ES2689561T3 - Aglutinante de origen vegetal, composiciones que lo comprenden y método para disminuir la cantidad de betún petrolífero - Google Patents

Aglutinante de origen vegetal, composiciones que lo comprenden y método para disminuir la cantidad de betún petrolífero Download PDF

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Abstract

Aglutinante de origen vegetal caracterizado por que comprende: - de un 30 a un 50 % de una fracción plastificante que comprende un aceite; - de un 50 a un 70 % de una fracción estructurante que comprende una resina vegetal modificada; los % siendo % en peso con respecto al peso del aglutinante; en el que la resina vegetal modificada presenta una temperatura de reblandecimiento superior a 120 ºC y una acidez residual inferior a 50 miligramos de KOH por gramo de resina vegetal modificada, el aceite de la fracción plastificante del aglutinante siendo un aceite de poliéster insaturado, y la resina vegetal modificada siendo una resina de terpeno fenólica.

Description

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DESCRIPCION
Aglutinante de origen vegetal, composiciones que lo comprenden y método para disminuir la cantidad de betún petrolífero
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un aglutinante de origen vegetal a base de aceite, de resina vegetal modificada y opcionalmente un estabilizante térmico. La invención también se refiere a composiciones de membrana de impermeabilización, de membrana de insonorización, de sistema de impermeabilización líquido, de revestimiento de capas bituminosas, de revestimiento de asfalto, de imprimación, de barniz, de masilla, de cola o de emulsión de aglutinante que comprende dicho aglutinante así como un método para disminuir la cantidad de betún de origen petrolífero en dichas composiciones.
Estado de la técnica
El betún de origen petrolífero se usa con frecuencia para preparar membranas de impermeabilización, principalmente para impermeabilizar las techumbres, o revestimientos viales. Derecho presenta propiedades viscoelásticas e impermeabilizantes interesantes a la vez que tiene un precio de bajo coste y una buena estabilidad en el tiempo.
Una composición bituminosa clásica para preparar una membrana de impermeabilización comprende principalmente:
- de un 35 a un 87 % de betún;
- de un 3 a un 15 % de polímero;
- de un 10 a un 50 % de carga;
- de un 0,1 a un 5 % de aditivos;
dicha composición siendo aplicada en capa sobre un soporte fibroso, por ejemplo por enducción y a continuación calandrado, para conducir a una membrana de impermeabilización prefabricada que se puede usar principalmente para impermeabilizar las techumbres.
Una composición clásica para preparar un revestimiento vial comprende principalmente:
- de un 1 a un 10 % de betún;
- de un 80 a un 98 % de cargas;
dicho betún pudiendo ser un betún modificado, es decir, un betún que comprende al menos un polímero. El contenido de polímero en el betún modificado de forma tradicional es de un 0,5 a un 6 % en peso de polímero con respecto al peso total del betún y del polímero.
El betún de origen petrolífero es una mezcla de hidrocarburos obtenido después de destilación del petróleo. Este betún, en una forma pastosa o sólida, se puede licuar en estado caliente y se adhiere fuertemente a los soportes sobre los que se aplica. Al ser el petróleo un recurso fósil no renovable, podría ser deseable, desde un punto de vista de desarrollo duradero, sustituir el betún de origen petrolífero por un aglutinante origen vegetal, sobre todo porque la demanda mundial creciente de combustible y de productos obtenidos a partir del petróleo ha hecho bajar la calidad y la disponibilidad del betún de origen petrolífero.
La solicitud de patente US 2012/0041117 de S.A. Imperbel N.V. describe un aglutinante de origen natural que comprende:
- de un 14 a un 19 % en peso de aceite natural;
- de un 4 a un 17 % en peso de polímero;
- de un 32 a un 40 % de resina.
La solicitud de patente US 2012/0071597 de S.A. Imperbel N.V. describe un aglutinante de origen natural que comprende:
- de un 1 a un 65 % en peso de una brea de aceite de bogol bruto;
- de un 7 a un 40 % en peso de polímero;
- una carga.
Los aglutinantes de estas dos solicitudes de patentes se pueden usar principalmente para preparar membranas de impermeabilización para techumbres. Sin embargo, las membranas obtenidas con dichos aglutinantes no son satisfactorias porque presentan degradaciones de las propiedades termomecánicas después de envejecimiento muy
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importantes. Estas mezclas presentan además una absorción de agua exagerada.
También se conoce, con la solicitud de patente EP 04300190.8 de Colas SA, un aglutinante de naturaleza vegetal para la preparación de materiales para edificios y/u obras públicas que comprende, con respecto al peso total del aglutinante:
(a) de un 2 a un 98 % en peso de al menos una resina natural o natural modificada, de origen vegetal, que tiene una temperatura de reblandecimiento de 30 a 200 °C;
(b) de un 98 a un 2 % en peso de al menos un aceite de origen vegetal que tiene una viscosidad a 25 °C de 50 m Pa.s a 1000 Pa.s;
(c) dicho aglutinante teniendo:
(c1) o una penetrabilidad a 25 °C de 20 a 300 1/10 mm y una temperatura de reblandecimiento de 30 a 75 °C; (c2) o una penetrabilidad a 15 °C de 300 a 900 1/10 mm y una viscosidad a 60 °C de 2 a 20 Pa.s; y
(d) dicho aglutinante estando exento de cualquier elastómero natural o sintético y de cualquier polímero termoplástico.
Sin embargo, el aglutinante de la presente solicitud no es adecuado para modificación por los polímeros. Después de numerosas investigaciones, las Solicitantes han terminado un aglutinante de origen vegetal que se puede usar como sustitución de una partido de la totalidad del betún de origen petrolífero en una composición preparar membranas o revestimientos tales como principalmente una membrana de impermeabilización, une membrana de insonorización , un sistema de impermeabilización líquido, un revestimiento de capas bituminosas, un revestimiento de asfalto, un imprimación, un barniz, un masilla, una cola o una emulsión de aglutinante. Las membranas o revestimientos obtenidos con el aglutinante de origen vegetal de la presente invención presentan propiedades interesantes principalmente con respecto a la elasticidad, la recuperación de agua, la resistencia a la tracción, adhesión y estabilidad al envejecimiento.
Objeto de la invención
Por lo tanto la presente invención tiene como objeto un aglutinante de origen vegetal que comprende:
- de un 30 a un 50 %, de preferencia de un 35 a un 45 %, más preferentemente un 40 %, de una fracción plastificante que comprende un aceite;
- de un 50 a un 70 %, de preferencia de un 55 a un 65 %, más preferentemente un 60 %, de una fracción estructurante que comprende una resina vegetal modificada;
los % siendo % en peso con respecto al peso del aglutinante;
en el que la resina vegetal modificada presenta una temperatura de reblandecimiento superior a 120 °C y una acidez
residual inferior a 50 miligramos de KOH por gramo de resina vegetal modificada,
el aceite de la fracción plastificante del aglutinante siendo un aceite de poliéster insaturado, y
la resina vegetal modificada siendo una resina de terpeno fenólica. Otro objeto de la invención es una composición
de membrana de impermeabilización que comprende:
- el aglutinante de origen vegetal de la presente invención;
- un polímero;
- una carga;
- opcionalmente un aditivo.
Otro objeto de la invención es una composición de membrana de insonorización que comprende:
- el aglutinante de origen vegetal de la presente invención;
- una carga;
- opcionalmente un polímero;
- opcionalmente un aditivo.
Otro objeto de la invención es un sistema de impermeabilización líquido que comprende:
- el aglutinante de origen vegetal de la presente invención;
- un disolvente o agente plastificante polimerizable;
- un aditivo;
- un prepolímero;
- opcionalmente una carga.
Incluso un objeto de la presente invención es una composición de revestimiento de capas bituminosas o de revestimiento de asfalto que comprende:
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- el aglutinante de origen vegetal de la presente invención;
- un polímero;
- una carga y/o granulados;
- opcionalmente un aditivo.
Otro objeto de la presente invención es una composición de imprimación, barniz, masilla o cola comprende:
- el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- disolvente;
- un aditivo;
- opcionalmente un polímero;
- opcionalmente una carga.
Incluso otro objeto de la presente invención es una composición de emulsión de aglutinante que comprende:
- el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- un tensioactivo;
- un polímero;
- agua;
- opcionalmente un aditivo.
Por último, la invención tiene como objeto un método para disminuir la cantidad de betún de origen petrolífero en una composición de membrana de impermeabilización de acuerdo con la invención o en una composición de membrana de insonorización de acuerdo con la invención o en una composición de sistema de impermeabilización líquido de acuerdo con la invención o en una composición de revestimiento de capas bituminosas o de revestimiento de asfalto de acuerdo con la invención o en una composición de imprimación, barniz, masilla o cola de acuerdo con la invención o en una composición de emulsión de aglutinante de acuerdo con la invención, dicho método comprendiendo la adición de un aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención a dicha composición como sustitución de una parte o de la totalidad del betún de origen petrolífero.
Descripción detallada de la invención
Aglutinante de origen vegetal
El aglutinante de la presente invención es de origen vegetal, es decir, que los compuestos que contienen se obtienen principalmente a partir de vegetales, después de una o varias etapas de separación y/o de transformación química.
El aglutinante de la presente invención comprende:
- de un 30 a un 50 %, de preferencia de un 35 a un 45 %, más preferentemente un 40 %, de una fracción plastificante que comprende un aceite;
- de un 50 a un 70 %, de preferencia de un 55 a un 65 %, más preferentemente un 60 %, de una fracción estructurante que comprende una resina vegetal modificada;
los % siendo % en peso con respecto al peso del aglutinante;
en el que la resina vegetal modificada presenta una temperatura de reblandecimiento superior a 120 °C y una acidez
residual inferior a 50 miligramos de KOH por gramo de resina vegetal modificada,
el aceite de la fracción plastificante del aglutinante siendo un aceite de poliéster insaturado, y
la resina vegetal modificada siendo una resina de terpeno fenólica. La fracción estructurante permitió tener aglutinantes resistentes a la temperatura y que se adhieren al soporte sobre el que se aplican. La fracción plastificante permite compatibilizar los polímeros y asegurar una buena flexibilidad a baja temperatura.
Fracción plastificante
La fracción plastificante del aglutinante de la presente invención comprende un aceite.
El aceite de la fracción plastificante puede ser principalmente un aceite de origen vegetal, un aceite de origen animal, y sus mezclas.
En el sentido de la presente invención, por « aceite de origen animal » o « aceite de origen vegetal » se hace referencia a los aceites obtenidos a partir de vegetales o de animales, ya sea directamente o bien después de una o varias etapas de separación y/o transformación química.
Los ejemplos de aceites vegetales que se pueden introducir en el aglutinante de la presente invención son aceite de lino, aceite de colza, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de oliva, aceite de palma, aceite de ricino, aceite de
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maíz, aceite de pepitas de uva, aceite de yoyoba, aceite de sésamo, aceite de nuez, aceite de avellana, aceite de almendra, aceite de karité, aceite de macadamia, aceite de algodón, aceite de alfalfa, aceite de coco, aceite de cártamo, aceite de cacahuete y sus mezclas.
Los ejemplos de aceites animales que se pueden introducir en el aglutinante de la presente invención son sebo, manteca de cerdo y sus mezclas. El aceite de la fracción plastificante es un aceite de poliéster insaturado. En el sentido de la presente invención, por « aceite de poliéster insaturado », se hace referencia al producto de reacción entre un poliol y dos, tres o cuatro ácidos carboxílicos insaturados.
Los polioles que se pueden usar para preparan aceites de poliésteres saturados o insaturados son 1,1,1- trimetilolpropano, pentaeritritol, etilen glicol, dietilenglicol glicol, trietilen glicol, tetraetilen glicol, pentaetilen glicol, hexaetilen glicol, glicerol, dipropilen glicol, tripropilen glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6- hexanodiol, neopentil glicol, sus derivados etoxilados y/o propoxilados, es decir, los polioles que se han mencionado anteriormente que comprenden además unidades de -(O-CH2-CH2)- y/o -(-O-CH(CH3)-CH2)- entre los grupos funcionales alcoholes, y sus mezclas.
Los ácidos carboxílicos saturados que se pueden usar para preparar aceites de poliésteres saturados son los ácidos carboxílicos lineales o ramificados saturados que tienen de 8 a 32 átomos de carbono.
Los ácidos carboxílicos insaturados que se pueden usar para preparar aceites de poliésteres insaturados son los ácidos carboxílicos lineales o ramificados que tienen de 8 a 32 átomos de carbono y de 1 a 6 dobles enlaces C=C.
Un ejemplo de aceite de poliéster insaturado es el tetraoleato de pentaeritritol comercializado con la referencia Radia 7171 por la compañía OLEON.
De acuerdo con un modo de realización particular, la fracción plastificante del aglutinante de la presente invención comprende además un estabilizante térmico. La introducción de un estabilizante térmico en la fracción plastificante permite principalmente impedir la degradación del aglutinante cuando éste se calienta a temperaturas superiores a 160 °C durante varias horas.
El estabilizante térmico que se puede introducir en la fracción plastificante del aglutinante de la presente invención se puede elegir principalmente entre antioxidantes fenólicos, aminas aromáticas, fosfitos, tioésteres, aceite de soja epoxidado, brea de aceite de bogol, brea de aceite de bogol modificada, y sus mezclas.
En el sentido de la presente invención, por brea de aceite de bogol modificada, se hace referencia a un compuesto obtenido por esterificación de brea de aceite de bogol con un alcohol, un poliol o una mezcla de los mismos, o por des carboxilación térmica de brea de aceite de bogol.
Los ejemplos no limitantes de alcoholes que se pueden usar para modificar la brea de aceite de bogol son los alcoholes que comprenden de 1 a 18 átomos de carbono, tales como principalmente metanol, etanol, propanol, butanol, alcoholes terpénicos, alcoholes grasos tales como alcohol laurílico, alcohol miristílico, alcohol cetílico, alcoholes estearílico, y sus mezclas.
Los ejemplos no limitantes de polioles que se pueden usar para modificar la brea de aceite de bogol son los polioles terpénicos, 1,1,1-trimetilolpropano, pentaeritritol, etilen glicol, dietilen glicol, trietilen glicol, polietilen glicol, glicerol, dipropilen glicol, tripropilen glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, y sus mezclas.
La descarboxilación térmica de la brea de aceite de bogol se puede realizar principalmente a una temperatura de 250 a 450 °C, en articular de 275 a 375 °C, más particularmente de 300 a 360 °C.
La fracción plastificante del aglutinante de la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 90 a un 100 %, en particular de un 92 a un 99 %, más particularmente de un 95 a un 98 %, de aceite;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 1 a un 8 %, más particularmente de un 2 a un 5 %, de estabilizante térmico;
los % siendo % en peso con respecto al peso de la fracción plastificante.
Fracción estructurante
La fracción estructurante del aglutinante de la presente invención comprende una resina vegetal modificada.
La resina vegetal natural es un líquido viscoso que circula en los canales resinógenos que se encuentran en el perímetro de los árboles resinosos tales como principalmente los árboles del género Pinus. La resina vegetal natural se puede obtener mediante una operación denominada recolección de savia que se realiza quitando la corteza en
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una pequeña parte del árbol, practicando incisión en la madera y recogiendo la resina que fluye.
La resina vegetal natural comprende terpenos y ácidos resínicos. Los ejemplos de terpenos que pueden estar comprendidos en la resina vegetal natural son terpenos bicíclicos tales como alfa-pineno, beta-pineno y deltas- careno; terpenos monocíclicos tales como limoneno y terpinoleno; sesquiterpenos tales como longifoleno y cariofileno; y sus mezclas. Los ejemplos de ácidos resínicos que pueden estar comprendidos en una resina vegetal natural son ácidos resínicos tales como ácido abiético y sus isómeros, ácido pimárico y sus isómeros; y sus mezclas.
La mezcla de dichos ácidos resínicos, también denominada colofonia o rosina, puede ser el resto sólido obtenido después de destilación de la resina vegetal natural.
Los principales componentes de la resina vegetal natural, es decir, los terpenos y los ácidos resínicos también se pueden obtener a partir de productos secundarios obtenidos a partir de la fabricación de pasta de papel con el método de Kraft. Por lo tanto, los terpenos se pueden obtener por destilación de esencias de papelería a presión reducida y colofonia por destilación del producto bruto de aceite de bogol a presión reducida.
En el sentido de la presente invención, la expresión «resina vegetal natural» comprende los productos obtenidos a partir de la recolección de savia o del método de fabricación de pasta de papel con el método de Kraft, que comprenden terpenos y/o ácidos resínicos.
En el sentido de la presente invención, la expresión «resina vegetal modificada» comprende los productos obtenidos a partir de la transformación por reacción química de la resina vegetal natural tal como se ha definido anteriormente. La resina vegetal modificada del aglutinante de la presente invención es una resina de terpeno fenólica. Por «resina de terpeno fenólica» se hace referencia, en el sentido de la presente invención, a una resina vegetal modificada obtenida por reacción química de un terpeno o de una mezcla de terpenos con un fenol opcionalmente sustituido.
Los ejemplos no limitantes de terpenos son los terpenos monocíclicos, los terpenos bicíclicos, los terpenos lineales y las mezclas de los mismos; tales como principalmente alfa-pineno, beta-pineno, delta-3-careno, dipenteno, terpinoleno, mirceno, alo-ocimeno.
Un ejemplo de resina de terpeno fenólica que se puede introducir en el aglutinante de la presente invención está disponible a partir de la compañía DRT con la referencia Dertofeno DP1104. También se describe un éster de colofonia fortalecida. Por «éster de colofonia fortalecida» se hace referencia a una resina vegetal modificada obtenida por reacción de esterificación de un poliol con una colofonia fortalecida.
Los ejemplos no limitantes de polioles adecuados para esterificado la colofonia fortalecida son pentaeritritol, 1,1,1- trimetilolpropano, etilen glicol, dietilen glicol, trietilen glicol, polietilen glicol, glicerol, dipropilen glicol, tripropilen glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, y sus mezclas.
Un ejemplo de éster de colofonia fortalecida está disponible en la compañía DRT con la referencia Granolite DP 1105.
Por «colofonia fortalecida» se hace referencia a una resina vegetal modificada obtenida por reacción química de tipo Diels-Alder de una colofonia con un compuesto a-p insaturados que comprende de uno a tres grupos elegidos independientemente entre ácido carboxílico (-COOH) y anhídrido de ácido (-C(O)OC(O)-). La colofonia fortalecida tiene por lo tanto una temperatura de reblandecimiento más elevada que la colofonia correspondiente.
Los ejemplos no limitantes de compuestos a-p insaturados que comprenden de uno a tres grupos elegidos independientemente de ácido carboxílico (-COOH) y anhídrido de ácido (-C(O)OC(O)-) adecuados para fortalecer la colofonia son ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido sórbico, ácido maleico, así como sus formas anhídridas.
La resina vegetal modificada del aglutinante de la presente invención presenta una temperatura de reblandecimiento superior a 120 °C, de preferencia superior a 130 °C, más preferentemente un superior a 135 °C.
La resina vegetal modificada del aglutinante de la presente invención también presenta una acidez residual inferior a 50, en articular inferior a 25, más particularmente inferior a 10 miligramos de KOH por gramo de resina vegetal modificada.
De hecho, cuando la resina presenta una temperatura de reblandecimiento demasiado baja y/o un índice de acidez demasiado elevado, el aglutinante resultante no tiene propiedades satisfactorias en términos de temperatura de anillo y bola, capacidad de penetración con aguja a 25 °C y viscosidad a 70 °C. El aglutinante de la presente invención puede presentar propiedades parecidas a las de un betún de origen petrolífero, tal como principalmente un betún que pertenece a la clase 35/50 o 70/100 o 160/220.
Por lo tanto, el aglutinante de la presente invención puede presentar principalmente una temperatura de anillo y bola,
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tal como se mide de acuerdo con el método que se ha descrito anteriormente, de 30 a 58 °C, en particular de de un 35 a un 43 °C, más particularmente de 37 a 40 °C.
Además, el aglutinante de la presente invención puede presentar principalmente una capacidad de penetración con aguja a 25 °C, tal como se mide de acuerdo con el método que se ha descrito anteriormente, de 30 a 300 décimas de mm, en particular de 70 a 210 décimas de mm, más particularmente de 170 a 200 décimas de mm.
El aglutinante de origen vegetal de la presente invención se puede obtener principalmente mezclando enlace que, la resina vegetal modificada y opcionalmente el estabilizante térmico.
Composición de membrana de impermeabilización
La composición de membrana de impermeabilización de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, un polímero, una carga y opcionalmente un aditivo.
La composición de membrana de impermeabilización de acuerdo con la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 30 a un 70 %, en particular de un 40 a un 65 %, más particularmente de un 50 a un 60 %, de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un de 5 a un 30 %, en particular de un 10 a un 25 %, más particularmente de un 15 a un 20 %, de polímero;
- de un 15 a un 50 %, en particular de un 20 a un 40 %, más particularmente de un 25 a un 35 %, de carga;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 0,1 a un 8 %, más particularmente de un 1 a un 5 %, de aditivo;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de membrana de impermeabilización.
De acuerdo con un modo de realización particular, el polímero que entra en la composición de membrana de impermeabilización de la presente invención se elige entre poliolefinas, copolímeros que comprenden motivos de etileno y/o propileno, polímeros vinílicos, polímeros estirénicos, poliésteres, poliamidas, poliuretanos, polímeros (met)acrílicos, copolímeros elastómeros de bloques, y sus mezclas.
Los ejemplos de poliolefinas son polietileno (PE), polipropileno (PP), polipropileno atáctico (PPA), polipropileno isotáctico (PPI), poliisobutileno (PIB), polimetilpenteno (PMP), alfa-poliolefinas amorfas (APAO), acetato de etileno y vinilo (EVA), y sus mezclas.
Los ejemplos de copolímeros que comprenden motivos de etileno y/o propileno son acetato de etileno y vinilo (EVA), copolímeros de etileno-propileno (EP o EPM) y los terpolímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM), y sus mezclas.
Los ejemplos de polímeros vinílicos son poli(cloruro de vinilo) (PVC), poli(cloruro de vinilo) superclorado (PVC-C), poli(acetato de vinilo) (PVAC), poli(alcohol vinílico) (PVAL), y sus mezclas.
Los ejemplos de polímeros estirénicos son poliestireno (PS), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), estireno- butadieno (SBR), estireno-acrilonitrilo (SAN), acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), y sus mezclas.
Los ejemplos de poliésteres son poli(ácido glicólico) (PGA) poli(ácido láctico) (PLA), polihidroxibutirato (PHB), poli(3- hidroxivalerato) (P(3HV)), poli(3-hidroxihexanoato) (P(3-HHx)), policaprolactona (PCL), adipato de polietileno (PEA), succinato de polibutileno (PBS), poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(tereftalato de trimetileno) (PTT), y sus mezclas.
Los ejemplos de poliamidas son policaprolactama (PA 6), polilauroamida (PA 12), poliundecanamida (PA 11), (adipamida de politetrametileno) (PA 4.6), adipamida de polihexametileno (PA 6.6), nonanediamida de polihexametileno (PA 6.9), sebacamida de polihexametileno (PA 6.10), dodecanediamida de polihexametileno (PA 6.12), sebacamida de polidecametileno (PA 10.10), dodecanediamida de polidecametileno (PA 10.12), [NH-(C H2)6- NH-CO-(CH2)4-CO]n-[NH-(CH2)5-CO]m (PA 6.6/6), [NH-(CH2)5-CO]n-[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]m-[NH-(CH2)6-NH- CO-(CH2)8-CO]p (6/6.6/6.10), poliftalamidas, aramidas, y sus mezclas.
Los ejemplos de polímeros (met)acrílicos son poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poliacrilonitrilo (PAN), y sus mezclas.
Los ejemplos de copolímeros elastómeros de bloques son estireno-butadieno (SB), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-etileno-butadieno-estireno (SEBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), y sus mezclas.
Los ejemplos de poliuretanos son los productos obtenidos a partir de la reacción entre:
- al menos un poliol tal como principalmente un poliol de tipo poliéter, por ejemplo un polietilen glicol (PEG), un polipropilen glicol (PPG), un triol de glicerina y polipropilenoglicol, o un politetrahidrofurano (PTHF); un poliol de
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tipo poliéster, por ejemplo Priplast® 3196 comercializado por la compañía CRODA o Krasol® LBH-p 3000 comercializado por la compañía CRAYVALLEY; un poliol de tipo policaprolactona, por ejemplo PCP 1000 comercializado por la compañía SOLVAY; y sus mezclas; y
- un compuesto que tiene más de un grupo funcional isocianato, tal como principalmente diisocianato de difenilmetano (MDI), MDI polimérico, diisocianato de tolueno (TDI), un trímero de TDI, diisocianato de hexametileno (HDI), un trímero de HDI, di isocianato de isoforona (IPDI), un trímero de IPDI, y sus mezclas.
En el sentido de la presente invención, los poliuretanos también comprenden poliuretanos elastómeros termoplásticos (TPU).
De acuerdo con un modo de realización preferente, el polímero que entra en la composición de membrana de impermeabilización de la presente invención es un poliuretano elastómero termoplástico (TPU), más preferentemente un TPU tal como se describe en el documento de patente EP 1 398 409 a nombre de SOPREMA, dicho TPU siendo obtenido por reacción entre:
- un poliol tal como se ha descrito anteriormente para los poliuretanos;
- un diisocianato tal como se ha descrito anteriormente para los poliuretanos; y
- un diol alargador de cadena que tiene una masa molar inferior a 500 g/mol tal como principalmente un alcanodiol, un alquiléter de glicol, un diol cicloalifático, un alquilaril diol, un diol heterocíclico;
con una proporción NCO/OH comprendida entre 0,9 y 1,02.
Un ejemplo de TPU que se puede introducir en la composición de membrana de impermeabilización de la presente invención se obtiene por reacción entre:
- un poliol poliéster que tiene una masa molar de 3000 g/mol y una funcionalidad de 2;
- un MDI de funcionalidad 2;
- 1,4-butanodiol.
Por termoplástico se hace referencia, en el sentido de la presente invención, a un material que se reblandece bajo la acción del calor y que se endurece al enfriarse de manera reversible sin pérdida de propiedades.
Por elastómero se hace referencia, en el sentido de la presente invención, a un material que es capaz de experimentar una fuerte deformación elástica, es decir, que es capaz de de volver a su forma inicial cuando se suprimen las deformaciones.
De acuerdo con un modo de realización particular, la carga que entra en la composición de membrana de impermeabilización de la presente invención es una carga mineral u orgánica tal como principalmente carbonato de calcio, sílice, talco, dolomita, caolín, negro de carbono, dióxido de titanio, y sus mezclas. De preferencia, dicha carga es el carbonato de calcio. También se pueden usar cargas obtenidas a partir de reciclado (lignina, tiras recicladas, polímeros triturados, coque, cementos triturados).
La composición de membrana de impermeabilización de la presente invención también puede comprender opcionalmente un aditivo. Los ejemplos de aditivos que se pueden añadir en dicha composición de acuerdo con la invención son agentes ignífugos tales como boratos o halogenados, agentes anti-radicalarios tales como Preventol® B5, agentes antioxidantes, agentes reológicos.
De acuerdo con un modo de realización particular, la composición de membrana de impermeabilización de la presente invención comprende menos de un 10 %, de preferencia menos de un 5 %, más preferentemente menos de un 1 % en peso de betún de origen petrolífero con respecto al peso de la composición.
La composición de membrana de impermeabilización de la presente invención se puede preparar principalmente mezclando el aglutinante de origen vegetal, el polímero, los aditivos y la carga. La etapa de mezcla se puede realizar principalmente a una temperatura de 150 a 200 °C, en particular de 160 a 180 °C.
La membrana de impermeabilización se puede obtener principalmente aplicando la composición de membrana de impermeabilización de acuerdo con la invención en caliente sobre un refuerzo. La membrana se solidifica cuando la temperatura vuelve a bajar a la temperatura ambiente. La temperatura de aplicación puede estar comprendida principalmente entre 150 y 200 °C, en particular de 160 a 180 °C. La composición de membrana de impermeabilización se puede aplicar principalmente formando una capa que tiene un grosor de 1 a 10 mm, en particular de 2 a 6 mm sobre el refuerzo.
Composición de membrana de insonorización
La composición de membrana de insonorización de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, una carga, opcionalmente un polímero, y
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opcionalmente un aditivo.
La composición de membrana de insonorización de acuerdo con la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 20 a un 70 %, en particular de un 20 a un 50 %, más particularmente de un 30 a un 40 %, de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un 30 a 80 %, en particular de un 50 a un 75 %, más particularmente de un 55 a un 70 %, de carga;
- de un 0 a un 15 %, en particular de un 2 a un 10 %, más particularmente de un 5 a un 8 %, de polímero;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 0,1 a un 8 %, más particularmente de un 1 a un 5 %, de aditivo;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de membrana de insonorización.
La carga, el polímero opcional y el aditivo opcional pueden ser principalmente tal como se han descrito para la composición de membrana de impermeabilización.
El método de fabricación de la membrana de insonorización está como se ha descrito para la membrana de impermeabilización.
La membrana de insonorización se puede obtener principalmente aplicando la composición de membrana de insonorización de acuerdo con la invención en caliente sobre un refuerzo, tal como se ha descrito para la membrana de impermeabilización.
Composición de sistema de impermeabilización líquido
La composición de sistema de impermeabilización líquido (SEL) de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, disolvente o agente plastificante polimerizable, un aditivo, un prepolímero y opcionalmente una carga.
La composición de SEL de acuerdo con la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 20 a un 60 %, en particular de un 25 a un 55 %, más particularmente de un 30 a un 50 % de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un 15 a un 30 %, en particular de un 18 a un 28 %, más particularmente de un 20 a un 25 % de disolvente o agente plastificante polimerizable;
- de un 0,1 a un 10 %, en particular de un 1 a un 8 %, más particularmente de un 2 a un 5 % de aditivo;
- de un 30 a un 50 %, en particular de un 32 a un 45 %, más particularmente de un 35 a un 40 % de prepolímero;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 0,1 a un 8 %, más particularmente de un 1 a un 5 % de carga;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de SEL.
El aditivo y la carga opcional pueden ser principalmente tal como se han descrito para la composición de membrana de impermeabilización.
El prepolímero puede ser principalmente un poliuretano obtenido por reacción de un poliol o de una mezcla de polioles que tienen un número de grupos funcionales OH comprendido entre 1,5 y 3 con un poliisocianato o una mezcla de poliisocianatos que tienen un número de grupos funcionales NCO comprendido entre 1,6 y 3; el poliol y el poliisocianato siendo tal como se han definido para los poliuretanos que se han mencionado anteriormente.
El disolvente se puede elegir principalmente entre alcanos, cicloalcanos, tolueno, xileno, benceno, metiletilcetona, cumeno, mesitileno, estireno, dietillbenceno, etilbenceno, éteres de glicol y sus mezclas.
El agente plastificante polimerizable puede ser principalmente un compuesto formado por una cadena de hidrocarburo en la que un solo extremo porta más de un grupo funcional isocianato, dicha cadena de hidrocarburo comprendiendo y/o siendo sustituida por un ciclo aromático y/o un ciclo alifático y/o dicha cadena de hidrocarburo está sustituida con al menos dos cadenas de hidrocarburo que pueden comprender una insaturación, y el número de grupos funcionales isocianatos siendo estrictamente superior a 1, de preferencia superior a 1,2, más preferentemente un superior a 1,5 e inferior o igual a 2,2, tal como se describe en la solicitud de patente WO 2013/057429 a nombre de Soprema.
La composición de SEL de la presente invención se puede preparar principalmente mezclando el aglutinante de origen vegetal y los otros compuestos en estado caliente. La etapa de mezcla se puede realizar principalmente a una temperatura de 30 a 70 °C, en particular de 40 a 60 °C.
El SEL se puede preparar principalmente extendiendo la composición de SEL directamente sobre la superficie a revestir. El revestimiento se solidifica por evaporación del disolvente y por reticulación. La aplicación se puede
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realizar principalmente a temperatura ambiente.
Composición de revestimiento de capas bituminosas
La composición de revestimiento de capas bituminosas de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, un polímero así como una carga y/o granulados, y opcionalmente un aditivo.
La composición de revestimiento de capas bituminosas de acuerdo con la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 1 a un 15 %, en particular de un 2 a un 12 %, más particularmente de un 4 a un 10 %, de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un 0,1 a un 1 %, en particular de un 0,2 a un 0,8 %, más particularmente de un 0,4 a un 0,6 % de polímero;
- de un 80 a un 99 %, en particular de un 85 a un 96 %, más particularmente de un 88 a un 92 %, de carga y/o de granulados;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 0,1 a un 8 %, más particularmente de un 1 a un 5 %, de aditivo;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de revestimiento de capas bituminosas.
La carga que se puede usar en la composición de revestimiento de capas bituminosas de acuerdo con la invención es tal como se ha definido anteriormente.
De acuerdo con un modo de realización particular, los granulados que entran en la composición de revestimiento como revestimientos bituminosos de la presente invención se eligen entre arena; partículas de polvo; gravas y/o guijarros obtenidos a partir de piedras calizas, arenisca, cuarcita, gneis, granito, gabro, basalto, andesita; granulados de reciclaje que provienen de la trituración de rocas obtenidas a partir del reciclaje de cementos y piedras de tamaño que resultan de la demolición de edificios o de carreteras; productos secundarios de la industria; y sus mezclas.
La composición de revestimiento de capas bituminosas de la presente invención puede comprender opcionalmente un aditivo tal como se ha descrito anteriormente.
La composición de revestimiento de capas bituminosas de la presente invención se puede preparar principalmente mezclando el aglutinante de origen vegetal, el polímero así como la carga y/o los granulados en estado caliente. La etapa de mezcla se puede realizar principalmente a una temperatura de 70 a 180 °C, en particular de 100 a 150 °C.
De acuerdo con un modo de realización particular, la composición de revestimiento de capas bituminosas de la presente invención comprende menos de un 10 %, de preferencia menos de un 5 %, más preferentemente menos de un 1 % en peso de betún de origen petrolífero con respecto al peso de la composición.
El revestimiento de capas bituminosas se puede obtener principalmente calentando la composición de revestimiento de revestimientos bituminosos de acuerdo con la invención, extendiéndolo sobre la superficie a revestir la coordinación compactando la capa por presión y vibración. El revestimiento se solidifica cuando la temperatura vuelve a bajar la temperatura ambiente. La temperatura de aplicación puede ser principalmente de 100 a 250 °C, en particular entre 150 y 200 °C.
Composición de revestimiento de asfalto
La composición de revestimiento de asfalto de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, un polímero así como una carga y/o granulados, y opcionalmente un aditivo.
La composición de revestimiento de asfalto de acuerdo con la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 1 a un 15 %, en particular de un 4 a un 12 %, más particularmente de un 6 a un 10 %, de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un 0,1 a un 1 %, en particular de un 0,2 a un 0,8 %, más particularmente de un 0,4 a un 0,6 % de polímero;
- de un 85 a un 95 %, en particular de un 88 a un 93 %, más particularmente de un 90 a un 92 %, de carga y/o granulados;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 0,1 a un 8 %, más particularmente de un 1 a un 5 %, de aditivo;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de revestimiento de asfalto.
El polímero y las cargas minerales y orgánicas que se pueden usar en la composición de revestimiento de asfalto de acuerdo con la invención son tal como se han definido anteriormente.
La composición de revestimiento de asfalto de la presente invención puede comprender opcionalmente un aditivo tal
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como se ha descrito anteriormente.
La composición de revestimiento de asfalto de la presente invención se puede preparar principalmente mezclando todos los componentes en estado caliente. La etapa de mezcla se puede realizar principalmente a una temperatura de 120 a 250 °C, en particular de 140 a 180 °C.
De acuerdo con un modo de realización particular, la composición de revestimiento de asfalto de la presente invención comprende menos de un 10 %, de preferencia menos de un 5 %, más preferentemente menos de un 1 % en peso de betún de origen petrolífero con respecto al peso de la composición.
El revestimiento de asfalto se puede obtener principalmente calentando la composición de revestimiento de asfalto de acuerdo con la invención y vertiéndola sobre la superficie revestir. El revestimiento se solidifica cuando la temperatura vuelve a descender a temperatura ambiente. La temperatura de aplicación puede ser principalmente de 120 a 250 °C, en particular entre 140 y 180 °C.
Composición de imprimación, barniz, masilla o cola
La composición de imprimación, barniz, masilla o cola de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, disolvente, un aditivo, opcionalmente un polímero y opcionalmente una carga.
La composición de imprimación, barniz, masilla o cola de acuerdo con la presente invención de comprender principalmente:
- de un 20 a un 55 %, en particular de un 25 a un 50 %, más particularmente de un 30 a un 45 % de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un 10 a un 70 %, en particular de un 20 a un 60 %, más particularmente de un 30 a un 50 % de disolvente;
- de un 0,1 % a un 6 %, en particular de un 0,5 a un 4 %, más particularmente de un 1 a un 2 % de aditivo;
- de un 0 a un 15 %, en particular de un 1 a un 12 %, más particularmente de un 2 a un 8 % de polímero;
- de un 0 a un 40 % en particular de un 10 a un 30 %, más particularmente de un 20 a un a 25 % de carga;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de imprimación, barniz, masilla o cola.
El disolvente, el aditivo, el polímero opcional y la carga opcional se pueden usar en la composición de imprimación, barniz, masilla o cola de acuerdo con la invención son tal como se han definido anteriormente.
La composición de imprimación, barniz, masilla o cola de la presente invención se puede preparar principalmente mezclando el aglutinante de origen vegetal y los otros componentes del estado caliente. La etapa de mezcla se puede realizar principalmente a una temperatura de 30 a 120 °C, en particular de 40 a 80 °C.
De acuerdo con un modo de realización particular, la composición de imprimación, barniz, masilla o cola de la presente invención comprende menos de un 10 %, de preferencia menos de un 5 %, más preferentemente menos de un 1 % en peso de betún de origen petrolífero con respecto al peso de la composición.
La imprimación, el barniz, la masilla o la cola se aplican sobre la superficie y a continuación se solidifican por evaporación del disolvente. La temperatura de aplicación puede ser principalmente de 5 a 40 °C, en particular de 10 a 25 °C.
Composición de emulsión de aglutinante
La composición de emulsión de aglutinante de acuerdo con la presente invención, comprende, además del aglutinante de origen vegetal que se ha descrito anteriormente, un tensioactivo, un polímero, agua y opcionalmente un aditivo. El aglutinante de origen vegetal se dispersa por lo tanto en el seno de la fase acuosa en forma de gotitas gracias al tensioactivo.
La composición de emulsión de aglutinante de acuerdo con la presente invención puede comprender principalmente:
- de un 20 a un 70 %, en particular de un 30 a un 50 %, más particularmente de un 35 a un 45 % de aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención;
- de un 1 a un 10 %, en particular de un 2 a un 8 %, más particularmente de un 3 a un 5 % de tensioactivo;
- de un 1 a un 10 %, en particular de un 2 a un 8 %, más particularmente de un 2 a un 5 % de polímero;
- de un 30 a un 60 %, en particular de un 35 a un 55 %, más particularmente de un 40 a un 50 % de agua;
- de un 0 a un 10 %, en particular de un 0,1 a un 8 %, más particularmente de un 1 a un 5 %, de aditivo;
los % siendo % en peso con respecto al peso total de la composición de emulsión de aglutinante.
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De acuerdo con un modo de realización particular, el tensioactivo que entra en la composición de emulsión de aglutinante de la presente invención es un tensioactivo aniónico, catiónico o no iónico. El tensioactivo puede ser principalmente un amonio cuaternario que compre en la cadena grasa.
El polímero puede ser principalmente tal como se ha definido anteriormente.
La composición de emulsión de aglutinante de la presente invención puede comprender opcionalmente un aditivo que se puede elegir principalmente entre un compuesto anti-formación de gel, un aditivo de adhesividad, un compuesto anti-espuma, un espesante, un pigmento, y sus mezclas.
De acuerdo con un modo de realización particular, la composición de emulsión de aglutinante de la presente invención comprende menos de un 10 %, de preferencia menos de un 5 %, más preferentemente un menos de un 1 % en peso de betún de origen petrolífero con respecto al peso de la composición.
La composición de emulsión de aglutinante de la presente invención se puede preparar principalmente mezclando la fase acuosa y la fase aglutinante de origen vegetal. La fase acuosa se lleva a una temperatura de 20-50 °C y se mezcla con la fase de aglutinante llevada a una temperatura de 100-200 °C con la ayuda de un agente emulsionante (herramienta de mezcla).
La composición de emulsión de aglutinante se puede usar principalmente para hacer una imprimación de colocación o un revestimiento vial. Para obtener el revestimiento vial, la composición de emulsión de aglutinante se puede calentar principalmente y descargarla sobre una capa de granulados tal como se han descrito anteriormente colocados sobre la carretera a revestir. En contacto con los granulados, la emulsión se desestabiliza, el aglutinante recubre los granulados y el agua se evacúa progresivamente por evaporación. La temperatura de aplicación de la emulsión de aglutinante puede variar principalmente de 70 a 100 °C, en particular de 80 a 90 °C.
Método para disminuir la cantidad de betún de origen petrolífero
La presente invención también tiene como objeto un método para disminuir la cantidad de betún de origen petrolífero en una composición de membrana de impermeabilización, de membrana de insonorización, de sistema de impermeabilización líquido, de revestimiento de capas bituminosas, de revestimiento de asfalto, de imprimación, de barniz, de masilla, de cola o de emulsión de aglutinante tal como se ha descrito anteriormente. Este método comprende la adición del aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención a dicha composición como sustitución de una parte o de la totalidad del betún de origen petrolífero usado de forma clásica.
El método de acuerdo con la invención permite disminuir el contenido de betún de origen petrolífero en dicha composición por debajo de un 10 %, de preferencia por debajo de un 5 % y más preferentemente incluso por debajo de un 1 %. En uno de realización preferente, permite suprimir la totalidad del betún de origen petrolífero.
La invención se describirá con más detalles con la ayuda de los ejemplos que siguen a continuación que se proporcionan a modo simplemente ilustrativo.
Ejemplos
En la descripción y en los ejemplos que siguen a continuación, se usaron los siguientes métodos.
Temperatura de Anillo y bola (TBA) o temperatura de reblandecimiento
La TBA (o temperatura de reblandecimiento) se mide de acuerdo con la norma NF EN 1427, junio de 2007. El material a someter a ensayo se coloca en anillos de cobre. Los anillos se colocan en un TBAmetro. Una bola metálica se coloca en la superficie de los anillos que se calientan hasta que la bola pasa a través del anillo. La temperatura a la que la bola pasa a través del anillo es la TBA.
Penetrabilidad con aguja a 25 °C (Penetrabilidad)
La penetrabilidad se mide de acuerdo con la norma NF EN 1426, diciembre de 1999. El material a someter a ensayo se almacena a 25 °C y con un penetrómetro con aguja se mide la penetración en la muestra de ensayo, después de un período de tiempo de 5 segundos, con una aguja de diámetro en la punta de 0,14 a 0,16 mm cuyo peso con soporte es de 100 g. La penetrabilidad se expresa en décimas de mm.
Flexibilidad o ductilidad en estado frío
La flexibilidad se mide de acuerdo con la norma NF EN 1109, 1999. Se forma una probeta que presenta un grosor de 2 mm con una película extraíble. La susceptibilidad a la formación de fisuras de la probeta se determina bajo el efecto de un doblez a temperaturas bajas. Por lo tanto se buscará temperatura más baja a la que la probeta se puede doblar alrededor de un mandril de diámetro de 30 mm.
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Elongación elástica o remanencia
Se trata de la capacidad del material para volver a su dimensión inicial después de haber experimentado una elongación seguida por una relajación. La remanencia es la deformación residual después de la relajación. Se forma una probeta que presenta un grosor de 2 mm con una película extraíble. Dicha probeta se somete a una elongación dada durante 24 h. A continuación la probeta se coloca sobre un soporte anti adherente durante 24 h.
Para una mezcla que no se haya sometido a ninguna etapa de envejecimiento, la elongación se fija a un 200 % durante 24 h. Para una mezcla que se haya sometido a un envejecimiento acelerado durante 6 meses a 70 °C, la elongación se fija a un 25 % durante 24 h.
Absorción de agua
La absorción de agua se mide del siguiente modo. Se forma una probeta que presenta un grosor de 2 mm con una película extraíble. Dicha probeta se sumerge en agua. De forma regular, por ejemplo cada 2 semanas, la probeta se saca del agua, se seca y se pesa. Se compara el peso inicial antes de la inmersión y después de la inmersión. La diferencia de masa se atribuye a una absorción de agua de la probeta. La probeta se vuelve a colocar en el agua y este ensayo se reproduce hasta una estabilización de la masa de la probeta sumergida. Este ensayo se realiza a temperatura ambiente.
En los ejemplos que siguen a continuación, se usaron los siguientes productos comerciales y acrónimos:
Dertofeno DP1104: resina vegetal modificada de tipo terpeno fenólico, dicha resina teniendo una temperatura de reblandecimiento de 140 °C, una acidez residual que corresponde a un índice de acidez inferior a 1 mg de KOH por gramo de producto y que está disponible en la compañía DRT.
Radia 7171: aceite de poliéster insaturado a a base de tetraoleato de pentaeritritol comercializado por la compañía OLEON.
TPU: poliuretano de elastómero termoplástico tal como se describe en el documento de patente EP 1 398 409 a nombre de SOPREMA, dicho TPU siendo obtenido por reacción entre:
- un poliol poliéster que tiene una masa molar de 3000 g/mol y una funcionalidad de 2;
- un MDI de funcionalidad 2;
- 1,4-butanodiol.
BL200: carbonato de calcio que tiene una granulometría comprendida entre 8 y 200 micrómetros.
Ejemplo 1: Aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención
En una mezcladora, se introduce aceite y resina vegetal modificada en las proporciones indicadas en porcentaje de peso con respecto al peso del aglutinante en la tabla 1 que sigue a continuación. La mezcla se calienta a 170 °C durante 30 minutos.
Tabla 1
Aceite (%) Resina vegetal modificada (%)
Aglutinante 1
Radia 7171 (65 %) Dertofeno DP1104 (35 %)
Aglutinante 2
Radia 7171 (50 %) Dertofeno DP1104 (50 %)
Aglutinante 3
Radia 7171 (40 %) Dertofeno DP1104 (60 %)
La tabla 2 que sigue a continuación proporciona la temperatura de Anillo y bola (TBA) y la penetrabilidad con aguja a 25 °C (penetrabilidad) del aglutinante 3 de acuerdo con la invención y de un betún de origen petrolífero de calidad 160-220.
Tabla 2
Aglutinante 3
Betún de origen petrolífero de calidad 160-220 (comparativo)
Aglutinante 3 Betún de origen petrolífero de calidad 160-220 (comparativo)
TBA (°C)
34 35-43
Penetrabilidad a 25 °C (1/10 de mm)
178 160-220
El aglutinante 3 presenta un comportamiento similar a un betún de origen petrolífero de calidad comprendida entre 70-100 y 160-220. En efecto con estas dos composiciones presentan una TBA y una penetrabilidad con aguja a 25 °C similares. La viscosidad del aglutinante 3 es satisfactoria para las aplicaciones previstas.
5
Ejemplo 2 (Comparativo): Influencia de la temperatura de reblandecimiento y del índice de acidez de la resina vegetal modificada en las propiedades del aglutinante
La temperatura de reblandecimiento y el índice de acidez de las resinas vegetales usadas en este ejemplo se reúnen 10 en la tabla 3 que sigue a continuación.
Tabla 3
Resina
Tipo Temperatura de reblandecimiento (°C) Índice de acidez (mg KOH/g)
Dertofeno DP1104
Resina de terpeno fenólico 140-150 < 1
Resigral 52
Colofonia dismutada* 75-90 140-170
Colofonia 25 AF
Colofonia fortalecida conocido fumárico 150 300
Dertofeno T 105
Resina de terpeno fenólico 105 < 1
*colofonia modificada con ayuda de reactivos químicos que permiten mejorar su estabilidad térmica modificando el reparto de sus diferentes isómeros
En una mezcladora, se introduce aceite y resina vegetal modificada en las proporciones indicadas en porcentaje de 15 peso con respecto al peso del aglutinante en la tabla 4 que sigue a continuación. La mezcla se calienta a 170 °C durante 30 minutos.
Tabla 4
Aceite (%) Resina vegetal modificada (%)
Aglutinante 3 (de acuerdo con la invención)
Radia 7171 (40 %) Dertofeno DP1104 (60 %)
Aglutinante 4 (comparativo)
Radia 7171 (40 %) Resigral 52 (60 %)
Aglutinante 5 (comparativo)
Radia 7171 (40 %) Colofonia 25AF (60 %)
Aglutinante 6 (comparativo)
Radia 7171 (40 %) Dertofeno T 105 (60 %)
20 La tabla 5 que sigue a continuación proporciona la temperatura de Anillo y bola (TBA) y la penetrabilidad con aguja a 25 °C (penetrabilidad) de los aglutinantes 3 a 6 y de un betún de origen petrolífero de calidad 160-220.
Tabla 5
TBA (°C) Penetrabilidad a 25 °C (1/10 de
Aglutinante 3 (de acuerdo con la invención)
34 178
Aglutinante 4 (comparativo)
no caracterizable -mezcla muy blanda
Aglutinante 5 (comparativo)
85 6
TBA (°C) Penetrabilidad a 25 °C (1/10 de
Aglutinante 6 (comparativo)
no caracterizable -mezcla muy blanda
Betún de origen petrolífero de calidad 160-220 (comparativo)
35-43 160-220
Solo el aglutinante 3 que comprende una resina vegetal modificada que tiene una temperatura de reblandecimiento superior a 120 °C y un índice de acidez inferior a 50 mg KOH/g presenta un comportan entre similar a un betún de origen petrolífero de calidad comprendida entre 70-100 y 160-220. En efecto, si la resina presenta una temperatura 5 de reblandecimiento inferior a 120 °C, el aglutinante es demasiado blando y no se puede caracterizar. Además, si la resina presenta una temperatura de reblandecimiento inferior a 120 °C pero un índice de acidez superior a 50 mg KOH/g, el aglutinante resultante presenta una TBA demasiado elevada y una penetrabilidad demasiado baja con respecto a un veto de origen petrolífero de calidad 160-220.
10 Ejemplo 3: Composición de membrana de impermeabilización que comprende el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con la invención
En una mezcladora, se introduce un aglutinante preparado en el ejemplo 1, un polímero y una carga en las proporciones indicadas en porcentaje de peso con respecto al peso de la composición en la tabla 6 que sigue a 15 continuación. La mezcla se calienta a 170 °C durante 60 minutos.
Tabla 6
Composición 1
Aglutinante (%)
Aglutinante 3 (33,7 %)
Polímero (%)
TPU (22,1 %)
Carga (%)
BL200 (44,2 %)
La tabla 7 que sigue a continuación proporciona las medidas de TBA, penetrabilidad, flexibilidad, y absorción de 20 agua de la composición 1.
Tabla 7
Composición 1 Especificaciones
TBA (°C)
120 120
penetrabilidad a 25 °C (1/10 de mm)
47 20-60
flexibilidad (°C)
-30 < -20
absorción de agua después de 35 días de inmersión (%)
0,6 < 2
A partir de la tabla 8 que sigue a continuación, esta composición presenta también tiene muy buenos rendimientos 25 después de envejecimiento EN (24 semanas a 70 °C) de acuerdo con la norma NF EN 1296.
Tabla 8
Composición 1 después de envejecimiento Especificaciones
TBA (°C)
101 100
flexibilidad (°C)
-10 < -5

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Aglutinante de origen vegetal caracterizado por que comprende:
    - de un 30 a un 50 % de una fracción plastificante que comprende un aceite;
    - de un 50 a un 70 % de una fracción estructurante que comprende una resina vegetal modificada;
    los % siendo % en peso con respecto al peso del aglutinante;
    en el que la resina vegetal modificada presenta una temperatura de reblandecimiento superior a 120 °C y una acidez residual inferior a 50 miligramos de KOH por gramo de resina vegetal modificada, el aceite de la fracción plastificante del aglutinante siendo un aceite de poliéster insaturado, y la resina vegetal modificada siendo una resina de terpeno fenólica.
  2. 2. Aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la fracción plastificante del aglutinante comprende además un estabilizante térmico elegido entre antioxidantes fenólicos, aminas aromáticas, fosfitos, tioésteres, aceite de soja epoxidada, brea de aceite de bogol, brea de aceite de bogol modificada, y sus mezclas.
  3. 3. Aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que la resina vegetal modificada presenta una temperatura de reblandecimiento, medida de acuerdo con la norma NF EN 1427, junio de 2007, superior a 130 °C.
  4. 4. Aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la resina vegetal modificada presenta una acidez residual inferior a 25 miligramos de KOH por gramo de resina vegetal modificada.
  5. 5. Aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que presenta una temperatura de anillo y bola, medida de acuerdo con la norma NF EN 1427, junio de 2007, de 30 a 58 °C.
  6. 6. Aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que presenta una capacidad de penetración con aguja a 25 °C, medida de acuerdo con la norma NF EN 1426, diciembre de 1999, de 30 a 300 décimas de mm.
  7. 7. Composición de membrana de impermeabilización caracterizada por que comprende:
    - el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;
    - un polímero;
    - una carga;
    - opcionalmente un aditivo.
  8. 8. Composición de membrana de insonorización caracterizada por que comprende:
    - el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;
    - una carga;
    - opcionalmente un polímero;
    - opcionalmente un aditivo.
  9. 9. Composición de sistema de impermeabilización líquido caracterizada por que comprende:
    - el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;
    - un disolvente o agente plastificante polimerizable;
    - un aditivo;
    - un prepolímero;
    - opcionalmente una carga.
  10. 10. Composición de revestimiento de capas bituminosas o composición de revestimiento de asfalto caracterizada por que comprende:
    - el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;
    - un polímero
    - una carga y/o granulados
    - opcionalmente un aditivo.
  11. 11. Composición de imprimación, barniz, masilla o cola caracterizada por que comprende:
    - el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;
    - disolvente;
    - un aditivo;
    - opcionalmente un polímero;
    - opcionalmente una carga.
  12. 12. Composición de emulsión de aglutinante caracterizada por que comprende:
    5
    - el aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6;
    - un tensioactivo;
    - un polímero;
    - agua;
    10 - opcionalmente un aditivo.
  13. 13. Método para disminuir la cantidad de betún de origen petrolífero en una composición de membrana de impermeabilización tal como se describe en la reivindicación 7 o en una composición de membrana de insonorización tal como se describe en la reivindicación 8 o en una composición de sistema de impermeabilización
    15 líquido tal como se describe en la reivindicación 9 o en una composición de revestimiento de capas bituminosas o de revestimiento de asfalto tal como se describe en la reivindicación 10 o en una composición de imprimación, barniz, masilla o cola tal como se describe en la reivindicación 11 o en una composición de emulsión de aglutinante tal como se describe en la reivindicación 12, dicho método comprendiendo la adición de un aglutinante de origen vegetal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 a dicha composición como sustitución de una parte o de la 20 totalidad del betún de origen petrolífero.
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