MX2007001744A - Alquidos a base de carbohidratos - Google Patents

Alquidos a base de carbohidratos

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MX2007001744A
MX2007001744A MX/A/2007/001744A MX2007001744A MX2007001744A MX 2007001744 A MX2007001744 A MX 2007001744A MX 2007001744 A MX2007001744 A MX 2007001744A MX 2007001744 A MX2007001744 A MX 2007001744A
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MX
Mexico
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carbohydrate
suspended
fatty acid
meth
esterified
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MX/A/2007/001744A
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Inventor
Richard F Tomko
Wayne T Hendking
Peter J Mackulin Jr
Jose Rullen R Siy
Charles S Glinski
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The Sherwinwilliams Company
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Abstract

Un carbohidrato esterificado que tiene residuos deácido graso suspendidos y grupos (met)acrilato suspendidos.

Description

ALQUIDOS A BASE DE CARBOHIDRATOS Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de patente de EE.UU. 60/600,976, presentada el 12 de agosto de 2004. Esta invención se relaciona con composiciones de alquidos que contienen carbohidratos esterificados . Los alquidos a base de carbohidratos tienen tanto residuos de ácido graso suspendidos como grupos (met ) acrilato suspendidos. Como se utiliza en la presente, el término "residuo de ácido graso" se refiere al grupo R' de un ácido graso R'-COOH o al derivado del ácido graso correspondiente. Por lo general, el grupo R' estará suspendido de la cadena principal por intermediación de un enlace de éster. El término " (met ) acrilato" se utiliza en la presente para referirse tanto al grupo funcional acrilato como metacrilato. Los alquidos pueden ser útiles en recubrimientos, tintas, adhesivos, plásticos y en otras aplicaciones. Los alquidos pueden utilizarse por si solos como el único compuesto formador de película o, en otras modalidades de esta invención, combinado con una variedad de diluyentes reactivos, monómeros, oligómeros o polímeros y curado con cualquier método aceptable, tal como por ejemplo, el curado oxidante a temperaturas ambiente o elevadas o el curado con mucha energía que usa luz visible, luz UV o radiación con haz de electrones o combinaciones de los mismos. En una aplicación útil, los alquidos descritos en la presente pueden producir recubrimientos de baja viscosidad que tienen excelentes propiedades de curado y de dureza cuando se aplican a un sustrato de una amplia variedad de sustratos, entre los que se incluyen los sustratos de madera.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con alquidos que tienen grupos (met ) acrilato suspendidos, el alquido contiene un carbohidrato esterificado, el porcentaje de esterificación del carbohidrato esterificado varia aproximadamente entre 20 y 100 por ciento o se hizo reaccionar de alguna otra manera, tomando como base la equivalencia total de hidroxilos del carbohidrato subyacente. En una modalidad, en la reacción con los ácidos grasos saturados o insaturados o con los derivados reactivos de éstos que tienen aproximadamente entre 6 y 30 átomos de carbono y, en general, de 6 a aproximadamente 18 átomos de carbono, se consume aproximadamente entre 3 y 97 por ciento, en promedio, de la equivalencia inicial de hidroxilos y, donde, en la reacción con los reactantes que tienen una entidad (met ) acrilato y una entidad reactiva, susceptible de esterificación o de otra reacción con el resto de los hidroxilos o con los grupos funcionales derivados y reactivos de los mismos, se consume, en promedio, aproximadamente entre 3 y 97 por ciento de la equivalencia inicial de hidroxilos . Como se utiliza en la presente, el término "carbohidratos" incluye de manera general, aunque no sin limitarse a, aldehidos polihidroxilo, cetonas polihidroxilo o compuestos que pueden hidrolizarse para formar los anteriores. Los carbohidratos naturales representativos incluyen azúcares, almidones y fibras como la celulosa. En algunas aplicaciones de la presente invención, los carbohidratos se seleccionan del grupo formado por monosacáridos , oligosacáridos y polisacáridos que tienen desde 2 hasta aproximadamente 15 unidades de sacárido por molécula. Como se utiliza en la presente, el término "carbohidratos" también incluye a las sustancias obtenidas de sacáridos o de otros carbohidratos mediante la reducción del grupo carbonilo, tales como los alditoles; mediante la oxidación de uno o más grupos terminales para obtener ácidos carboxilicos o mediante la sustitución de uno o más grupos hidroxilo con un átomo de hidrógeno, un grupo amino, un grupo tiol u otros grupos heteroatómicos , asi como los derivados reactivos de estos compuestos. Aunque los alcoholes de azúcar no son carbohidratos en sentido estricto, los alcoholes de azúcar naturales están tan estrechamente relacionados con los carbohidratos que también es factible utilizarlos en la presente y, para los fines de esta invención, se les incluye dentro del término "carbohidratos". Los alcoholes de azúcar que se encuentran más ampliamente distribuidos en la naturaleza y son adecuados para usarlos en la presente incluyen: sorbitol, manitol y galactitol. Los carbohidratos proporcionan una cadena principal efectiva para los alquidos de esta invención y tienen la ventaja de ser un recurso renovable, a diferencia de las materias primas derivadas del petróleo. En un modalidad, esta invención se relaciona con recubrimientos que contienen a los alquidos de esta invención, opcionalmente, combinados con otras composiciones de secado al aire, tales como los alquidos convencionales y/o, en forma opcional, combinados con compuestos con insaturación etilénica, mismos que pueden copolimerizarse con el alquido que tiene al grupo funcional (met ) acrilato . Los alquidos de esta invención pueden, si se desea, curarse utilizando múltiples mecanismos de curado, tales como por ejemplo, aquellos que implican tanto el secado oxidante como el curado con radicales libres o el de mucha energía o aquellos que implican el curado oxidante y la reticulación química o mediante el uso de cualquiera de estos métodos de curado por sí solos. En una modalidad, esta invención se relaciona con composiciones curables que contienen: (i) un alquido de carbohidrato esterificado que tiene un grupo funcional (met ) acrilato suspendido. (ii) de manera opcional, al menos otro reactante con insaturación etilénica que puede polimerizarse con radiación; y (iii) de manera opcional, al menos otro polímero de secado al aire, y (iv) de manera opcional, al menos un agente de reticulación química que puede reaccionar con el alquido, y (v) al menos un catalizador o iniciador para iniciar el curado. Los recubrimientos pueden aplicarse a cualquier sustrato y, posteriormente, curarse mediante la utilización de cualquier método adecuado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los alquidos de esta invención tienen tanto residuos de ácido graso suspendidos como grupos (met ) acrilato suspendidos. Los alquidos pueden prepararse de manera conveniente mediante la reacción de un carbohidrato, o de un derivado reactivo del mismo, con: (i) ácidos grasos o derivados de los mismos y también con (ii) reactantes que tienen al menos una entidad (met ) acrilato y al menos una entidad que puede reaccionar con el carbohidrato o con el derivado reactivo de éste. 1. Carbohidratos Las materias primas de carbohidratos útiles para los alquidos de esta invención incluyen carbohidratos que tienen un grupo hidroxilo o un derivado reactivo del mismo, tal como por ejemplo, un éster de acilo inferior o un grupo ácido. Con la expresión "derivados reactivos de los mismos" se hace referencia a un derivado del carbohidrato donde al menos algunos de los grupos hidroxilo han sido sustituidos por otros grupos que pueden reaccionar con los grupos hidroxilo, éster, epoxi o ácido. Estos grupos reactivos en el carbohidrato incluirían a los grupos éster, en especial, a los grupos éster de acilo inferior y a los grupos ácido. Por ejemplo, algunos de los grupos hidroxilo del carbohidrato pueden convertirse en ésteres de acilo inferior mediante la reacción de alcoholisis con un éster tal como acetato de metilo o convertirse en grupos ácido mediante la reacción con un anhídrido tal como anhídrido succínico. Los carbohidratos útiles incluyen monosacáridos, por ejemplo: mañosa, galactosa, arabinosa, xilosa, ribosa, apioja, rhamnosa, psicosa, fructosa, sorbosa, tagitosa, ribulosa, xilulosa y eritirulosa. Los oligosacáridos cuyo uso es adecuado en la presente incluyen, por ejemplo: maltosa, kojibiosa, nigerosa, celobiosa, lactosa, melibiosa, gentiobiosa, turanosa, rutinosa, trehalosa, sacarosa y rafinosa. Los polisacáridos cuyo uso es adecuado en la presente incluyen, por ejemplo: amilasa, glucógeno, celulosa, quitina, inulina, agarosa, zilanas, mañana y galactanas. Si se desea, a las materias primas de carbohidrato también se les puede extender la cadena por medio de reacciones, por ejemplo, con poliisocianatos o con di o poliésteres, con la finalidad de que aumenten su peso molecular. Debido al costo, la disponibilidad y otras consideraciones, la sacarosa es un carbohidrato que se usa con frecuencia. 2. Preparación de alquidos mediante la reacción con ácidos grasos y con derivados de éstos. Estos carbohidratos pueden hacerse reaccionar con ácidos grasos o con derivados de ácidos grasos, como se describe en la presente, para producir alquidos que tienen una cadena principal de carbohidrato, en la cual una parte de la equivalencia original de los hidroxilos del carbohidrato se ha esterificado o se ha hecho reaccionar de alguna otra manera con ácidos grasos insaturados o con derivados de ácido graso. Como se utiliza en la presente, la expresión "derivado de ácido graso" se refiere a un derivado reactivo de un ácido graso, tal como el cloruro del ácido, el anhídrido o el éster de éste, incluidos los aceites del ácido graso, tal como los triglicéridos . Las cadenas de ácido graso de los ácidos grasos o de los derivados de ácido graso pueden ser ramificadas, lineales, saturadas, insaturadas, estar hidrogenadas o no hidrogenadas o ser una mezcla de las mismas. En una modalidad se prefiere que al menos algunas de las cadenas de ácidos grasos sean aceites secantes insaturados o cadenas de aceite semisecante. En una modalidad, los ácidos grasos representativos útiles incluyen a los que contienen ácidos linoleico, linolénico y/o oleico. Los ácidos representativos incluyen ácido graso de soya, ácido graso de aceite de trementina, ácido graso de coco, ácido graso de cártamo, ácido graso de semilla de linaza, etc. Si se desea, los ácidos pueden convertirse en sus correspondientes derivados reactivos, tales como ésteres, cloruros ácidos o anhídridos ácidos. Los cloruros ácidos se preparan de manera conveniente mediante la reacción del ácido graso con un cloruro adecuado, tal como cloruro de tionilo. Los anhídridos de ácido graso pueden prepararse usando métodos bien conocidos en la técnica, tales como la reacción del ácido correspondiente con un agente deshidratante, tal como el anhídrido acético. Los aceites grasos adecuados incluyen: aceite de girasol, aceite de cañóla, aceite de ricino deshidratado, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de pescado, aceite de linaza, aceite de oiticica, aceite de soya, aceite de tung, aceite de trementina, aceite de ricino, aceite de palma, aceite de cártamo, mezclas de los mismos, etc. En general, los alquidos pueden producirse por la reacción entre el carbohidrato y el ácido graso, el anhídrido del ácido graso, el éster o el aceite del ácido graso, utilizando cualquier método que se conozca en la técnica para producir el grado de reacción deseado de los grupos hidroxilo del carbohidrato subyacente. Por ejemplo, la patente de EE.UU. Núm. 5,231,199 enseña la síntesis de alquidos basados en carbohidratos con un éster de alquilo inferior de ácido graso, en general, un metiléster de ácido graso, en presencia de un catalizador de transesterificación, tal como por ejemplo, un hidróxido o carbonato de metal alcalino, de preferencia, en presencia de un agente de separación, tal como hexano o un gas inerte. En las patentes de EE.UU. Núm. 3,963,699, 4,517,360 y 4,518,772 se describen otros procesos para producir alquidos semejantes. La patente de EE.UU. Núm. 5,158,796 hace referencia a la patente de EE.UU. Núm. 2,831,854 y describe alquidos de carbohidratos en los cuales la mayoría de sus grupos hidroxilo y, de preferencia, al menos el 80% de éstos están esterificados con ácidos grasos por mecanismos de reacción tales como la transesterificación del carbohidrato con ésteres de metilo, etilo o glicerol de ácido graso, utilizando diversos catalizadores; por acilación del carbohidrato con un cloruro de ácido graso o por acilación con el propio ácido graso. En general, la reacción para producir alquidos a base de carbohidratos puede efectuarse sin diluir o en un disolvente adecuado, que incluye a los disolventes exentos o en presencia de un diluyente . En la solicitud publicada de patente de EE.UU. 2002/0143137 Al de Howle et al. se describe otro método útil para preparar los alquidos, el cual incluye la reacción de polioles, tales como los sacáridos, con ésteres de ácido graso en presencia de un catalizador básico, seguido por la separación de cualquier exceso remanente del éster de ácido graso una vez que se ha alcanzado el grado de transesterificación ( alcoholisis ) deseado. El grado de esterificación deseado puede controlarse al ajustar el exceso del éster de ácido graso y al supervisar el tiempo y el grado de reacción, de tal modo que no todos los grupos hidroxilo disponibles se conviertan en ésteres. En la patente de EE.UU. 2003/0229224 Al de Schaefer et al. se presenta otro método útil para preparar alquidos de ácido graso que conservan grupos hidroxilo después de la esterificación . En este proceso, se mezclan un poliéster de polio de ácido graso muy esterificado y un poliol un poco menos esterificado (o sin esterificar) con la finalidad de producir un primer producto de reacción que tiene un grado promedio de esterificación menor que el del material original muy esterificado, después le sigue una reacción con un poco más de poliol para reducir todavía más el nivel promedio de esterificación por molécula de carbohidrato. Para los fines de esta invención, el ácido graso o el derivado de ácido graso pueden hacerse reaccionar con el carbohidrato en una cantidad tal que, en promedio, convierta de 3% a 97% de los grupos hidroxilo del carbohidrato. Los alquidos basados en carbohidrato modificado con ácido graso disponible en el comercio incluyen los productos Sefose® producidos por Procter and Gamble . Si se desea, la cadena del alquido basado en carbohidratos podría extenderse con la finalidad de aumentar su peso molecular. Dicha extensión de cadena puede realizarse con facilidad mediante la reacción con un material que tiene dos grupos funcionales (material difuncional ) , el cual puede reaccionar con los grupos suspendidos del carbohidrato o del alquido basado en carbohidratos. La extensión de cadena puede realizarse antes o después de la reacción del carbohidrato con el ácido graso o antes o después de la reacción que incorpora la función (met ) acrílica . Por ejemplo, si el carbohidrato o el alquido tienen grupos remanentes de hidrógeno activo, tales como grupos hidroxilo, la extensión de la cadena puede realizarse mediante la reacción con un poliisocianato o un diisocianato, opcionalmente, en presencia de un catalizador adecuado, tal como una amina terciaria o un compuesto metálico como el dilaurato de dibutilestaño . Los diisocianatos representativos incluyen diisocianato de isoforona, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de 1, 4-naftaleno y diisocianatos de 2,4 o 2,6-tolueno. En forma alternativa, también podrían utilizarse los ácidos difuncionales o polifuncionales, es decir, aquellos que contienen dos o muchos grupos funcionales, tales como Silres® SY231 o Dow Corning 3037 o Z6018 o trimetoxisilano de mercaptopropilo (silicona A-189 de General Electric) . Si el carbohidrato tiene grupos éster suspendidos, tales como los ésteres de acilo inferior, la extensión de la cadena puede realizarse, en forma representativa, mediante la transesterificación con un diéster. El agente de extensión de cadena debe añadirse solamente en la cantidad que sea la adecuada para obtener el peso molecular deseado. En aquellas aplicaciones en las que se necesite una baja viscosidad y un alto contenido de sólidos, de preferencia, el peso molecular promedio final en número de la cadena extendida sería, por lo general, menor de aproximadamente 5,000. 3. Reactantes que tienen una entidad (met) acrilica y una entidad que puede reaccionar con el carbohidrato En la técnica son bien conocidos los reactantes que tienen al menos una entidad (met ) acrilica y al menos una entidad que puede reaccionar con el carbohidrato o con el derivado reactivo de éste y, en general, son derivados del ácido acrilico o metacrilico. Las entidades que pueden reaccionar con el carbohidrato o con los derivados reactivos de éste tienen entidades tales que contienen grupos carboxilo, hidroxilo, isocianato, silano o epoxi . Los reactantes representativos incluyen: ácido acrilico, ácido metacrilico y (met ) acrilatos de alcoholes monohidricos y derivados similares del ácido (met ) acrilico, tales como el metacrilato de metilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de n-butilo y metacrilato de laurilo. También son prácticos el anhídrido acrilico, el anhídrido metacrilico y los cloruros ácidos de ácidos de base acrilica o metacrílica. Los monómeros útiles que tienen grupos funcionales de isocianato contienen (met ) acrilatos de isocianatoetilo e isocianatopropilo e isocianato de 2 , 21 -dimetil-1 , 3-isopropenilbencilo (al que también se le conoce como isocianato de dimetilmeta-isopropenilbencilo) . Los monómeros útiles que tienen grupos funcionales epoxi contienen (met ) acrilatos de glicidilo. Los monómeros útiles que tienen grupos funcionales hidroxilo contienen acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxipropilo, metacrilato de 4-hidroxibutilo, metacrilato de 2-hidroxipropilo, acrilato de 3-hidroxibutilo, acrilato de 4-hidroxipentilo, metacrilato de 3-hidroxibutilo, cloroacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de dietilenglicol , acrilato de tetraetilenglicol y aductos de caprolactona que contienen de 1 a 5 unidades de caprolactona, tales como el Tone® M100 (marca registrada de Dow Chemical para el aducto de caprolactona acrílica con grupo funcional hidroxilo, del cual se piensa es el producto de la reacción de 1 mol de acrilato de hidroxietilo y 2 moles de caprolactona) . Los materiales con grupo funcional (met) acrilato pueden hacerse reaccionar con el carbohidrato o con el alquido a base de carbohidrato usando cualquiera de los métodos ampliamente conocidos en la técnica. Por ejemplo, un carbohidrato con grupo funcional hidroxilo o un alquido a base de carbohidrato podrían hacerse reaccionar con la cantidad estequiométrica adecuada de cloruro del ácido metacrílico a temperaturas que normalmente llegan hasta los 50°C en presencia de una base tal como trietilamina . Al término de la reacción, la sal de trietilamina puede separarse mediante filtración para dejar el producto deseado. En un método alternativo, el anhídrido metacrílico puede mezclarse con el alquido o el carbohidrato en presencia de un catalizador adecuado y hacerse reaccionar a temperaturas que por lo general llegan aproximadamente hasta los 200°C, hasta que se obtenga el grado de reacción deseado. El ácido metacrilico obtenido como subproducto puede eliminarse durante la reacción utilizando un burbujeador de aire o podría eliminarse al vacío o, separarse en forma posterior utilizando cualquier método convencional, por ejemplo, utilizando un evaporador de película delgada o de película continua. En forma alternativa, el resto del monómero de ácido metacrilico, opcionalmente junto con otros monómeros copolimerizables , podrían polimerizarse para formar el alquido con grupos funcionales de metacrilato y crear un alquido modificado con acrílico mediante la polimerización de los monómeros y el alquido con grupos funcionales de metacrilato en presencia de un iniciador adecuado. Debido a que el orden de la reacción del ácido graso o del compuesto de metacrilato con el carbohidrato no es crítico, cualquiera de estas reacciones podría realizarse en primer lugar o, en forma alternativa, las dos podrían realizarse simultáneamente, tal como hacer reaccionar una mezcla adecuada de, por ejemplo, el éster de metilo de un ácido graso y un éster de alquilo inferior de un ácido (met ) acrílico con el carbohidrato que tiene el grupo funcional hidroxilo en condiciones de reacción de alcoholisis. Otro método útil para preparar los alquidos que tienen grupos funcionales de (met ) acrilato de esta invención es hacer reaccionar el carbohidrato que tiene el grupo funcional hidroxilo o el alquido basado en carbohidrato directamente con un (met ) acrilato que tiene un grupo funcional epoxi, tal como el metacrilato de glicidilo en presencia de un catalizador ácido o básico. En otro método representativo, el carbohidrato o el alquido basado en carbohidrato puede ser convertido en un compuesto con grupo funcional ácido mediante la reacción de los grupos hidroxilo con el anhídrido succínico para obtener el grupo funcional ácido y el material que tiene el grupo funcional ácido podría hacerse reaccionar, posteriormente, con metacrilato de glicidilo. Otro método es la transesterificación (alcoholisis) de los grupos hidroxilo remanentes en el alquido o del carbohidrato que tiene ésteres (met ) acrílicos de alquilo inferior. Estas reacciones de transesterificación pueden realizarse sin disolventes o en un disolvente adecuado, como por ejemplo, dimetilformamida o piridina. La mezcla de reacción se calienta a temperaturas hasta de 180°C aproximadamente y, por lo general, de aproximadamente 120°C a 150°C en presencia de un catalizador de transesterificación . La reacción se realiza, por lo general, en condiciones de reflujo y/o al vacio para eliminar los subproductos de bajo peso molecular y puede incluir un jabón o algún otro agente emulsificante o de compatibilidad. En otro método, se podría hacer reaccionar un exceso de diisocianato con los grupos hidroxilo del alquido o del carbohidrato y el producto del grupo funcional isocianato podría hacerse reaccionar con un material de (met ) acrilato que tiene grupos funcionales hidroxilo o amina. Otro método ilustrativo es la preparación del éster de acilo inferior del carbohidrato y su reacción con los ésteres de alquilo inferior de los ácidos grasos y los ésteres de metacrilato mediante una reacción de transesterificación . El método real para la preparación del producto alquídico final que tiene tanto residuos de ácido graso suspendidos como grupos funcionales de (met ) acrilato suspendidos no es crítico en esta invención. También son prácticas las mezclas de varios derivados de ácido graso y varias materias primas de (met ) acrilato . En algunas aplicaciones, es conveniente realizar la reacción del material de (met ) acrílico y el alquido o el carbohidrato en presencia de un inhibidor tal como una fenotiazina o un inhibidor fenólico tal como el BHT (que es comúnmente conocido como hidroxitolueno butilado) o Irganox® 1076 (octadecil-3-5-di-ter-butil4-hidroxihidrocinamato) con la finalidad de reducir al mínimo la polimerización prematura de los grupos (met) acrílico. El inhibidor también puede añadirse después de preparar el alquido que tiene grupos funcionales (met ) acrílico para prolongar su vida de anaquel. Para los fines de esta invención, el material que tiene grupos funcionales de (met ) acrilato puede hacerse reaccionar, en general, con el carbohidrato en una cantidad tal que convierta del 3% al 97% de los grupos hidroxilo iniciales del carbohidrato. La adición del grupo (met ) acrilato suspendido al alquido puede producir un alquido final que tiene mecanismos de curado adicionales, baja viscosidad y mejores propiedades de dureza y curado. En ciertas aplicaciones de bajo contenido de VOC, con frecuencia es útil producir los alquidos de esta invención de modo tal que tengan una viscosidad, a 99% de NVM, menor de 10,000 centipoises y, con frecuencia, menor de 5,000 centipoises, cuando se mide a 25°C usando un viscosímetro Brookfield con husillo LVT #3 a 30 r.p.m. La muy baja viscosidad de estos alquidos los vuelve especialmente útiles como reactivos diluyentes y/o polímeros formadores de película en recubrimientos y en otras aplicaciones. 4. Combinaciones de los alquidos (met) acrilicos con otros materiales . Los alquidos de esta invención son, de manera particular, versátiles debido a que su viscosidad es relativamente baja y debido a que tienen los dos grupos funcionales, el de ácido graso y el de (met ) acrilato, para el caso de la propiedad de curado, asi como otras propiedades de desempeño. Los alquidos pueden usarse solos o combinados con otros materiales para obtener una variedad de propiedades deseables. Para muchas aplicaciones, los alquidos de esta invención contendrán, por lo regular, al menos 5% y, normalmente, de 5 a 100% en peso de todos los materiales que contienen los componentes polimerizables formadores de película. En una modalidad, el alquido de esta invención contendrá aproximadamente entre 20% y 90% de los componentes polimerizables formadores de película de la combinación y, en otra modalidad, entre 30% y 70% de estos mismos componentes. Los demás materiales podrían ser otros polímeros tales como otros alquidos (entre los que se incluyen los alquidos de carbohidratos que no tienen grupos funcionales de (met ) acrílico suspendidos), poliésteres, epoxis, resinas de vinilo, compuestos fenólicos, compuestos fenólicos grasos, compuestos de acrílico, siliconas, poliuretanos , poliureas, poliolefinas , diluyentes reactivos, aceites naturales y mezclas de los mismos. Cuando se utilizan solos o combinados con otros polímeros formadores de película, los alquidos de esta invención también podrían combinarse con agentes de reticulación tales como los poliisocianatos , las melaminas, las ureas u otros de estos agentes de reticulación. Los alquidos de esta invención pueden utilizar uno o más de los múltiples mecanismos de curado entre los que se incluyen: la reticulación química, el curado oxidante, los curados iniciados con luz y los curados con mucha energía. Para el caso de los curados por secado al aire, los alquidos contendrán, por lo general, agentes secantes para acelerar el secado al aire. En la técnica son bien conocidos los agentes secantes típicos, entre los que se incluyen diversas sales de cobalto, zirconio, calcio, zinc, plomo, fierro, cerio, neodimio, aluminio y manganeso. Con frecuencia se utilizan agentes secantes de cobalto y es frecuente que se usen combinaciones de agentes secantes. Es frecuente que los agentes secantes sean octoatos o naftenatos y que se incorporen en una cantidad de 0.003 a 0.75%, con base en el peso de los materiales de secado al aire. Los recubrimientos pudieran ser de secado al aire a temperatura ambiente o de secado forzado a temperaturas que llegan hasta los 300 °F o más. Si se desea, en los sistemas de recubrimiento pueden incorporarse disolventes, aunque, debido al peso molecular relativamente bajo y a la baja viscosidad de los alquidos de esta invención, los requisitos del disolvente se reducirán en gran medida en comparación con muchos alquidos de la técnica anterior. Si se desea, estos disolventes adecuados incluyen: alcoholes minerales, cetonas, hidrocarburos aromáticos, ésteres, tales como acetato de t-butilo y Oxsol 100 (distribuido por Kowa America) . Debido a que los grupos funcionales (met ) acrilato, incorporados en los alquidos, pueden combinarse en forma conveniente con otros materiales polimerizables insaturados, tales como los monómeros, oligómeros o polímeros con insaturación etilénica, y curarse por exposición a los radicales libres, la luz visible, una gran cantidad de energía, tal como la luz ultravioleta o un haz de electrones, o mediante el uso de otros métodos. Cuando se utilizan en una combinación de este tipo, el alquido estará normalmente presente en un nivel de 5 a aproximadamente 100% en peso de todos los materiales polimerizables. Los monómeros representativos incluyen acrilato de 4-hidroxipentilo, metacrilato de dietilenglicol, acrilato de tetraetilenglicol, alcohol para-vinilbencílico, etc.; ésteres de los ácidos acrílico, metacrílico, crotónico, tíglico u otros ácidos insaturados, tales como: acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de etilhexilo, acrilato de amilo, acrilato de 3, 5, 5-trimetilhexilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de dimetilaminoetilo, metacrilato de isobornilo, metacrilato de t-butilo, gamma-metacriloxipropiltrimetoxi silano (Siliquest® A-174), tiglato de etilo, crotonato de metilo, crotonato de etilo; compuestos de vinilo, tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, isobutirato de vinilo, benzoato de vinilo, viniltolueno; materiales basados en poliestireno, tales como el estireno y el alfa-metilestireno; los compuestos de alilo, tales como el glicidil éter de alilo, acetato de alilo y el benzoato de alilo; y otros monómeros insaturados copolimerizables, tales como el acetato de isopropenilo, el isobutirato de isopropenilo, el maleato de dimetilo y otros maleatos, monómeros poliinsaturados tales como los di-, tri- y poli- (met ) acrilatos , tales como por ejemplo, diacrilato de etilenglicol , diacrilato de 1,3-propilenglicol , diacrilato de 1 , -butanodiol , diacrilato de 1 , -ciclohexano, diacrilato de 1, 6-hexanodiol, diacrilato de neopentilglicol , diacrilato de 1 , 5-pentanodiol , diacrilato de 1, 8-octanodiol, triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de pentaeritritol , tetraacrilato de pentaeritritol, y pentaacrilato de dipentaeritritol , etc. También se pueden utilizar los oligómeros y los polímeros insaturados, tales como los poliésteres insaturados, y los metacrilatos poliméricos multifuncionales , tales como los poli (met ) acrilatos de uretano. Como se utiliza en la presente, el término "polímero formador de película" se refiere a cualquier material polimérico que pueda formar una película por curado o por evaporación de cualquier disolvente o portador . Si se desea un curado de gran energía, la polimerización de las composiciones curables puede realizarse utilizando, por ejemplo, luz visible, luz UV o haz de electrones, las cuales contienen, por lo general, un iniciador de curado. En especial, se prefiere que la polimerización se realice mediante la exposición a la luz UV. Los iniciadores adecuados incluyen: óxidos de la acilfosfina, tales como el óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, el óxido de benzoildietoxifosfina y el óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildinaftilfosfina, el óxido de fenil-bis- (2, 4 , 6-trimetilbenzoil) fosfina, distribuido en forma comercial como IRGACURE® 819; la cetona de Michler; bencilo; 2-clorotioxantona ; 2 , 4-dietiltioxantona; 2,4-diisopropiltioxantona; 2-bencil-l-2- (dimetilamino) -1- (4- (4-morfolinil) fenil) -1-butanona, distribuida en forma comercial como IRGACURE® 369; la canforquinona y mezclas de los mismos. Entre otros iniciadores adicionales se incluyen: aciloina y sus derivados, tales como benzoina, metiléter de benzoina, etiléter de benzoina, isopropiléter de benzoina, distribuida en forma comercial como VICURE-30 por Stauffer Chemicals, isobutiléter de benzoina, distribuida en forma comercial como TRIGONAL-14 por Noury y metilbenzoina; dicetonas, tales como diacetilo; dicetonas aromáticas, tales como la antraquinona; fenonas, tales como la acetofenona, la 2 , 2 , 2-tribromo-l-feniletanona, 2,2-dietoxiacetofenona , 2, 2-metoxi-2-fenilacetofenona, distribuida en forma comercial como IRGACURE® 651 por Ciba Geigy, 2, 2, 2-tribromo-l- (2-nitrofenil ) -etanona, benzofenona y 4 , -bis- (dimetilamino) -benzofenona, 2-hidroxi-2-metil-l-fenil-propan-l-ona, distribuida en forma comercial como DAROCUR® 1173 por Ciba Geigy, hidroxiciclohexilfenilcetona , distribuida en forma comercial como IRGACURE® 184 por Ciba Geigy, 2-metil-l- (4-metiltio) fenil) -2-morfolino-propanona-1, distribuida en forma comercial como IRGACURE® 907 por Ciba Geigy, 2 , 2-dicloro-l- ( 4-fenoxifenil ) -etanona, distribuida en forma comercial como SANDORAY-1000 por Sandoz, benzofenona arilcetona clorada, distribuida en forma comercial como FI-4 por Eastman Kodak y a-isobutil-a— fenilacetofenona , distribuida en forma comercial como VICURE-10 por Stauffer Chemicals. Los iniciadores de luz visible incluyen bencilo, benzoina, metiléter benzoina, DL- canforquinona (CQ) , bencildicetonas y óxidos de acilfosfina . También se pueden utilizar los iniciadores de peróxido, tales como los hidroperóxidos, los peróxidos de acilo, los cetoperóxidos , los peróxidos de dialquilo, los peroxiésteres y los peroxicetales, de los cuales, algunos ejemplos selectos incluyen: hidroperóxido de eumeno, peróxido de metiletilcetona , peróxido de acetalcetona, perbenzoato de terbutilo, peróxido de dicumilo, peróxido de benzoilo, peróxido de ciclohexanol o peróxido de metilisobutilcetona y combinaciones de éstos. También podrían utilizarse los compuestos azo, tales como el azobisisobutironitrilo o el 2-t-butilazo-2-cianobutano . Los iniciadores de peróxido podrían activarse por medio de calor, radiación u oxidación-reducción. La cantidad total de iniciador presente en la composición de recubrimiento curable varía, en general, en el intervalo de aproximadamente 0.05-10% en peso de la composición total, de preferencia, de aproximadamente entre 0.2% y 7%. Si se desea, el curado de gran energía de los recubrimientos de esta invención se realiza exponiéndolos el tiempo suficiente a la radiación con la finalidad de obtener el grado de curado deseado. El curado se efectúa exponiendo el recubrimiento a las fuentes de radiación adecuadas, tales como luz visible, lámparas de mercurio, lámparas de xenón, lámparas de argón, lámparas de halogenuro, haces de electrones o a otros dispositivos que emitan radiación. Si se desea, los recubrimientos también pueden curarse al aire sólo con los fotoiniciadores . Los alquidos de esta invención también pueden prepararse de manera que incluyan aditivos que no afecten negativamente el curado del recubrimiento. Pueden utilizarse cantidades adecuadas de pigmentos, disolventes, tixótropos, aditivos para el control del flujo, diluyentes, agentes de estabilización a la luz, tales como el Tinuvin® 5060, agentes ignifugantes, supresores de humo, aditivos decolorantes, asi como otros materiales. Las composiciones curables de esta invención contienen los alquidos con los grupos funcionales (met ) acrilato, ya sea solos o combinados con otros materiales insaturados, otros polímeros formadores de película, agentes de reticulación y, si se desea, agentes secantes, iniciadores y catalizadores adecuados. En general, las composiciones curables pueden aplicarse a cualquier sustrato, tal como: metales, plásticos, madera, vidrio, mampostería, piedras porosas, fibras sintéticas, etc. mediante brocha, recubrimiento con rodillo de inmersión, recubrimiento por flujo, recubrimiento al vacío, rociado u otro método empleado convencionalmente en la técnica. La composición curable se aplicará al sustrato para que el grosor de la película seca sea, en general, al menos de aproximadamente 0.1 milésimas de pulgada y se aplicará, normalmente, hasta un grosor de película de entre 0.1 y 10 milésimas de pulgada. Con frecuencia es útil usar los alquidos de esta invención, que tienen grupos funcionales (met ) acrilato, para preparar recubrimientos pigmentados que tienen una viscosidad menor de 150 unidades Krebs a un contenido de VOC menor de 150 gramos/litro. Los pigmentos representativos incluyen: talcos, sílices, baritas, bióxido de titanio, óxido de zinc, negro de humo, azul de ftalocianina y pigmentos poliméricos sintéticos. Por lo regular, los recubrimientos también pueden incluir uno o más disolventes orgánicos. Los ejemplos siguientes se seleccionaron para ilustrar modalidades específicas y las ventajas prácticas que permitan entender la invención en forma más completa. A menos que se indique de otra manera, el término "partes" se refiere a partes en peso y el término "por ciento", a por ciento en peso.
EJEMPLO 1 Un ejemplo representativo de un alquido metacrilatado se prepara como se indica a continuación: En un reactor equipado con agitador mecánico, termopar y entrada de aire se colocaron 3000 partes de un éster de sacarosa de ácido graso de soya con índice de hidroxilo igual a 60 (el cual tiene, en promedio, aproximadamente 6 de los 8 grupos hidroxilo de sacarosa esterificados por la reacción con un éster de alquilo inferior del ácido graso) y se calentó a 170°C. Se añadieron: 1 parte de N, -dimetilbencilamina, 520 partes de anhídrido metacrílico y 0.12 partes de hidroxiltolueno butilado (BHT) , la mezcla se agitó y se mantuvo a 170°C. En la mezcla de reacción se burbujeó aire para ayudar a eliminar el subproducto ácido metacrílico y dirigirlo a un condensador equipado con un depósito que contiene solución de hidróxido de sodio. Se mantuvo el soplo de aire al interior de la mezcla de reacción y se prosiguió con la destilación durante dos horas aproximadamente. La resina resultante tenía un contenido de ácido libre de 4 a 7, una viscosidad Brookfield determinada con husillo LVT #3 a 30 r.p.m. y 25°C menor de 2600 cps y un contenido de material no volátil o NVM, por sus siglas en inglés, mayor de 99.5%. También son útiles los métodos alternativos para eliminar los subproductos, tales como el evaporador de película delgada o continua o la destilación a presión reducida.
EJEMPLO 2 Metacrilación de los ésteres de sacarosa por la reacción con anhídrido succínico seguida de metacrilato de glicidilo . En un reactor se colocaron 1000 partes de la materia prima de éster de sacarosa de soya con grupos funcionales hidroxilo del Ejemplo 1, 85.5 partes de anhídrido succínico y 55 partes de metilpropilcetona . La mezcla se calentó en atmósfera de nitrógeno a 120°C, se le añadieron 0.1 partes de N, N-dimetilbencilamina y se mantuvo a 120°C por dos horas. En un periodo de treinta minutos se añadió una mezcla de 121.7 partes de metacrilato de glicidilo y 0.1 parte de BHT. La reacción se mantuvo a la misma temperatura durante una hora más, después se agregó una unidad de cabezal/condensador de destilación para destilación al vacío y la presión se redujo entonces a 400 milibares, así se mantuvo durante una hora y se siguió manteniendo a la presión reducida hasta el término de la destilación. La resina tenía un contenido de NV igual a 98.5% y una viscosidad Brookfield de 3824 cps determinada a temperatura ambiente con un husillo LVT #3 a 30 r.p.m.
EJEMPLO 3 Extensión de la cadena del éster de sacarosa de soya con IPDI y metacrilación con anhídrido metacrílico. En un reactor se colocaron 1,200 partes de la materia prima de éster de sacarosa de soya con grupos funcionales hidroxilo del Ejemplo 1, 0.1 partes de dilaurato de dibutilestaño y 71.4 partes de diisocianato de isoforona. La mezcla de reacción se calentó a 170°C en atmósfera de nitrógeno. Se cortó el suministro de nitrógeno, se añadieron 0.1 partes de N,N-dimetilbencilamina, 104.2 partes de anhídrido metacrílico y 0.04 partes de BHT, la mezcla volvió a calentarse entonces hasta 170°C y se utilizó una línea de aire para burbujearle aire durante diez minutos. Para destilar el subproducto ácido metacrílico se inyectó a la mezcla un soplo vigoroso de aire, esta corriente se dirigió a una trampa de hidróxido de sodio. La destilación continuó durante una hora más. La resina resultante tenía un contenido de ácido libre de 4.05, una viscosidad Brookfield de 5360, determinada con husillo LVT #3 a 30 r.p.m. y 25°C, y un contenido de NVM mayor de 99.5%.
EJEMPLO 4 Metacrilación de los ésteres de sacarosa por la reacción con diisocianato de isoforona seguida de metacrilato de hidroxietilo . En un matraz de dos litros y cuatro cuellos, equipado con agitador mecánico, termopar, embudo de adición y entrada de nitrógeno, se cargaron 800 partes de la materia prima de éster de sacarosa de soya del Ejemplo 1, 100 partes de alcoholes minerales y una cantidad catalítica de dilaurato de dibutilestaño . La mezcla se calentó a 40°C en atmósfera de nitrógeno y en un periodo de 30 minutos se le añadieron por goteo 185 partes de diisocianato de isoforona, la mezcla se calentó a 40°C durante dos horas más. La entrada de nitrógeno se sustituyó con un tubo para burbujear aire al interior de la resina y con el embudo de adición se añadió, en un periodo de 30 minutos, una mezcla de 108 partes de metacrilato de hidroxietilo y 0.1 partes de BHT (2 , 6-di-ter-butil-4-metilfenol) . La mezcla se calentó a 40°C durante 120 minutos más y, posteriormente, se calentó a 60°C durante 180 minutos. El producto de alquido con grupos funcionales metacrilato se caracterizó porque tenia un contenido de NVM de 83% y una viscosidad Brookfield de 4140 centipoises, determinada a temperatura ambiente y con un husillo LVT #3 a 12 r.p.m.
EJEMPLO 5 Reacción del alquido de sacarosa con el metacrilato de glicidilo. En un matraz de reacción de cuatro cuellos, equipado con agitador mecánico y termopar, se colocaron 1000 partes de la materia prima de alquido de sacarosa del Ejemplo 1 y a continuación se calentó hasta 120°C. Se añadió 0.1 parte de N, N-dimetilbencilamina, seguida de la adición por goteo de una mezcla de 142 partes de metacrilato de glicidilo y 0.1 partes de hidroxitolueno butilado (2, 6-di-ter-butil-4-metilfenol ) en un periodo de 45 minutos. El calentamiento a 120°C siguió durante seis horas. La resina de alquido con grupos funcionales de metacrilato obtenida tenia una viscosidad Brookfield de 1236 cps, determinada con un husillo LVT #3 a 30 r.p.m. y 25°C, y un contenido de NVM de 99.2%.
EJEMPLO 6 Preparación del éster de sacarosa de cártamo metacrilado . En un reactor equipado con agitador mecánico, termopar y entrada de aire se colocaron 1425 partes de un éster de sacarosa de cártamo con índice de hidroxilo igual a 60 (el cual tiene, en promedio, aproximadamente 6 de los 8 grupos hidroxilo de la sacarosa esterificados por la reacción con un éster de alquilo inferior del ácido graso) y se calentó aproximadamente hasta 170°C. A la mezcla se le añadieron 1 parte de N, N-dimetilbencilamina y 247.2 partes de anhídrido metacrílico, la temperatura se mantuvo en 170°C. En la resina se introdujo una línea de aire y en la mezcla de reacción se burbujeó aire durante aproximadamente diez minutos, a lo que le siguió la destilación del ácido metacrílico por burbujeo vigoroso de aire realizado en un periodo de aproximadamente dos horas. El alquido de sacarosa de cártamo metacrilado obtenido tenia un contenido de ácido libre de 8.16, una viscosidad Brookfield de 1,500 cps, determinada a temperatura ambiente con un husillo LVT #3 a 30 r.p.m., y un contenido de NVM mayor de 99.5%.
EJEMPLO 7 Formulación de pintura que usa el éster de sacarosa de soya. Se preparó una muestra representativa de pintura mezclando los materiales indicados a continuación en un mezclador de alta velocidad: Material Partes Éster de sacarosa de soya metacrilado del Ejemplo 1 200. .00 Alcoholes minerales 55. .00 Arcilla organofilica Bentone SD-1 7, .50 Lecitina 12. .30 Bióxido de titanio R-706 205, .00 Carbonato de calcio 426. .99 Sílice tratada Dumacyl-100 de Hi-Mar Specialties 20. .00 Partículas poliméricas de cloruro de polivinilo1 42. .30 Éster de sacarosa de soya metacrilado del Ejemplo 1 146. .00 Éster de sacarosa de soya2 59. .20 Alcoholes minerales 50. .00 Catalizador de octoato de cobalto al 12% 1. .48 Carboxilato de calcio al 10% 7. .91 Neo-Cem 2503 9. .88 Dri-Rx HF4 0. .79 Metiletilcetoxima 3. .95 Partículas de PVC Geon 217 de Poly One. 2Éster de sacarosa de soya no metacrilada que en promedio tiene aproximadamente 7.7 grupos éster por molécula de sacarosa . 3Solución de 2-etilhexanoato de neodimio al 62%, de OMG . 4Agente acomplejante bipiridilo, de OMG.
El recubrimiento tuvo un contenido de VOC menor de 150 g/1, una viscosidad KU de 97 y excelentes características de secado.
EJEMPLO 8 En un mezclador de alta velocidad se preparó un recubrimiento mezclando los materiales que se describen a continuación : Material Partes Éster glicidilmetacrilato de sacarosa de soya del Ejemplo 2 200.00 Nafta aromática 100 20.00 Bentone SD-1 2.88 Lecitina de soya 7.70 Carboxilato de calcio al 10% 4.00 Bióxido de titanio R-706 180.00 Hojuelas de talco micronizado 15.00 Carbonato de calcio 210.00 Pigmento de borosilicato de calcio Halox CW 291 15.00 Éster glicidilmetacrilato de sacarosa de soya del Ejemplo 2 341.50 Nafta aromática 100 37.94 Catalizador de octoato de cobalto al 12% 1.43 Carboxilato de calcio al 10% 13.10 Neo Cem 250 14.25 Dri-RX HF 0.86 Metiletilcetoxima 4.00 El recubrimiento tuvo un contenido de VOC sólo de 97 g/1, una viscosidad KU de 127 y excelentes características de secado.
EJEMPLO 9 El recubrimiento siguiente se preparó como se describe a continuación, por mezclado, utilizando un dispersador de alta velocidad.
Material Partes Ester de sacarosa de soya metacrilado del Ejemplo 1 200.00 Alcohol mineral 10.00 Bentone SD-1 3.00 Lecitina de soya 10.00 Carboxilato de calcio al 10% 4.00 Bióxido de titanio R-706 280.00 Carbonato de calcio Duramite 25.0 Carbonato de calcio Atomite 80.00 Éster de sacarosa de soya metacrilado del Ejemplo 1 280.00 Versadil 11001 10.00 Arylzene 71732 150.00 Alcohol mineral 23.76 Catalizador de octoato de cobalto al 12% 2.00 Carboxilato de calcio al 10% 8.00 Neo-Cem 250 15.00 Dri-RX HF 1.20 Metiletilcetoxima 3.00 1Diluyente reactivo de hidrocarburo insaturado de Neville Chemical . 2Alquido aromático con grupos funcionales hidroxilo de Georgia Pacific.
La composición de pintura tenia un contenido de VOC de 97 g/1 y una viscosidad de 105 KU . La pintura tenia excelentes características de secado.
EJEMPLO 10 Se preparó un recubrimiento, como se muestra a continuación, mezclando en un dispersador de alta velocidad.
Material Partes Éster glicidilmetacrilato de sacarosa de soya del Ejemplo 5 226.00 Nafta aromática 100 26.00 Bentone SD-1 7.00 Lecitina de soya 11.00 Bióxido de titanio R-706 205.00 Sílice Minex 4 217.54 Sílice Dumacil-100 5.00 Éster glicidilmetacrilato de sacarosa de soya del Ejemplo 5 340.00 Nafta aromática 36.00 Agente de flujo BY 306 3.00 Catalizador de octoato de cobalto al 12% 2.12 Carboxilato de calcio al 10% 11.32 Neo Cem 250 14.15 Dri-RX HF 1.13 Metiletilcetoxima 5.66 El recubrimiento tuvo un contenido de VOC menor de 100g/l, una viscosidad KU de 86 y excelentes características de secado.
EJEMPLO 11 Mediante mezclado pudo prepararse un recubrimiento transparente susceptible al curado dual: Material Partes Diacrilato de 1 , 6-hexanodiol 13.90 Triacrilato de trimetilolpropano 3.50 Diacrilato de tripropilenglicol 30.00 Alquido de carbohidrato metacrilado del Ejemplo 4 25.00 Iniciador1 3.85 Amina sinergética2 1.93 Catalizador de octoato de cobalto al 12% 0.06 Carboxilato de calcio al 10% 0.60 Neo Cem 250 0.66 1Irgacure® 500 de Ciba - mezcla 50/50 de benzofenona/1-hidroxiciclohexilfenileetona 2Amina sinergética Ebercryl® P115 de UCB Chemicals Corp.
Esta recubrimiento podría curarse por exposición a una gran cantidad de energía, tal como la de la luz ultravioleta, y por curado oxidante.
EJEMPLOS 12 - 15 Los ejemplos comparativos 12 a 15 se prepararon mezclando las siguientes partes en peso: Materia prima 12 13 14 15 """Alquido de sacarosa de cártamo que en promedio tiene aproximadamente 7.7 de los 8 hidroxilos esterificados con el ácido graso. 2Irgacure 819 (óxido de bis- (2 , , 6-trimetilbenzoil ) - fenilfosfina) de Ciba Specialty Chemicals disuelto en Oxsol 100 (paraclorobenzotrifluoruro) de Kowa America.
Los recubrimientos de los Ejemplos 12 a 15 se plicaron a un sustrato adecuado y se dejaron curar durante horas a la luz del sol, seguido de exposición a la luz de una habitación. Los Ejemplos 12 a 15 alcanzaron el curado de "secado duro" en 14, 12, 72-96 y 72-96 horas, respectivamente . En tanto que esta invención se ha descrito por medio de un número especifico de modalidades, pueden aplicárseles otras variantes y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, como se expone en las reivindicaciones anexas. La descripción completa de todas las solicitudes, patentes y publicaciones aquí citadas se incorporan como referencia en la presente por su sola mención.

Claims (23)

  1. REIVINDICACIONES : 1. Un carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y grupos (met ) acrilato suspendidos .
  2. 2. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde los residuos de ácido graso suspendidos son residuos de aceite secante o de aceite semisecante .
  3. 3. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde los residuos de ácido graso suspendidos contienen residuos de los ácidos linoleico, linolénico u oleico.
  4. 4. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde los residuos de ácido graso suspendidos han sustituido de 3 a aproximadamente 97% de la equivalencia total de hidroxilos del carbohidrato subyacente .
  5. 5. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde los grupos que suministran los residuos de ácido graso suspendidos han sustituido de aproximadamente entre 3 y 97% de la equivalencia total de hidroxilos del carbohidrato subyacente.
  6. 6. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde los grupos que suministran los grupos (met ) acrilato suspendidos han sustituido de aproximadamente entre 3 y 97% de la equivalencia total de hidroxilos del carbohidrato subyacente.
  7. 7. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde el carbohidrato es sacarosa.
  8. 8. El carbohidrato esterificado según la reivindicación 1, donde el carbohidrato es un carbohidrato de cadena extendida.
  9. 9. Una composición curable que contiene: (i) un carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y grupos funcionales (met ) acrilato suspendidos; y (ii) al menos un secante o iniciador para iniciar el curado.
  10. 10. Una composición curable que contiene: (i) un carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y grupos funcionales (met ) acrilato suspendidos; y (ii) al menos otro reactante con insaturación etilénica que puede polimerizarse con radiación .
  11. 11. La composición curable según la reivindicación 10, donde el reactante con insaturación etilénica que puede polimerizarse con radiación contiene al menos un monómero con insaturación etilénica.
  12. 12. La composición curable según la reivindicación 10, donde el carbohidrato esterificado está presente en una cantidad que varía del 5% a aproximadamente el 90% de los componentes polimerizables .
  13. 13. La composición curable según la reivindicación 10, donde la composición también contiene un iniciador .
  14. 14. Una composición curable que contiene: (i) un alquido de carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y grupos funcionales (met ) acrilato suspendidos; y (ii) al menos otro polímero formador de película .
  15. 15. La composición según la reivindicación 14, donde el polímero formador de película se selecciona del grupo formado por alquidos, poliésteres, epoxis, resinas de vinilo, compuestos fenólicos, compuestos fenólicos grasos, acrílicos, poliuretanos , poliureas, poliolefinas , siliconas, silanos, aceites naturales y mezclas de los mismos .
  16. 16. La composición según la reivindicación 15, donde el otro polímero formador de película es un alquido.
  17. 17. La composición según la reivindicación 16, donde el alquido es un alquido de carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y que carece prácticamente de grupos funcionales (met ) acrilato suspendidos .
  18. 18. La composición según la reivindicación 14, donde el carbohidrato esterificado que tiene grupos funcionales (met ) acrilato está presente en una cantidad de al menos 5% en peso de todos los materiales formadores de película .
  19. 19. La composición según la reivindicación 18, donde el carbohidrato esterificado que tiene grupos funcionales (met ) acrilato está presente en una cantidad de 20% a aproximadamente 90% en peso de todos los materiales formadores de película.
  20. 20. Un proceso para producir un carbohidrato esterificado que tiene grupos (met ) acrilato suspendidos, el proceso consiste en hacer reaccionar: (i) un carbohidrato o derivado reactivo de éste; y (ii) un ácido graso o un derivado reactivo de éste; y (iii) un reactante que tiene una entidad (met ) acrílica y una entidad que puede reaccionar con el carbohidrato o con el derivado reactivo de éste; y, donde (ii) o (iii) reacciona primero con el carbohidrato o con el derivado reactivo de éste y después con el otro; o, donde tanto (ii) como (iii) reaccionan al mismo tiempo con el carbohidrato o con el derivado reactivo de éste.
  21. 21. Un alquido obtenido por la reacción de: (i) un carbohidrato, que tiene grupos funcionales hidroxilo, o un derivado reactivo de éste; (ii) un ácido graso o un derivado reactivo de éste; y (iii) un reactante que tiene al menos una entidad (met ) acrílica y al menos una entidad que puede reaccionar con el carbohidrato, que tiene grupos funcionales hidroxilo, o con un derivado reactivo de éste.
  22. 22. Un recubrimiento que contiene: (i) un carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y grupos (met ) acrilato suspendidos; y (ii) al menos un pigmento.
  23. 23. Un proceso para recubrir un sustrato, el proceso comprende: (i) aplicar al sustrato un recubrimiento que contiene un carbohidrato esterificado que tiene residuos de ácido graso suspendidos y grupos (met ) acrilato suspendidos ; (ii) curar el recubrimiento por exposición al aire y a radiación de alta energía.
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