ES2950568T3 - Método para producir un recubrimiento elástico y un recubrimiento elástico - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para producir un revestimiento elástico adecuado para impermeabilización, mediante el uso de una película que se forma sobre una superficie sólida, textil o malla. En este método, se pone en contacto con un coagulador una dispersión que comprende i) uno o más adhesivos y/o agregados coagulantes, principalmente en forma sólida, ii) uno o más polímeros, y iii) uno o más agentes tensioactivos. del agente tensioactivo de la dispersión. La presente invención también se refiere a un recubrimiento que se prepara usando el presente método. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para producir un recubrimiento elástico y un recubrimiento elástico

Campo de la invención

La presente invención se refiere a recubrimientos elásticos, a composiciones para su fabricación y al uso de los mismos. En particular, la presente invención se refiere a un método para producir un recubrimiento que es adecuado para impermeabilizarse al agua, según el preámbulo de la reivindicación 1. La presente invención también se refiere a un recubrimiento elástico, según el preámbulo de la reivindicación 15.

Descripción de la técnica relacionada

Se conocen numerosos recubrimientos y métodos de recubrimiento, muchos de los cuales son adecuados para impermeabilizarse al agua. En los métodos generalmente conocidos, la superficie que va a impermeabilizarse debe estar seca, porque la humedad o bien impide el endurecimiento del recubrimiento o bien reduce significativamente su adhesión. Esto dificulta, ralentiza o incluso imposibilita lograr impermeabilidad al agua en ubicaciones exteriores.

La mayoría de los métodos también implican el uso de disolventes y otras sustancias que se consideran perjudiciales. Cada vez más se considera que el uso de disolventes es un problema medioambiental y de seguridad industrial, que es por lo que su uso es limitado y, por tanto, se evita preferiblemente.

A este respecto, los documentos CA 2205668, US 2013131228, CN 103525307, CN 102965018, CN 103555203 y DE 2027606 representan la técnica anterior.

Además, ya se conocen algunos recubrimientos a base de agua. Estos se describen, por ejemplo, en las publicaciones de solicitud EP 0794018 A2 y EP 1544268 A1.

Las publicaciones CN 102965018, CN 103865392 y CN 107083190 dan a conocer composiciones de asfalto de caucho prácticamente similares que se usan específicamente para formar recubrimientos de asfalto.

A su vez, el documento WO 2005080519 describe una composición de recubrimiento a base de agua que comprende una emulsión de látex de caucho junto con una emulsión acrílica no autorreticulante.

Sin embargo, las propiedades de impermeabilidad al agua de estos recubrimientos a base de agua han demostrado ser inadecuadas: los rasgos característicos han sido, entre otros, desprendimiento, descascarillado y formación de grietas de los recubrimientos.

Sumario de la invención

Un propósito perseguido de la presente invención es reducir o incluso eliminar completamente los problemas mencionados anteriormente encontrados en la técnica.

En particular, el propósito de la presente invención es generar un método para fabricar recubrimientos elásticos novedosos.

Otro propósito de la presente invención es generar recubrimientos novedosos.

La presente invención se basa en el descubrimiento de que, mediante la adición de sólidos a una dispersión de polímero, que comprende un polímero dispersado en agua que, a su vez, está en forma de partículas de polímero, es posible generar una composición de polímero en la que las partículas de polímero dispersadas permanecen a una distancia unas de otras, distancia que es adecuada para la formación controlada de una película.

Una distancia que es adecuada para la formación de película se logra particularmente mediante la adición de sólidos, cuyo tamaño de partícula promedio es mayor que el tamaño de partícula de polímero, y que puede absorber al menos parcialmente estas partículas de polímero. Esto impide el apelmazamiento incontrolado de la dispersión, que de otro modo se produciría si las partículas de polímero se acercaran demasiado unas a otras. Por otro lado, las partículas que se alejan demasiado unas de otras no pueden formar una película uniforme, que es necesaria para generar un recubrimiento uniforme.

Acercando adecuadamente entre sí los componentes de la composición de polímero, se forman enlaces secundarios entre ellos, en cuyo caso la dispersión forma una película.

Una película de polímero puede generarse a partir de la dispersión según la presente invención acortando las distancias entre las partículas de polímero, por ejemplo, mediante la retirada de humedad, es decir, agua, entre las partículas. La fase líquida puede retirarse o bien de manera activa (elevando la temperatura o secado de otro modo) o bien normalmente de manera pasiva, es decir, permitiendo la evaporación del líquido o permitiendo su absorción por parte de las estructuras, o mediante una combinación de los mismos. Un agregado sólido y potencialmente solidificante forma una estructura tridimensional en la película impermeable al agua, estructura que actúa como estructura de soporte física y sobre cuya superficie se adhieren las partículas de polímero. De este modo, es posible formar un recubrimiento elástico adecuado para impermeabilizarse al agua en una superficie sólida, un material textil o una malla.

Más específicamente, el método según la presente invención se caracteriza por lo que se indica en la parte de caracterización de la reivindicación 1.

A su vez, el recubrimiento elástico según la presente invención se caracteriza por lo que se indica en la parte de caracterización de la reivindicación 15.

Pueden lograrse ventajas considerables con la presente invención. Por tanto, el método según la presente invención garantiza que la impermeabilidad al agua se adhiere bien a todas las superficies, incluso en casos en los que la superficie está húmeda antes del recubrimiento.

La dispersión usada en el método según la presente invención comprende una fase líquida en la que se dispersan otros componentes de la dispersión, tales como partículas de polímero.

Según una realización preferida de la presente invención, no se usan disolventes orgánicos en el método. En esta realización, la dispersión usada en el método está libre de disolventes orgánicos y es más preferiblemente a base de agua. Usar agua como fase líquida de la dispersión, junto con la no toxicidad y la seguridad operativa de las otras sustancias comprendidas en la receta, posibilita generar un recubrimiento ecológico y no tóxico.

La no toxicidad y la inocuidad medioambiental del producto según la presente invención también están respaldadas por el hecho de que, cuando se fabrica el producto, no se usan compuestos problemáticos, tales como isocianatos, compuestos fluorados o estireno que habitualmente se hallan en diversos recubrimientos. Por tanto, el uso de este método es seguro y favorable, porque no es necesario que el recubridor se proteja frente a los peligros de los disolventes orgánicos, tal como mediante el uso de una máscara de gases. Las superficies recubiertas también pueden usarse inmediatamente después de que se seque el recubrimiento, sin ventilación, y no existen peligros de salud y explosión provocados por la evaporación del disolvente, ni siquiera cuando están recubriéndose pequeños espacios cerrados. Por tanto, el uso de una dispersión libre de disolvente es muy seguro.

El recubrimiento generado se basa en una estructura reticulada reforzada formada por la dispersión, estructura que se basa en las interacciones químicas entre los componentes de la dispersión.

La capa de polímero que se genera ya es impermeable al agua cuando es una película delgada, pero, si es necesario, su grosor puede ser de varios centímetros.

Si se desea, también puede mejorarse la impermeabilidad a los gases de la película mediante la adición a la dispersión de un material absorbente inicialmente soluble que se solidifica durante la etapa de formación de película.

Aunque la película de polímero tiene buenas propiedades de impermeabilidad al agua e impermeabilidad a los gases, presenta una transpirabilidad y una permeabilidad al vapor de agua buenas.

A continuación en el presente documento, se describirán en más detalle realizaciones preferidas de la presente invención.

Realizaciones

El recubrimiento elástico adecuado para impermeabilizarse al agua puede producirse mediante el uso de la formación de una película en una superficie sólida, de tipo malla o porosa.

La presente invención se refiere a un método para producir, a partir de una dispersión de polímero, un recubrimiento elástico que es adecuado para impermeabilizarse al agua, mediante el uso de formación de película, sobre un sustrato sólido, de tipo malla o poroso, en el que, con el fin de recubrir el sustrato, se aplica una dispersión que comprende, dispersados en una fase líquida, i) uno o más agregados, que están en forma al menos principalmente sólida, ii) dos o más polímeros de acrilato, iii) uno o más agentes tensioactivos, y iv) uno o más coaguladores, sobre un sustrato, y se forma una película de la dispersión, no antes que durante el recubrimiento, mediante la retirada de la fase líquida a partir de la dispersión, en el que la dispersión comprende, mezclados entre sí, un primer polímero de acrilato que tiene un primer tamaño de partícula promedio de 0,25­ 1 μm y un segundo polímero de acrilato que tiene un segundo tamaño de partícula promedio de 0,01-0,2 |im, siendo la razón entre el primer y el segundo tamaños de partícula de 3:1-10:1, en el que los tamaños de partícula promedio se determinan mediante microscopio óptico o electrónico, basándose en dispersión de luz o mediante el uso de un dispositivo que funciona según el principio de Coulter.

En una realización, el método comprende usar un coagulador que comprende un componente hidrófobo, mediante lo cual se impide la reticulación de la dispersión hasta que la dispersión se lleva a una presión tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación.

En una realización del método, el líquido de recubrimiento se lleva, cuando se pulveriza, a una presión que es de 100-600 bar, preferiblemente de 200-500 bar.

En una realización del método, la reticulación de la dispersión se impide mediante el uso de un componente hidrófobo contenido en la dispersión, hasta que la fase líquida de la dispersión, preferiblemente el agua, se evapora o reduce de otro modo durante el recubrimiento hasta un grado tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación.

En una realización del método, la dispersión se reticula mediante el uso de un agente coagulante.

En una realización del método, el coagulador comprende dióxido de silicio hidrófobo.

En una realización del método, el agregado o agregados adhesivos, que están contenidos en la dispersión, comprenden un compuesto o compuestos de hierro y/o aluminio, tales como óxido de hierro, óxido de aluminio o hidróxido de aluminio, o una mezcla de los mismos.

En una realización del método, la razón en peso de los compuestos particulados de aluminio y hierro, que están contenidos en la dispersión, está en el intervalo de 1:99-1:1, por ejemplo, de 1:50-1:2, preferiblemente de 1:9-1:3, en el agregado.

En una realización del método, la dispersión se aplica sobre la superficie, el material textil o la malla que va a recubrirse, mediante cepillado, en cuyo caso, según el presente método a) se forma una mezcla acuosa de dispersión de polímero a partir de al menos dos dispersiones de polímero que tienen tamaños de partícula diferentes, b) a la mezcla de dispersión de polímero formada en la etapa a) se le añade una mezcla de materia sólida, que comprende un compuesto o compuestos de hierro y/o aluminio, y un coagulador, c) la mezcla de dispersión de polímero así generada se homogeneiza mediante agitación, con el fin de generar el líquido de recubrimiento, y d) el líquido de recubrimiento generado en la etapa c) se aplica sobre la superficie que va a recubrirse mediante cepillado. En esta realización, puede prepararse un líquido de recubrimiento cuyo contenido de materia seca es de al menos el 55 % en peso, lo más adecuadamente del 60-75 % en peso, calculado a partir del peso del líquido.

En una realización del método, la mezcla de polímero se aplica mediante el uso de pulverización a alta presión, comprendiendo el método a) formar una dispersión de polímero a base de agua de al menos dos dispersiones de polímero que tienen tamaños de partícula diferentes, b) añadir a la mezcla de dispersión de polímero formada en la etapa a) una mezcla de materia sólida, que comprende un compuesto o compuestos de hierro y/o aluminio, y un coagulador, y c) aplicar el líquido de recubrimiento proporcionado en la etapa b) sobre la superficie, el material textil o la malla que va a recubrirse mediante el uso de pulverización a alta presión. En esta realización, puede prepararse un líquido de recubrimiento cuyo contenido de materia seca es de aproximadamente el 50-75 % en peso, lo más adecuadamente del 55-70 % en peso, por ejemplo, de aproximadamente el 58-65 % en peso, calculado a partir del peso del líquido.

En una realización del método, se lleva a cabo precipitación usando un material que comprende dióxido de silicio finamente dividido, en particular sílice pirógena.

En una realización del método, no se usan disolventes orgánicos en el presente método.

La presente invención también se refiere a un recubrimiento elástico que se prepara mediante el uso de cualquiera de los métodos según la realización anterior.

En una realización, la dispersión comprende generalmente

i) una o más materias sólidas en forma al menos principalmente sólida, también denominadas a continuación en el presente documento agregado,

ii) dos o más polímeros de acrilato, y

iii) uno o más agentes tensioactivos, y

iv) uno o más coaguladores.

Además, la dispersión también comprende un medio, es decir, un líquido en el que se dispersan los componentes descritos.

En una realización, un poliacrilato a base de agua presente usado en la dispersión comprende

a. una dispersión de polímero que tiene partículas de diferentes tamaños o que tiene una amplia distribución de tamaño de partícula multimodal,

b. un compuesto metálico dispersado tal como una sal metálica, un óxido metálico o un sulfato metálico, o iones metálicos, y

c. componentes que facilitan la reticulación de polímeros, tales como óxido de aluminio, dióxido de silicio, o combinaciones de los mismos.

Además de estos componentes a-c, la dispersión incluye normalmente un agente dispersante tal como un agente tensioactivo.

Al homogeneizar la mezcla, se logra una dispersión de polímero homogeneizada estable.

Se logra una capa de polímero, tal como un recubrimiento o una película, a partir de la dispersión de polímero. La dispersión de polímero se aplica sobre un sustrato, tal como un sustrato sólido, de tipo malla o poroso, y se forma una película de la dispersión mediante la retirada de la fase líquida a partir de la dispersión.

En particular, las dispersiones descritas pueden formar una película reforzada basándose en una estructura reticulada molecular, usando la interacción química de los componentes reticulantes mencionados en las realizaciones i, ii y iv y a a c, respectivamente.

Lo más adecuadamente, no antes que durante el recubrimiento, el agente tensioactivo de la dispersión se pone en contacto con el coagulador. Lo más adecuadamente, en este caso hay una parte hidrófoba en el coagulador. Por tanto, a partir de la dispersión es posible reticular una película de polímero en un sustrato, durante el procedimiento de recubrimiento.

En una realización preferida, la parte hidrófoba del coagulador impide que la dispersión genere la reticulación del polímero, hasta que la dispersión se lleva a una presión tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la precipitación. En otra realización preferida, que también puede combinarse con la previa, el uso de un componente hidrófobo posibilita impedir que la dispersión genere la reticulación del polímero, hasta que un porcentaje suficientemente grande se retire a partir de la fase líquida, preferiblemente el agua, como para que el componente hidrófobo del coagulador ya no pueda impedir la reticulación. La fase líquida puede retirarse, por ejemplo, mediante evaporación o mediante absorción de la fase líquida en materiales que rodean la superficie que va a recubrirse, tales como los materiales de superficie que delimitan la superficie.

Por consiguiente, un aspecto es que la película de polímero puede formarse a partir de la dispersión sobre el sustrato no antes que durante el recubrimiento, cuando las distancias entre partículas de la dispersión se vuelven favorables para la formación de película. Lo más adecuadamente, esto se lleva a cabo mediante la retirada de líquido a partir de la dispersión.

“Dispersión de polímero” o “dispersión”, respectivamente, se refiere en el presente contexto a una composición en la que el polímero o polímeros están presentes dispersados en el medio. Las dispersiones de polímero también comprenden otros componentes finamente divididos dispersados. Lo más adecuadamente, los tamaños de partícula de todos los componentes dispersados son menores de 10 micrómetros, especialmente menores de 5 micrómetros. En este contexto, el término “dispersión” también incluye otras composiciones en las que se dispersan componentes líquidos o sólidos en la fase continua.

En una realización preferida, la dispersión proporciona una estructura reticulada de polímero que es un elastómero viscoelástico, que puede demostrarse, por ejemplo, mediante un ensayo de tiempo hasta la rotura. Cuando la composición forma una película elástica, la estructura reticulada se forma mediante enlaces químicos entre las sustancias, preferiblemente a través de interacciones químicas débiles, tales como enlaces iónicos, enlaces de coordinación, interacciones dipolo-dipolo o enlaces de Van der Waals.

La composición puede ser un ionómero por naturaleza.

En una realización, la dispersión incluye un copolímero, que consiste en al menos dos tipos diferentes de monómero de acrilato.

La fase líquida de la dispersión, es decir, el “medio de dispersión”, está compuesta preferiblemente por agua. Más preferiblemente, la dispersión está esencialmente libre de disolventes orgánicos volátiles. Por tanto, el porcentaje de agua es de al menos el 95 %, lo más adecuadamente de al menos el 97 %, del volumen de líquido de todo el medio de dispersión.

En una realización, se obtiene una dispersión, que comprende dos o más homopolímeros o copolímeros con tamaños de partícula diferentes, mezclando entre sí dos o más dispersiones de polímero diferentes y distintas. Las dispersiones de polímero que van a mezclarse pueden diferir entre sí con el fin de que comprendan polímeros diferentes, de que su composición monomérica difiera entre sí, o con el fin de que sus distribuciones de tamaño de partícula difieran entre sí. La distribución de tamaño de partícula de la dispersión generada puede ser, por ejemplo, una distribución multimodal, tal como una distribución bimodal, y puede comprender uno o más, especialmente dos o más, polímeros.

En el presente contexto, el término distribución de tamaño de partícula “multimodal” incluye tanto el caso en el que un mismo polímero tiene una distribución de tamaño de partícula con varios picos y como el caso en el que dos polímeros tienen distribuciones de tamaño de partícula cuyos picos difieren entre sí. En este concepto también se incluye una distribución amplia de un solo pico.

En una realización, el tamaño de partícula de la dispersión de polímero tiene un índice de polidispersidad de más de 1,5, especialmente de más de 2.

Lo más adecuadamente, el polímero usado en la dispersión comprende grupos reactivos, tales como grupos ácido carboxílico o generalmente funcionalidad ácido acrílico o grupos vinilo, tales como ésteres vinílicos, que permiten que el recubrimiento generado se adhiera a diferentes superficies de sustrato. Cuando se elige un polímero o polímeros apropiados, es posible afectar a las propiedades del recubrimiento y personalizar el recubrimiento para ajustarse a diferentes aplicaciones. Por tanto, la elección de polímeros afecta, por ejemplo, a la interacción entre los polímeros en la dispersión, a la formación de la estructura reticulada y a la formación de enlaces con otros elementos añadidos, cuando se seca o endurece el recubrimiento o cuando se produce la formación de película.

La elección del polímero también determina otras propiedades deseadas del recubrimiento generado, tales como la resistencia a la intemperie, la impermeabilidad al agua, la resistencia química y la elasticidad. Normalmente, el recubrimiento o película generado a partir de la composición según la presente invención es muy resistente a la intemperie y químicamente resistente e inerte.

En este contexto, “polímero de acrilato” se refiere a polímeros y copolímeros preparados a partir de ácido acrílico o sus ésteres. Por tanto, en este caso, “polímeros de acrilato” también incluyen copolímeros de acrilato. Los polímeros de acrilato tienen una baja temperatura de transición vítrea, normalmente, como máximo, de 6 °C, especialmente de aproximadamente -36 °C a ±0 °C, y presentan buenas propiedades de adhesión.

En una realización, el polímero de acrilato o copolímero de acrilato comprende una o, de manera correspondiente, más de las unidades según la fórmula I

en la que

R1 y R2, independientemente uno de otro, representan hidrógeno, alquilo inferior, lineal o ramificado, arilo y alcarilo, que está opcionalmente sustituido, y

n es un número entero de desde 10 hasta 10.000, normalmente de aproximadamente 100 a 2500.

El monómero ácido del polímero de acrilato es normalmente ácido acrílico o ácido metacrílico y, además, los comonómeros usados pueden ser acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de metilo y estireno, o mezclas de los mismos. Además, pueden usarse ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico, y mezclas de los mismos.

Por medio de los sustituyentes alternantes de la fórmula I, es posible afectar a la formación de la dispersión de polímero, a la hidrofilia o, de manera correspondiente, a la hidrofobia, a la temperatura de transición vítrea del polímero y a las interacciones químicas, cuando se añaden otros componentes, tales como compuestos metálicos.

Los ejemplos del derivado de arilo incluyen fenilo y alcarilestireno.

Los ejemplos de polímeros de acrilato adecuados incluyen poli(acrilato de metilo) y copolímero de estirenoacrílico, y mezclas de los mismos.

El polímero también puede ser polivinilpirrolidona, poli(acetato de vinilo) o poli(alcohol vinílico), mezclados con un polímero de acrilato. La razón en masa del polímero acrílico y uno o más de otros polímeros es lo más adecuadamente de 10:90-99:1, especialmente de 20:80-95:5. También son posibles copolímeros diferentes. El polímero de dispersión actúa como matriz elástica del recubrimiento o película generado, matriz que se genera cuando se produce la reticulación del polímero. Esto se logra cuando se evapora la fase líquida entre las partículas o se retira de otro modo el agua a partir de la dispersión (por ejemplo, el agua puede absorberse en el sustrato). En este caso, el componente de polímero de la dispersión forma, a través del acontecimiento de formación de película, una capa, lo más adecuadamente una capa uniforme.

En una realización, el primer polímero, que tiene un tamaño de partícula mayor que el tamaño de partícula del otro polímero, actúa preferiblemente como matriz de la capa de polímero, tal como un recubrimiento o película, y refuerza las propiedades de resistencia del recubrimiento. El otro polímero, que tiene un tamaño de partícula más pequeño que el tamaño de partícula del primer polímero, densificará a su vez la estructura de la capa de polímero llenando los espacios vacíos entre las partículas más grandes. También forma la película más rápido que el polímero que tiene un tamaño de partícula más grande. Por tanto, la distribución de tamaño de partícula del polímero también puede afectar a la tasa de formación del recubrimiento.

Debido a que polímeros diferentes tienen propiedades de adhesión diferentes, la elección del polímero puede afectar a la gama de aplicaciones del producto generado mediante el método. La elección de polímeros también posibilita ajustar la hidrofilia y la hidrofobia del producto para diversas aplicaciones.

El primer polímero de mayor tamaño tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 0,25-1 μm, y el otro polímero de tamaño más pequeño tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 0,01-0,2 |im. El primer polímero comprende un polímero de acrilato, especialmente un copolímero de acrilato, que tiene un tamaño de partícula de polímero de aproximadamente 500±50 nm, y el otro polímero comprende un polímero de acrilato, especialmente un copolímero de acrilato, que tiene un tamaño de partícula de polímero de aproximadamente 100±10 nm.

Las razones en peso en la mezcla entre las fracciones molares del primer polímero y, de manera correspondiente, del otro polímero u otros polímeros puede ser, por ejemplo, de 1:100-100:1, lo más adecuadamente de aproximadamente 1:20-20:1, por ejemplo, de 1:5-5:1.

“Tamaño de partícula de polímero” significa un tamaño de partícula promedio que puede determinarse, por ejemplo, mediante microscopio óptico o electrónico, basándose en dispersión de luz, tal como basándose en dispersión de luz láser de ángulo múltiple (MALLS), o mediante el uso de un dispositivo que funciona según el principio de Coulter.

Los polímeros son polímeros de acrilato, que pueden usarse o que se usan como dispersiones, cuyo contenido de materia seca es de al menos el 30 % en peso o de al menos el 35 % en peso. Normalmente, las dispersiones de polímero de acrilato usadas tienen un contenido de materia seca de, como máximo, aproximadamente el 85 % en peso.

En una realización, el primer polímero puede usarse o se usa como dispersión, cuyo contenido de materia seca es de aproximadamente el 50-70 % en peso, por ejemplo, de aproximadamente el 55-65 % en peso.

En una realización, el otro polímero puede usarse o se usa como dispersión, cuyo contenido de materia seca es de aproximadamente el 30-50 % en peso, por ejemplo, de aproximadamente el 35-45 % en peso.

En una realización, se usan dispersiones de polímero alcalinas. Tales dispersiones de polímero están normalmente estabilizadas de manera aniónica. En esta realización, el valor de pH de las dispersiones de polímero es, por ejemplo, mayor de aproximadamente 7, especialmente mayor de aproximadamente 8, lo más adecuadamente mayor de aproximadamente 9. Sin embargo, el valor de las dispersiones de polímero es normalmente menor de aproximadamente 14.

En una realización, se usan dispersiones de polímero ácidas. Tales dispersiones de polímero están normalmente estabilizadas de manera catiónica. En esta realización, el valor de pH de las dispersiones de polímero es, por ejemplo, menor de aproximadamente 7, especialmente menor de aproximadamente 6,5, lo más adecuadamente menor de aproximadamente 6. Sin embargo, el valor de pH de las dispersiones de polímero es normalmente mayor de aproximadamente 1.

En una realización, cuando se usan dos o más dispersiones de polímero de material inicial que se mezclan entre sí para preparar la dispersión de polímero, ambas o la totalidad de las dispersiones de polímero de material inicial están estabilizadas o bien de manera aniónica o bien de manera catiónica.

El agente tensioactivo, es decir, el dispersante, puede mantener al polímero dispersado en la fase líquida durante la preparación y el almacenamiento de la composición.

Un dispersante de este tipo es normalmente un agente tensioactivo monomérico o polimérico. Las dispersiones de polímero están generalmente estabilizadas de manera aniónica, pero también pueden estar estabilizadas de manera catiónica.

Los ejemplos de agentes tensioactivos incluyen laurilsulfato de sodio y ácido alquilbencenosulfónico o sulfonato, tal como disulfonato de dodecildifenilóxido de sodio.

La cantidad del agente tensioactivo es generalmente de aproximadamente el 0,01-5 % de la cantidad de polímero.

En una realización, el agente tensioactivo no se añade por separado a la dispersión de polímero, sino que se usan una o más dispersiones de polímero como material inicial para la preparación de dispersión, en cuyo caso el polímero o polímeros se dispersan usando un emulsionante, es decir, un agente tensioactivo, en un medio tal como agua. En este caso, este medio también forma el medio de dispersión de la dispersión que va a prepararse.

En el presente contexto, “agregado” significa una sustancia que se añade en forma sólida y de manera preferible finamente dividida, por ejemplo, como polvo, gránulos o partículas, en una disolución de polímero. El agregado puede ser parcial o completamente soluble en la fase líquida, es decir, la fase acuosa, pero la mayor parte del agregado también puede estar en forma sólida en la dispersión.

El agregado es generalmente una sustancia inorgánica, lo más adecuadamente un compuesto de óxido o un compuesto de sulfato, tal como un óxido o sulfato metálico o semimetálico, o una mezcla de los mismos. Los metales incluyen aluminio, galio y estaño, y metales de transición tales como hierro, cobre, cinc, cromo, vanadio, níquel, titanio y circonio. Los semimetales incluyen silicio, germanio y antimonio.

También es posible usar compuestos de hidróxido correspondientes que son o bien insolubles o bien escasamente solubles en agua.

Según una realización, al menos parte de las partículas de agregado tienen un tamaño promedio de 0,01-0,2 |im, especialmente de aproximadamente 0,02-0,15 |im. Lo más adecuadamente, al menos el 1 % en peso, en especial aproximadamente el 2,5-50 % en peso, del agregado consiste en tales partículas.

Según una realización, al menos algunas partículas de agregado son aquellas que tienen un tamaño promedio de 0,2-7,5 μm, especialmente de aproximadamente 0,5-5 μm, por ejemplo, de 1-3 |im. Lo más adecuadamente, al menos el 1 % en peso, en especial aproximadamente el 2,5-50 % en peso, del agregado consiste en tales partículas.

Según una realización, el agregado comprende un porcentaje de partículas, cuyo tamaño de partícula promedio es de 0,025-1 |im, en especial de aproximadamente 0,1-0,75 |im. El porcentaje de tales partículas del agregado es generalmente de al menos el 50 % en peso, en especial de aproximadamente el 60-99 % en peso.

En una realización, la cantidad de agregado que se incorpora en la composición es de aproximadamente el 1­ 25 % en peso, en especial de aproximadamente el 5-20 % en peso, por ejemplo, de aproximadamente el 7,5­ 16 % en peso, calculado a partir de la materia seca.

Elegir el tamaño de partícula puede afectar a la permeabilidad a los gases, es decir, la transpirabilidad, de la capa de polímero que se forma a partir de la dispersión. Un mayor número de poros que se generan entre partículas más grandes cuando está secando el material hace que la capa sea más transpirable.

El agregado puede disolverse parcialmente en la fase líquida de la dispersión, pero, durante la reticulación, el agregado normalmente regresa a un estado sólido insoluble. El estado del agregado puede verse afectado, por ejemplo, por el cambio del valor de pH o de la presión durante este procedimiento.

Según la presente invención, la dispersión puede comprender uno o más agregados. Según una realización preferida de la presente invención, el agregado contenido en la dispersión comprende uno o más compuestos de hierro o aluminio, o combinaciones de los mismos.

Según una realización más preferida, el agregado comprende una mezcla de compuestos de hierro y aluminio. Preferiblemente, ambos compuestos de hierro y aluminio son óxidos, o el compuesto de hierro es óxido de hierro y el compuesto de aluminio es hidróxido de aluminio.

Según una realización, el tamaño de partícula promedio de las partículas de compuesto de hierro comprendidas en el agregado está en el intervalo de 0,025-1 μm, preferiblemente en el intervalo de 0,1-0,5 μm, más preferiblemente en el intervalo de 0,15-0,3 |im, por ejemplo, 0,2 |im.

Preferiblemente, el porcentaje de partículas de compuesto de hierro en el agregado es del 50-99 % en peso, más preferiblemente del 75-98 % en peso.

Según una realización, el tamaño de partícula promedio de las partículas de compuesto de aluminio comprendidas en el agregado está en el intervalo de 0,01-0,2 |im, preferiblemente en el intervalo de 0,02-0,1 |im, por ejemplo, 0,06 |im.

Según otra realización, el tamaño de partícula promedio de las partículas de compuesto de aluminio comprendidas en el agregado está en el intervalo de 0,2-7,5 μm, preferiblemente en el intervalo de 0,5-5 |im, por ejemplo, 1-3 |im.

Preferiblemente, el porcentaje de partículas de compuesto de aluminio en el agregado es del 1-50 % en peso, más preferiblemente del 2-25 % en peso.

Según una realización, la razón en peso de compuestos particulados de aluminio y hierro en el agregado está en el intervalo de 1:99-1:1, por ejemplo, de 1:50-1:2, preferiblemente en el intervalo de 1:9-1:3.

El compuesto de hierro puede ser, por ejemplo, óxido ferroso, férrico o de hierro (II, III). Estos, en particular los mencionados en último lugar, proporcionan propiedades de adhesión al polímero que va a reticularse a partir de la dispersión.

El compuesto de aluminio puede ser, por ejemplo, óxido de aluminio o hidróxido de aluminio, tal como hidróxido de aluminio precipitado.

En una realización, el propósito del agregado es, después de la adición del coagulador y en forma insoluble en agua, o bien como tal o bien después de la disolución y posterior reprecipitación, actuar como superficie adhesiva interna entre los polímeros que se han coagulado para dar una forma insoluble, aumentando de ese modo la resistencia y la tenacidad del producto terminado.

En una realización, las partículas de agregado sólido comprendidas en la dispersión actúan como núcleos de precipitación de la dispersión, núcleos a los que se adhieren las partículas de polímero cuando el agente tensioactivo deja de tener efecto y/o se evapora la fase líquida entre las partículas.

En una realización, el agregado sólido actúa en la estructura como superficie de adhesión interna llenando los “volúmenes” entre las partículas de polímero, actuando de ese modo en el recubrimiento terminado para inhibir cualquier formación de grietas como resultado de la contracción, ya que forma una estructura de soporte interna tridimensional que reduce los cambios en el volumen del recubrimiento terminado. De este modo, el agregado puede actuar como inhibidor de la formación de grietas como resultado de la contracción. Al mismo tiempo, en la presente realización, el agregado actúa como densificador y potenciador de resistencia del producto.

En una realización, se ha hallado que, al aumentar la densidad de la película formada a partir de la dispersión, puede ralentizarse la descomposición de las superficies de hormigón que van a recubrirse. En particular, el recubrimiento posibilita ralentizar la carbonatación del hormigón. También es posible impedir o al menos ralentizar tal pérdida de resistencia del hormigón, que está provocada por un aumento en la porosidad del hormigón, que está provocado, por ejemplo, por la eliminación por lavado de los componentes solubles en agua del hormigón.

En una realización, se usa un agregado que se disuelve al menos parcialmente en la fase líquida de la dispersión. En este caso, la parte disuelta del agregado puede actuar como acelerador en la reacción de reticulación de las partículas de polímero y como astringente de las partículas de polímero. Esto es relevante para la interacción entre las partículas de polímero y las partículas de agregado.

El agregado generalmente mejora las propiedades del producto del recubrimiento o película formado a partir de la dispersión, por ejemplo, ralentizando la corrosión de las estructuras y superficies que van a protegerse mediante el recubrimiento o película y la descomposición de las superficies de hormigón.

En una realización, la reacción entre la parte disuelta del agregado y el agente tensioactivo también puede impedir la redisolución del agente tensioactivo o los agentes tensioactivos de la dispersión, una vez que ha tenido lugar la reticulación.

En una realización, el agregado comprende compuestos de hierro o aluminio, o mezclas de los mismos; normalmente, la parte disuelta del agregado comprende iones de hierro o aluminio cargados positivamente, o mezclas de los mismos. En especial, la parte disuelta comprende los iones Fe2+, Fe3+ o Al3+, o mezclas de los mismos.

En una realización, se usa óxido de hierro (Fe3O4) como agregado. Este ralentiza, por ejemplo, la corrosión de una superficie de acero que va a protegerse mediante un recubrimiento o película que va a formarse a partir de una dispersión.

En una realización, la parte disuelta del agregado puede formar enlaces secundarios con puntos que tienen cargas opuestas de los dipolos de las partículas de polímero, mediante el uso de fuerzas electrostáticas.

Al elegir el agregado o los agregados, es posible afectar de manera apropiada a las propiedades de la dispersión, a su velocidad de reticulación y a las propiedades del recubrimiento generado.

Para fomentar la formación de una película, se usa un coagulador, es decir, un “precipitante”, que proporciona una estructura que se reticula de manera controlada. Según una realización de la presente invención, se forma una película de la dispersión mediante la retirada de humedad, es decir, permitiendo que se seque la dispersión que se extiende para formar una capa.

El coagulador y el agente tensioactivo interaccionan de tal manera que la evaporación de la fase líquida de la dispersión, mientras se seca el recubrimiento, conduce a una situación en la que el agente tensioactivo ya no puede mantener separadas las partículas de polímero de la dispersión, basándose en fuerzas de repulsión eléctrica, y las partículas de polímero se reticulan y forman una estructura sólida en la que la matriz de polímero incluye partículas de agregado y partículas de coagulador.

Según una realización de la presente invención, la solidificación de la dispersión y la reticulación del polímero se impiden mediante el uso del componente hidrófobo comprendido en el coagulador, hasta que la fase líquida de la dispersión, preferiblemente el agua, se ha evaporado o, de manera correspondiente, absorbido en los materiales de superficie que delimitan la superficie sólida que va a recubrirse, hasta un grado tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación.

En una realización de la presente invención, la formación de una estructura reticulada a partir de la dispersión se impide mediante el componente hidrófobo del coagulador, hasta que la dispersión se lleva a una presión tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación. Esto puede lograrse, por ejemplo, pulverizando la dispersión con pulverización a alta presión.

Cuando se pulveriza con una presión mayor, disminuye el tamaño de gota de la pulverización y aumenta el contacto con el aire, lo que fomenta la retirada de agua.

En el método según la presente invención, en la dispersión puede usarse un coagulador o una mezcla de varios coaguladores. En particular, se usa un coagulador sólido finamente dividido o una mezcla de dos o más coaguladores sólidos finamente divididos.

Según una realización, el coagulador es un material que comprende dióxido de silicio tal como sílice pirógena. El dióxido de silicio puede usarse en forma hidrófila, en forma hidrófoba y como una mezcla de las mismas.

Según una realización, un coagulador tal como dióxido de silicio está en forma hidrófoba (también denominado a continuación en el presente documento “parte hidrófoba”). En una forma de este tipo, los grupos hidroxilo de la superficie de dióxido de silicio se reemplazan por grupos de hidrocarburo. Un ejemplo de un componente hidrófobo es sílice pirógena, que se trata con dimetildiclorosilano.

La parte hidrófoba está, por ejemplo, en forma coloidal.

La parte hidrófoba puede usarse para reducir o impedir completamente la reticulación del polímero de dispersión y para mejorar la adhesión entre las partículas de agregado y las partículas de polímero de dispersión durante y después del acontecimiento de reticulación.

La parte hidrófoba también puede usarse para ajustar la tasa de reticulación, ya que la parte hidrófoba del coagulador puede usarse para mantener separados los componentes implicados en la reacción de reticulación, hasta que se ha evaporado la cantidad requerida de fase líquida de dispersión o se ha cambiado la presión de la dispersión, desencadenando de ese modo el procedimiento de reticulación.

El dióxido de silicio hidrófobo contribuye a que el agregado permanezca dispersado.

El dióxido de silicio hidrófilo también puede ser sílice pirógena. El dióxido de silicio hidrófilo comprende grupos hidroxilo en su superficie y es normalmente absorbente de agua. El dióxido de silicio hidrófilo también afecta al valor de pH de la composición.

La razón en peso del dióxido de silicio hidrófobo y, de manera correspondiente, el hidrófilo es generalmente de 25:1-1:25, en especial de aproximadamente 10:1-1:10, por ejemplo, de aproximadamente 1:8.

La cantidad total del dióxido de silicio hidrófilo y el hidrófobo, como agente precipitante, es de aproximadamente el 1-6 % en peso de la materia seca.

Normalmente, el coagulador tal como dióxido de silicio está finamente dividido. En una realización, al menos un coagulador tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 5-100 nm, lo más adecuadamente de 10-25 nm.

La cantidad de coagulador es normalmente de aproximadamente el 0,01-10 % en peso, por ejemplo, del 0,1­ 7,5 % en peso, habitualmente del 1-5 % en peso, de la materia seca.

El coagulador hace que el recubrimiento o película generado tenga goteo reducido, mediante el uso de reticulación tixotrópica. Esta propiedad permite que el método según la presente invención también se usa para recubrir superficies verticales u orientadas hacia abajo, tales como las superficies interiores de techos. Además, el coagulador aumenta normalmente la resistencia en húmedo del recubrimiento o película generado.

La hidrofobia del coagulador también posibilita ajustar la tasa de secado del recubrimiento o película generado. Cuantos más componentes hidrófobos comprenda el coagulador, más rápido se secarán el recubrimiento y la membrana. La hidrofobia del coagulador también posibilita controlar el tamaño de poro del recubrimiento y la película. El tamaño de poro del recubrimiento y la película determina la “transpirabilidad” del recubrimiento, es decir, la sustancia que comprende componente hidrófobo impide la penetración de humedad en el recubrimiento o película y, a su vez, en el material que va a recubrirse, mientras que al mismo tiempo tiende a retirar la posible humedad a partir del material que va a recubrirse, sobre la superficie del recubrimiento o película, repeliendo la humedad.

En una realización, el componente hidrófobo impide la solidificación de la dispersión, hasta que la dispersión se lleva a una presión tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación del polímero.

La coagulación de la dispersión se impide, por ejemplo, mediante el componente hidrófobo comprendido en la dispersión, hasta que la fase líquida de la dispersión, preferiblemente el agua, se ha evaporado y/o absorbido en los materiales de superficie que delimitan la superficie sólida que va a recubrirse hasta un grado tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación.

La coagulación controlada y la propiedad de no goteo del recubrimiento también pueden llevarse a cabo con diversos ácidos, tales como ácido oxálico, ácido acético o ácido cítrico, y diversos otros agentes tixotrópicos. Sus cantidades son de aproximadamente el 0,1-10 % en peso de la materia seca. Estos materiales pueden usarse en lugar de, o en combinación con, dióxido de silicio.

La dispersión usada en el método según la presente invención también puede comprender diversos aditivos. Aditivos útiles son, entre otros, diversas microesferas que se usan como carga y/o regulador de rigidez, así como arena y cemento de alúmina como proveedores de resistencia adicional.

Preparación de la composición

Las composiciones descritas anteriormente se preparan mediante la adición, con agitación, del agregado a una dispersión de polímero, en las que el polímero se dispersa en un medio adecuado, tal como agua. La adición puede realizarse a temperatura ambiente.

La dispersión de polímero puede formarse mezclando dos o más dispersiones de polímero entre sí, siendo los tamaños de partícula promedio de los polímeros diferentes.

Lo más adecuadamente, el emulsionante no se añade por separado, sino que el material inicial es una dispersión de polímero en la que el polímero se dispersa por medio de un emulsionante. Sin embargo, es posible añadir más emulsionantes a la dispersión.

Después de la adición del agregado, también se añaden un coagulador o coaguladores, con agitación vigorosa, a la dispersión así generada.

Si es necesario, el contenido de materia seca de la composición puede ajustarse, después de la agitación, al nivel requerido de la aplicación.

Mientras se añaden el agregado y el precipitante, el valor de pH de la composición se mantiene por encima o, de manera correspondiente, por debajo del valor de límite del pH, al cual comienza a precipitar el polímeroagregado a partir de la dispersión. El valor de pH se determina mediante la emulsificación del polímero; las dispersiones de polímero usadas en el método están estabilizadas o bien de manera aniónica o bien de manera catiónica, tal como se describió anteriormente.

Según una realización, el valor de pH de la dispersión se mantiene, mientras se añaden las partículas de óxido metálico y el precipitante, a un valor que está por encima de 7, punto en el que los polímeros están estabilizados de manera aniónica.

Según una realización, el valor de pH de la dispersión se mantiene, mientras se añaden las partículas de óxido metálico y el precipitante, a un valor que está por debajo de 6,5, punto en el que los polímeros están estabilizados de manera aniónica.

En una realización, la presente dispersión de polímero comprende, por 100 partes en peso de material dispersado (es decir, 100 partes en peso de la materia seca de la dispersión):

- 70-90 partes en peso de polímero de acrilato,

- 5-15 partes en peso de partículas de agregado, y

- 0,1-5 partes en peso de coagulador o coaguladores.

Además, la dispersión comprende líquido como medio de dispersión, tal como agua, cuya cantidad se determina según el contenido de materia seca.

La dispersión de polímero según la presente invención es muy duradera. Normalmente, su tiempo de almacenamiento es de al menos 10 horas, en particular de al menos 24 horas, lo más adecuadamente de al menos 7 días, preferiblemente de al menos 30 días, por ejemplo, de 1,5-24 meses.

Formación del recubrimiento

Si la mezcla de dispersión de polímero se aplica mediante pulverización a alta presión, el método comprende preferiblemente al menos las siguientes etapas de:

a) formar, en particular, una mezcla de dispersión de polímero a base de agua de al menos dos dispersiones de polímero que tienen tamaños de partícula diferentes,

b) añadir una mezcla de materia sólida a la mezcla de dispersión de polímero formada en la etapa a), mezcla que comprende uno o más compuestos de hierro o aluminio, o una mezcla de los mismos, y un agente o agentes coagulantes,

c) homogeneizar la dispersión de polímero mediante agitación, con el fin de lograr el líquido de recubrimiento, y d) aplicar el líquido de recubrimiento generado en la etapa b) sobre el sustrato.

El producto puede aplicarse sobre un sustrato sólido, así como sobre un material textil o una malla, mediante pulverización a alta presión.

La formación de un recubrimiento mediante pulverización a alta presión ofrece muchos beneficios. La pulverización facilita tratar grandes áreas de superficie de manera relativamente rápida. Además, tratar superficies verticales u orientadas hacia abajo es relativamente fácil.

Normalmente, cuando se pulveriza el líquido de recubrimiento, se lleva a una presión de 100-600 bar, preferiblemente de 200-500 bar.

Según una realización de la presente invención, la dispersión se aplica a un sustrato sólido, así como a un material textil o una malla, mediante cepillado. Esta realización comprende preferiblemente al menos las siguientes etapas de:

a) formar una mezcla acuosa de dispersión de polímero de al menos dos dispersiones de polímero que tienen tamaños de partícula diferentes,

b) añadir una mezcla de materia sólida a la mezcla de dispersión de polímero formada en la etapa a), mezcla que comprende uno o más compuestos de hierro o aluminio, o una mezcla de los mismos, y uno o más agentes coagulantes (precipitantes), y

c) aplicar mediante cepillado el líquido de recubrimiento proporcionado en la etapa b) a la superficie que va a recubrirse.

Este método de aplicación es particularmente adecuado para tratar y recubrir áreas de superficie más pequeñas. Las dispersiones de polímero de los ejemplos descritos a continuación están dispersadas de manera aniónica, pero también pueden estar dispersadas de manera catiónica, en cuyo caso la neutralización tiene lugar por medio de una base, respectivamente.

Durante o después de la aplicación, el polímero dispersado se solidifica a partir de la dispersión con el fin de formar el recubrimiento mediante la formación de película. El coagulador que se usa para la reticulación del polímero de dispersión normalmente genera una formación de película controlada de la dispersión. En este caso, la formación de película tiene lugar, por ejemplo, cuando sale el agua o, especialmente en el caso de pulverización a alta presión, a presión.

El recubrimiento generado mediante el método según la presente invención es elástico, extensible y flexible y no se descascarilla ni agrieta. El recubrimiento conserva su elasticidad incluso a bajas temperaturas.

El recubrimiento generado mediante el método según la presente invención también es adecuado, de diferentes maneras, para unir materiales cuyas expansiones térmicas son diferentes. Con el recubrimiento es posible unir, por ejemplo, metal y madera.

El grosor del recubrimiento es generalmente de aproximadamente 0,1-50 mm, en especial de aproximadamente 0,5-25 mm.

Ejemplos

Ejemplo 1

Se prepararon cuatro composiciones mediante el uso del método descrito anteriormente.

En el método, en primer lugar, se mezcló una primera dispersión de copolímero de acrilato alcalina que tenía un tamaño de partícula de polímero de aproximadamente 500 nm y un contenido de materia seca de aproximadamente el 60 % en peso (dispersión I) con una segunda dispersión de copolímero acrílico alcalina que tenía un tamaño de partícula de polímero de aproximadamente 100 nm y un contenido de materia seca de aproximadamente el 40 % en peso (dispersión II).

Después de eso, se añadieron gradualmente óxido de hierro que porta hierro (II) finamente dividido y óxido de aluminio con agitación vigorosa. Finalmente, se añadieron sílice pirógena hidrófila y sílice pirógena hidrófoba en forma de polvo y, si era necesario, también la cantidad de agua necesaria para lograr el nivel deseado de materia seca, tras lo cual se homogeneizó la dispersión así obtenida.

Las tablas 1-4 muestran los porcentajes de las sustancias de las cuatro composiciones diferentes. En los ejemplos, se usan dispersiones mixtas de acrilato, que corresponden a las dispersiones I y II mencionadas anteriormente, dióxido de silicio hidrófobo que tenía un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 20 nm, dióxido de silicio hidrófilo que tenía un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 10 nm y óxido de hierro (II, III) que tenía un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 200 nm e hidróxido de aluminio que tenía un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 1,7 |im.

Tabla 1

Polímero 1 64,4 %

Polímero 2 23,9 %

Óxido de hierro 10,6 %

Dióxido de silicio hidrófobo 1,1 %

Contenido de materia seca 60,8 %

Tabla 2

Polímero 1 62,8 %

Polímero 2 15,5 %

Óxido de hierro 19,2 %

Dióxido de silicio hidrófobo 2,5 %

Contenido de materia seca 66,2 %

Tabla 3

Polímero 1 70,9 %

Polímero 2 15,6 %

Óxido de hierro 11,2 %

Hidróxido de aluminio 0,4 %

Dióxido de silicio hidrófobo 0,5 %

Dióxido de silicio hidrófilo 1,4 %

Contenido de materia seca 62,9 %

Tabla 4

Polímero 1 67,8 %

Polímero 2 17,0 %

Óxido de hierro 10,2 %

Hidróxido de aluminio 2,1 %

Dióxido de silicio hidrófobo 0,5 %

Dióxido de silicio hidrófilo 2,5 %

Contenido de materia seca 62,8 %

Ejemplo 2

Con las composiciones 3 y 4 según el ejemplo 1 se cepillaron placas de yeso de 13 mm de grosor, cuyo tamaño era de 500 mm x 600 mm, y, de manera correspondiente, losas de hormigón, cuyo tamaño era de 300 mm x 300 mm. La superficie de las losas de hormigón usadas en los ensayos se había sometido a chorreo con arena. Se llevaron a cabo las aplicaciones correspondientes mediante pulverización.

A partir de las muestras se determinaron las propiedades, los métodos de determinación, los resultados de medición; “Markatilojen vedeneristeiden ja pintajarjestelmien sertifiointiperusteet VTT SERT R003” (“Criterios de certificación para impermeabilización al agua en sala húmeda y sistemas de superficie VTT SERT R003”).

A partir de los resultados de medición fue posible concluir que el producto es impermeable al agua y, por tanto, actúa como agente impermeabilizante al agua.

La resistencia al vapor de agua, Z, del producto aplicado manualmente fue de 5,8 x 109 (m2 s Pa/kg) que tenía un grosor de capa promedio de 0,6 mm y del pulverizado de manera mecánica fue de 5,3 x 109 (m2 s Pa/kg) que tenía un grosor de capa de 0,3 mm.

Se midió que la reticulación de las grietas de la composición aplicada manualmente sobre el hormigón a temperatura ambiente era de 10,3 mm.

Fue posible afectar a las propiedades de elasticidad, dureza y resistencia del recubrimiento generado mediante cambios en el número de polímeros, la razón entre los diversos polímeros, la composición del agregado y el número de coaguladores.

Aplicabilidad industrial

El método de recubrimiento según la presente invención es excelentemente adecuado para superficies posicionadas en todos los planos, debido a su buena adhesión y rápida solidificación. Por tanto, el presente método puede usarse para recubrir estructuras tanto horizontales como verticales, incluso superficies interiores de techos.

La presente combinación de polímero-materia sólida presenta propiedades muy interesantes. Por tanto, pueden formarse una película y un recubrimiento que tienen una transpirabilidad y una permeabilidad al vapor de agua buenas. Debido a la buena adhesión del recubrimiento o película, también es posible que se adhiera a superficies húmedas o incluso mojadas. El recubrimiento o película también presenta buena elasticidad. Los ensayos de deformación por fluencia han demostrado que el material es un elastómero viscoelástico. Por tanto, tanto un recubrimiento como una película se adaptan, por ejemplo, a la superficie de un sustrato no uniforme. El recubrimiento generado mediante el método según la presente invención es muy adecuado como barrera frente a la humedad de estructuras, impermeabilización al agua y para la reparación de fugas de todos los tipos de estructuras. Puede usarse en diversos techos, fachadas, superficies de terraza, superficies de asfalto; cuencas y tanques; zapatas y cimentaciones; en baños, saunas y otras sales húmedas, tanto en la industria como en la construcción, así como en la construcción de terrenos, carreteras y puentes. Los techos que van a recubrirse pueden tener, por ejemplo, superficies de tableros de fibras recubiertas con fieltro, estaño o cemento. El presente método también es adecuado para recubrir materiales porosos o hacer que materiales porosos sean más densos.

El presente método también es adecuado para recubrir o compactar materiales de tipo malla y de tipo material textil. Por ejemplo, mediante el método de la presente invención pueden recubrirse y hacerse impermeables al agua preferiblemente bloques ligeros (Leca®), placas de yeso (Gyproc®), placas de fibras, lana mineral tal como lana de vidrio o de roca, materiales textiles de filtro o gasas. De este modo, es posible usar estos materiales en ubicaciones sometidas a humedad en las que previamente ha resultado imposible o desventajoso debido a la porosidad y capacidad de absorción de agua de los materiales.

No se pretende que la presente invención se limite sólo a las realizaciones mostradas a modo de ejemplo anteriormente, sino que, por el contrario, se pretende que se interprete de manera amplia dentro del alcance de protección determinado por las reivindicaciones descritas a continuación.

Publicaciones de referencia

Bibliografía de patentes

Documento CA 2205668

Documento US 2013131228

Documento CN 103525307

Documento CN 102965018

Documento CN 103555203

Documento DE 2027606

Documento EP 0794018

Documento EP 1544268

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Método para producir, a partir de una dispersión de polímero, un recubrimiento elástico que es adecuado para impermeabilizarse al agua, mediante el uso de formación de película, sobre un sustrato sólido, de tipo malla o poroso, caracterizado porque, con el fin de recubrir el sustrato, se aplica una dispersión que comprende, dispersados en una fase líquida,

i) uno o más agregados, que están en forma al menos principalmente sólida,

ii) dos o más polímeros de acrilato,

iii) uno o más agentes tensioactivos, y

iv) uno o más coaguladores,

sobre un sustrato, y se forma una película de la dispersión, no antes que durante el recubrimiento, mediante la retirada de la fase líquida a partir de la dispersión

en el que la dispersión comprende, mezclados entre sí, un primer polímero de acrilato que tiene un primer tamaño de partícula promedio de 0,25-1 μm y un segundo polímero de acrilato que tiene un segundo tamaño de partícula promedio de 0,01-0,2 μm, siendo la razón entre el primer y el segundo tamaños de partícula de 3:1-10:1,

en el que los tamaños de partícula promedio se determinan mediante microscopio óptico o electrónico, basándose en dispersión de luz o mediante el uso de un dispositivo que funciona según el principio de Coulter.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por el uso de un coagulador que comprende un componente hidrófobo, mediante lo cual se impide la reticulación de la dispersión hasta que la dispersión se lleva a una presión tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el líquido de recubrimiento se lleva, cuando se pulveriza, a una presión que es de 100-600 bar, preferiblemente de 200-500 bar.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la reticulación de la dispersión se impide mediante el uso de un componente hidrófobo contenido en la dispersión, hasta que la fase líquida de la dispersión, preferiblemente el agua, se evapora o reduce de otro modo durante el recubrimiento hasta un grado tal que el componente hidrófobo ya no puede impedir la reticulación.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la dispersión se reticula mediante el uso de un agente coagulante.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el coagulador comprende dióxido de silicio hidrófobo.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agregado o agregados adhesivos, que están contenidos en la dispersión, comprenden un compuesto o compuestos de hierro y/o aluminio, tales como óxido de hierro, óxido de aluminio o hidróxido de aluminio, o una mezcla de los mismos.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la razón en peso de los compuestos particulados de aluminio y hierro, que están contenidos en la dispersión, está en el intervalo de 1:99-1:1, por ejemplo, de 1:50-1:2, preferiblemente de 1:9-1:3, en el agregado.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dispersión se aplica sobre la superficie, el material textil o la malla que va a recubrirse, mediante cepillado, en cuyo caso, según el presente método

a) se forma una mezcla acuosa de dispersión de polímero a partir de al menos dos dispersiones de polímero que tienen tamaños de partícula diferentes,

b) a la mezcla de dispersión de polímero formada en la etapa a) se le añade una mezcla de materia sólida, que comprende un compuesto o compuestos de hierro y/o aluminio, y un coagulador,

c) la mezcla de dispersión de polímero así generada se homogeneiza mediante agitación, con el fin de generar el líquido de recubrimiento, y

d) el líquido de recubrimiento generado en la etapa c) se aplica sobre la superficie que va a recubrirse mediante cepillado.

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque se prepara un líquido de recubrimiento, cuyo contenido de materia seca es de al menos el 55 % en peso, lo más adecuadamente del 60-75 % en peso, calculado a partir del peso del líquido.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la mezcla de polímero se aplica mediante el uso de pulverización a alta presión, comprendiendo el método

a) formar una dispersión de polímero a base de agua de al menos dos dispersiones de polímero que tienen tamaños de partícula diferentes,

b) añadir a la mezcla de dispersión de polímero formada en la etapa a) una mezcla de materia sólida, que comprende un compuesto o compuestos de hierro y/o aluminio, y un coagulador, y

c) aplicar el líquido de recubrimiento proporcionado en la etapa b) sobre la superficie, el material textil o la malla que va a recubrirse mediante el uso de pulverización a alta presión.

12. Método según la reivindicación 11, caracterizado porque se prepara un líquido de recubrimiento, cuyo contenido de materia seca es de aproximadamente el 50-75 % en peso, lo más adecuadamente del 55-70 % en peso, por ejemplo, de aproximadamente el 58-65 % en peso, calculado a partir del peso del líquido.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se lleva a cabo precipitación usando un material que comprende dióxido de silicio finamente dividido, en particular sílice pirógena.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque no se usan disolventes orgánicos en el presente método.

15. Recubrimiento elástico, caracterizado porque se prepara mediante el uso de cualquiera de los métodos según las reivindicaciones 1-14.