ES2828601T3 - Resinas de poliéster a base de ácidos grasos de longitud en aceite corta y revestimientos asociados - Google Patents

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Abstract

Resina de poliéster, en particular resina alquídica, caracterizada por que: - está hecha a base de al menos de un ácido graso - tiene una longitud en aceite nula (0 %), seleccionándose dicho ácido graso entre los ácidos grasos no oxidables con una tasa de insaturación oxidable de 0 mmol por g de resina seca o dicha resina tiene una tasa de aceite que va hasta el 5 % y que además de dicho ácido graso seleccionado entre los ácidos grasos no oxidables, comprende en proporciones en peso minoritarias, un ácido graso oxidable que lleva a dicha tasa de aceite que va hasta el 5 %, estando dicho ácido graso no oxidable seleccionado entre los oligómeros de ácidos grasos - tiene una relación en peso de ácidos (monoácidos) grasos oxidables con respecto a los ácidos grasos globalmente, de 0 o superior a 0 y llegando hasta 1, - está hecha a base de un componente ácido que comprende además de dicho ácido graso, del 45 al 75 % en peso, con respecto al peso total de dicha resina, de colofonia y/o de derivados de colofonia que llevan al menos una función ácido carboxílico.

Description

DESCRIPCIÓN
Resinas de poliéster a base de ácidos grasos de longitud en aceite corta y revestimientos asociados
La invención se refiere a una resina de poliéster a base de ácidos grasos, en particular una resina alquídica, que tiene una longitud en aceite corta o incluso nula, modificada a proporción elevada por colofonia o sus derivados, una composición de aglutinante a base de esta resina modificada, más en particular, una dispersión acuosa a base de esta resina sin ninguna presencia de disolvente orgánico y las aplicaciones como aglutinante en los revestimientos, y en particular, en los revestimientos acuosos para adhesivos, pinturas, lasures, imprimaciones o barnices. Esta resina de poliéster, y en particular alquídica, utiliza un fuerte contenido de materias primas de origen renovable y tiene rendimientos específicos, en particular en lo referente al desarrollo de dureza con el tiempo después de la aplicación y reducción del amarilleamiento. En particular, la nueva resina puede ser utilizada como aglutinante en composiciones acuosas de revestimientos decorativos e industriales, capaces de secarse al aire, con o sin agente secante.
Las alquídicas en medio disolvente orgánico, de otra forma denominadas solvatadas, son resinas bien conocidas, desde hace tiempo por el experto en la técnica, utilizadas, como regla general, en los revestimientos y formulaciones de pinturas decorativas e industriales. Para responder a cuestiones de comodidad de utilización, olor y toxicidad, las emulsiones de alquídicas específicas han sido desarrolladas, y puestas en el mercado después de aproximadamente veinte años, con niveles de rendimiento interesantes en términos de brillo, secado, aspecto/color, estabilidad, olor. Una solución técnica de empleo convencional, utilizada para formar emulsiones de alquídicos estables en el tiempo, consiste en utilizar una combinación de un tensioactivo no iónico con un tensioactivo aniónico como se describe en el documento WO 2008/076360.
El documento WO95/02019 describe una emulsión que comprende una resina alquídica de secado al aire dispersada en agua y con una longitud en aceite entre 20 y 90 %, estando estabilizada la alquídica por grupos ácidos salificados y químicamente unidos a la resina alquídica, teniendo dichos grupos ácidos una pKa inferior a 3. Se describe igualmente la preparación de dichas resinas alquídicas e igualmente de emulsiones híbridas de resinas alquídicas y acrílicas. El documento US 2791 568 describe una resina alquídica a base del 40 % de ácido abiético, 20 % de ácido láurico y 40 % de glicerol. Por lo tanto, esta resina alquídica posee el 40 % en masa de colofonia con al menos una función ácida. El ácido láurico al ser saturado, la relación en peso de ácidos (monoácidos) grasos oxidables con respecto a los ácidos grasos globalmente es de 0.
A pesar de estas mejoras, falta mejorar todavía ciertos parámetros y rendimientos tales como la resistencia al amarilleamiento, la resistencia al bloqueo, a la dureza, a la sensibilidad al agua y la biodegradabilidad. La tendencia al amarilleamiento es una característica natural e intrínseca de las resinas alquídicas, limitando así su empleo en aplicaciones finales bien específicas como en capas de imprimación, lasures, madera, acabados (reborde). Las primeras emulsiones de alquídicas descritas en la bibliografía se relacionan con alquídicas que tienen longitudes en aceite importantes y en el orden de 65 a 82 % como se describe en Colloids Surfaces A. Physicochem. Eng. Aspects 1995, 94, 161-171. La emulsificación de resinas de longitud en aceite más reducida es relativamente delicada de emplear, por el hecho de la afinidad más débil de los tensioactivos con la resina como se explica en Prog. Org. Coat.
1994, 24, 281-97. No obstante, hoy en día, los productos comerciales exhiben una longitud en aceite media del 50 % como se describe en el documento WO 2009/140192 o incluso una longitud en aceite más corta hasta aproximadamente 40 % para las longitudes en aceite más bajas, como se describe en Prog. Org. Coat. 2000, 40, 253­ 266 o aún más recientemente en el documento WO 2008/076360. Para un uso más sistemático y universal, es necesario encontrar soluciones que garanticen productos que desarrollen menos amarilleamiento para las aplicaciones de gran envergadura como murales o sobre techos. Hoy en día, estas aplicaciones son casi exclusivamente reservadas a las emulsiones acrílicas reconocidas después de mucho tiempo por su buena resistencia al amarilleamiento y a la oxidación, pero las emulsiones acrílicas tienen inconvenientes tales como el brillo más débil, la sensibilidad al agua (más débil resistencia al agua), y menor buena resistencia química.
La resina de la presente invención se propone remediar los inconvenientes citados del estado de la técnica, permitiendo una dispersabilidad en agua elevada sin necesidad de disolvente orgánico en ausencia de grupos que hagan la resina autodispersable Esta aptitud hace posible la obtención de dispersiones de resinas sin ningún disolvente orgánico ni coloides protectores y estables para el almacenamiento y la obtención de los revestimientos relacionados con un brillo y una dureza elevada, y por su carácter hidrófobo, una resistencia al agua elevada, al tener una resistencia elevada al amarilleamiento con el tiempo. Una ventaja suplementaria en el momento del secado de las dispersiones de resinas, según la presente invención, es el desarrollo más rápido con el tiempo de una dureza elevada y estable y esto sin necesidad de la adición sistemática de agente de secado de tipo Co (cobalto). Esto lleva así a una solución amigable para el hombre y para su medio ambiente por el hecho de la ausencia a la vez de disolventes orgánicos en la dispersión y la ausencia de agentes secantes en el secado, y también por la selección de materias primas esenciales, en la medida en que una fuerte tasa de estas materias primas es de origen renovable y duradero y puede igualmente llevar a estructuras químicas más fácilmente biodegradables. Las dispersiones de la invención y los revestimientos que de ella resultan son así favorables con respecto al medio ambiente, presentando rendimientos de aplicación al menos idénticos, sino mejorados con respecto a los revestimientos acuosos convencionales. En complemento a la protección del medio ambiente, conviene subrayar la naturaleza fuertemente renovable de dichos aglutinantes acuosos según la presente invención, los cuales se preparan principalmente a partir de colofonia y de materias grasas naturales. Esta ventaja es notable puesto que, en ciertos casos como la proporción de materias primas renovables alcanza una tasa del 100 % sobre la composición global de la resina (tensioactivos excluidos). Esto permite la fabricación de este nuevo tipo de resina, utilizable como aglutinante, principalmente a través de la disponibilidad duradera y estacional de las dichas materias primas. Esto mismo permite también limitar el impacto ambiental a través de una huella de carbono reducida y de un ciclo de vida mejorado. Estos dos parámetros reflejan el impacto de los productos fabricados sobre el medio ambiente y la salud. Dichos recursos denominados renovables o biorrecursos permiten en particular disminuir las emisiones de gas con efecto invernadero tales como el dióxido de carbono.
Con este objetivo, la presente invención propone una nueva gama de resinas de poliéster a base de ácidos grasos oxidables y/o no oxidables, en particular de resinas alquídicas, de longitud en aceite corta fuertemente reducida o nula, para su puesta en dispersión en agua con la ayuda de tensioactivos, y capaces de endurecerse de manera importante sin aporte excesivo de ácidos o de ácidos grasos insaturados. Estas dispersiones, denominadas comúnmente “emulsiones” dan después de la aplicación sobre un sustrato, revestimientos estables con el tiempo y garantizan una evolución de amarilleamiento débil, así como un desarrollo de dureza importante después de la aplicación y el secado, y esto a pesar de la longitud en aceite fuertemente reducida o nula. La misma capacidad de ciertas resinas con longitud de aceite muy débil con en particular de 0 a 15 %, para endurecerse fuerte y rápidamente con el tiempo de secado, y sobre todo sin aporte necesario de un agente de secado, es una ventaja significativa en el contexto medioambiental actual. Más particularmente, en este contexto, el empleo de sistemas secantes sin Co es una necesidad cada vez más importante, teniendo en cuenta las restricciones medioambientales crecientes en el uso del cobalto como agente secante.
Más particularmente, la resina según la invención, con una longitud en aceite nula (0 %) o con una longitud en aceite que va hasta el 5 % (significando un rango de longitud en aceite del 0 al 5 %), además de su aptitud para ser utilizada como resina para obtener dispersiones acuosas para revestimientos acuosos, como se ha descrito anteriormente, tiene igualmente la aptitud de ser utilizada como resina aglutinante para revestimientos no acuosos y más particularmente para las aplicaciones de bicomponentes, por ejemplo, como resinas de revestimientos “de banda continua” para aplicación sobre chapas metálicas. Se obtienen las mismas mejoras de rendimiento que con los revestimientos acuosos, principalmente en términos de dureza y resistencia química, por ejemplo. Los revestimientos no acuosos obtenidos con una resina aglutinante según la invención, con una longitud en aceite nula (0 %) o con longitud en aceite que va hasta el 5 %, dan además (rendimiento adicional) una mejora significativa de la adherencia sobre el acero y en particular sobre acero galvanizado.
Los alquídicos son oligómeros tradicionalmente obtenidos por policondensación entre diácidos y polioles en presencia de una proporción más o menos importante de “aceite” o de “aceites grasos insaturados oxidables”. Los diácidos y los polioles empleados habitualmente para formar estructura polimérica son el anhídrido ftálico, el ácido isoftálico, el pentaeritritol y la glicerina (o glicerol). Los pesos moleculares promedio en número Mn pueden variar así entre 1000 y 10000 g/mol todo en función de la relación OH/CO2H (hidroxi/carboxi) utilizada. Los monoácidos tales como el ácido benzoico y la colofonia (que contiene principal y mayoritariamente ácidos resínicos naturales tales como ácidos abiéticos que comprenden ácidos deshidroabiéticos, ácidos primáricos, ácidos mercúsicos y ácidos comúnicos) pueden ser añadidos en los alquídicos como componente ácido. Estos componentes permiten por tanto disminuir la longitud en aceite y aumentar la dureza de la alquídica. Por el contrario, la reducción de la longitud en aceite hace la resina menos fácilmente dispersable en agua con tensioactivos y sobre todo sin la ayuda de disolvente. Según Paintindia, nov. 2007, 61 -65, es indispensable utilizar disolvente orgáni
presencia de tal disolvente orgánico no es compatible con un respeto medioambiental como el exigido en la presente invención. Al reducir la longitud en aceite de ciertas alquídisas, hemos encontrado de manera inesperada que la colofonia utilizada en las condiciones de la invención permite facilitar considerablemente el desarrollo con el tiempo de la dureza de los revestimientos, en particular revestimientos de alquídicas, formados así durante el secado oxidativo denominado también secado e igualmente facilitar la dispersión acuosa de la resina sin ninguna necesidad de disolvente orgánico ni coloide protector. La dureza relacionada al endurecimiento observado de la resina aumenta con el transcurso del tiempo después de la aplicación de la composición de revestimiento y ofrece una excelente duración final a la película, claramente superior a las registradas para las emulsiones de alquídicas tradicionales, teniendo longitudes en aceite comprendidas normalmente entre 40 y 85 %.
La invención se refiere en primer lugar a una resina de poliéster a base de ácidos grasos, corta en aceite o de longitud en aceite nula, modificada por colofonia y/o sus derivados. Estas resinas son utilizables como aglutinantes orgánicos en dispersión acuosa para revestimientos acuosos. Más particularmente, la resina con longitud en aceite nula (0 %) o con longitud en aceite que llega hasta el 5 %, es igualmente utilizable como aglutinante orgánico para revestimientos no acuosos bicomponentes (2K), en particular para “banda continua” o chapa metálica y de preferencia para acero galvanizado.
A continuación, la invención se refiere a una composición de aglutinante orgánico que comprende al menos una resina modificada, tal como se ha descrito anteriormente y más particularmente que comprende además de esta resina modificada, al menos una segunda resina diferente de la primera y seleccionada entre los poliésteres a base de ácidos grasos.
El tercer objeto de la invención se refiere a una dispersión acuosa de resina que comprende al menos una resina modificada tal como se define según el primer objeto de la invención o al menos una composición de aglutinante orgánico tal como se define según el segundo objeto de la invención.
Otro objeto de la invención se refiere a un procedimiento de preparación de una dispersión acuosa, tal como se define según el tercer objeto de la invención.
La invención cubre igualmente una composición de revestimiento que comprende al menos una resina modificada, tal como se define según el primer objeto de la invención o al menos una composición de aglutinante orgánico, tal como se define según el segundo objeto de la invención, o al menos una dispersión acuosa, tal como se define según el tercer objeto de la invención.
La invención se refiere también a la utilización de resinas modificadas, según el primer objeto o a composiciones de aglutinante orgánico, según el segundo objeto o a dispersiones acuosas según el tercer objeto de la invención, en calidad de aglutinante en composiciones de revestimiento.
Finalmente, la invención se refiere a la utilización de resinas modificadas según el primer objeto con una longitud en aceite nula o con una longitud en aceite que va hasta el 5 %, en calidad de aglutinante orgánico en los revestimientos no acuosos a base de un sistema reactivo bicomponente, más particularmente para aplicaciones "de banda continua" sobre chapas metálicas.
Por lo tanto, el primer objeto de la invención se refiere a una resina de poliéster, en particular una resina alquídica, resina que:
- está hecha a base de al menos de un ácido graso
- tiene una longitud en aceite nula (0%) o una longitud en aceite entre 0 y 35 %, de preferencia superior a 0 y hasta 25 %, más preferiblemente hasta 15 %
- tiene una relación en peso de ácidos (monoácidos) grasos oxidables con respecto a los ácidos grasos globalmente, de 0 o superior a 0 y llegando hasta 1
- está hecha a base de un componente ácido además de dicho ácido graso, del 40 al 75 % y aún más preferiblemente del 45 al 75 % en peso con respecto al peso total de dicha resina, de colofonia y/o de derivados de colofonia que llevan al menos una función ácido carboxílico, y más particularmente para sus derivados maleinizados (derivados maleinizados de la colofonia), que llevan de 3 a 4 funciones carboxílicas.
Según un modo preferido, la resina de la invención comprende menos del 5 %, de preferencia menos del 3 % en peso, y más preferiblemente ningún (0 %) compuesto aromático, como, por ejemplo, de tipo ftálico (anhídrido o ácido ftálico, isoftálico, trimelítico, o incluso tereftálico), a parte de los derivados de la colofonia eventualmente utilizados. Por “derivados de la colofonia”, se entienden derivados naturales como el ácido deshidroabiético.
La resina de la invención está hecha, según otro caso preferido, a base de un componente ácido que comprende además de dicho ácido graso, además de dicha colofonia y/o además de dichos derivados de colofonia, al menos un compuesto ácido que tiene al menos una función ácido carboxílico y una funcionalidad global de 2 a 3, funcionalidad global que incluye la función ácido y una eventual otra función posible, siendo escogido dicho compuesto entre: poliácidos saturados o poliácidos etilénicamente insaturados o hidroxiácidos. Los poliácidos saturados no tienen insaturación etilénica reactiva en el momento de su utilización y pueden muy bien ser derivados de poliácidos insaturados. Más particularmente, la resina de la invención puede estar hecha a base de un componente ácido que comprende al menos dos entre dichos compuestos ácidos, con al menos uno escogido entre poliácidos saturados y otro escogido entre poliácidos insaturados, esto además de dicho ácido graso y de dicho colofeno y/o de dichos derivados de colofonia. Como poliácido saturado conveniente según la invención, se puede escoger entre el ácido y/o anhídrido correspondiente a: ácido succínico de funcionalidad 2, ácido adípico de funcionalidad 2, ácido sebácico de funcionalidad 2, ácido dodecanodioíco de funcionalidad 2, ácido cítrico de funcionalidad 3, el dímero del ácido graso en C36 de funcionalidad 2 a 2,2 o el trímero de ácido graso en C54 de funcionalidad 2,5 a 3. Como poliácido insaturado conveniente, se puede escoger entre el ácido y/o el anhídrido existente correspondiente a: ácido itacónico de funcionalidad 2, ácido maleico o fumárico de funcionalidad 2 o ácido tetrahidroftálico (THP) de funcionalidad 2. Entre los poliácidos preferidos, se pueden citar los poliácidos que comprenden al menos un dímero en C36 y/o trímero C54 de ácido graso. Como se ha definido anteriormente, dicho compuesto ácido, que tiene al menos una función carboxílica y que tiene al menos una funcionalidad global de 2 a 3, puede ser escogido igualmente entre los hidroxiácidos que pueden estar por tanto presentes en dicho compuesto ácido además de ácidos grasos y de la colofonia y sus derivados. Como hidroxiácidos preferidos que pueden estar por tanto presentes, se pueden citar el ácido glicólico o el ácido láctico.
Una combinación de varios poliácidos y monoácidos se utiliza con el fin de optimizar las propiedades físicoquímicas de la resina, en particular de la alquídica, y más particularmente para obtener el compromiso deseado de dureza/flexibilidad. La incorporación de las resinas según la invención, particularmente en las alquídicas, de derivados de ácidos aromáticos como los ftálicos (diácido/anhídrido) o benzoicos (monoácido) es posible pero de preferencia que una tasa de al menos 5 % en peso, más preferiblemente con menos de 3 % en peso. Aún más preferiblemente, no hay ningún derivado aromático (0 % de aromáticos) a parte de los derivados eventuales de colofonia como se ha descrito anteriormente. La presencia de un componente monoácido tal como los ácidos abiéticos o pimáricos, en particular de la colofonia y/o de sus derivados, y más particularmente a una tasa también importante, constituye también el elemento esencial de la invención para permitir las propiedades particulares observadas. La tasa de colofonia es elevada y varía del 40 al 75 % y aún más preferiblemente del 45 al 75 %. Los ácidos grasos utilizados, teniendo en cuenta su origen natural, son mezclas que comprenden ácidos grasos saturados, insaturados con insaturaciones no conjugadas y con insaturaciones conjugadas. Estos ácidos grasos, así como los ácidos grasos diméricos y/o triméricos sintetizados a partir de estos mismos ácidos grasos naturales, aportan la suavidad y la flexibilidad necesaria al aglutinante y al revestimiento obtenido que de allí resulta.
La expresión “ácido graso” definida en su sentido más amplio significa un ácido carboxílico de C12 a C54.
La expresión “longitud en aceite”, tal como se utiliza en la presente invención significa, el porcentaje % en peso con respecto al peso total de la resina, del peso de “monoácidos grasos” o de aceites o de derivados estandolizados de aceites (el estandolizado es un producto resultante de la reacción a alta temperatura, 250-300 °C de una mezcla de aceite y de ácidos grasos), expresándose este porcentaje en peso en el peso equivalente de derivados triglicéridos (aceites) que corresponden a los ácidos grasos, siendo dichos ácidos grasos “oxidables”. Todo cálculo en mención de esta característica en la presente invención está basado en esta definición. La expresión "ácidos grasos oxidables" significa, según la presente invención, los ácidos grasos o derivados (aceites o estandolizados) que tienen un índice de yodo superior o igual a 80 mg de yodo/g de producto. Dichos monoácidos o triglicéridos (aceites) pueden ser mezclas de origen natural, que comprenden hasta 30 % en peso de ácidos grasos saturados.
De preferencia, la tasa de saturación oxidable (reactiva al aire) de la resina de la invención es nula (0) o superior a 0 y va hasta 0,25 y de preferencia hasta 0,15 mmol de dobles enlaces oxidables por gramo de resina seca (no diluida).
Según una posibilidad particular, la resina de la invención está basada en un componente alcohólico que comprende al menos un poliol de funcionabilidad que va de 2 a 10 y de preferencia de 3 a 6. Los polioles convenientes según la invención pueden ser seleccionados entre: etilenglicol, polietilenglicol, de preferencia de peso molecular promedio en número Mn que va de 300 a 6.000, propilenglicol (propano diol-1, 2), 1, 3-propanodiol, dipropilenglicol, trietilenglicol, glicerol, diglicerol, trimetilolpropano o trimetinol etano, pentaeritritol, dipentaeritritol, sorbitol, manitol, metil glucósido, poliglicerol, en particular oligómeros de glicerol, como el poliglicerol-3 (trímero del glicerol) y decaglicerol y de preferencia, los oligómeros de glicerol y sus mezclas, tales como el poliglicerol-3, el cual poligliglicerol-3 es una mezcla de oligómeros de glicerol (glicerina oligomerizada con presencia de oligómeros que contienen del 30 al 55 % en peso de trímero de glicerol que constituye el oligómero predominante) producto comercializado por Solvay. El poliol más preferido es el poliglicerol-3 que es oligomerizado y tiene un peso molecular claramente superior al de la glicerina, con una funcionalidad que va de 5 a 6. Gracias a su peso molecular más elevado y a su funcionalidad elevada, este poliol permite aumentar más eficazmente el peso molecular de la resina, en particular de la resina alquídica, garantizando a la vez una distribución molecular más estrecha.
La resina preferida de la invención tiene un índice de ácido inferior a 8 y un peso molecular promedio en número Mn que va de 1000 a 10000 g/mol, medido por GPC en THF y expresado en equivalentes de poliestireno.
La Tg de la resina de la invención, medida por DSC, medida después de dos pasadas a una velocidad de barrido en temperatura de 10 °C/min, puede variar de -40 a 50 °C, y de preferencia de -20 a 35 °C.
Más particularmente, según una primera versión, la resina tiene una longitud en aceite que está comprendida entre 0 y 35 %, y de preferencia es superior a 0 y va hasta el 25 %, y más preferiblemente hasta el 15 %, con presencia de al menos un ácido (monoácido) graso oxidable. Esto quiere decir que la resina comprende una estructura oxidable al aire. Según un caso más particular de esta versión de resina oxidable, la tasa de insaturación oxidable de dicha resina es superior a 0 y puede llegar hasta 0,25, y de preferencia hasta 0,15 mmol de dobles enlaces oxidables por gramo de resina seca. En tal caso (resina con estructura oxidable), dicho ácido graso es seleccionado entre los monoácidos grasos de origen vegetal o animal de preferencia en C16 a C24, con un índice de yodo medio que va de 100 a 200.
Según la definición dada de la invención, el ácido graso puede ser un ácido graso (monoácido graso) oxidable o un ácido graso no oxidable, en particular un poliácido como oligómeros de ácidos grasos y en particular los dímeros y/o trímeros de ácidos grasos en C36 y C54 respectivamente. Dicho ácido graso puede ser oxidable y seleccionado entre los ácidos grasos de aceite de soja, girasol, sebo (TOFA), ricino, ricino deshidratado, linaza, colza, siendo utilizados dichos ácidos grasos como tales o en forma de aceites (ésteres triglicéridos) correspondientes al ácido graso o en forma de estandolizados correspondientes de aceites de ácidos grasos. Dichos estandolizados bien conocidos por el experto en la técnica, son en efecto derivados de aceites de ácidos grasos obtenidos a alta temperatura mediante la estandolización de estos aceites. Estos casos de ácidos o de aceites de ácidos grasos tienen insaturaciones oxidables como se ha definido anteriormente según la característica de índice de yodo superior o igual a 80 mg de yodo por gramo de producto ácido o aceite o estandolizado de aceite de ácidos grasos.
Según una versión preferida de la resina de la invención, está hecha a base de un poliácido que comprende al menos un dímero de ácido graso en C36 y/o un trímero de ácido graso en C54 y a base de un poliol que comprende al menos un oligómero de glicerol y/o el pentaeritritol y/o el dipentaeritritol, de preferencia una mezcla de oligómeros de glicerol que comprende el trímero de glicerol, más particularmente el poliglicerol-3.
Según una versión más particular, la resina de poliéster de la invención es una resina alquídica, con una tasa en aceite (longitud en aceite) superior al 0 %, y de preferencia que va hasta el 25 %, más preferiblemente hasta el 15 %.
Otra categoría de resina según la invención tiene una longitud en aceite o una tasa de aceite nula (0 %) y se denomina comúnmente “libre de aceite", siendo seleccionado dicho ácido graso entre ácidos grasos no oxidables y por lo tanto, con una tasa correspondiente de insaturación oxidable que es de 0 mmol por gramo de resina seca. En este caso, dicho ácido graso de preferencia se selecciona entre ácidos grasos saturados (comprendiendo ácidos grasos inicialmente oxidables que han sido hidrogenados y en consecuencia se vuelven no oxidables) o entre los oligómeros de ácidos grasos, de preferencia los dímeros en C36 (dímeros, comprendiendo los hidrogenados) y/o los trímeros en C54 (trímeros, comprendiendo los hidrogenados). De preferencia, tal resina (0 % de aceite) está hecha a base de un componente alcohólico que comprende como poliol un oligómero de glicerol, de preferencia una mezcla de oligómeros de glicerol, y más preferiblemente poliglicerol-3 y como ácido graso un dímero de ácido graso en C36 y/o un trímero de ácido graso en C54 (hidrogenados o no). Una resina con comportamiento comparable, en particular para aplicaciones en sistema de revestimiento bicomponente, es igualmente una resina que tiene una tasa de aceite que llega hasta el 5 %, la cual además de dicho ácido graso seleccionado entre los ácidos grasos no oxidables, tales como se han definido anteriormente, comprende (además) en proporciones minoritarias en peso, un ácido graso oxidable que lleva a que dicha tasa de aceite vaya hasta el 5 %. Dicho ácido graso oxidable, minoritario en este último caso, puede estar presente como ácido residual con la colofonia utilizada: por ejemplo, la colofonia de “sebo” comprende en proporciones débiles (alrededor del 4 %) de ácidos grasos de sebo que es oxidable. Por tanto, como en este caso particular, dicho ácido oxidable puede estar presente igualmente o añadido en tales proporciones minoritarias para llegar a una longitud en aceite que puede llegar hasta el 5 %.
La preparación de dicha resina según la invención, en particular alquídica se realiza por reacción de policondensación en atmósfera inerte a temperaturas estándar comprendidas entre 180 °C y 300 °C, de preferencia entre 250 °C a 270 °C, y más preferiblemente con la aplicación de un vacío (presión reducida) de nivel medio que va de 50 a 250 mm de Hg, al final de la policondensación con el fin de reducir los tiempos de reacción. Es posible, con el fin de evitar y/o reducir aún más la coloración y la oxidación de la colofonia durante la síntesis, utilizar aditivos, antioxidantes en particular, tales como los empleados en la preparación de ésteres de colofonia utilizados en particular para los adhesivos: sulfitos de fenol, paraformaldehído, ácido hipofosforoso, trialquil o trifenil fosfitos. Una lista más exhaustiva de aditivos que pueden ser utilizados con este objetivo está descrita en el documento US 4.744.925, columna 2, líneas 50-62, la cual se incorpora en el presente documento por referencia.
El segundo objeto de la invención es por lo tanto una composición de aglutinante orgánico que comprende al menos una resina tal como se ha definido anteriormente según la invención.
Según un caso más preferido, esta composición comprende al menos dos resinas y más precisamente, además de la primera resina tal como se define según la invención más arriba, comprende al menos una segunda resina diferente de la primera, y siendo esta segunda resina seleccionada entre las resinas de poliésteres a base de ácidos grasos, de preferencia entre las resinas alquídicas modificadas. Por lo tanto, de preferencia, dichos poliésteres a base de ácidos grasos son alquídicos modificados químicamente escogidos entre: alquídicos siliconados, alquídicos uretanos, híbridos alquídicos-acrílicos. Estas composiciones de aglutinantes pueden ser utilizadas como tales o en la preparación de dispersiones acuosas de la resina de la invención, para revestimientos acuosos.
Según una variante particular de esta composición de aglutinante orgánico, bien adaptada para los revestimientos no acuosos o solvatados y más particularmente para sistemas reactivos bicomponentes (2K), aún más particularmente para revestimientos "de banda continua" sobre chapas metálicas, dicha primera resina es una resina de la invención y tiene una longitud en aceite nula (0 %) o una longitud en aceite que va hasta el 5 %.
El tercer objeto de la invención es una dispersión acuosa de resina que comprende al menos una resina o al menos una composición de aglutinante tal como se ha definido anteriormente según la presente invención. Según una variante particular preferida de esta dispersión acuosa según la invención, comprende además de dicha resina o de dicha composición de aglutinante, las dos según se define según la invención descrita anteriormente, al menos un tensioactivo seleccionado entre: al menos un tensioactivo iónico o al menos un tensioactivo no iónico o al menos un tensioactivo de estructura mixta y con una tasa global en peso con respecto a dicha resina que va desde el 2 hasta el 15 %, de preferencia desde el 5 hasta el 10 %. Según la presente invención un tensioactivo, de estructura mixta es un tensioactivo que comprende a la vez una estructura no iónica, tal como un segmento polioxialquileno (más particularmente unidades oxietileno y/u oxipropileno) y una estructura aniónica (como por ejemplo un grupo sulfonato o sulfato o fosfato o fosfinato) sobre la misma molécula o cadena molecular. Como ejemplos de tales tensioactivos, se pueden citar los ésteres sulfonato o sulfato o fosfato o fosfinato de alcoholes poliéter o de alcoholes grasos alcoxilados, con estructuras no iónica (poliéter) y aniónica (sulfato, sulfonato o fosfato o fosfinato), combinados sobre la misma molécula.
La dispersión según la invención, puede tener un extracto seco que va del 30 al 70 % y de preferencia del 40 al 60 % y un tamaño medio de partículas que va de 100 a 500 nm. La dispersión preferida según la invención está exenta de todo disolvente orgánico, lo que significa, según la presente invención, una tasa correspondiente de compuestos orgánicos volátiles (COV o en inglés VOC) en dicha dispersión, inferior a 1.000 ppm, de preferencia inferior a 500 ppm y más preferiblemente inferior a 100 ppm.
Aún más particularmente, la dispersión acuosa de resina, según la presente invención, es una mezcla de, o comprende en mezcla, una primera dispersión acuosa de resina tal como se define según la invención como se ha descrito anteriormente y al menos una segunda dispersión de resina, siendo esta segunda dispersión diferente de la primera dispersión, siendo seleccionada esta segunda dispersión de resina entre las dispersiones de alquídicas, eventualmente modificadas o las dispersiones (o emulsiones) acrílicas, comprendiendo estireno-acrílico, o las dispersiones de otros polímeros y en particular las dispersiones de poliuretanos, de poliésteres saturados o insaturados. Según este caso particular de dispersión acuosa, la tasa en peso de dicha primera dispersión varía del 50 al 99,5 %. Dichas dispersiones de alquídicas modificadas que pueden convenir para dicha segunda dispersión, según este caso particular se escogen entre las dispersiones de alquídicas modificadas con acrílico, estireno, estirenoacrílico, vinílico, silicona o uretano. Dicha segunda dispersión se selecciona igualmente de manera que sea compatible con la primera dispersión acuosa tal como se define según el caso particular de dispersión y más particularmente, está hecha a base de una resina o de un polímero que es compatible con la resina de la presente invención, una resina que tiene como especificidad una longitud en aceite fuertemente reducida o nula.
Un cuarto objetivo de la invención se refiere a un procedimiento de preparación de dicha dispersión acuosa, procedimiento que comprende una etapa de emulsificación a una temperatura de 30 a 90 °C, de preferencia de 50 a 85 °C de al menos una resina y/o de al menos una composición de aglutinante orgánico, siendo la resina y la composición de aglutinante orgánico tales como se han definido anteriormente según la invención, por inversión de fase en un reactor agitado a través de un sistema de agitación con doble flujo.
En efecto, las resinas, después de la fase final de policondensación, se enfrían a 120-180 °C y a continuación se transfieren a un emulsificador para ser allí dispersadas en agua en presencia de tensioactivos. La emulsión se obtiene de preferencia por la técnica de inversión de fase con la ayuda de un reactor agitado a través de un sistema de doble flujo a una temperatura comprendida entre 30 °C y 90 °C, de preferencia a 50-85 °C. La técnica de emulsificación en vía directa no es incompatible con este tipo de resina. La temperatura impuesta en el momento de la inversión de fase se ajusta en función de la viscosidad intrínseca con calor de la resina de poliéster o alquídica. La resina es emulsionada, a pH neutro o ligeramente alcalino, a través de la neutralización más o menos parcial de las funciones carboxílicas residuales, según un procedimiento estándar que asocia un tensioactivo o de preferencia una mezcla de tensioactivo iónico (aniónico) y de tensioactivo no iónico. Para estos dos tipos de procedimientos, se utiliza al menos un tensioactivo. Este tensioactivo se selecciona entre tensioactivos iónicos, de preferencia aniónicos y/o no iónicos y/o híbridos de estructura mixta (que conllevan en la misma molécula una estructura no iónica como la etoxilada y/o propoxilada y una estructura aniónica). La presencia de tensioactivos mejora la estabilidad de la dispersión evitando así los fenómenos de sedimentación y/o de coalescencia en el transcurso del procedimiento de conformación por calor y durante el almacenamiento/uso del producto. Un criterio de selección de los tensoactivos no iónicos utilizados es el índice HLB (Balance hidrofílico lipofílico) que representa la relación de las características hidrófilas e hidrófobas del tensioactivo. De preferencia, una asociación de un tensioactivo no iónico y un tensioactivo aniónico, es preferible para obtener dispersiones estables y de tamaño pequeño de partícula, de preferencia inferior a 300 nm. Entre los tensioactivos aniónicos convenientes para esta invención, se pueden citar las sales de sodio, litio, potasio, amonio o magnesio, alquil éter sulfatos con el alquilo variando de Cs a C18 o alquil benceno sulfatos o alquil sulfatos en C12, ésteres alquil fostatos o dialquil sulfosuccinatos o incluso jabones obtenidos a partir de los ácidos grasos correspondientes. Los tensioactivos aniónicos son preferiblemente utilizados con al menos un tensioactivo no iónico. Como ejemplo de tensioactivos mixtos (estructura mixta no iónica aniónica) se encuentran los sulfonatos o fosfonatos de alquil fenol alcoxilados. Los tensioactivos no iónicos pueden ser utilizados solos, pero de preferencia, están en combinación con un tensioactivo aniónico. Como ejemplos preferidos de los tensioactivos no iónicos convenientes, se pueden citar: alcoholes grasos en C12-C18 etoxilados (6 a 50 OE), los alcoholes grasos iso C10 etoxilados (6 a 50 OE), los alcoholes grasos monorramificados en C10-C18 etoxilados (6 a 50 OE), los ésteres grasos de sorbitol, los ésteres grasos de sorbitol etoxilado (5-50 OE), los alquil poliglucósidos, las glucamidas, los ésteres grasos de glicerol, diglicerol o poliglicerol, los ácidos grasos etoxilados (7-100 OE), el aceite de ricino (hidrogenado o no) etoxilado (30-40 OE), los ácidos grasos de glicol o polietinelglicol, los no iónicos poliméricos y otros copolímeros secuenciales (o en bloques) como por ejemplo el copolímero secuencial poli (propenilglicol)-poli(etilenglicol). La dispersión acuosa preferida comprende al menos un tensioactivo no iónico y eventualmente combinado con al menos un tensioactivo aniónico a una razón total (no iónico más aniónico) en peso en relación a la resina de poliéster o alquídica de 2 a 15%, de preferencia 5 a 10 %, y con una relación en peso, preferida, de iónico sobre no iónico que va de 25/75 a 50/50 en el caso de una combinación no-iónica y aniónica. El pH del medio se ajusta de preferencia en función de la acidez de la resina. Esto obedece a que una solución acuosa básica, del 1 al 50 %, de preferencia del 10 al 20 % en peso de base, se introduce inicialmente después de la adición de los tensioactivos, a la temperatura de emulsificación (véase la tabla 4). Con este fin, se utilizan soluciones acuosas básicas (alcalinas) a partir de LiOH, NaOH, KOH, amoníaco o incluso de aminas de preferencia terciarias o voluminosas más o menos hidrófilas como dietanolamina, trietanolamina, aminometil propanol o incluso trietilamina.
La dispersión acuosa de la resina se puede obtener igualmente por la autoemulsificación de la resina sin tensioactivo para una resina que tiene un índice de ácido de al menos 40 mg de KOH/g, y esto después de la neutralización al menos parcial de las funciones carboxílicas de la resina. No obstante, en el contexto de la presente invención, se prefiere que el índice de ácido sea < 8 para tener la mejor resistencia al agua para el revestimiento final resultante.
La dispersión acuosa según la invención está de preferencia exenta de todo coloide protector.
Los extractos secos o tasa de sólidos de dicha dispersión de la invención van del 30 al 70 %, y de preferencia del 40 al 60 % y más preferiblemente del 40 al 55 %.
Otro objeto de la invención se refiere a una composición de revestimiento que comprende como aglutinante al menos una resina o al menos una composición de aglutinante o al menos una dispersión acuosa, siendo dicha resina, o composición de aglutinante o dispersión acuosa tal como se ha definido anteriormente según la invención. Según un caso más particular y preferido, dicha composición es una composición de revestimientos acuosos. Dicho revestimiento se selecciona de preferencia entre los revestimientos decorativos e industriales, y en particular para los revestimientos industriales, seleccionado entre los revestimientos anticorrosión, y de preferencia entre los revestimientos acuosos para adhesivos, pinturas, lasures, imprimaciones y barnices. El revestimiento preferido es seleccionado entre las pinturas o barnices acuosos decorativos o industriales. Estas composiciones acuosas de revestimiento y en particular las pinturas y barnices tienen la ventaja suplementaria de secar sin aporte obligatorio (o incluso a una tasa reducida) de agente secante.
La composición de revestimiento a base de dispersiones acuosas puede comprender igualmente un secante que puede estar presente a una tasa reducida o no (normal) y en este caso dicha resina utilizada como aglutinante, tiene de preferencia una longitud en aceite que va hasta el 25 % y de preferencia del 15 al 25 %. Teniendo en cuenta sus pesos moleculares y su longitud en aceite adecuadas, dichas resinas que tienen en particular una tasa de aceite que va del 15 al 25 %, bajo el efecto de un secante tal como el cobalto, permiten además una dureza elevada y una fuerte resistencia al amarilleamiento, una excelente resistencia al bloqueo, con ningún conjunto de suspensión o de desprendimiento observado en la prueba después de 24 horas de secado a temperatura ambiente y 24 horas de contacto. Un comportamiento tal de resistencia al bloqueo se espera únicamente para ciertas dispersiones acrílicas pero es completamente excepcional para las dispersiones de poliésteres, en particular dispersiones de alquídicas, como se describe en la presente invención.
Por otra parte, la presencia de funciones hidroxilo en las resinas definidas según la invención permite realizar, para aplicaciones calificadas como industriales, reticulaciones con la ayuda de un segundo componente (sistema bicomponente denominado 2K) tales como isocianatos (bloqueados o no) o melaminas para formar películas con un peso molecular más alto lo que lleva a propiedades mecánicas o químicas superiores: resistencia química y mecánica como longevidad y durabilidad incrementadas.
La composición de revestimiento según la presente invención cubre igualmente una composición de revestimiento que comprende como aglutinante, al menos una resina tal como se ha descrito anteriormente según la invención y que tiene una longitud en aceite nula (0 %) o una resina que tiene una longitud en aceite que va hasta el 5 % como se han definido anteriormente o al menos una composición de aglutinante basada en tal resina (longitud en aceite nula o que va hasta el 5 % como se ha descrito anteriormente). Esta composición particular de revestimiento se refiere más particularmente a un revestimiento de protección anticorrosión y de gran resistencia química para aplicaciones de banda continua. Más particularmente, tal composición de revestimiento puede ser utilizada en sistema reactivo bicomponente (2K).
Un penúltimo objeto de la invención se refiere a la utilización de al menos una resina o de al menos una composición de aglutinante o de al menos una dispersión acuosa, como se han definido anteriormente según la invención, como aglutinantes en los revestimientos. Más particularmente, está utilización se refiere a revestimientos acuosos decorativos o industriales seleccionados entre adhesivos, pinturas, lasures, imprimaciones o barnices. Estos revestimientos convienen para sustratos seleccionados entre: madera, metales, yeso, betún, materiales compuestos o plásticos, plásticos como silicona, polietileno, PVC, policarbonato, polipropileno o poliestireno.
Una utilización más particular se refiere a la resina que tiene una longitud en aceite nula o que tiene una longitud en aceite que va hasta el 5 %, como se han definido anteriormente según la invención o la composición de aglutinante o la dispersión acuosa correspondiente (que comprende dicha resina), siendo esta utilización como aglutinante para sistemas reactivos bicomponentes (2K) en los revestimientos para banda continua, para aplicaciones marinas o anticorrosión para la protección de los metales (superficies metálicas).
Por otra parte, la fuerte hidrofobicidad así como la excelente adhesión, cualidades provistas por dichas resinas en dispersión acuosa según la presente invención, forman un aglutinante privilegiado utilizable tanto en revestimientos en medio acuoso como no acuoso para prevenir la corrosión de las superficies metálicas. Entre los otros sustratos seleccionados, se pueden encontrar la madera, observando que la naturaleza hidrófoba y la presencia de unidades de "colofonia" provenientes de la madera misma, ofrecen excelentes propiedades de adición sobre la madera. De manera sorprendente, hemos encontrado igualmente por azar que estos aglutinantes tenían igualmente propiedades fuertes de adición sobre los plásticos tales como silicona, polietileno, ABS, policarbonato, PVC o sobre el yeso, la cerámica, el ladrillo o materiales compuestos. Las composiciones de revestimientos formuladas a partir de al menos una dispersión acuosa de resina, según la invención, pueden contener una tasa significativamente reducida casi nula, de al menos un agente secante. De preferencia, estas composiciones pueden estar exentas de agentes secantes (o secantes) y en particular exentas de cobalto en su calidad de agente secante. Igualmente, debido a su fuerte potencial en secado físico, los espesores de revestimiento un poco más importantes permitirían tiempos de secado equivalentes, aumentando así la productividad y mejorando igualmente las condiciones y plazos (plazo acortado) de manipulación y de utilización de las piezas revestidas, después del revestimiento.
El último objeto de esta invención se refiere a sustratos revestidos con al menos un revestimiento (de sustrato), obtenidos a partir de al menos una resina o a partir de al menos una composición de aglutinante o a partir de al menos una dispersión acuosa de resina o a partir de al menos una composición de revestimientos derivada de dicha resina, como se han definido anteriormente según la presente invención. En ciertas aplicaciones con fuerte concentración de cargas y en un sistema bicomponente, el aporte de agente secante a base de cobalto, manganeso, plomo, vanadio, calcio, bario, estroncio, cerio, zinc y hierro es inútil. En efecto, teniendo en cuenta los rendimientos de secado físico, demostrados por las composiciones a base de resina con longitud de aceite reducida, en particular de 0 a 15 %, la presencia de secante no es de ninguna manera indispensable, con una tal composición de revestimiento.
PARTE EXPERIMENTAL
A título de ilustración de la invención, los ejemplos siguientes describen sin ninguna limitación los objetos reivindicados, la síntesis de dichas resinas para aglutinantes, en particular acuosos, los rendimientos de las dispersiones y de los revestimientos así obtenidos. Una ilustración de los rendimientos en sistema bicomponente (2K) se presenta igualmente como fin de parte experimental.
1) Materias primas utilizadas (véase tabla 1 a continuación)
Tabla 1: Materias primas utilizadas para la preparación de las resinas probadas
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‘ Simbolizado como SA4804 en las figuras 1 y 2
2) Preparación de las resinas de partida
Se prepararon 13 resinas según los modos operatorios correspondientes descritos a continuación en los ejemplos 1 a 13.
Ejemplo 1
En un reactor de 5 litros, bajo atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura y agitado, se introducen 185,2 g de Pripol® 1009, 1453,3 g de colofonia de resina de pino, 6 g de AOX-R (fenol sulfito) y 185,2 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C y el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido de 6 mg de KOH/g.
Ejemplo 2
Se utiliza el mismo modo operatorio que para el ejemplo 1 con los productos y cantidades siguientes: 592,0 g de Pripol® 1009, 1034,0 g de colofonia de resina de pino, 6 g de AOX-R (fenol sulfito) y 374,0 g de Poliglicerol-3. El agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido de 4 mg de KOH/g.
Ejemplo 3
Se utiliza el mismo modo operatorio que para el ejemplo 1, pero con los productos y cantidades siguientes: 6,5g de ácidos grasos de soja Nouracid® SZ35, 71,4 g de colofonia de resina de pino y 22,0 g de Poliglicerol-3. El agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido de 4 mg de KOH/g.
Ejemplo 4
En un reactor agitado de 2 litros, con atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura, se introduce 85,0 g de ácidos grasos de sebo, 837,0 g de colofonia de sebo (For 85), 84,0 g de ácido succínico y 264,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta tener un índice inferior a 6 mg de KOH/g.
Ejemplo 5
Se utiliza el mismo modo operatorio que para el ejemplo 4, pero a partir de las cantidades siguientes: 9,3 g de ácidos grasos de soja, 64,2 g de colofonia de resina de pino, 5,2 g de ácido succínico y 22,0 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 4 mg de KOH/g. Ejemplo 6
En un reactor agitado de 0,25 litros, con atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura, se introducen 9,5 g de ácidos grasos de soja, 65,6 g de colofonia de resina de pino y 21,2 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250­ 270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 2-3 mg de KOH/g. A continuación, se añaden 3,25 g de ácido itacónico a 150°C y la mezcla se calienta a 180 °C hasta obtener un índice de ácido final de 8 mg de KOH/g.
Ejemplo 7
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 139,6 g de ácido grasos de soja Nouracid® SZ35, 868,2 g de colofonia de resina de pino, 83,6 g de ácido succínico, 68,1 g de ácido sebácico y 340,5 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 6 mg de KOH/g.
Ejemplo 8
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 116,5 g de ácido grasos de soja Nouracid® SZ35, 801,5 g de colofonia de sebo, 67,6 g de ácido succínico y 264,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 7 mg de KOH/g. Se añaden a continuación 16,5 g de ácido succínico y se prosigue la condensación hasta un índice de ácido de 5,5 mg de KOH/g.
Ejemplo 9
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 180,0 g de SILFAT® 2 (ácido graso de sebo), 770,0 g de colofonia de resina de pino, 69,0 g de ácido succínico y 273,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 7 mg de KOH/g. A continuación, se añaden 22,8 g de ácido succínico y se prosigue la condensación hasta un índice de ácido de 4 mg de KOH/g.
Ejemplo 10
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 220,0 g de SILFAT® 2 (ácido graso de sebo), 664,0 g de colofonia de resina de pino, 73,6 g de ácido succínico, 255,9 g de Pripol® 1017 (mezcla 75/25 dímero/trímero de ácidos grasos) y 255,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 5 mg de KOH/g.
Ejemplo 11
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 224,0 g de SYLFAT® 2 (ácido graso de sebo), 630,0 g de colofonia de resina de pino, 35,0 g de ácido sebácico, 69,0 g de ácido succínico y 273,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 7 mg de KOH/g. A continuación, se añaden 17,8 g de ácido succínico y se prosigue la condensación hasta un índice de ácido de 3 mg de KOH/g.
Ejemplo 12
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 270,0 g de SILFAT® 2 (ácido graso de sebo), 520,0 g de colofonia de resina de pino, 47,5 g de ácido sebácico, 69,0 g de ácido succínico y 273,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido inferior a 7 mg de KOH/g. A continuación, se añaden 17,8 g de ácido succínico y se prosigue la condensación hasta un índice de ácido de 3-4 mg de KOH/g.
Ejemplo 13
En un reactor agitado como en el ejemplo 4, se introducen 310 g de SILFAT® 2 (ácido graso de sebo), 475 g de colofonia de resina de pino, 69,0 g de ácido succínico, 78,1 g de ácido sebácico y 273,9 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C, el agua de condensación se elimina hasta obtener un índice de ácido de 3 mg de KOH/g.
Las composiciones de las 13 resinas preparadas según los ejemplos 1-13 se presentan en la tabla 2 y las características fisicoquímicas correspondientes figuran en la tabla 3 a continuación.
Ejemplos adicionales 14 a 17 de resinas de poliéster para la aplicación bicomponente "de banda continua".
Ejemplo 14
En un reactor de 2 litros, con atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura y agitado, se introducen 444,0 g de Pripol® 1009, 775,5 g de colofonia hidrogenada (Hydrogral®), 6,0 g de AOX-R (fenol sulfito) y 280,5 ge de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C y el agua de condensación se elimina progresivamente hasta obtener un índice de ácido de 6 mg de KOH/g. La resina se enfría a continuación y se disuelve en una mezcla de Solvarex® 9 (de TOTAL)/butilglicol (80/20, m/m) hasta obtener un extracto seco final del 70 %. La viscosidad de la solución obtenida está comprendida entre 2000 y 3000 mPa.s.
Ejemplo 15
En un reactor de 2 litros, con atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura y agitado, se introducen 555,0 g de Pripol® 1009, 753,2 g de colofonia hidrogenada (Hydrogral®), 6,0 g de a Ox -R (fenol sulfito) y 191,9 g de pentaeritritol. La mezcla se calienta hasta 250-270 °C. El agua de condensación se elimina progresivamente hasta obtener un índice de ácido comprendido entre 6 y 10 mg de KOH/g para una viscosidad comprendida entre 6500 y 7500 mPa.s obtenida por dilución con una mezcla de Solvarex® 9 (TOTAL)/butilglicol (80/20), m/m) tal como se describe en el ejemplo 14.
Ejemplo 16
En un reactor de 2 litros, con atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura y agitado, se introducen 468,8 g de Pripol® 1017, 754,6 g de colofonia de resina de pino, 6,0 g de AOX-R (fenol sulfito), 80,0 g de ácido succínico y 196,6 g de glicerol. La mezcla se calienta a 250-270 °C. El agua de condensación se elimina progresivamente hasta obtener un índice de ácido comprendido entre 2 y 6 mg de KOH/g para una viscosidad comprendida entre 2000 y 3000 mPa.s obtenida por dilución con una mezcla de Solvarex® 9 (TOTAL)/butilglicol (80/20, m/m) tal como se describe en el ejemplo 14.
Ejemplo 17
En un reactor de 2 litros, con atmósfera de nitrógeno y regulado en temperatura y agitado, se introducen 411,8 g de Pripol® 1009, 807,0 g de colofonia FOR85, 4,5 g de Ao X-R (fenol sulfito) y 280,4 g de Poliglicerol-3. La mezcla se calienta a 250-270 °C. El agua de condensación se elimina progresivamente hasta obtener un índice de ácido comprendido entre 2 y 6 mg de KOH/g para una viscosidad comprendida entre 2500 y 3000 mPa.s obtenida por dilución con una mezcla de Solvarex® 9 (TOTAL)/butilglicol (80/20, m/m) tal como se describe en el ejemplo 14.
Los 4 ejemplos, 14 a 17, corresponden a cuatro resinas de poliéster variantes del poliéster descrito en el ejemplo 2 de longitud en aceite nula o de longitud en aceite inferior al 5 % como se han definido anteriormente según la invención, con una tasa de colofonia que se sitúa alrededor del 50 al 52 %, poliésteres preparados específicamente para las necesidades de aplicaciones más particulares de tipo bicomponente para banda continua.
Las composiciones de las resinas de los 4 ejemplos 14 a 17 se presentan en la tabla 2a y las características físicoquímicas en la tabla 3a.
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
o
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0002
Tabla 2a: Composiciones de las resinas de los ejemplos 14-17
Figure imgf000016_0002
* La tasa en masa indicada en la tabla corresponde únicamente a la proporción de colofonia, los ácidos grasos residuales eventuales presentes en la mezcla inicial de la tabla están descontados.
**Esta mención se refiere únicamente a los ejemplos en los cuales se ha utilizado la colofonia de sebo (esta materia prima contiene alrededor del 4 % de ácidos grasos de sebo).
Tabla 3a: características físicoquímicas de las resinas según los ejemplos 14 a 17
Figure imgf000016_0001
* La tasa en masa indicada en la tabla corresponde únicamente a la proporción de colofonia, los ácidos grasos residuales eventuales presentes en la mezcla inicial de la tabla están descontados.
3) Preparación de dispersiones acuosas probadas, correspondientes a las resinas preparadas según los siguientes ejemplos 1 a 13
Las resinas preparadas según las condiciones descritas en los ejemplos 1 a 13 (véase el punto 2 anterior) se dispersan en agua siguiendo el mismo modo de operación general y como se describe a continuación, con la única excepción eventual de la temperatura de dispersión que puede variar en función de la viscosidad inicial de la resina que se va a dispersar.
En un reactor de 1,5 litros, equipado con un sistema de agitación accionado (mecánico) se introducen 435,0 g de resina, tal como la preparada según los ejemplos 1 -13 descritos anteriormente (véase el punto 2), previamente fundida entre 60 y 100 °C, en mezcla con los tensioactivos siguientes,18,5 g de ATLAS® G5000 y 8,5 g de ZEPHRYM® 3300B (los dos suministrados por Croda) y se agita durante 45 minutos a una temperatura comprendida entre 60 °C y 80 °C (véanse valores indicados en la tabla 4 más adelante). Si es necesario, el índice de ácido de la resina se ajusta antes de la neutralización o la adición de ácidos grasos de soja, Nouracid® SZ35, con el fin de obtener un índice de ácido mínimo de 4-5 mg de KOH/g. Una solución neutralizante de LiOH al 10 % en agua se añade a continuación progresivamente a la misma temperatura. Es importante indicar que está adición-neutralización se acompaña de un aumento importante de la viscosidad del medio, por lo cual es indispensable emplear una agitación mecánica eficaz y capaz de operar en medios extremadamente viscosos. Finalmente, se introduce agua entre 60-67 °C hasta obtener un extracto seco de 40-55 %. El extracto seco, así como el pH, se ajustan si es necesario. La emulsión final se enfría y después se descarga para ser enseguida caracterizada y evaluada.
Los resultados de caracterización de las emulsiones son recopilados en la tabla 4 a continuación.
Figure imgf000018_0001
(4) Preparación de formulaciones de barniz a base de dispersiones preparadas de resinas según los ejemplos 1 a 13 El modo de operación general de estas formulaciones de barnices es el siguiente:
Se vierten, en un recipiente cilíndrico de 250 ml aproximadamente, 150 g de aglutinante acuoso (dispersión acuosa) como se prepara según la descripción en el punto 3) anterior. El medio se agita vigorosamente (con Dispermat® CV) a temperatura ambiente (20-25 °C). En el caso de resinas secadas, el agente de secado (Durham Co 10 WM, 0,1 % de metal Cobalto sobre aglutinante seco) se añade lenta y progresivamente bajo agitación (a 700 revoluciones/minuto) durante 5 minutos. El medio se deja a continuación en reposo durante 24 horas antes de la aplicación.
5) Métodos utilizados de caracterización
5.1) Determinación de Tg de las resinas
La medición de la temperatura de transición vítrea Tg se realiza con un aparato DSC tipo DSC1- 700 de METTLER con un barrido de temperatura a 10 °C/min de -80 °C a 150 °C y después de dos pasadas (barrido) consecutivos. La Tg obtenida es la correspondiente al segundo paso (barrido).
5.2) Pesos moleculares de las resinas
Las mediciones se realizan por cromatografía de exclusión estérica (SEC), utilizando como eluyente THF, en las condiciones siguientes:
• 2 columnas mixtas D 1 columna 100Á 1 columna 50Á.
• Elución con fase móvil de THF, a 1 ml/min y a una temperatura de elución de 35 °C, con detección por índice de refracción (IR).
• Calibración con 11 muestras de poliestireno que tienen pesos moleculares monodispersados que van de 162 a 377400.
5.3) Evaluación de los rendimientos de los nuevos aglutinantes según los ejemplos 1 a 13 en dispersiones acuosas La evaluación de la dureza se realiza sobre películas obtenidas por aplicación sobre una placa de vidrio de una capa de dispersión acuosa de espesor húmedo de 100 qm. Se trata de formulaciones de barnices brillantes secantes y no secantes. El agente de secado escogido es un sistema monometálico a base de cobalto (Durham Co 10 WM, con 0,1 % en peso de metal cobalto en relación con el peso de resina seca). La dispersión utilizada como referencia de comparación es una dispersión de alquídica que es el producto Synaqua® 4804 comercializado por Cray Valley. Los rendimientos de desarrollo de dureza con el tiempo después de la aplicación y de la evolución de la resistencia al amarilleamiento con el tiempo de envejecimiento de los nuevos aglutinantes son comparados de esta manera con las de Synaqua® 4804, tomada como referencia del mercado en este campo.
5.3.1) Preparación de formulaciones de barnices y pinturas brillantes a base de dispersiones preparadas según los ejemplos 1 a 13
Preparación de formulaciones de barniz
El modo operatorio general de preparaciones de las formulaciones de barniz es el siguiente:
Se vierte en un recipiente cilíndrico de 250 ml aproximadamente 150 g de aglutinante acuoso (dispersión acuosa) como se preparan a continuación. El medio se agita a continuación vigorosamente (con Dispermat® CV) a temperatura ambiente (20-25 °C). La figura 2 presenta los resultados de evolución de dureza y la tabla 5 los resultados de evolución de amarilleamiento para los barnices no secados.
Para los barnices secados, el agente de secado es el Co Durham 10 WM, añadido al 0,1 % de metal cobalto con respecto al aglutinante seco (extracto seco de la dispersión probada) lenta y progresivamente bajo agitación a 700 revoluciones/minuto, durante 5 minutos. El medio se deja a continuación en reposo durante 24 horas antes de la aplicación. Los resultados de evolución de dureza para estos barnices secantes se presentan en la figura 1.
Preparación de formulaciones de pinturas brillantes
Para la fabricación de una base de molturación, se introducen en un recipiente sucesivamente y bajo agitación, el agua y los diferentes constituyentes descritos a continuación, a gran velocidad en un dispersador Disperlux modelo 2075, hasta obtener una finura < 10 qm.
Para la fabricación de la pintura, se introduce en un recipiente sucesivamente y bajo agitación, el aglutinante (dispersión probada), la base de la molturación anteriormente preparada, el agua y los diferentes constituyentes. El agente de secado (Borcher Oxi-Coat), se añade lenta y progresivamente bajo agitación (a 700 revoluciones/minuto) durante 5 minutos a aproximadamente 1,5 % para las dispersiones de la invención y 0,25 % para la referencia Synaqua 4804® (% expresado con respecto al aglutinante seco) con el fin de obtener una serie de pinturas secas y recubribles 6 horas después de la aplicación. La composición de la formulación de pintura se presenta a continuación.
Composición de las formulaciones de pinturas de dispersiones de resinas de los ejemplos 1 a 13
Figure imgf000020_0001
* Cantidad para resina de referencia Synaqua ® 4804 ajustada correspondiente al 0,25 % con respecto al aglutinante seco (extracto seco de la dispersión de resina).
Características de las formulaciones (calculadas gracias al programa de formulación "PV-FORMULA Versión 2-3" de Pierre Vergne - Inter Deposti Digital Number: IDDM.FR.001.280022.001.S.P.2001.0003.030265):
Concentración volumétrica pigmentaria: CPV = 19 %
Extracto seco en peso = 51,1 %
Extracto seco en volumen = 38,1 %
Densidad d= 1,26
Sobre estas formulaciones, se han realizado pruebas comparativas de evolución del amarilleamiento con los resultados presentados en la tabla 6.
5.3.2) Prueba de dureza: según el método ISO 1522
Se trata de una dureza Persoz realizada a 23 °C y al 50 % de humedad relativa. Los barnices se aplican a 100 pm de espesor húmedo, después secados sobre una superficie perfectamente horizontal a 23 °C y con una humedad relativa del 50 % durante 24 horas antes de la primera medición.
5.3.3) Medición del amarilleamiento: según el método Yellowing index, (Yi) ASTM E313-96
Las mediciones de amarilleamiento se realizan sobre la carta Leneta 2A con un espesor húmedo de 150 pm. La superficie se seca a continuación en una superficie perfectamente horizontal a 23 °C y con el 50 % de humedad relativa durante 24 horas antes de la medición con la ayuda de un Espectrofotocolorímetro MINOLTA CM2600D (medida sobre la parte blanca de la carta). El amarilleamiento se acelera a continuación situando las cartas leneta en una estufa a 50 °C protegidas de la luz durante 15 días.
5.3.4) Resistencia al bloqueo
Las resistencias al bloqueo se realizan sobre la carta Leneta 2A con un espesor húmedo de 150 pm. Se aplican para esta prueba dos películas de pintura brillante (preparación detallada en el punto 5.3.1) con reemplazo del secante BORCHI® OXY-COAT por Durham Co 10 WM (0,1 % de metal Cobalto sobre aglutinante seco)) sobre cartas Leneta distintas, las cuales se posicionan a continuación después de 24 horas de secado a temperatura ambiente cara a cara de tal manera que las pinturas estén en contacto. Se coloca a continuacion un peso de 50 g.cm-2 sobre las dos cartas puestas cara a cara, ejerciendo una presión de 50 g.cm-2. Después de 24 horas de contacto, las dos cartas Leneta se separan y se examinan. Se expresa el resultado obtenido cualitativamente en función de la superficie total desprendida de la pintura blanca, con una nota que va de 0 (0 = ningún punto de desprendimiento) a 8 (siendo 8 la peor nota con una placa fuertemente degradada).
6) Resultados de desarrollo de dureza, de resistencia al amarilleamiento y resistencia al bloqueo para revestimientos a base de dispersiones acuosas obtenidas a partir de las resinas de los Ejemplos 1 a 13.
Los resultados de desarrollo de dureza se presentan en las figuras 1 y 2 respectivamente para los barnices secantes y no secantes.
Los resultados de amarilleamiento sobre barnices de formulación precisada en el punto 5.3.1) sin secante se presentan en la tabla 5 para los aglutinantes que no necesitan de agente de secado para secarse (secado al contacto < 24 horas) y poseen una longitud en aceite de hasta 15 % (resinas en los ejemplos 1 a 9).
Los resultados de amarilleamiento para la totalidad de los aglutinantes de la invención para una formulación de pintura brillante secante, tal como la descrita en el punto 5.3.1), se presentan en la tabla 6. El contenido de secante se ajusta y optimiza para obtener una pintura seca y recuperable después de 6 horas.
Tabla 5: Evolución del amarilleamiento de barnices no secantes
Figure imgf000021_0001
Tabla 6: Evolución del amarilleamiento de pinturas brillantes
Figure imgf000021_0002
La capacidad de endurecerse más rápidamente para los nuevos aglutinantes acuosos de la invención es aun más perceptible y notable en la ausencia de secado (véase la figura 2). La figura 2 ilustra el desarrollo de dureza para los aglutinantes acuosos a base de resinas que tienen la longitud en aceite más corta y que va del 0 al 15 %, lo que significa que tienen una longitud en aceite nula (0 %) o que va hasta el 15 %, lo que es bastante sorprendente teniendo en cuenta tasas muy bajas o nulas. Por el contrario, se constata que las resinas con longitud en aceite de alrededor del 15 al 30 %, necesitan del empleo de agente de secado con el fin de desarrollar su alto potencial de dureza. Sin embargo, pueden registrarse excelentes niveles de dureza sin aporte de agente de secado a partir de resinas con longitud en aceite baja o nula (0-15 %) (véase la figura 2).
De manera general, estas nuevas dispersiones de resinas presentan desarrollos de dureza rápidos con niveles de dureza (a 15 días) marcadamente superiores a los de la dispersión de referencia Synaqua® 4804. Para algunas de entre ellas (entre las más cortas en aceite), las durezas finales alcanzadas sin empleo de agente de secado son incluso idénticas o superiores a las de la resina de referencia (4804®) secada. Esta capacidad de endurecerse fuertemente, sin aporte necesario de agente de secado, es una ventaja importante en el contexto ambiental actual.
De manera ventajosa, ante los problemas de toxicidad potenciales con las sales de cobalto, estas dispersiones pueden secarse con secantes menos nocivos (y menos activos principalmente por comparación con los sistemas convencionales a base de cobalto) tales como las sales de hierro (Borcher Oxy-Coat), de vanadio o de manganeso. De manera mucho más ventajosa, ciertas dispersiones de resinas (0-15 %) pueden secarse y endurecerse con los niveles de rendimiento elevados sin requerir un agente de secado.
De manera siempre ventajosa, estas resinas con longitud en aceite fuertemente reducida, en ausencia o en presencia de agente secante, presentan evoluciones más débiles de amarilleamiento con el tiempo (véase los detalles en las tablas 5 y 6 anteriores), en comparación con la resina de referencia (Synaqua® 4804).
La figura 1 presenta la evolución con el tiempo después de la aplicación, de la dureza de los revestimientos obtenidos para las composiciones de revestimiento (barnices descritos antiormente) en presencia de agente secante. Las dispersiones según la invención tienen al menos los mismos rendimientos en términos de crecimiento rápido de la dureza con el tiempo (en particular para el rango de dispersiones a base de resinas que tienen una longitud en aceite del 0 al 15 %) que las de la dispersión de referencia (a base de resina SynaquaR 4804) a pesar de una longitud en aceite más elevada para esta última.
La figura 2 muestra aun mejor los rendimientos de las dispersiones según la invención en ausencia completa de agente secante sobre barniz. La dispersión de referencia está igualmente representada en presencia de agente secante (0,1 %) para mostrar que las dispersiones correspondientes a una longitud en aceite que va del 0 al 15 %, en ausencia total de secante, tiene mejores rendimientos (en barnices) que la dispersión de referencia misma comparando esta última en presencia del 0,1 % de secante (condiciones de comparación más desfavorables para las dispersiones de la invención).
De manera ventajosa, las resinas de longitud en aceite que van del 15 al 25 %, secadas con cobalto como se describe más adelante, poseen una excelente resistencia al bloqueo en particular con respecto a la dispersión de resina de referencia (Synaqua® 4804). La figura 3 muestra de manera explícita y cualitativa esta diferencia neta de resistencia al bloqueo entre una dispersión preparada según el ejemplo 11 (en la parte izquierda de la figura 3) y la resina de referencia (Synaqua® 4804 en la parte derecha). De manera sorprendente, la resina de la invención en estas condiciones no lleva a ningún punto de adhesión o desprendimiento del revestimiento durante la prueba de resistencia al bloqueo (nota = 0) contrariamente a la resina de referencia (nota = 8). Siendo negro el soporte de aplicación de la pintura blanca, esto significa que las partes negras de la imagen en la figura 3, corresponden a las partes desprendidas durante la prueba (parte derecha con nota = 8). En el caso de la dispersión de resina según el ejemplo 11 (invención), la imagen blanca demuestra la ausencia del menor desprendimiento (nota = 0).
7) Evaluación de resinas de longitud en aceite nula ("libre de aceite") o de longitud en aceite que va hasta el 5 %, en sistema bicomponente para "banda continua"
Las resinas en cuestión se describen en el ejemplo 2 así como en los ejemplos 14 a 17 que son variantes de la resina del ejemplo 2 como se ha descrito anteriormente.
7.1) Preparación de formulaciones no acuosas para revestimientos (barnices) bicomponentes en "banda continua"
Las soluciones solvatadas (translúcidas) de las resinas descritas según los ejemplos 14 a 17 se mezclan con la melanina CYMEL® 303 LF según una relación en peso 85/15 (resina seca sobre melamina).
Ejemplo de formulación:
Figure imgf000022_0001
Los barnices se aplican a continuación para tener un espesor de película seca de 20 gm ± 2 gm sobre acero galvanizado GARDOBOND Ref. 130362 OE, de 0,8 mm de espesor, y a continuación se pasan al horno calentado a 315 °C con el fin de alcanzar una temperatura máxima de soporte metálico de 232 °C antes del enfriamiento.
7.2) Evaluación de los rendimientos de los aglutinantes de longitud en aceite ("sin aceite") o de longitud en aceite que va hasta el 5 %, en sistema bicomponente para banda continua
7.2.1) Métodos y pruebas utilizados
a) Resistencia química a la MEC (Metil etil cetona)
La resistencia al disolvente se evalúa mediante desgaste de la superficie de las muestras con una mecha de algodón impregnada de MEC realizando idas-vueltas sobre los revestimientos tal como se describen en el punto 7.1). La prueba se realiza a una frecuencia de 60 ciclos/minuto (1 ida/vuelta por s) con una carga de 1 kg sobre un abrasímetro lineal. El tiempo medido corresponde a la duración durante la cual la película de pintura ha resistido a la abrasión en presencia del disolvente.
b) Prueba de adherencia
La prueba de adherencia y la evaluación se realizan según la norma ISO 2409:2007 utilizando una cinta scotch 3M de referencia 2525 (poder adherente: 700 cN/cm). Evaluación de adherencia: escala de 0: bueno, a 5: malo. La prueba se repite una segunda vez (resultados presentados en la tabla 7).
c) Prueba de adherencia con embutido y envejecimiento a 90 °C
1) Sobre una placa de acero galvanizado (dimensión 100 mm x 60 mm) recubierta del revestimiento tal como se describe en el punto 7.1), se realiza una embutición de 7 mm de profundidad en el lugar preciso de la prueba de adherencia con la ayuda de un aparato de embutición de tipo Cupping Tester ELCOMETER 1620 equipado con un punzón de forma hemisférica de 20 mm de diámetro subiendo a la velocidad de 0,2 mm/s.
2) Se coloca a continuación la placa 30 minutos en una estufa a 90 °C. Después del enfriamiento de 30 minutos en una habitación climatizada (23 °C ± 2 °C y 50 ± 5 % de HR), se realiza una prueba de adherencia según la norma ISO 2409.
La prueba completa se repite una segunda vez, con los resultados presentados en la tabla 7.
d) Prueba de dureza (Persoz)
Medición del amortiguamiento del péndulo (1 oscilación/s) según NF EN ISO 1522 (véase la descripción de la prueba en el punto 5.3.2).
7.2.2) Resultados obtenidos
Estos resultados se presentan en la tabla 7 a continuación:
Tabla 7 : Resultados de aplicación sobre acero galvanizado
Figure imgf000023_0001
* Metil etil cetona
La resina descrita en el ejemplo 2 así como las resinas según los ejemplos 14 a 17 llevan, todas sin excepción, a rendimientos muy elevados en términos de dureza, resistencia química y adherencia sobre metal (acero galvanizado en el caso de esta aplicación) y mejores que las de la resina de referencia para aplicación para banda continua (Synolac® 9605 S 65). En primer lugar, la adhesión se encuentra muy fuertemente reforzada sobre metal gracias a la incorporación de materias tales como la colofonia y los ácidos grasos (dímeros esencialmente) todos de origen natural. Los rendimientos elevados registrados que se refieren a la dureza en sistema bicomponente para banda continua confirman la ganancia de dureza importante observada sobre los revestimientos (barnices) obtenidos a partir de las dispersiones acuosas secadas al aire libre (véanse las figuras 1 y 2).

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Resina de poliéster, en particular resina alquídica, caracterizada por que:
- está hecha a base de al menos de un ácido graso
- tiene una longitud en aceite nula (0 %), seleccionándose dicho ácido graso entre los ácidos grasos no oxidables con una tasa de insaturación oxidable de 0 mmol por g de resina seca o dicha resina tiene una tasa de aceite que va hasta el 5 % y que además de dicho ácido graso seleccionado entre los ácidos grasos no oxidables, comprende en proporciones en peso minoritarias, un ácido graso oxidable que lleva a dicha tasa de aceite que va hasta el 5 %,
estando dicho ácido graso no oxidable seleccionado entre los oligómeros de ácidos grasos
- tiene una relación en peso de ácidos (monoácidos) grasos oxidables con respecto a los ácidos grasos globalmente, de 0 o superior a 0 y llegando hasta 1,
- está hecha a base de un componente ácido que comprende además de dicho ácido graso, del 45 al 75 % en peso, con respecto al peso total de dicha resina, de colofonia y/o de derivados de colofonia que llevan al menos una función ácido carboxílico.
2. Resina según la reivindicación 1, caracterizada por que comprende menos del 5 % de preferencia menos del 3 % en peso, y más preferiblemente ningún (%) compuesto aromático además de los derivados eventuales de la colofonia.
3. Resina según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que está hecha a base de un componente alcohólico que comprende al menos un poliol cuya funcionalidad va de 2 a 10 y de preferencia de 3 a 6.
4. Resina según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que tiene un índice de ácido inferior a 8 y un peso molecular promedio en número Mn, medido por GPC en equivalente de Poliestireno en THF, que va de 1000 a 10000.
5. Resina según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que tiene una Tg medida por DSC, que va de -40 a 50 °C, y de preferencia de -20 a 35 °C.
6. Resina según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que dichos oligómeros de ácidos grasos, se eligen entre los dímeros en C36 (comprendiendo los hidrogenados) y/o los trímeros en C54 (comprendiendo los hidrogenados).
7. Composición de aglutinante orgánico, caracterizada por que comprende al menos una resina tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Composición según la reivindicación 7, caracterizada por que además de la primera resina tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 6, comprende al menos una segunda resina diferente de la primera, estando seleccionada esta segunda resina entre las resinas de poliésteres a base de ácidos grasos, de preferencia entre las resinas alquídicas modificadas.
9. Composición de revestimiento, caracterizada por que comprende como aglutinante al menos una resina tal como se define según una de las reivindicaciones 1 a 6 o al menos una composición de aglutinante tal como se define según la reivindicación 7 u 8.
10. Composición de revestimiento según la reivindicación 9, caracterizada por que dicho revestimiento se selecciona entre los revestimientos decorativos o industriales, en particular para los revestimientos industriales entre los revestimientos anticorrosión, de preferencia entre los revestimientos acuosos: adhesivos, pinturas, lasures, imprimaciones y barnices.
11. Composición de revestimiento según la reivindicación 10, caracterizada por que se trata de un revestimiento de protección para aplicaciones en banda continua.
12. Utilización de al menos una resina tal como se define según una de las reivindicaciones 1 a 6 o de una composición de aglutinante tal como se define según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizada por que se trata de la utilización como aglutinante en los revestimientos.
13. Utilización según la reivindicación 12, caracterizada por que la resina utilizada como aglutinante es tal como se define según una de las reivindicaciones 1 a 6 y por que se trata de una utilización como aglutinante en los revestimientos bicomponentes, más particularmente para banda continua e incluso más particularmente en las aplicaciones marinas y en anticorrosión.
14. Revestimientos de sustrato, caracterizados por que se obtienen a partir de al menos una resina tal como se define según una de las reivindicaciones 1 a 6 o a partir de al menos una composición de aglutinante tal como se define según una de las reivindicaciones 7 u 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2965267B1 (fr) * 2010-09-27 2013-11-15 Cray Valley Sa Resines polyesters a base d'acides gras de longueur en huile courte, dispersions aqueuses et revetements lies
US9631115B2 (en) 2011-04-08 2017-04-25 Dow Global Technologies Llc Coating composition, and a process for producing the same
FR2987623B1 (fr) * 2012-03-01 2015-04-10 Novance Resine alkyde en emulsion aqueuse, en particulier d'origine vegetale
FR2989975B1 (fr) * 2012-04-25 2016-05-27 Arkema France Polyurethane pour revetements non aqueux a base de polyester gras hydroxyle biosource, modifie a la colophane
FR3009304B1 (fr) * 2013-08-05 2016-09-30 A Et A Mader Resine alkyde biosourcee et procede de fabrication d'unte telle resine alkyde
EP2840101A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-25 BASF Coatings GmbH Dimerfettsäure-haltiges Reaktionsprodukt und ein das Reaktionsprodukt enhaltendes Beschichtungsmittel
EP2886570A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-24 BASF Coatings GmbH Wässriges Beschichtungsmittel und Herstellung von Mehrschichtlackierungen unter Einsatz des Beschichtungsmittels
WO2015090807A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-25 Basf Coatings Gmbh Wässriges beschichtungsmittel und herstellung von mehrschichtlackierungen unter einsatz des beschichtungsmittels
WO2015095472A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Archer Daniels Midland Company Structuring and gelling agents
BR102014008480B1 (pt) * 2014-04-08 2021-06-01 Oxiteno S.A Indústria E Comércio Composição de emulsão de resina, uso e processo de obtenção da mesma
EP2963093A1 (de) * 2014-07-01 2016-01-06 BASF Coatings GmbH Carboxyfunktionelle Dimerfettsäure-basierte Reaktionsprodukte und wässrige Basislacke enthaltend die Reaktionsprodukte
WO2016000949A1 (de) * 2014-07-01 2016-01-07 Basf Coatings Gmbh Polyether-basierte reaktionsprodukte und wässrige basislacke enthaltend die reaktionsprodukte
JP6659690B2 (ja) * 2014-08-22 2020-03-04 ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングBASF Coatings GmbH 低酸価のポリエステルおよびポリアミドの水性分散液、ならびにベースコートを塗布するための同分散液を含むコーティング組成物
FR3025797B1 (fr) * 2014-09-12 2018-03-02 Arkema France Resines polyesters hydroxyles ou carboxyles biosourcees.
FR3025798B1 (fr) * 2014-09-12 2016-09-16 Arkema France Procede specifique de preparation de polyesters biosources.
GB201418762D0 (en) * 2014-10-22 2014-12-03 Croda Int Plc Polyesters
KR102464692B1 (ko) 2015-03-26 2022-11-09 크라톤 케미칼, 엘엘씨 로진 에스테르와 에틸렌 중합체를 포함하는 조성물
CN108699395B (zh) * 2015-12-31 2022-03-01 科腾化学品有限责任公司 低聚酯及其组合物
KR102643181B1 (ko) 2016-02-29 2024-03-06 미첼만, 인크. 생분해성 중합체의 가수분해에 안정한 수계 분산물
WO2018058005A1 (en) 2016-09-23 2018-03-29 Kraton Chemical, Llc Oligoesters compositions and methods of making and using same
EP3766914A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-20 PPG Europe B.V. A coating composition
CN114829512B (zh) * 2019-12-20 2023-08-11 哈利玛化成株式会社 水性油墨用树脂组合物
CN113024821A (zh) * 2021-03-03 2021-06-25 江苏富琪森新材料有限公司 一种水性醇酸丙烯酸杂化树脂及其制备方法
JPWO2022244278A1 (es) 2021-05-17 2022-11-24
EP4206374A1 (en) 2021-12-31 2023-07-05 Arkema France Chemically bonded nonwoven substrates
CN115651173B (zh) * 2022-11-15 2024-02-06 亚士创能科技(乌鲁木齐)有限公司 一种生物基水性醇酸树脂及其制备方法和应用

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2609348A (en) * 1946-05-03 1952-09-02 Ass Of American Soap & Glyceri Short-oil alkyd resin of low acid number and methods of preparing the same
US2791568A (en) * 1952-02-02 1957-05-07 Armour & Co Non-yellowing baking finish
US2890185A (en) * 1956-06-06 1959-06-09 Sherwin Williams Co Modified alkyd resin reacted with a vinyl aromatic compound, a vinyl cyanide and an acrylate
US3110690A (en) * 1956-06-11 1963-11-12 Sherwin Williams Co Bivalent metal hydroxide treatment of drying oil modified alkyd resins
US2873210A (en) * 1957-01-17 1959-02-10 Du Pont Alkyd resin composition and metals coated therewith
US3379548A (en) * 1960-06-02 1968-04-23 Chevron Res Water-dispersible alkyds and alkyd resins
FR1478892A (es) * 1965-05-06 1967-07-17
IT1030851B (it) * 1973-11-30 1979-04-10 Vianova Kunstharz Ag Procedimento per la preparazione di dispersioni acquose di resine alchidiche che essiccano ell aria
US4039495A (en) * 1976-07-30 1977-08-02 Imc Chemical Group, Inc. Water-dispersed coating composition of short oil alkyd resin and tris(hydroxymethyl)nitromethane
US4368316A (en) * 1980-06-02 1983-01-11 Sun Chemical Corporation Process for the preparation of high-solids rosin-modified polyesters
CA1208836A (en) * 1982-10-04 1986-07-29 Teruaki Kuwagima Aqueous coating composition
US4650607A (en) 1985-05-09 1987-03-17 Westvaco Corporation Method for rosin esterification
BE1007263A3 (nl) * 1993-07-09 1995-05-02 Dsm Nv Alkydhars en emulsies daarvan.
GB0013028D0 (en) * 2000-05-31 2000-07-19 Ici Plc Emulsions
GB0130659D0 (en) * 2001-12-21 2002-02-06 Unichema Chemie Bv Coating composition
EP1471123A1 (de) * 2003-04-21 2004-10-27 Surface Specialties Austria GmbH Alkydharz-Emulsion für Decklacke
US7220802B2 (en) * 2005-03-04 2007-05-22 Cook Composites & Polymers Co. Self-crosslinking alkyd dispersion
US20080188588A1 (en) 2006-12-15 2008-08-07 Sullivan Carl J Waterborne Latex Traffic Paint Compositions Including a Renewable Resource-Based Binder
WO2009140192A1 (en) 2008-05-13 2009-11-19 Anchor Michael J Reactive surfactants for waterborne resins
CN101445593B (zh) * 2008-10-27 2012-06-27 江苏三木化工股份有限公司 一种水性短油度醇酸树脂及其制备方法
FR2965267B1 (fr) * 2010-09-27 2013-11-15 Cray Valley Sa Resines polyesters a base d'acides gras de longueur en huile courte, dispersions aqueuses et revetements lies

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