o una resina de silicona modificada.
La proporción de aglomerante representa generalmente 5 a 65 % en peso del material seco de la composición filmógena.
Los pigmentos confieren opacidad y color a la composición filmógena y contribuyen, además, a mejorar las propiedades físicas de la película, especialmente su dureza, su impermeabilidad o su resistencia a la corrosión. Los pigmentos son sólidos pulverulentos, de granulometría muy fina (generalmente inferior a 1 μm), insolubles en el medio de dispersión.
Los pigmentos pueden ser minerales, por ejemplo óxidos metálicos, metaloides y/o de metales alcalinos (titanio, cinc, cromo, antimonio, níquel, plomo, potasio, molibdeno) y sulfuros metálicos, especialmente de cinc y/o de cadmio.
Los pigmentos pueden ser igualmente orgánicos, por ejemplo derivados azoicos, derivados de la ftalocianina, de antraquinona, de perileno o de tioíndico, pigmentos de isoindolinas o isoindolinona, pigmentos de quinacridona, de dioxazina o a base de dicetopirrolopirrolo, y el negro de carbón.
Además, los pigmentos pueden ser pigmentos de efecto, por ejemplo pigmentos de aluminio para la realización de pinturas « metalizadas », o nácares, especialmente a base de micas revestidas con capas minerales (dióxido de titanio u óxido de hierro) u orgánicas (ftalocianina).
Las cargas participan en la mejora de las propiedades mecánicas, químicas y reológicas. Éstas son sólidos pulverulentos de granulometría superior a la de los pigmentos (superior a 1 μm), esencialmente minerales, de color blanco, insolubles en el medio de dispersión y que no presentan o presentan poco poder opacificante.
Las cargas son por ejemplo carbonato de calcio, sulfato de calcio, sulfato de bario, caolin, talco, silicato de calcio y sílices (cuarzo, sílice amorfa y diatomeas).
Los pigmentos y las cargas constituyen la carga sólida de la composición filmógena. La cantidad de pigmentos y de cargas representan generalmente 10 a 95 % en peso del material seco de la composición filmógena, preferentemente 35 a 95 % en peso del material seco.
Los aditivos son productos auxiliares presentes en pequeña cantidad en la composición filmógena, generalmente de 0,3 a 5 % en peso del material seco de la composición filmógena, preferentemente 1 a 3 %.
Estos aditivos son por ejemplo agentes reológicos que ayudan a la aplicación de la composición filmógena con un espesor importante y aseguran la estabilidad durante el almacenamiento (bentonita, aceite de ricino hidrogenado, resina de poliamida); agentes dispersantes y agentes humectantes de los pigmentos y de las cargas (lecitina de soja, poliacrilato, siliconas); agentes anti-burbujas (poliacrilatos, siliconas); agentes anti-pellejos (oximas, por ejemplo metiletilcetoxima y ciclohexanoximas); agentes de extensión (éteres y ésteres de glicoles, aceites de silicona, derivados fluorados); agentes de matidez (silicatos, sílice, ceras de polietileno); plastificantes (hidrocarburos clorados o no, poliéteres vinílicos); lubricantes (estearato de calcio y polioles); catalizadores (dibutildilaurato de estaño y desecantes (naftenato y octanoato de plomo o de cobalto); agentes conservantes (biocidas) ; agentes antirayadura; agentes anti-suciedad; agentes ignífugos; agentes anti-UV, agentes absorbentes de humedad y agentes anti-espuma.
Como anteriormente indicado, la composición filmógena es preferentemente una pintura o un barniz, ventajosamente una pintura en fase acuosa (o « pintura al agua »).
La composición filmógena conforme a la invención se puede preparar fácilmente por los medios conocidos por el experto en la materia, por ejemplo incorporando el agente capaz de atrapar el formaldehído durante la preparación de la composición filmógena conjuntamente con el aglomerante, los pigmentos, las cargas y/o los aditivos, o más sencillamente añadiendo dicho agente a una composición filmógena clásica. Se prefiere este último modo de preparación. En este caso, la adición del agente capaz de atrapar el formaldehído se hace preferentemente bajo agitación, de manera a obtener una mezcla homogénea.
La composición filmógena según la invención se aplica sobre el soporte deseado en las mismas condiciones que una composición filmógena clásica que no contenga agente alguno para atrapar el formaldehído, por ejemplo por las técnicas de revestimiento, de « casting » (moldeo), de pulverización, de empapamiento o de inmersión.
El material sobre el cual se puede aplicar la composición filmógena según la invención depende esencialmente de la naturaleza del medio de dispersión (agua o disolvente orgánico). Se pueden citar la madera, el yeso, el hormigón, el cemento, la madera, el metal, los revestimientos murales, especialmente los velos y las telas a pintar a base de fibras de vidrio. De manera particularmente ventajosa, la composición filmógena es una pintura al agua que se aplica sobre un material, especialmente una tela a pintar constituida por fibras de vidrio, la cual contiene ya un agente capaz d atrapar el formaldehído, lo que permite rebajar más el nivel de formaldehído en el interior de los edificios,
Los ejemplos siguientes permiten ilustrar la invención, no obstante sin limitarla.
EJEMPLO 1
En un recipiente que contiene 1000 g de una composición filmógena mantenida bajo agitación se añaden 40 g de acetoacetamida.
La composición filmógena es una pintura acrílica que contiene agua, un aglomerante, pigmentos y adyuvantes (Referencia Evolutex® comercializada por Sigma Coating; contenido en material seco: 58 %).
La composición filmógena así obtenida se aplica con ayuda de un rodillo sobre una tela a pintar y se deja secar. La tela pintada contiene 217,5 g/m2 de pintura y 14 g/m2 de acetoacetamida.
Esta tela se somete a los ensayos de absorción y desorción de formaldehído en las condiciones siguientes.
Una muestra de la tela pintada se coloca en un dispositivo conforme a la norma ISO 16000-9, modificada de modo que la tasa de humedad relativa sea igual a 50 % en el recinto de ensayo que contiene la muestra a analizar y en el recinto de referencia que no contiene ninguna muestra de la tela pintada.
a) en un primer tiempo, el recinto de ensayo y el recinto de referencia se alimentan de forma continua con un flujo de aire que contiene aproximadamente 140 μg/m3 de formaldehído, durante 4 días. Se mide a diferentes plazos la cantidad de formaldehído en el aire que sale de los recintos de ensayo y de referencia, y se calcula el porcentaje de formaldehído adsorbido por la tela pintada.
b) en un segundo tiempo, el recinto de ensayo y el recinto de referencia se alimentan con aire que no contiene formaldehído durante 48 horas y, a diferentes plazos, se mide la cantidad de formaldehído presente en el aire a la salida de dichos recintos.
El formaldehído se mide por cromatografía en fase líquida (HPLC) en las condiciones de la norma ISO 16000-3.
Los resultados se indican en la siguiente tabla 1 (el porcentaje de formaldehído adsorbido se indica entre paréntesis).
Tabla 1
Ejemplo 1 Referencia
a) formaldehído adsorbido (μg/m3 )
después de 8 h 68 (48 %) 130
- después de 48 h 60 (50 %) 120
- después de 72 h 64 (51 %) 130
- después de 96 h 79 (44 %) 140
b) formaldehído emitido (μg/m3 )
-después de 24 h 10 16
- después de 48 h 11 13
Se constata que la tela pintada del ejemplo 1 según la invención permite atrapar una parte importante del formaldehído presente en el aire (aproximadamente 50 % durante el tiempo de ensayo). La proporción de 5 formaldehído atrapado es constante durante el tiempo de ensayo.
El nivel de emisión de formaldehído de la tela pintada del ejemplo1 en la etapa b) es similar a la de la referencia.
EJEMPLO 2
Se procede en las condiciones del ejemplo 1 modificado en que la composición filmógena se aplica sobre una tela a pintar que contiene 5 g/m2 de acetoacetamida. La tela pintada contiene 217,5 g/m2 de pintura y 19 g/m2 de 10 acetoacetamida.
Los resultados se indican en la tabla 2 siguiente (el porcentaje del formaldehído adsorbido se indica entre paréntesis).
Tabla 2
Ejemplo 1 Referencia
a) formaldehído adsorbido (μg/m3)
después de 8 h 23 (72 %) 81
- después de 48 h 17 (80 %) 85
- después de 72 h 24 (70 %) 79
- después de 96 h 24 (75 %) 97
b) formaldehído emitido (μg/m3)
-después de 24 h < 5 < 5
- después de 48 h < 5 5
15 La parte de formaldehído atrapado en el ejemplo 2 es más elevada (aproximadamente 75 % durante el tiempo de ensayo) que en el ejemplo 1 (aproximadamente 50 %). La proporción de formaldehído atrapado varía poco en el transcurso de la etapa a).
El nivel de emisión del formaldehído de la tela pintada del ejemplo 2 en la etapa b) es similar al de la referencia.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Composición filmógena que comprende un medio de dispersión, un aglomerante, pigmentos, cargas y aditivos, caracterizada porque contiene un agente capaz de atrapar el formaldehído, seleccionado entre los compuestos con metileno(s) activo(s) de la fórmula (I) siguiente:
    en la cual:
    -
    R1 y R2, idénticos o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de C1-C20, de preferencia C1-C6, un radical amino o un radical de fórmula
    10 en la cual R4 representa un radical
    o
    en donde R5 = H ó -CH3 15 y p es un número entero que varía de 1 a 6
    -
    R3 representa un átomo de hidrógeno, un radical alquilo de C1-C10, un radical fenilo o un átomo de halógeno
    -
    a es igual a 0 ó 1
    -
    b es igual a 0 ó 1
    -
    n es igual a 1 ó 2
    20 2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada por que dicho agente es la 2,4-pentanodiona, la 2,4hexanodiona, la 3,5-heptanodiona, la 2,4-octanodiona, la acetoacetamida, el acido acetoacetico, el metilacetoacetato, el etilacetoacetato, el n-propilacetoacetato, el iso-propilacetoacetato, el iso-butilacetoacetato, el tbutilacetoacetato, el n-hexilacetoacetato, la malonamida, el ácido malónico, el dimetilmalonato, el dietilmalonato, el di-n-propilmalonato, el di-iso-propilmalonato, el di-n-butilmalonato, el ácido acetonadicarboxílico y el
    25 dimetilacetonadicarboxilato.
  2. 3.
    Composición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que dicho agente representa 0,05 a 35 % en peso del material seco de la composición filmógena, de preferencia 1 a 20 %, y aún mejor 4 a 10 %.
  3. 4.
    Composición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el medio de dispersión es agua o un disolvente orgánico.
    30 5. Utilización de la composición filmógena según una de las reivindicaciones 1 a 4 para reducir la cantidad de formaldehído en el aire en el interior de un edificio.
  4. 6.
    Procedimiento para reducir la cantidad de formaldehído en el aire en el interior de un edificio, caracterizado porque consiste en aplicar la composición filmógena según una de las reivindicaciones 1 a 4 sobre una tela a pintar constituida por fibras de vidrio.
  5. 7.
    Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que la composición filmógena se encuentra en forma de una pintura en fase acuosa y por que la tela a pintar contiene un agente capaz de reaccionar con el formaldehído.
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