MX2012013639A - Composiciones de revestimiento formadoras de pelicula que contienen solventes coalecentes de carboxamida y metodos de uso. - Google Patents

Composiciones de revestimiento formadoras de pelicula que contienen solventes coalecentes de carboxamida y metodos de uso.

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Abstract

Una película puede ser formada a partir de composiciones formadoras de película que comprenden por lo menos un solvente coalescente a base de carboxamida; estos solventes coalescentes imparten resistencia a la frotación en húmedo, resistencia al bloqueo, brillo, resistencia a captación de suciedad y características de nivelación equivalentes o mejoradas a las películas sobre un sustrato, sin contribuir a niveles totales de VOC, cuando remplazan a solventes coalescentes convencionales; la presente invención también incluye un método para formar una película que comprende aplicar una composición formadora de película que comprende carboxamidas reactivas poliinsaturadas a un sustrato y curar la película bajo condiciones ambientales; los solventes coalescentes de carboxamida son adecuados para pintura, calafateado a base de látex, adhesivos aplicaciones para cuidado de pisos.

Description

COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO FORMADORAS DE PELÍCULA QUE CONTIENEN SOLVENTES COALESCENTES DE CARBOXAMIDA Y MÉTODOS DE USO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere al uso de solventes coalescentes de carboxamida en composiciones formadoras de película, v.gr., pinturas y productos para cuidado de pisos, y a métodos para hacer una película al aplicar las composiciones formadoras de película a un sustrato.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las pinturas base de agua generalmente están compuestas de dispersiones acuosas de polímeros y pigmentos que imparten opacidad, resistencia al agua, y durabilidad a la película de pintura seca. Los polímeros y pigmentos son dispersados en la pintura líquida como partículas discretas. Generalmente, los polímeros dispersos comprenden las porciones de adhesivo, formadoras de película, de la pintura. Los polímeros de látex se pueden preparar mediante procedimientos de polimerización en emulsión por radicales libres. La estabilización de las partículas de látex de polímero resultantes se logra incluyendo agentes tensoactivos en la reacción de polimerización. Los polímeros también se pueden hacer a partir de resinas alquidálicas, poliésteres y poliuretanos que se realizan en ausencia de agua, después dispersados en agua con el uso de agentes tensoactivos para lograr sistemas de tamaño de partícula pequeño estables.
Las partículas poliméricas en la pintura húmeda tienden a formar una película continua por coalescencia, es decir, por "derretimiento" o fusión conjunta. El procedimiento de coalescencia o de formación de película depende de varios factores, incluyendo temperatura. En pinturas, típicamente, el procedimiento de formación de película de las partículas poliméricas ocurre por arriba de 25°C. Generalmente, la temperatura a la cual un polímero sufre formación de película se refiere como su temperatura mínima de formación de película (MFFT). Para dispersiones poliméricas, la MFFT es la temperatura mínima en donde las diversas fuerzas que conservan la naturaleza discreta de las partículas poliméricas en un látex (y que por lo tanto se consideran barreras a la coalescencia) son excedidas, dando por resultado la fusión de las partículas. Los solventes coalescentes se utilizan para reducir barreras tales como deformación viscosa y elástica, facilitando la formación de película. En forma efectiva, los solventes coalescentes reducen la temperatura de transición de vidrio (Tg) del polímero, dando por resultado una reducción de MFFT de tal manera que se puede lograr buena formación de película bajo condiciones más favorables.
Monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-1 ,3-pentanodiol se conoce en la técnica como un solvente coalescente para polímeros de látex. Una vez que el látex ha sufrido coalescencia/se ha formado en una película, el solvente de monoisobutirato de 2,2,4-tr¡metil-1 ,3-pentanod¡ol se evapora, ocasionando el regreso del polímero a su Tg original. Sin embargo, el uso de este solvente y otros que contienen compuestos orgánicos volátiles (VOCs) es desalentado debido a preocupaciones de salud y ambientales y regulación gubernamental. Otros solventes coalescentes a base de éster conocidos pueden tener características de VOC bajas pero no proveen las propiedades de resistencia a la frotación en húmedo incrementada, resistencia al bloqueo, resistencia al brillo y/o captación de suciedad que se requieren para pinturas a base de látex actualmente para satisfacer demandas de uso final.
TÉCNICA RELACIONADA La patente de E.U.A. No. 4,148,948 describe pinturas dispersables que incluyen como un agente nivelador una amida de ácido graso de ?,?-dimetilo insoluble en agua, el ácido graso del cual contiene de 6 a 14 átomos de carbono. Las pinturas descritas son adecuadas para usarse con agua en el revestimiento de rodillo de artículos metálicos, y capaces de ser curadas a una superficie de nivel cuando se curan a temperaturas elevadas (120°C y mayores).
Las patentes de E.U.A. No. 7,705,081 y 7,705,082 se refieren a una composición acuosa de revestimiento látex y un método para hacer una composición acuosa que comprende por lo menos un derivado de etilenglicol oligomérico. El derivado de etilenglicol oligomérico funciona como solvente coalescente y como estabilizador de congelamiento-descongelamiento sin contribuir al contenido de VOC de la composición.
La publicación de solicitud de patente de E.U.A. 2009/0151601 describe un método para mejorar una resistencia a la eflorescencia de composiciones formadoras de película. El método comprende el paso de añadir un auxiliar coalescente que comprende un éster de ácido graso a la composición formadora de película. Estos coalescentes basados en éster de ácido graso orgánico no volátil imparte superior resistencia a eflorescencia y resistencia a cambio de color a composiciones formadoras de película, incluyendo pinturas de látex, en relación con solventes coalescentes de VOC convencionales.
El documento WO 2008/083829A1 se refiere a una composición de revestimiento que incluye un componente de látex y un agente para reemplazar toda o parte del solvente coalescente volátil. La composición de revestimiento tiene un contenido de VOC menor que o igual a 150 g/L El documento WO 2009/092795A1 describe compuestos de éster amida como solventes, un método para la preparación de los mismos, y el uso de éster amidas como solventes, por ejemplo, en formulaciones de protección de planta.
El contenido total y descripción de estas referencias son incorporadas aquí por referencia.
Independientemente de la literatura anterior, hay una continua necesidad de desarrollar solventes con características de VOC bajas que proveen concomitantemente propiedades superiores de coalescencia/formación de película tales como MFFT, resistencia al bloqueo mejorada, resistencia a frotación en húmedo mejorada, desarrollo de brillo mejorado y características de nivelación cuando se usan, por ejemplo, en pinturas o productos para cuidado de pisos de látex a base de agua.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con un aspecto de la invención, se provee una composición formadora de película que comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua, y (ii) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de: en donde R-i, X, Y y Z son los mismos o diferentes y son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo o grupo heterohidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico, opcionalmente sustituido, que tiene de 1 a aproximadamente 25 átomos de carbono, con la condición de que por lo menos uno de R1, X, Y y Z no es hidrógeno: R2, R3, R4 y Rb son cada uno independientemente seleccionados de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo de 1 a 8 átomos de carbono; Q se selecciona del grupo que consiste de O, S y N— R6; en donde R6 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo o grupo heterohidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico, opcionalmente sustituido, que tiene de 1 a aproximadamente 25 átomos de carbono; R7 es un grupo hidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico de 1 a 12 átomos de carbono, opcionalmente sustituido; n y m son los mismos o diferentes y son cero, 1 , 2, 3 ó 4; y m+n es de 2 a 4.
De conformidad con otro aspecto de la invención, se provee un método para formar una película, que comprende aplicar una composición formadora de película a un sustrato a temperatura ambiente, en donde la composición formadora de película comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (ii) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de (I), (II), y (III) como se describió antes.
De conformidad con un tercer aspecto de la invención, se provee un método para mejorar resistencia a frotación en húmedo, resistencia al bloqueo, desarrollo de brillo, resistencia a captación de suciedad y características de nivelación de una película formada de un látex que comprende aplicar a un sustrato a temperatura ambiente una composición formadora de película, en donde la composición formadora de película comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (ii) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de (I), (II), y (III) como se describió antes.
De conformidad con un cuarto aspecto, la invención provee una pintura que comprende una composición formadora de película que comprende (I) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (ii) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de (I), (II, y (III) como se describió antes.
De conformidad con un quinto aspecto, la invención provee una formulación para cuidado de pisos que comprende una composición formadora de película que comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (¡i) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de (I), (II), y (III) como se describió antes.
De conformidad con un sexto aspecto, la invención provee un producto de calafateado que comprende una composición formadora de película que comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (¡i) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de (I), (II) y (III) como se describió antes.
De conformidad con un séptimo aspecto de la invención, se provee un método para hacer una película, que comprende aplicar una composición formadora de película a un sustrato a temperatura ambiente, en donde la composición formadora de película comprende (i) una resina alquidálica, (ii) por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada; y además que comprende proveer por lo menos un catalizador oxidativo por lo que un producto de reacción de la resina alquidálica y se forma por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada.
De conformidad con un octavo aspecto, la invención provee un producto de reacción de resinas alquidálicas y por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada que se hace de conformidad con el método del séptimo aspecto.
De conformidad con un noveno aspecto de la invención, se provee una composición formadora de película, que comprende un producto de reacción de resinas alquidálicas que reaccionaron con por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada.
De conformidad con un décimo aspecto, la invención provee una formulación de adhesivo líquido que comprende una composición formadora de película que comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (¡i) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de (I), (II) y (III) como se describió antes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra el efecto de cinco solventes coalescentes diferentes sobre MFFT (mostrada como°C en el eje vertical) de una composición acuosa de estireno-látex acrílico, a tres intervalos de tiempo diferentes, como se describe en el ejemplo 17 aquí. Los resultados muestran que dos solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C12-14 y DMA oleica, divididos más rápidamente que tres solventes coalescentes comparativos.
La figura 2 muestra fotografías de pinturas de látex sobre paneles sometidos a pruebas de frotación en húmedo, las películas habiéndose formado usando cinco solventes coalescentes diferentes como se describe en el ejemplo 1 8 aquí. Los resultados muestran que cuatro solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C12-14, DMA oleica, morfoamida de C12, y DEA de Ci2-14, fueron menos susceptibles a frotación en húmedo que un solvente coalescente comparativo.
La figura 3 presenta resultados de prueba de resistencia a la frotación para muestras de pintura hechas de cinco solventes coalescentes diferentes, como se describe en el ejemplo 19 aquí. Los resultados muestran que dos solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C12-1 y DMA oleica, dieron resistencia mejorada a remoción de revestimiento de pintura durante exposición a frotación en relación con tres solventes coalescentes comparativos.
La figura 4 muestra una comparación de valores de brillo para muestras de pintura preparadas de cinco solventes coalescentes diferentes como se describe en el ejemplo 19 aquí. Los resultados muestran que dos solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C12-14 y DMA oleica dieron valores mejorados de brillo en relación con tres solventes coalescentes comparativos.
La figura 5 muestra una comparación de valores de recolección de suciedad para muestras de pintura hechas de cinco solventes coalescentes diferentes, incluyendo dos solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C12-14 y DMA oleica, como se describe en el ejemplo 19 aquí.
La figura 6 es un diagrama de barras que compara los resultados de la prueba de resistencia a la frotación para muestras de pintura de látex acrílico hechas con cuatro solventes coalescentes diferentes, como se describe en el ejemplo 20 aquí. Los resultados muestran que dos solventes coalescentes de carboxamida, DMA de Ci2-14 y DMA oleica, dieron resistencia mejorada a la remoción de revestimiento de pintura durante la exposición a frotación en comparación con dos solventes coalescentes comparativos.
La figura 7 muestra fotografías de paneles de pintura de látex que tienen una película de látex, las películas habiéndose formado usando cuatro solventes coalescentes diferentes y después siendo sometidas a prueba de captación de suciedad como se describe en el ejemplo 21 aquí. Los resultados muestran que dos solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C-12-14 y DMA oleica, dieron resistencia mejorada a captación de suciedad en comparación con un solvente coalescente de VOC bajo comparativo.
La figura 8 es un diagrama de barras que compara los resultados de la prueba de resistencia a la frotación en húmedo para muestras de pintura hechas de cinco solventes coalescentes diferentes, como se describe en el ejemplo 22 aquí. Los resultados muestran que tres solventes coalescentes de carboxamida, DMA de Ci2-14, DMA oleica y DMA de soya, mostraron menos por ciento de pérdida de peso que dos solventes coalescentes comparativos.
La figura 9 es un diagrama de barras que compara valores de brillo para muestras de pintura hechas de cinco solventes coalescentes diferentes como se describe en el ejemplo 22 aquí. Los resultados mostraron que tres solventes coalescentes de carboxamida, DMA de C12-14, DMA oleica y DMA de soya, mostraron desarrollo de brillo mejorado en comparación con dos solventes coalescentes comparativos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención generalmente se refiere a composiciones formadoras de película que contienen por lo menos una carboxamida o carboxamida reactiva poliinsaturada que pude actuar como solventes coalescentes.
En varias modalidades, las carboxamidas de la invención pueden tener la estructura de la fórmula: en donde R1, X, Y y Z son los mismos o diferentes y son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo o grupo heterohidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico, opcionalmente sustituido, que tiene de 1 a aproximadamente 25 átomos de carbono, con la condición de que por lo menos uno de R1, X, Y y Z no es hidrógeno.
En otras modalidades, las carboxamidas de la invención pueden tener la estructura de la fórmula: (ll) en donde R1 y X son como se definió antes, R2, R3, R4 y Rb son cada uno independientemente seleccionados de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo de 1 a 8 átomos de carbono; Q se selecciona del grupo que consiste de O, S y N— R6; y en donde R6 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo o grupo heterohidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico, opcionalmente sustituido, que tiene de 1 a aproximadamente 25 átomos de carbono.
En otras modalidades, las carboxamidas de la invención pueden tener la estructura de la fórmula: en donde Z es como se definió antes, R es un grupo hidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico de 1 a 12 átomos de carbono, opcionalmente sustituido; n y m son los mismos o diferentes y son cero, 1 , 2, 3 ó 4, y m+n es de 2 a 4, En modalidades opcionales de las fórmulas (I) y/o (III), Y o Z comprende de 1 a 8 átomos de carbono, v.gr., alilo, metilo, etilo, hidroxietilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, heptilo, 2-etilhexilo, octilo, isómeros de los anteriores, y similares. Por ejemplo, Y puede ser hidrógeno, metilo o etilo, y Z puede ser metilo, etilo o etilhexilo.
En modalidades opcionales de las fórmulas (I) y/o (II), R1 y X comprende de 1 a 18 átomos de carbono, v.gr., metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, decilo, dodecilo, tridecilo, hexadecilo, octadecilo o isómeros de los anteriores.
En modalidades particulares de (I) y/o (II), X es hidrógeno y R1 es un radical hidrocarbilo saturado o ¡nsaturado que tiene de 2 a 18 átomos de carbono, preferiblemente un radical hidrocarbilo mono-, di- o tri-insaturado que tiene de 6 a 18 átomos de carbono, muy preferiblemente un radical hidrocarbilo mono-, di- o tri-insaturado que tiene 18 átomos de carbono, e isómeros de los anteriores. En varias modalidades, X es hidrógeno y R es un radical hidrocarbilo hidroxi-sustituido mono-insaturado que tiene 18 átomos de carbono, e isómeros de los anteriores.
En ciertas modalidades de (I) y/o (III), Z es oleoilo, linoleoilo, linolenoilo, o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
Ejemplos específicos de las carboxamidas de la invención incluyen ?,?-dimetilisosfearoilamida (DMA isoesteárica); N,N- dimetildodecanoilamida; ?,?-dimetil-alcanoilamida de C^- (DMA de C12.14); ?,?-dimetiloleoilamida (DMA oleica); ?,?-dietil-alcanoilamida de Ci2-14 (DEA de C-12-14); ?,?-dimetilamidas hechas de aceite de soya, ácido graso derivado de aceite de soya o éster metílico de ácido graso derivado de aceite de soya (DMA de soya); ?,?-dimetilamida hecha de aceite de linaza, ácido graso derivado de aceite de linaza o éster metílico de ácido graso derivado de aceite de linaza; ?,?-dimetilamida hecha de aceite de cártamo, ácido graso derivado de aceite de cártamo o éster metílico de ácido graso derivado de aceite de cártamo; N.N-dimetilamida hecha de éster glicerólico de ácido ricinoleico deshidratado, ácido ricinoleico deshidratado o éster metílico de áico ricinoleico deshidratado; ?,?-dimetilamidas hechas de semilla de palmera, maíz, ricino, sebo, coco, aceites de madera y palo, ácidos, ésteres metílicos y similares o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
Otros ejemplos de las carboxamidas de la invención incluyen ?,?-dimetiloleoilamida; ?,?-dimetillinoleoilamida; ?,?-dimetillinolenoilamida; ?,?-dimetilpalmitoilamida; ?,?-dimetilestearoilamida; N,N-dimetil-9,11-octadecadienoilamida; y similares, isómeros de los anteriores, o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
Ejemplos adicionales de las carboxamidas incluyen N-monoalquilcarboxamidas, particularmente N-(2-etilhexil)-alcanoilamida de C10 (MEHA de C10); N-(2-etilhexil)-2-etilhexilalcanoilamida (EHEHA); N-(2-etilhexil)-alcanoilamida de de Ce; o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
Ejemplos adicionales de las carboxamidas incluyen 1-(4-morfolinil)-1-dodecanona (morfoamida de C12); 1-(4-morfolinil)-1-decanona (morfoamida de Cío); 1-(4-morfolinil)-1-tetracosanona (morfoamida de C24); 1-(4-morfollnil)-2,4-dimetil-1-octadecanona; hidroxietllpiperazinildodecanona; 1 ,4-piperazinil-bis(2-etilhexil-1-hexanona); 1-piperazinil-oleilamida o mezclas de cualesquiera dos o más de los mismos.
Ejemplos adicionales de las carboxamidas Incluyen éster metílico de ácido 1-(2-etllhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico; éster 2-etilhexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolldincarboxílico; éster 2-etilhexíllco de ácido 1-(alil)-5-oxo-3-plrrolid¡ncarboxílico; éster alílico de ácido 1-(2-etilhexll)-5-oxo-3-pirrolidlncarboxílico; éster metílico de ácido 5-oxo-1-[2-(2-oxo-1-imidazolidinll)etil]-3-pirrolldincarboxilico; éster hexíllco de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxíl¡co; éster metílico de ácido N,N'-etanodlil-bis(5-oxo-3-pirrolidincarboxílico); éster ciclohexílico de ácido 1-(2-etilhexll)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico; éster (2-etilhexíllco) de ácido 1-(ciclohexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico; éster metílico de ácido 1-(oleoll)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico; éster butíllco de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxíllco; éster (2-etilhexílico) de ácido 1-hidroxletil-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico, y similares, o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
En modalidades específicas, las composiciones formadoras de película de la invención comprenden productos de reacción de resinas alquidálicas que reaccionan con por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada, en donde la formación de película es facilitada a través del proceso de curación oxidativa. "Curación" y "oxidativa", como se usan aquí, son términos bien entendidos en la técnica. Sin desear estar limitado por alguna teoría específica, durante la curación oxidativa los dobles enlaces en carboxamidas reactivas poliinsaturadas reaccionan con los dobles enlaces presentes en el esqueleto de polímero de resinas alquidálicas, v.gr., por adición de radicales, por lo que se forman los productos de reacción de resinas alquidálicas y carboxamidas reactivas poliinsaturadas. La curación oxidativa de composiciones formadoras de película que contienen resinas alquidálicas y por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada puede ocurrir en presencia de catalizadores oxidativos bajo condiciones ambientales por una cantidad de tiempo predeterminada.
Los catalizadores oxidativos adecuados incluyen naftenátos u octanoatos de metal. Los naftenátos de metal ilustrativos son naftenato de calcio, cobalto, manganeso, hierro, zirconio, cerio o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos. Ejemplos de octanoatos de metal son octanoatos de calcio, cobalto, manganeso, hierro, zirconio, cerio, isómeros de los anteriores o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
Ejemplos adecuados de carboxamidas reactivas poliinsaturadas incluyen ?,?-di-alquilamidas (Ci a C4) de ácido grasos C12 a C22 poliinsaturados, incluyendo ?,?-dimetilamida hecha de ácido ricinoleico deshidratado, amida de ácido ?,?-dimetil-linoleico, amida de ácido N,N-dimetil-linolénico, amida de ácido N,N-dimetil-9,11-octadecadienoico, o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
El látex puede comprender uno o más polímeros y/o copolímeros derivados de acrilatos de alquilo, por ejemplo acrilatos de metilo, acrilatos de etilo, acrilatos de butilo y/o acrilatos de 2-etilhexilo; metacrilatos de alquilo, acetatos de vinilo, estireno, estireno-butadieno, acrilonitrilo, acrílicos de vinilo, acetato de vinilo-etileno, cloruros de vinilo, estireno-acrílicos, estireno-acrílicos siliconizados, butileno, isopreno, etileno, y similares. Sin embargo, la invención no está limitada a este respecto y en otras modalidades, el látex puede ser derivado de otros monómeros o combinaciones de monómeros.
En modalidades específicas, las composiciones formadoras de película se aplican a sustratos bajo condiciones ambientales, v.gr., a temperatura ambiente. Opcionalmente, las composiciones formadoras de película descritas aquí se aplican a sustratos a temperaturas por abajo de 120°C, opcionalmente por abajo de 80°C, particularmente por abajo de 60°C, muy particularmente por abajo de 40°C. Opcionalmente, las composiciones formadoras de película se pueden secar por una cantidad de tiempo predeterminada, v.gr., de 1 hora a 2 semanas, particularmente durante 1 hora, 2 horas, 1 día, 2 días, 1 semana o 2 semanas.
En varias modalidades, la temperatura mínima de formación de película ( FFT) de la composición formadora de película es menor que 120°C, opcionalmente menor que 100°C, menor que 80°C, menor que 60°C o menor que 40°C. En modalidades particulares, la MFFT de la composición formadora de película es menor que 20°C, menor que 15°C, menor que 10°C o menor que 5°C.
En una modalidad opcional, una composición formadora de película de la invención puede comprender pinturas de látex a base de agua que comprenden un látex o aglutinante de látex, una o más carboxamidas, y uno o más pigmentos naturales o sintéticos o colorantes naturales o sintéticos o combinaciones de los mismos, por ejemplo dióxido de titanio, óxido de zinc, carbonato de calcio, óxido de aluminio, silicato de aluminio, sílice, arcilla y similares.
Las composiciones formadoras de película pueden comprender las carboxamidas de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 partes en peso con base en 100 partes de látex, preferiblemente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 partes en peso, muy preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 7 partes en peso. Con base en 100 partes de aglutinante, puede haber aproximadamente 5 partes o menos de las carboxamidas, con base en peso. Con base en 100 partes de polímero dispersadas en el látex, puede haber de aproximadamente 3 a aproximadamente 7 partes de las carboxamidas.
En ciertas modalidades, las composiciones formadoras de película comprenden las carboxamidas reactivas poliinsaturadas de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 partes en peso, con base en 100 partes de resina alquidálica, preferiblemente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 8 partes, muy preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 partes.
Las composiciones formadoras de película como se describe aquí opcionalmente también pueden contener cualquiera o más de varios componentes adicionales, tales como desespumantes, v.gr., Foamaster™ VL, disponible de Cognis, Silfoam™ SE-21 , disponible de Wacker Chemie AG: dispersantes, v.gr., Tarnol™ 185A, disponible de Dow Chemical; agentes tensoactivos, v.gr., Polystep™ F-4 disponible de Stepan Company; espesantes, v.gr., Acrysol™ RM 8W, disponible de Dow Chemical; biocidas, v.gr., Acticide™ GA, disponible de THOR GmbH, Kathon™, disponible de Dow Chemicals; co-solventes, v.gr., propileno o etilenglicol, base, v.gr., NH4OH, inhibidores de corrosión, v.gr., Alcophor® 827, disponible de Cognis; agentes humectantes, v.gr., Zonyl™ FSJ de DuPont; resinas, v.gr., Resinall™ 802, disponible de Resinall; entrelazadores de metal, v.gr., carbonato de zinc amonio disponible de Mineral Research and Development; y ceras, v.gr., Michem™ E-93235 de Michelman.
En pinturas de látex a base de agua, las carboxamidas pueden estar presentes en una cantidad suficiente para proveer resistencia al bloqueo mejorada, resistencia a la frotación en húmedo mejorada, desarrollo de brillo mejorado y/o resistencia a la captación de suciedad mejorada.
En otra modalidad, las carboxamidas de la invención se pueden usar como plastificantes en productos de calafateado a base de látex y plásticos tales como cloruro de polivinilo. También se incluye su uso en formulaciones adhesivas líquidas y productos para cuidado de pisos en donde pueden facilitar la formación de película. En productos y formulaciones para cuidado de pisos, las carboxamidas pueden estar presentes en una cantidad suficiente para mejorar el desarrollo de brillo y características de nivelación, y para reducir el contenido total de VOC.
Las composiciones formadoras de película típicamente se aplican a sustratos por medio de un aplicador. Ejemplos de sustratos incluyen productos arquitectónicos tales como paredes, ventanas o pisos. Ejemplos de aplicadores incluyen brochas o rodillos para pintura, dispositivos de aspersión de pintura, escobillas de goma para pisos, trapeadores, esponjas, trapos y similares.
Un experto en la técnica reconocerá que se pueden hacer modificaciones en la presente invención sin desviarse de la esencia o alcance de la invención. La invención se ilustra además mediante los siguientes ejemplos, que no han de ser considerados como limitantes de la invención o el alcance de los procedimientos específicos descritos aquí.
EJEMPLOS Materiales Monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-1 ,3-pentanodiol (solvente coalescente comparativo, designado Solvente A de aquí en adelante) fue suministrado como Texanol™ por Eastman Chemical, Bis(2-etilhexanoato) de trietilenglicol (solvente coalescente comparativo, designado Solvente B de aquí en adelante) se obtuvo como Solusoiv™ 2075 de Solutia.
Monooleato de propilenglicol (solvente coalescente comparativo, designado Solvente C de aquí en adelante) fue suministrado como LOXANOL® EFC 100 por Cognis. Éter monoetílico de dietilenglicol (solvente coalescente comparativo, designado Solvente D de aquí en adelante) se obtuvo de Aidrich. Éster n-propílico de dipropilenglicol (solvente coalescente comparativo, designado Solvente E de aquí en adelante) se obtuvo de Aidrich.
Biocida Kathon™ CG/SCP (1.5%) y emulsión de estireno-acrílico Duraplus™ MP (38%) fueron suministrados por Dow Chemicals.
Agente tensoactivo Zonyl™ FSJ fue suministrado por DuPont.
Solvente de benzoato de isodeciloA/OC/plastificante, plastificante de tributoxietilfosfato, ácido itacónico, y morfolina se obtuvieron de Sigma-Aldrich.
Resina acrílica Michem™ MD-91530, emulsión de cera de polietileno Michem ME-93235 y emulsión de cera de polipropileno Michem ME 94340 fueron suministrados por Micheiman. Éster metílico C-42 se obtuvo como STEPOSOL™ C-42 de Stepan Company.
Compuesto estándar para frotación con abrasivo se obtuvo de Leneta como "compuesto para frotación ASTM-2486".
Abreviaturas y términos usados: BHT: hidroxitolueno butilado; SDS: dodeciisulfato de sodio; P.V.C.: concentración de volumen de pigmento; BOM: basado en monómero; DI: desionizada; MeOH: metanol; vacío completo: -762 mm Hg.
Método de prueba de temperatura de formación de película mínima (MFFT) MFFT se midió en un instrumento Rhopoint 90. La temperatura de superficie se controló como se indica en los siguientes ejemplos individuales. Las películas húmedas se secaron usando un flujo constante de aire a temperatura ambiente, de secado, a través de su superficie. La MFFT se determinó por inspección visual observando la temperatura de la muestra cuando las películas estaban de transición de opacas a claras. La formación de película clara indicó la transformación de partículas de dispersión de luz discretas en películas de polímero continuas claras. La temperatura en la transición se determinó por medio de un termopar interno y la temperatura se desplego digitalmente en el instrumento.
EJEMPLO 1 Preparación de ?-2-etilhexilamida de ácido 2-etilhexanoico (EHEHA) Se cargó ácido 2-etilhexanoico (Akcros Chemicals, 99%; 500 g; 3.47 Mol) a un recipiente de reacción de 2-litros (L). Al ácido agitado se añadió 2-etilhexilamina (Akcros Chemicals, 99%; 1.2 equiv.; 4.16 Mol; 538 g), dando por resultado una exoterma moderada y un incremento de temperatura a 60- 65°C. La mezcla se agitó vigorosamente y la temperatura se incrementó hasta que empezó la evolución de agua, a aproximadamente 170°C. El agua evolucionada se recolectó en una trampa de Dean-Stark y la temperatura se incrementó en incrementos de hasta una temperatura máxima de 220°C, que se mantuvo hasta que el contenido de ácido libre (determinado por titulación con KOH) había disminuido a aproximadamente 1.7%. La mezcla se enfrió a 140°C y se aplicó vacío para remover el exceso de amina y compuestos volátiles arrastrados. La mezcla se mantuvo a vacío completo y 140°C durante 30 minutos para asegurar la remoción completa de compuestos volátiles (separación). Cuando se completó la separación, el aparato se equipó para destilación bajo presión reducida y la temperatura se incrementó en incrementos hasta que el producto empezó a destilarse a 160-165°C. Cuando el recipiente de destilación estaba casi vacío, el aparato fue rellenado con nitrógeno y se dejó enfriar a temperatura ambiente. El producto de amida (849 g; 95.8% de rendimiento) se obtuvo como un líquido altamente vistoso, amarillo pálido, a temperatura ambiente, y el ácido libre se determinó que era 1.40%. Los materiales de muestra se recolectaron de esta separación y se designaron EHEHA para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 2 Preparación de ?,?-dimetilamida de ácido 9,11-octadecadienoico (DHRA) Se cargó 0.945 litros de ácido 9, 11 (Vertellus, Batch #103147; EW 283.3 g/Mol; 684 g; 2.4 Mol) en un recipiente de reacción de 2 litros. La mezcla se agitó mecánicamente y se calentó a 125°C. Durante el calentamiento, se introdujo dimetilamina anhidra (DMAM) por medio de salpicado de sub-superficie a través de un tubo de acero inoxidable fijado a un cilindro de 1 kg por tubo flexible. La temperatura de la mezcla se incrementó hasta que empezó la evolución de agua (es decir, a aproximadamente 150°C). Una vez que empezó la destilación de agua, la temperatura se incrementó periódicamente en incrementos para mantener una velocidad constante de destilación. Cuando el material alcanzó 175°C, la velocidad de alimentación de DMAM se redujo y la mezcla se mantuvo a esa temperatura durante 3 horas. La titulación de una alícuota de la mezcla de reacción con KOH indicó 20.4% de ácido libre restante y la temperatura se incrementó a 190°C. La reacción se continuó a 190°C con alimentación lenta de DMAM y el nivel de ácido libre se analizó periódicamente como se describió antes. Después de aproximadamente 12 horas de tiempo de reacción, el ácido libre había incrementado a 3.4% y la temperatura entonces se elevó a 200°C. Después de 6 horas adicionales a 200°C, el nivel de ácido libre fue 1.2%. La mezcla se enfrió y el producto se trató después con NaOH al 50% en MeOH para reducir la cantidad de ácido libre restante. La mezcla se agitó durante 15 minutos y después la temperatura se elevó en incrementos de hasta 150°C mientras la presión se redujo a -762 mm Hg para remover compuestos volátiles arrastrados. Cuando se completó la separación bajo vacío, el producto se destiló (-762 mm Hg; 195-210°C) y se obtuvo como un líquido amarillo pálido y el ácido libre se encontró que era 0.49%. Los materiales de muestra fueron recolectados de esta preparación y designados de DHRA para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 3 Preparación de N.N-dimetil-alcanoilamida de Ci2-14 (DMA de CI 2.IA) Se cargó éster metílico de C-42 (8108 g; EW 219 g/mol aproximado) a un recipiente de reacción de 12 litros. El éster se calentó a 60°C y se secó/desgasificó bajo vacío completo con buena agitación durante 30 minutos. El recipiente se relleno con nitrógeno y una solución al 30% de NaOMe/MeOH se cargó mediante jeringa (0.75% en peso; 60 g). El recipiente nuevamente se evacuó a aproximadamente -762 mm Hg y se selló bajo vacío estático. Dimetilamina anhidra (DMAM) se cargó mediante salpicado de sub-superficie a través de un tubo de acero inoxidable fijado a un cilindro de 1 Kg mediante tubo flexible. Al final del día 910 g de DMAM se habían cargado. El vacío restante fue ecualizado con nitrógeno y la mezcla se agitó durante la noche a 60°C. El día siguiente, un vacío estático parcial fue restablecido y la carga de DMAM se reanudó igual que antes. Cuando la presión en el recipiente se igualó, el recipiente se fijó a una cabeza de nitrógeno a presión atmosférica, la temperatura se elevó a 70°C y la carga de DMAM continuó. Al final del día la alimentación de DMAM se descontinuó y la mezcla se agitó durante la noche a 70°C. El análisis por H-RMN de la mezcla indicó aproximadamente 94% de conversión a la amida deseada. Al día siguiente, una alimentación lenta de DMAM se reintrodujo y la reacción se continuó a 70°C. La reacción se continuo igual que antes hasta que el análisis por H-RMN mostró menos de 1% éster metílico restante. Cuando se consideró completa la reacción, el recipiente fue equipado con un brazo lateral de destilación y la mezcla se separó al vacío para remover MeOH y exceso de DMAM. Cuando se completó la separación, el catalizador de NaOMe se neutralizó añadiendo un equivalente de HCI concentrado mediante pipeta, con agitación vigorosa durante 15 minutos. Aproximadamente 4 litros del producto fueron transferidos a un recipiente de drenaje de fondo de 5 litros y 600 mi de aguan tibia se añadieron, junto con aproximadamente 25 mi de solución de salmera al 20%. Después de agitarse vigorosamente durante 10 minutos, la agitación se detuvo y se dejó que las capas se separaran. La capa acuosa inferior se drenó y el procedimiento de lavado se repitió dos veces más. El producto lavado fue regresado al recipiente de reacción de 12 litros y el producto restante se lavó con agua-salmuera como se describió antes. Cuando todo el producto se había lavado y había regresado al recipiente de 12 litros, se calentó a 100CC y se aplicó lentamente durante calentamiento para remover agua y compuestos volátiles arrastrados. Cuando se completó la separación, el producto se destiló (-762 mm Hg, 160-170°C) y la destilación se descontinuó cuando el crisol contenía una pequeña cantidad de aceite obscuro. El producto se obtuvo como un líquido de baja viscosidad claro. Los materiales de muestra se recolectaron de esta preparación y se designaron DMA de Ci2-14 para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 4 Preparación de N.N-dimetiloleilamida (DMA oleica) Se cargó ácido oleico (Palmac® 750; Acidchem Industries; 7080 g) a un recipiente de reacción de 12 litros equipado con un brazo lateral de destilación. El ácido se agitó y se calentó a 60°C y la presión se redujo a aproximadamente -762 mm Hg y se mantuvo durante 30 minutos. El recipiente después se sello bajo vacío estático y el punto de fijación de temperatura se incrementó a 135°C. Durante el calentamiento, se introdujo dimetilamina anhidra (DMAM) mediante salpicado de sub-superficie a través de un tubo de acero inoxidable fijado a un cilindro de 1 Kg mediante tubo flexible. Cuando la presión en el recipiente se igualó se fijó a una cabeza de nitrógeno a presión atmosférica, la temperatura se elevó a 150°C. La destilación de agua empezó cuando la mezcla alcanzó 150°C y continuó hasta que aproximadamente 330 g de agua habían sido recolectados y 890 g de DMAM habían sido cargados. La alimentación de DMAM se descontinuó y la mezcla se dejó enfriar a temperatura ambiente durante la noche. La alimentación de DMAM después se reiníció y la mezcla se recalentó a 150°C. Cuando la velocidad de destilación de agua se hizo más lenta, la temperatura se incrementó mientras se mantenía una velocidad moderada de adición de DMAM después de 8 horas, la temperatura se había elevado a 180°C. Después de 3 horas a 180°C, el análisis de una alícuota de la mezcla por titulación con KOH mostró 18.8% de amina libre restante. Una alimentación de DMAM se descontinuó y la mezcla se enfrió a temperatura ambiente durante la noche. La mezcla después se recalentó a 190°C y una alimentación lenta de DMAM se restableció. La reacción se mantuvo bajo esas condiciones durante aproximadamente 6 horas y después la alimentación de DMAM se descontinuó y la mezcla se enfrió durante la noche. En ese punto, aproximadamente 1500 g de DMAM habían sido introducidos y 930 g de destilado se habían recolectado. El contenido de ácido libre en este punto se encontró que era 6.08%. La reacción después se continuó con calentamiento a 190°C con alimentación lenta de DMAM. Después de 6 horas adicionales a 190°C, el ácido libre fue 4.5%. La alimentación de DMAM se descontinuó y la mezcla se enfrió durante la noche. Después, la mezcla se calentó a 195°C y la alimentación lenta de DMAM se restableció. Después de 10 horas adicionales de tiempo de reacción bajo estas condiciones, el nivel de ácido libre había sido reducido a 2.2%. La temperatura se elevó a 210°C con alimentación lenta de DMAM y después de 5 horas el contenido de ácido libre fue 1.74%. La temperatura de reacción se elevó a 220°C con alimentación lenta de DMAM y después de 8 horas adicionales de tiempo de reacción, el contenido de ácido libre se encontró que era 1.03% y se juzgó que la reacción se había completado y la alimentación de DMAM se descontinuó y la mezcla se enfrió durante la noche. La mezcla se calentó a 210CC. Durante el calentamiento, se aplicó vacío completo para remover el exceso de DMAM y compuestos volátiles. Cuando la mezcla había alcanzado 210°C, el producto empezó a destilar y se recolectó una muestra previa de 50 mi. La fracción de producto restante se recolectó a 0.7 mm Hg y una temperatura de crisol de 210-215°C y se obtuvo como un fluido amarillo pálido con ácido libre menor de 1%. Los materiales de muestra se recolectaron de esta preparación y se designaron DMA oleica para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 5 Preparación de éster 2-etilhexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3- pirrolidincarboxílico Paso A. Preparación de bis (2-etilhexil) itaconato: Se cargó ácido itacónico (400 g; 3.07 Mol) y 2-etilhexanol (2.1 equiv. vs. ácido itacónico; 8.45 Mol; 840 g) a un recipiente de reacción de 2 L. La suspensión heterogénea se agitó mecánicamente bajo una atmósfera de nitrógeno y BHT (1.5 g) y se añadió ácido p-toluensulfónico hidratado (2.5 g). El recipiente se equipó con una trampa de Dean Stark/aparato condensador para recolectar agua evolucionada durante la reacción. La mezcla se calentó y se agitó vigorosamente hasta que el agua empezó a destilar de la mezcla, a aproximadamente 130°C. Después se incrementó la temperatura en incrementos a medida que la evolución del agua se desaceleró, hasta una temperatura máxima de 160°C. Después de 3 horas a 160°C, 88 ml_ de agua habían sido recolectados (cantidad teórica esperada = 1 10.5 ml_) y la mezcla se enfrió a temperatura ambiente durante la noche. El día siguiente, la mezcla se volvió a calentar a 180°C y se introdujo una aspersión de nitrógeno de sub-superficie para facilitar la remoción de agua evolucionada. Después de algunas horas, la temperatura se incrementó a 165°C y la reacción continuó hasta que la cantidad teórica de agua había sido recolectada. En ese punto, la mezcla se enfrió a 150°C y el arrastre de agua y exceso de 2-etilhexanol se removieron bajo presión reducida (aprox. -762 mm Hg). El recipiente se rellenó con nitrógeno y el aparato se preparó para destilar el producto. Se aplicó vacío completo y la temperatura se incrementó en incrementos hasta que el producto empezó a destilar a una temperatura de crisol de 190 a 195°C. Se recolectó una pequeña muestra previa y se desechó, y la fracción del producto se recolectó a una temperatura de crisol entre 195 y 205°C. Cuando cesó la destilación, una cantidad de destilado claro había sido recolectada y el recipiente de reacción contenía aproximadamente 30 ml_ de un líquido oscuro. El aparato se rellenó con nitrógeno y se dejó enfriar. El análisis de H-RMN del producto fue consistente con la estructura esperada, e indicó la presencia de una pequeña cantidad de una impureza no identificada.
La masa de la fracción de producto fue 984 g (peso molecular de itaconato de bis(2-et¡lhexilo) = 354.58 g/Mol; 88.8% de rendimiento de producto destilado).
Paso B, Reacción de itaconato de bis(2-etilhexilo) con 2-etilhexilamina: Se cargó itaconato de bis(2-etilhexilo) (400 g; 1.13 Mol) a un recipiente de reacción de 1 L y el material se agitó mecánicamente bajo nitrógeno mientras se calentaba a 45°C. Se cargó 2-etilhexilamina (1.02 equiv.; 1.15 Mol; 148.7 g) a un embudo de adición de igualación de presión y la amina se añadió gota a gota al diéster agitado durante el curso de una hora. Durante la adición, se observó una exoterma moderada y se dejó calentar la mezcla a 70°C. Cuando se completó la adición, la mezcla se calentó a 75°C y se mantuvo durante una hora antes de enfriar a temperatura ambiente durante la noche. El día siguiente, el recipiente se equipó con un brazo lateral de destilación/condensador y se calentó a 120 a 125°C bajo presión reducida (-762 mm Hg) para remover 2-etilhexanol y exceso de amina. Cuando se completó la separación, el aparato se rellenó con nitrógeno y se enfrió a temperatura ambiente. La cantidad de 2-etilhexanol recolectada fue 141.7 g (1.09 Mol: 96.5% de recuperación teórica). El producto separado se calentó a 50°C y se filtró a través de un tapón de 2.5 cm de gel de sílice, dando el producto final como un líquido amarillo claro. El análisis de H-RMN del producto fue consistente con el producto esperado. Los materiales de muestra se recolectaron de esta preparación y se designó éster 2-etilhexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrol¡dincarboxílico para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 6 Preparación de N.N-dietil alcanoilamida de Ci2.i-t (DEA Ci2.n.) Se cargó éster metílico de C-42 (750 g; EW 219 g/Mol aproximado) a un recipiente de reacción de 2 litros. El éster se calentó a 40°C y se secó/desgasificó bajo vacío completo con buena agitación durante 30 minutos. El recipiente se relleno con nitrógeno y se cargó 12.5 g de una solución al 30% de NaOMe en MeOH y se cargó 31 1.8 g, 4.26 Mol de dietilamina. El reactor se equipó con un condensador de reflujo y entrada de nitrógeno para proveer un manto de nitrógeno. La reacción se calentó para lograr reflujo a - 75°C. La reacción se realizó durante un curso de varios días. La conversión final a amida determinado por H-RMN fue 87 %. El lote se enfrió a 60°C y después se separó bajo vacío para remover MeOH y dietilamina sin reaccionar. El vacío se rompió con nitrógeno y el catalizador se extinguió con la adición de 14 g de ácido sulfúrico al 50%. La agitación continuó por una hora seguido por un vacío a 55°C para remover humedad. El material después se enfrió y se filtró a través de un embudo de Buchner para remover sólidos insolubles. El producto fue transferido a un matraz de 2 litros y equipado para destilación. Se aplicó vacío completo y el contenido del matraz se calentó a 165 a 185°C. Se recuperó 649 g de producto, H-RMN mostró aproximadamente 1 % de éter metílico residual. Los materiales de muestra fueron recolectados de esta preparación y designados DEA de C -para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 7 Preparación de DMA de soya Se cargó éster metílico de soya (Stepan Company) (2553 g; aprox. 8.7 Mol) se cargó a un matraz de reacción de 5-L equipado con termopar, calibrador de vacío/presión, y brazo lateral de destilación con columna de Vigreux de 15 cm. El éster se agitó mecánicamente, se calentó a 40°C y se añadió 42.6 g de solución de NaOMe al 30% en MeOH. La temperatura se elevó a 50°C, seguido por un vacío de 835 mm Hg y cargando dimetilamina anhidra (DAM) de subsuperficie, usando un tubo de inmersión de acero inoxidable, durante un período de aproximadamente 8 horas. El análisis de H-RMN mostró >95% de conversión a la amida. Los compuestos volátiles después se removieron bajo vacío a 50°C. Después se añadieron 23.7 g de ácido sulfúrico al 50 % para extinguir el catalizador. El material después fue transferido a un matraz de drenaje inferior de 5 litros y se lavó 4 veces con solución de salmuera al 20%, desechando las capas acuosas. El producto lavado fue transferido de nuevo al matraz de reacción y separó agua bajo vacío a 60 a 65°C. El producto enfriado se filtró a través de un lecho de gel de sílice de 2.54 cm de diámetro para remover cualesquiera sales; aproximadamente 2.6 kg de líquido amarillo claro se recuperaron. Los materiales de muestra se recolectaron de esta preparación y se designaron DMA de soya para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 8 Preparación de éster butílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3- pirrolidincarboxílico Paso A. Preparación de itaconato de bis(butilo): Se cargó ácido itacónico (500 g; 3.84 Mol) y butanol (2.5 equiv. vs. ácido itacónico; 9.6 Mol; 712 g) a un recipiente de reacción de 2 L. La suspensión heterogénea se agitó mecánicamente bajo una atmósfera de nitrógeno y BHT (1.5 g) y se añadió ácido p-toluensulfónico hidratado (2.5 g). El recipiente se equipó con una trampa de Dean Stark/aparato condensador para recolectar agua evolucionada durante la reacción. La mezcla se calentó y se agitó vigorosamente hasta que el agua empezó a destilar de la mezcla, a aproximadamente 115°C. La temperatura se mantuvo por ~ 3 horas, y se recolectaron 65 mi de agua, teóricos = 137.2 mi. La temperatura se incrementó a 140°C por ~ 6 horas adicionales, para recolectar agua teórica total. La mezcla se enfrió a 90°C y después se separó al vacío para remover exceso de butanol bajo vacío completo, seguido por calentamiento a vacío completo. El producto se recolectó a una temperatura superior de 130 a 142°C. La destilación después se continuó hasta que el perol de destilación estaba casi vacío; 906.8 g (3.74 Mol) se recolectaron lo que corresponde a 97.4% de rendimiento. El análisis de H-RMN confirmó la estructura del producto esperado.
Paso B. Reacción de itaconato de bis(butilo) con 2-etilhexilamina: Se cargó itaconato de bis(butilo) (400 g; 1.85 Mol) a un recipiente de reacción de 1 L y el material se agitó mecánicamente bajo nitrógeno mientras se calentaba a 75°C. Se cargó 2-etilhexilamina (1.7 Mol; 219.7 g) a un embudo de adición de igualación de presión y la amina se añadió gota a gota al diéster deseado durante l curso de una hora y se agitó a 75°C durante 2 horas después de la adición de amina. El reactor se equipó para destilación y la temperatura se incrementó lentamente a 130°C, manteniendo un vacío completo hasta que se completó la separación. Los receptores se cambiaron y el crisol se calentó bajo vacío completo para incrementar la temperatura del crisol a 185 a 185°C (temperatura superior 140 a 175°C). 489.3 g de producto 1.58 Mol; 95.6 % de rendimiento se recolectó. Los materiales de la muestra se recolectaron de esta preparación y se designaron éster butílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 9 Preparación de éster hexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3- pirrolidincarboxílico Paso A. Preparación de itaconato de bis(hexilo): Se cargó ácido itacónico (292.3 g; 3.02 Mol) y hexanol (2.1 equiv. vs. ácido itacónico; 6.33 Mol; 647 g) a un recipiente de reacción de 2 L. La suspensión heterogénea se agitó mecánicamente bajo una atmósfera de nitrógeno y BHT (1.5 g) y se añadió ácido p-toluensulfónico hidratado (2.5 g). El recipiente se equipó con una trampa de Dean Dtark/aparato condensador para recolectar agua evolucionada durante la reacción. La mezcla se calentó y se agitó vigorosamente hasta que el agua empezó a destilar de la mezcla. Después se incrementó la temperatura en incrementos a medida que la evolución del agua se desaceleró hasta una temperatura máxima de 180°C. Después de 3 horas a 180°C, 105 mL de agua habían sido recolectados y la mezcla se enfrió a temperatura ambiente. La mezcla se volvió a calentar a 180°C y se introdujo una aspersión de nitrógeno de sub-superficie para facilitar la remoción de agua evolucionada. Después de 2.5 horas, 110 mi de agua habían sido recolectados. La mezcla se enfrió a 150°C y el agua arrastrada y exceso de hexanol se removieron bajo presión reducida aprox. -635 mm Hg con una temperatura de cresol de 150°C. Después de que se completó la separación, la temperatura de crisol se elevó a 190°C bajo vacío completo y el producto se recolectó a una temperatura superior de -175 a 195°C hasta que cesó la destilación, 827.7 g de producto se recuperó El análisis de H-RMN del producto fue consistente con la estructura esperada. FW itaconato de bis(hexilo) = 298.4, 2.77 Mol, 91.8% de rendimiento.
Paso B. Reacción de itaconato de bis(hexilo) con 2-etilhexilamina: Se cargó itaconato de bis(hexilo) (400 g; 1.34 Mol) a 1 L del recipiente de reacción y el material se agitó mecánicamente bajo nitrógeno mientras se calentaba a 45°C. Se cargó 2-etilhexilamina (1.05 equiv.; 1.41 Mol; 182 g) a un embudo de adición de igualación de presión y la amina se añadió gota a gota al diéster agitado durante el curso de una hora. Durante la adición, se observó una exoterma moderada. Cuando se completó la adición, la mezcla se calentó a 75°C y se mantuvo durante una hora antes de enfriar a temperatura ambiente durante la noche. El día siguiente, el recipiente se equipó con un brazo lateral de destilación/condensador y se calentó a 90°C bajo presión reducida (-635 mm Hg) para remover hexanol y exceso de amina. Cuando se completó la separación, el análisis de H-RMN del producto fue consistente con la estructura de lactama esperada. 136.6 g se recuperaron de liquido amarillo moderadamente viscoso. Los materiales de muestra se recolectaron de esta preparación y se designaron éster hexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 10 Preparación de ?,?-dimetil isoestearoilamida (DMA isoesteárica) Se cargó ¡sostearato de metilo (MP Biomedicals) EW 298.5 g/Mol; 234 g, 0.78 Mol) a un recipiente de reacción de 2 litros. El éster se calentó a 50°C y se secó/desgasificó bajo vacío completo con buena agitación durante 30 minutos. El recipiente se rellenó con nitrógeno y se añadieron 10 mi de solución de NaOMe/MeOH al 30%, seguido por rompimiento de vacío con sub-alimentación lenta de dimetilamina anhidra (DM AM). Se cargó lentamente DMAM por aspersión de sub-superficie a través de un tubo de acero inoxidable unido a un cilindro 1 de kg de DMAM por medio de un tubo flexible. Para el final del día, 39 g de DMAM (0.86 Mol) se habían cargado, seguido por agitación durante la noche a 60°C. El día siguiente, H-RMN del material crudo indicó conversión alta. El vacío después se aplicó para remover cualesquiera compuestos volátiles restantes tales como DMAM hasta que no se observaron compuestos volátiles. El vacío después se rompió con nitrógeno y después ~ 6 g de ácido sulfúrico al 50% se añadió para extinguir el catalizador. La agitación continuó durante 15 minutos y después se aplicó vacío para remover agua. La mezcla después se filtró a través de un lecho de gel de sílice para remover sales. El producto final fue un liquido amarillo pálido, el H-RMN indicó que la amida deseada con trazas de éster metílico sin reaccionar. Los materiales de muestra se recolectaron a partir de esta preparación y se designaron DMA isoesteárica para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 11 Preparación de N-í2-etilhexil alcanoilamida de Cin (MEHA de Cin) Se cargó decanoato de metilo (Pastell M 10 de Lion Corp. 930 g; 4.99 Mol) a un recipiente de reacción de 2 L. El material se calentó a 50°C bajo vacío completo para remover humedad. Después de 20 minutos, el vacío se rompió con nitrógeno y se añadió 2-etilhexilamina (Akcros Chemicals, 99%; 5 Mol; 845 g), seguido por adición de 15.5 g de NaOMe al 30% en MeOH. La mezcla se agitó vigorosamente y la temperatura se incrementó lentamente a aproximadamente 150°C. El MeOH evolucionado se recolectó en una trampa de Dean-Stark durante un período de 9 horas, 191 mi recolectado. La mezcla se enfrió a 90°C. El aparato después se ajustó para destilación y se aplicó vacío completo para remover cualesquiera componentes volátiles. La mezcla se mantuvo a vacío completo hasta que los compuestos volátiles ya no se destilaron, y el vacío se rompió después por nitrógeno. El catalizador se extinguió con la adición de 18.7 g de HCI 8 molar con mezclado durante 15 minutos. Nuevamente se aplicó vacío con calentamiento a aproximadamente 90°C para separar agua. El receptor de destilación se apagó y la temperatura del crisol se incrementó lentamente a 200°C para recolectar el producto. Casi todo el líquido fue destilado, el rendimiento fue 1284.5 g. La H-RMN indicó producto esencialmente puro. Los materiales de muestra se recolectaron de esta preparación y se designó EHA de C10 para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 12 Síntesis de 1-(4-morfolinil)-1 dodecanona (morfamida de Ci?)) Se añadió morfolina (552.1 g), éster metílico de C-42 (1405.3 g), y 35 mi de solución de metóxido de sodio al 30% (0.75% en peso basado en ásteres metílicos) a un perol de reacción como se describió antes. La mezcla de reacción se calentó a 65°C con agitación durante 4 horas. La temperatura se incrementó a 75°C y se dejó agitar durante 2 horas. En este punto, MeOH fue removido con la ayuda de una bomba recirculante durante 1.5 horas. Un total de 180.9 g de destilado se recogió. Una vez que pareció que ya no se destilaba MeOH en la trampa, la reacción se enfrió a temperatura ambiente y la masa gelatinosa viscosa fue transferida a un embudo de separación de fondo redondo de 5 litros equipado con un agitador mecánico y una válvula de separación de fondo. Se añadió agua DI (200 mi) con agitación, y la mezcla se neutralizó a pH 6.5 con acido sulfúrico acuoso al 50%. Después de agitación breve para asegurar su neutralización completa, las capas fueron separadas y la capa orgánica se lavó con 200 mi de solución de salmuera al 20%. Un segundo lavado con 20% de salmuera se realizó, y se dejó que las capas se separaran. La capa orgánica se lavo dos veces con 200 mi de agua DI. Las capas acuosas se drenaron y la capa orgánica después fue transferida en lotes a un matraz de fondo redondo de 2 litros y se seco sobre un evaporador giratorio fijado a 60°C. El producto se secó sobre el evaporador en 2 lotes separados. Cada uno se secó durante aproximadamente 1 hora a 60°C.
Se añadió carbón activado en polvo, Norit™ SX Ultra (Norit) al líquido café rojizo claro y se agitó mecánicamente durante 2 horas. La suspensión de carbono oscuro después se filtro a través de un lecho de auxiliar de filtro de Celite 545 sobre un embudo de vidrio fritado grueso. La alimentación tratada con carbón se filtró después a través de un lecho de óxido de aluminio acido. Un total de 1351.18 g de filtrados se recogió. Una muestra de filtrados se analizó por 1H NMR, y no mostró signos de impurezas. El análisis adicional dio por resultado: humedad = 0.51 %, gravedad especifica = 0.945, y análisis de color de Gardner = 3.9, pH (1 % p/p en 50:50 de IPA/agua) = 5.38. Viscosidad de Brookfield a 25°C =28 cps. Los materiales de muestra fueron recogidos de esta separación y designados morfamida de C12 para la prueba de comparación descrita en los siguientes ejemplos.
EJEMPLO 13 Coalescencia de látex por temperatura de formación de película mínima (MFFT). Comparación de amidas terciarias con solventes opalescentes de control Se añadieron 0.5 gramos de solventes coalescentes a una mezcla de 20 gramos cada una de agua DI y un látex acrílico preparado a 83°C por una polimerización de radicales libres semi-continua con alimentación de monómero, de 3 horas, de metacrilato de metilo, acrilato de butilo y acido acrílico a 68, 30 y 2 partes, respectivamente, usando un iniciador de radicales libres convencional y agente tensoactivo aniónico. El látex tuvo una MFFT de 46°C y 48 % en peso de sólidos. Las mezclas de solventes-látex se mezclaron durante la noche. Solvente A, DMA isoesteárica, y DMA Ci2-1 se compararon. Películas húmedas de las 3 mezclas cada una midiendo 2.5 cm de ancho y 75 mieras en espesor húmedo, se colaron en un instrumento Rhopoint MFFT 90 como se describe bajo métodos de prueba. El gradiente de temperatura de superficie se controló de 0 a 18°C. Estos resultados indicaron Solvente A, DMA isoesteárica y solventes de DMA C12-1 fueron efectivos en la reducción de la MFFT del látex a aproximadamente 12.5, 14.5 y 12.5°C, respectivamente.
EJEMPL0 14 Coalescencia de látex por temperatura de formación de película minina (MFFT). Comparación de amidas cíclicas terciarias para controlar solventes coalescentes Veinte gramos cada uno de agua DI y látex acrílico usado en el ejemplo 13 se combinaron con agitación, y se añadió 0.45 gramos de morfoamida de C12. La mezcla resultante se mezcló durante dos horas. El mismo procedimiento se usó para hacer una mezcla comparativa que contenía 0.45 gramos de solvente A. las películas húmedas de las dos mezclas se colaron en un Rhopoint MFFT 90 cuyo gradiente de temperatura de superficie fue controlado de 0 a 18°C y secado en los métodos de prueba. Los resultados mostraron que la morfoamida de C12 era un solvente coalescente efectivo. Ambos solventes redujeron la MFFT a 13.5°C.
EJEMPLO 15 Coalescencia de látex por temperatura de formación de película minina (MFFT). Comparación de amidas secundarias para controlar solventes opalescentes Se prepararon tres mezclas conteniendo cada una 20 gramos cada uno de agua DI y un látex de estireno-acrílico. El látex se preparó por polimerización de radicales libres semi-continua de metacrilato de metilo, aquilato de butilo, estireno y acido acrílico a 34, 20, 44 y 2 partes, respectivamente, usando un iniciador de radicales libres convencional y agente tensoactivo aniónico. El látex tuvo una MFFT de 23°C y 47% en peso de sólidos. 0.5 gramos de los solventes coalescentes Solvente A, MEHA de C10 y una mezcla de 50/50 de los dos se añadió a las dispersiones de látex y se mezcló durante la noche. El día siguiente, películas húmedas de las tres mezclas se colaron sobre la superficie de Rhopoint MFFT 90 cuyo gradiente de temperatura de superficie fue controlado de 5 a 23C y secado como se describe en los métodos de prueba. Los resultados indicaron que los solventes redujeron la MFFT del látex 23°C a 5.5°C, 7°C y 4.5°, para Solvente A, MEHA de C 0 y la mezcla de solvente de 50/50 respectivamente. La combinación de Solvente A y un solvente de carboxamida dio por resultado una eficiencia incrementada comparada con el uso de cualquiera solo.
EJEMPLO 16 Coalescencia de látex por temperatura de formación de película mínima (MFFT). Comparación de amidas insaturadas para controlar solventes opalescentes Se prepararon cuatro mezclas de látex, cada una conteniendo 20 gramos de agua DI y el látex acrílico. El látex se preparó por una polimerización de radicales libres semi-discontinua de metacrilato de metilo, aquilato de butilo y acido acrílico a 54, 44 y 2 partes, en peso, respectivamente usando un iniciador de radicales libres convencional y agente tensoactivo aniónico. El látex tuvo una MFFT de 18°C y 48% en peso de sólidos. A las 4 dispersiones de látex separadas se añadieron 0.5 gramos de los solventes Solvente A, DMA de C12-14, DMA oleica y DMA de soya. Las mezclas se mezclaron durante la noche. El día siguiente las películas húmedas de las mezclas se colaron en Rhopoint MFFT 90 cuyo gradiente de temperatura de superficie fue controlado de 0 a 18°C y secado como se describe en los métodos de prueba. Los resultados mostraron que todos los solventes redujeron la MFFT del látex de los 18°C iniciales a aproximadamente 5°C.
EJEMPLOS 17 Velocidad de división de solvente por MFFT. Comparación de amidas terciarias para controlar solventes opalescentes Con agitación, a cinco mezclas que contenían cada una 20 gramos de agua de DI y el látex te estireno-acrílico preparado de conformidad con el ejemplo 15, se añadieron 0.5 gramos de solvente coalescente como sigue: solvente A, DMA de C12-14, DMA oleica, solvente B y solvente C. Las mezclas se mezclaron durante periodos especificados. Después, las películas húmedas de las mezclas se colaron en el Rhopoint MFFT 90 cuyo gradiente de temperatura de superficie fue controlado de 0 a 18°C y secado como se describe en el método de prueba 1. Las temperaturas de coalescencia se midieron a 15, 30 y 60 minutos como se registra en la figura 1. Los datos mostraron que los dos solventes de carboxamida se dividieron más rápidamente que los dos solventes de VOC bajo comparativos (Solvente B y Solvente C) y solvente A comparativo.
EJEMPLO 18 Solventes coalescentes en formulaciones de pintura Un lote maestro de pintura de látex se formuló cargando 1136 gramos de dióxido de titanio pre-dispersado (suspensión de 76.9% de sólidos suministrada por Dupont como Ti-Pure® R-746) en un vaso de precipitados de 4 litros. 508 gramos de agua se añadieron con el mezclado usando una cuchilla de mezcla Jiff a 900 a 100 rpm seguido por la adición de 48 gramos de propilenglicol, 1680 gramos de látex y 48 gramos de modificador de reología de uretano no iónico Acrysol™ SCT-275 (Rohm & Haas, 17.5% de sólidos). El látex fue el mismo que se describió en el ejemplo 15. Además, 1.8 gramos de biocida Aciticide® GA (Thor GmbH que contenía 2-Bromo-2-nitropropano-1 ,3-diol, 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, y 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona) se añadió y la formulación se mezcló durante 20 minutos. El pH se ajustó a entre 8.0 y 8.5 con NH4OH concentrado. El lote maestro después se dividió en porciones de 315 gramos cada una en vasos de precipitado de 400 mi y se mezcló a una velocidad entre 800 y 850 rpm. Adiciones de 5.5 gramos de varios solventes se añadieron después a cada porción junto con adiciones cada vez mayores de Acrysol™ SCT-275 adicional para lograr la escala de viscosidad objetivo, y cada mezcla se mezcló durante 10 minutos. Las pinturas formuladas se almacenaron durante 24 horas para permitir el desarrollo de viscosidad después de lo cual las viscosidades de Stormer se determinaron para estar en el intervalo de 95 a 98 KU (unidades Krebs). Los solventes evaluados fueron DMA de C12-14, DMA oleica, morfamida de C12, DEA de C-12-14 y solvente B.
La resistencia a la frotación en húmedo basada en una versión modificada de ASTM-2486-00 método B, modificada para pérdida de por ciento en peso, se realizó para cada una de las formulaciones de pintura. Las pinturas se aplicaron a paneles de plástico Leneta P-121-10N usando un aplicador de película húmeda de 13 cm de ancho y 0.17 mm de espesor y se secaron bajo condiciones ambientales durante dos semanas antes de la prueba. Los paneles revestidos después se cortaron en tiran de prueba que miden 16.5 cm X 5.7 cm (2 por barrido). Dos tiras de prueba a la vez se colocaron en un probador de frotación Gardner Company con aproximadamente un espacio de 5 cm entre las mismas y se les puso cinta adhesiva para asegurar los paneles a la máquina. Un separador se colocó sobre las tiras de prueba para mantenerla trayectoria del cepillo de frotación y asegurar posteriormente el espécimen de prueba. Un cepillo de frotación de 8 cm X 3 cm, preacondicionado en agua a temperatura ambiente, se insertó en el soporte. 10 gramos del compuesto de frotación abrasivo estándar se colocaron uniformemente al cepillo. 5 gramos de agua se colocaron en el espacio entre las muestras probadas. Las tiras de prueba se probaron a 1200 ciclos. 10 gramos del compuesto de frotación y 5 gramos de agua adicional se volvieron a aplicar cada 400 ciclos. Estos panes después fueron fotografiados; las fotografías resultantes se reproducen en la figura 2. Las figura 2 muestra que los 4 solventes de carboxamida tuvieron un rendimiento de solvente B con VOC bajo comparativo, como se puede ver por la remoción completa del revestimiento de pintura de la película de pintura secada que contenía solvente B.
EJEMPL0 19 Solventes opalescentes en formulación de pintura Un lote maestro de pintura de látex se formuló cargando 672 gramos de dióxido de titanio pre-dispersado (suspensión de 76.9% de sólidos suministrada por Dupont como Ti-Pure® R-746) en un vaso de precipitado de 2 litros. 303 gramos de agua DI se añadieron con mezclado seguido por 27.8 gramos de propilenglicol y 995 gramos de látex acrílico Rhoplex™ SG-20 suministrado por Rohm & Haas a 46% de sólidos. 2.2 gramos de conservador Aciticide® GA se añadió y se mezcló durante 15 minutos. El pH de la mezcla de pintura se ajustó a 8.3 con una dilución de 1 :4 de NH4OH concentrado. La P. V. C. calculada fue 23%. Los sólidos de la pintura se determinó que eran 49.1% en peso. El lote maestro de pintura se dividió en cinco porciones de 315 gramos en vasos de precipitado de 400 mi que se mezcló entre 800 y 850 rmp. 5.5 gramos de los siguientes solventes se añadieron a cada porción, respectivamente. Solvente A, solvente B, solvente C, DMA de C12-14 y DMA oleica. Entre 0.49 y 0.71% de Acrysol® SCT-275 también se añadió a cada formulación de pintura para lograr el intervalo de viscosidad de KU objetivo. Las pinturas formuladas se mezclaron durante 10 minutos y se almacenaron durante 24 horas para permitir el desarrollo de viscosidad después de lo cual las viscosidades de Stormer se determinó que eran entre 96.5 y 100.5 KU.
La resistencia a la frotación en húmedo se midió con base en una versión modificada de ASTM-2486-00, método B; modificada para % de pérdida de peso, como sigue: las pinturas formuladas se aplicaron a paneles de frotación de plástico Leneta P-121-10N usando un aplicador de película en húmedo de 13 cm ancho y 0.17 mm de espesor. Los revestimientos después se secaron durante 7 días a condiciones ambientales después de lo cual las tiras que medían 16.5 cm X 5.7 cm se cortaron de cada panel (2 por cada barrido). Todas las muestras se pesaron antes y nuevamente después de la prueba. Dos muestras a la vez se colocaron en el probador de frotación con un espacio de aproximadamente 5 cm entre las muestras, y se pegaron con cinta a paneles de seguridad a la máquina. Un separador se colocó sobre las muestras para mantener la trayectoria del cepillo de frotación y se aseguraron después las muestras. El cepillo de frotación, preacondiconado en agua a temperatura ambiente, se insertó en el soporte. 10 gramos del compuesto de frotación de abrasivo estándar se aplicaron uniformemente al cepillo. 5 gramos de agua se colocaron en el espacio entre las muestras. Las muestras se probaron a 500 ciclos. 10 gramos del compuesto de frotación y 5 gramos de agua adicional se volvieron a aplicar después de 250 ciclos. Las muestras raspadas se enjuagaron en agua tibia, se secaron aproximadamente 24 horas y después se pesaron. Antes y después de la frotación, que dio por resultado de procedimiento de frotación, se calculó después.
El por ciento de revestimiento removido después se determinó. Los resultados se presentan en la figura 3. Los valores más bajos indican mejor resistencia a la frotación. Los datos en la figura 3 muestran que los solventes de DMA tuvieron un mejor rendimiento que el solvente A, solvente B y solvente C comparativos.
Brillo: se determinaron los valores de brillo de 60 grados para cada uno de los revestimientos que había sido revestido en paneles de plástico Leneta P-121-10N antes de realizar la prueba de frotación. La figura 4 muestra el desarrollo de brillo superior de los solventes de DMA en comparación con el solvente A comparativo y los dos solventes de VOC bajo comparativos.
Se condujeron evaluaciones de resistencia a captación de suciedad usando una versión modificada de ASTM D3719 ("cuantificación de recolección de suciedad sobre paneles exteriores revestidos") y ASTM D6695 (exposición de pinturas a arco de xenón; partículas estándares para revestimientos arquitectónicos. Los paneles de aluminio de panel Q son revestidos con las pinturas usando una barra de aplicador # 70 (0.17 mm) devanada con alambre. Los paneles se secaron a temperatura ambiente durante 7 días. La prueba de captación de suciedad se realizó usando paneles añejados bajo condiciones ambientales y paneles añejados usando un probador de condiciones climáticas Q-Sun Xenón (condiciones climáticas de 96 horas). El probador de condiciones climáticas Q-Sun Xenón se establecieron con los siguientes parámetros: panel negro-63C, cámara-48C, humedad-50%, 96 horas (exposición a la luz a 85% 340 nm, 15% de luz de exposición/aspersión). Se usó un espectrofotometro portátil para medir el valor de L inicial (iluminación) del revestimiento. Una suspensión de revestimiento de óxido de hierro uniforme se preparó combinando 125 gramos de agua y dos gotas de dispersante Tamol™ (Rohm & Haas) con mezclado, seguido por la adición de 125 gramos de óxido de hierro en polvo. La suspensión de óxido de hierro dispersada se cepillo sobre la superficie de los paneles. Los paneles después se secaron con aire durante 2 horas, se colocaron en un horno a 49°C durante 1 hora, seguido por enfriamiento a temperatura ambiente durante 15 minutos. Las muestras después se colocaron bajo agua tibia corriente, frotando la superficie ligeramente en un movimiento circular con una tela de manta de cielo, removiendo la mayor parte del óxido de hierro. Los paneles después se secaron a temperatura ambiente durante 24 horas. La iluminación después del tratamiento con óxido de hierro, L* final, se midió después. El índice de recolección de suciedad para los paneles después se calculó usando la siguiente ecuación: L* final/L inicial = De. Los resultados se presentan en la figura 5, que muestra los solventes de carboxamida que tienen un rendimiento de solventes de VOC bajo comparativos.
EJEMPLO 20 Resistencia a la frotación en húmedo sobre pintura alquidálica Un lote maestro de pintura se preparó de manera similar a como se describe en ejemplo 19. 767 gramos de suspensión Ti-Pure ® R-746 (DuPont), 190 gramos de agua, 30 gramos de propilenglicol, 630 gramos de látex acrílico descrito en ejemplo 16 y 1 gramo Acticide® GA se combinaron. El lote maestro se dividió después en cuatro porciones de 200 gramos de la pintura de muestra. 3.7 gramos de los siguientes solventes se añadieron después con mezclado a cada porción, respectivamente: Solvente A, DMA de C12-14, DMA oleica y Solvente B. Las viscosidades de las pinturas de muestras resultantes se ajustaron a entre 94 y 98 KU's con entre 2.94 y 3.04 gramos de Acrysol® SCT-275. Las propiedades finales de las pinturas de muestra fueron 49% de sólidos, pH 8.5 y P.V.C. calculado = 23%.
Las pinturas de muestra formuladas finales se aplicaron a paneles alquidálicos añejados usando un aplicador de película húmeda de 13 cm de ancho y 0.17 milímetros de espesor. Los paneles alquidálicos se prepararon revistiendo esmalte de brillo alquidálico Glidden Ultra-Híde ® entintado sobre paneles de frotación de plástico Leneta negros y se curaron durante cuatro días a 50°C. Cada muestra de pinturas fue revestida por triplicado sobre paneles alquidálicos separados que después se secaron durante 7 días. Los revestimientos secos después se cortaron en tiras que medían 16.5 cm X 5.7 cm (corte de cada panel, 2 por cada barrido). Dos paneles de muestra a la vez se colocaron sobre el probador de frotación con un espacio de aproximadamente 5 cm entre las muestras, y se aplicó cinta para asegurar los paneles a la máquina. Un separador se colocó sobre las muestras para mantener la trayectoria del cepillo de frotación y asegurar posteriormente las muestras. Un cepillo de frotación de 8 cm X 3 cm, preacondicionado en agua a temperatura ambiente, fue insertado en el soporte. 10 gramos de compuesto de frotación abrasivo estándar se aplicaron uniformemente al cepillo. 5 gramos de agua se colocaron en el espacio entre las muestras. Las muestras se probaron para 150 ciclos. Imágenes digitales se produjeron de los paneles frotados. El análisis de imagen se realizó después usando software de formación de imagen Scion para medir cuantitativamente la cantidad de revestimiento removido. Las pruebas de frotación se realizaron por triplicado y un promedio de tres mediciones se registraron. Los resultados se resumen en la figura 6 que muestra que los solventes de carboxamida tienen resistencia a la frotación superior en comparación con los dos solventes con VOC bajo comparativo.
EJEMPLO 21 Resistencia a la captación de suciedad Cuatro pinturas formuladas preparadas en el ejemplo 20, que contenían los solventes coalescentes DMA de C12-14. DMA oleico, Solvente A y Solvente B, se evaluaron para resistencia a la captación de suciedad usando una versión modificada de ASTM D3719 y ASTM D6695 referenciados en el ejemplo 19. Los paneles de aluminio de panel-Q se revistieron con las pinturas usando una barra aplicadora de #70 (0.17 mm) con alambre devanado. Los panales se secaron a temperatura ambiente durante 7 días. La prueba de captación de suciedad se realizó usando paneles añejados bajo condiciones ambientales y paneles añejados usando un probador de condiciones climáticas Q-Sun Xenón (96 horas de condiciones climáticas).
Condiciones climáticas: un probador de condiciones climáticas Q-Sun Xenón se estableció con los siguientes parámetros: panel negro-63C, cámara-48C, humedad-50%, 96 horas (85% 340 nm de exposición a la luz, 15% de exposición a la luz/aspersión). Después de exponer una suspensión de revestimiento de óxido de hierro uniforme se preparó combinando 125 gramos de agua y 2 gotas de dispersante Tamol™ (Rohm & Haas) con mezclado, seguido por la adición de 125 gramos de óxido de hierro en polvo. La suspensión de óxido de hierro dispersada se cepilló sobre la superficie de los paneles. Los paneles después se secaron con aire durante 2 horas, se colocaron en un horno a 49°C durante 1 hora, seguido por enfriamiento a temperatura ambiente durante 15 min. Las muestras después se colocaron bajo agua tibia corriente, frotando la superficie ligeramente en un movimiento circular con tela de manta de cielo removiendo la mayor parte de óxido de hierro. Los paneles después se secaron a temperatura ambiente durante 24 horas. Las fotografías de los paneles se tomaron como se muestra en la figura 7. La inspección visual de los paneles de prueba mostró que los paneles hechos con pinturas usando solventes de carboxamida generalmente tuvieron un rendimiento de solventes con VOC bajo comparativos tales como el solvente B.
EJEMPLO 22 Solventes opalescentes en formulación de pintura Un lote maestro de pintura de látex se formuló cargando 682 gramos de dióxido de titanio pre-dispersado (suspensión 76.9% de sólidos suministrada por DuPont como Ti-Pure ® R-746 en un vaso precipitado de 2000 mi limpio. 307 gramos de agua se añadieron con mezclado. 1009 gramos de látex Rhoplex™ SG-20 (suministrado por Rohm & Haas) a 47% de sólido se añadió, seguido por 2.2 gramos de conservador Acticide GA. El mezclado se continúo durante 20 min. El pH de las mezclas de pinturas se ajustó a pH 8.2 con NH4OH concentrado. El P.V.C. calculado fue 23%. Se determinó que los sólidos de pintura eran 49.1 por ciento en peso. El lote maestro de pintura después se dividió en 5 porciones de 315 gramos cada una en vasos de precipitado de 400 mi que después se mezclaron a 800 y 850 rpm. 2.8 gramos de varios solventes se añadieron después a cada porción respectivamente DMA C12-14, DMA oleica, DMA de Soya, Solvente B y Solvente A. Entre 0.44 y 0.48% de Acrysol SCT-275 se añadió a cada formulación de pintura para lograr el intervalo de viscosidad de KU objetivo. Las pinturas resultantes se mezclaron durante 10 minutos y se almacenaron durante 24 horas para permitir el desarrollo de viscosidad, después de lo cual se determinó que las viscosidades de Stormer eran aproximadamente 100KU.
Evaluaciones de resistencia a la frotación en húmedo basadas en una versión modificada de ASTM-2486-00 se realizaron para cada uno de los revestimientos de pintura como se describe en ejemplo 19. Los productos formulados se aplicaron a paneles de plástico Leneta P-121-10N usando un aplicador de película húmeda de 13 cm de ancho y 0.25 mm de espesor, y se secaron bajo condiciones ambientales durante aproximadamente 3 meses antes de la prueba. Las muestras se probaron para 650 ciclos de frotación. 10 gramos de compuesto de frotación abrasivo estándar y 5 gramos de agua se volvieron a aplicar después de 300 ciclos. Las muestras frotadas después se enjuagaron en agua tibia, se secaron durante aproximadamente 24 horas y después se pesaron. El por ciento de revestimiento removido se determinó como se describe en el ejemplo 19. Los resultados se presentan en la figura 8. Los datos mostraron que el solvente de carboxamida proveyó resistencia a la frotación en húmedo superior comparada con los solventes comparativos Solvente A y Solvente B.
Brillo: los valores de brillo de 60 grados se determinaron para cada uno de los revestimientos que habían sido revestidos sobre los paneles de frotación de plástico de Leneta como se describe en el ejemplo 19. Los resultados se muestran en la figura 9 que muestra un desarrollo de brillo superior para los solventes de carboxamida en comparación con el Solvente A y Solvente B comparativos.
EJEMPLO 23 Coalescencia de látex por temperatura de formación de película mínima (MFFT). Comparación de lactamas sustituidas para controlar solventes coalescentes Un látex acrílico de estireno se preparo por una polimerización de radicales libres semi-discontinua de metacrilato de metilo, acrilato de butilo, estireno y ácido acrílico a 34, 20, 44 y 2 partes en peso, respectivamente usando un indicador de radicales libres y agente tensoactivo aniónico. El látex tuvo una distribución de tamaño de partícula como se determino por dispersión de luz de 187 nm y sólidos de 47%. Con el mezclado, 0.5 gramos de cuatro solventes se añadió a 4 alícuotas de 20 gramos del látex acrílico de estireno. Los solventes coalescentes comparados fueron Solvente A: éster butílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirolidincarboxílico; éster hexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico y DMA de Ci2-14. Las películas húmedas de las cuatro mezclas se colaron sobre la superficie del Rhopoint MFFT 90 como se describe en los métodos de prueba. El gradiente de temperatura de superficie se controló de 0 a 18°C y se secó como se describe en los métodos de prueba. Los resultados indicaron que los cuatro solventes redujeron la MFFT de látex a 6°C.
EJEMPLO 24 Preparación de látex que contenía solvente de carboxamida opalescente en fase de monómero de la polimerización en emulsión En un matraz de fondo redondo de 2-L se cargaron 0.5 g (0.1 % en peso de BOM) de bicarbonato de sodio, 220 g de agua DI y 30 g (2.2% en peso de BOM sobre una base activa) de un látex de semilla acrílico (tamaño de partícula de aproximadamente 50 nm). Se preparó una emulsión de monómero que contenía solvente de carboxamida EHEHA con la siguiente formulación: 0.5 gramos de BOM SDS 150 gramos de agua DI La composición monomérica comprendía: 2.9 gramos de EHEHA 45.7 gramos de acrilato de butilo 49.5 gramos de metacrilato de metilo 1.9 gramos de ácido metacrílico Una alimentación de emulsión de monómero se preparó mediante la adición de una fase de monómero a la fase acuosa que contenía SDS con mezclado a 600 RMP usando una cabeza de mezclado de turbina de 5 cm de diámetro con cuatro cuchillas. Después de 15 minutos de mezclado, la emulsión del monómero fue estable. El matraz de reacción de 2L se calentó a una temperatura de 83°C a una velocidad de agitación de 150 rpm, bajo un manto de nitrógeno. Una solución de 20 g de 0.2 % en peso de iniciador BOM (persulfato de amonio) se añadió al matraz, y la emulsión de monómero se alimentó a una velocidad constante durante 180 minutos. Después de 10 minutos de adición de monómero, una solución de 79 gramos de 0.5% de peso de persulfato de amonio BOM y 0.5% en peso de bicarbonato de sodio BOM se alimentó durante 180 minutos. Después de completarse la alimentación de emulsión de monómero, la temperatura se mantuvo durante 60 minutos antes de enfriar a temperatura ambiente (aproximadamente 25°C). Después de enfriar el látex se neutralizó con hidróxido de amonio a un valor de pH entre aproximadamente 8.0 y aproximadamente 8.5. El látex se filtró a través de un tamiz de malla 100 (0.149 mm). Los sólidos de látex fueron aproximadamente 45% en peso. El tamaño de partícula final fue de aproximadamente 230 nm como se midió por dispersión de luz.
Un látex de control también se hizo de una manera idéntica pero sin el uso de solvente coalescente.
MFFT se determinó usando un instrumento Rhopoint MFFT 90 por el mismo método que describe en el ejemplo 14 y bajo métodos de prueba. La temperatura de MFFT del látex fue reducido de 12°C (control) a 6.4°C.
EJEMPLO 25 Comparación de resistencia a la frotación en húmedo de solventes opalescentes en formulaciones de pintura sobre pintura alquidálica Un lote maestro de pintura se preparó como se describe en el ejemplo 19 usando el látex acrílico Rhoplex™ SG-20 suministrado por Rohm & Haas a 46% de sólidos. El lote maestro de pintura después se dividió en tres porciones de 240 gramos en vasos de precipitado de 400 mi y se mezcló entre 800 y 850 rpm. 2.3 gramos de éster 2-etilhexílico de ácido 1 -(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico, éster hexílico de ácido 1-(2-etihexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico o solvente A se añadieron después a cada vaso de precipitado. Aproximadamente 1.1 gramos de Acrysol® SCT-275 se añadió a cada formulación de pintura para lograr el intervalo de viscosidad de KU objetivo. Las pinturas formuladas se mezclaron durante 10 minutos y se almacenaron durante 24 horas para permitir el desarrollo de viscosidad, después de lo cual se determinó que las viscosidades de Stormer eran entre 92 y 98 KU. Las propiedades finales de las pinturas fueron 49% de sólidos, pH 8.5 y 23% de P.V.C. calculado. Las pinturas de muestra formuladas finales se aplicaron a paneles alquidálicos añejados usando un aplicador de película húmeda de 13 cm de ancho y 0.17 mm de espesor. Los paneles alquidálicos se prepararon revistiendo esmalte de brillo alquidálico Glidden Ultra-Hide® sobre paneles de frotación de plástico Leneta negros y se curaron durante cuatro días a 50°C. Las pinturas fueron revestidas por triplicado sobre paneles alquidálicos separados y secadas durante siete días. Los revestimientos secos después se cortaron en tiras que medían 16.5 cm X 5.7 cm (2 por barrido). Las evaluaciones de resistencia a la frotación en húmedo se basadas en una versión modificada de ASTM-2486-00 se realizaron para cada uno de los revestimientos de pintura. Dos muestras a la vez se colocaron sobre el probador de frotación con un espacio de aproximadamente 5 cm entre las muestras, y se colocó cinta adhesiva para asegurar los paneles en la máquina. Un separador se colocó sobre las muestras para mantener la trayectoria del cepillo de frotación y asegurar posteriormente las muestras. Un cepillo de frotación de 8 cm X 3 cm, preacondicionado en agua a temperatura ambiente, se insertó en el soporte. 10 gramos de compuesto de frotación abrasivo estándar se aplicaron uniformemente al cepillo. Se colocaron 5 gramos de agua en el espacio entre las muestras. Las muestras se trataron a 800 ciclos de frotación. Las muestras frotadas después se enjuagaron en agua tibia, se secaron aproximadamente 24 horas y después se pesaron. Los tres revestimientos tuvieron una pérdida de peso de 2.1% que indicó que los dos solventes de carboxamida con VOC bajo tuvieron una resistencia a la frotación tan buena como el solvente A comparativo fugitivo.
EJEMPLO 26 Uso de solvente de carboxamida reactivo poliinsaturado en resina alquidálica para reducir VOC y comparación con un sistema basado en solvente opalescente con VOC alto comparativo Un resina alquidálica de aceite larga se produjo cargando en un perol de resina de 1 litro equipado con un condensador de reflujo, tubo Dean-Stark (DS), termopar, manto de calentamiento y agitador de acero inoxidable, 92.6 gramos de glicerol, 441 gramos de aceite de soya y 0.25 g catalizador de esterificación Fascat™ 4201. La mezcla después se calentó a 250°C y se mantuvo a esa temperatura durante 1 hora, seguido por enfriamiento a 160°C. 211 gramos de ácido isoftálico (Akcros Chemicals) se añadió y la mezcla después se calentó a 225°C. El agua empezó a recolectarse de la reacción de condensación en el tubo DS a 235°C, y el calentamiento continuó a 250°C durante un período de aproximadamente 4 horas hasta que se logró un número de ácido de 14.2 mg de KOH/gramo. Un total de 45 gramos de agua se eliminó. La mezcla de reacción se enfrió a 50°C y después se transfirió a un frasco de muestra. La resina resultante después se mezcló con varios solventes para producir un revestimiento claro trabajable con contenido de VOC reducido.
Un revestimiento claro de control a base de solvente se produjo disolviendo 100 gramos de resina en 4 gramos de xilenos mezclados (400 g/litro de VOC), designado control 1.
Segundo, una composición de revestimiento clara de control de VOC reducido se hizo con el solvente con VOC bajo comparativo del ejemplo 2 disolviendo 100 gramos de resina en 3 gramos de xileno y añadiendo 1 gramo de solvente del ejemplo 2 (300 g/litro de VOC). La preparación se designó Control 2.
Tercero, una composición de VOC se preparó de una manera similar pero añadiendo 1 g de ácido ricinoleico deshidratado (DHRA).
A cada muestra se añadieron 400 ppm de una solución al 6% (en aceite mineral) de catalizador oxidativo de naftenato de cobalto. Películas de 0.075 mm de espesor de cada formulación se colaron en paneles Leneta P-121-10N negros. Las películas después se curaron bajo condiciones ambientales durante 1 semana. La dureza se determinó usando una prueba de dureza de lápiz. Los paneles se rasparon con lápices de diferente dureza, empezando con el de punta más dura, hasta que no aparecieron rayones sobre los paneles revestidos. La punta más dura que no rayó el revestimiento se registró como la dureza. La escala de dureza es como sigue, de suave a duro: 3B-2B-B-HB-F-H-2H. Los valores de dureza para Control 1, Control 2 y DHRA fueron HB, 2B y HB, respectivamente mostrando que el solvente reactivo, DHRA, produjo una película más dura en comparación con solvente de control no reactivo.
EJEMPLO 27 Evaluación de solventes coalescentes de carboxamida en formulaciones Se utilizó una formulación para cuidado de pisos como se muestra en el cuadro 1. El solvente de DMA oleica, solvente D y solvente E se añadieron a la formulación de base de conformidad con el cuadro 1. Se mantuvo una relación en peso de polímero/ASR/cera de 80/5/15. Las formulaciones se mezclaron en el orden dado en el cuadro 1.
La prueba se hizo aplicando el revestimiento a un panel NP 21- 10N Leneta con un cepillo de recorte de línea de Shur como sigue. El cepillo se trató previamente con agua y se secó con una toalla de papel (el cepillo permaneció ligeramente humedecido). 2 mi de revestimiento se añadieron a los paneles con una jeringa, inmediatamente seguido por un movimiento de aplicación de lado a lado con el cepillo y después un patrón de golpe hacia abajo (cobertura de 316.05 cm2). Dos réplicas se realizaron por revestimiento. El revestimiento se secó durante 2 horas, seguido por medición de brillo de 60/20°. Los resultados en el cuadro 1 indican que las mejoras en el desarrollo de brillo y en la calificación de características de nivelación se lograron remplazando dos solventes coalescentes comparativos, Ejemplos E y D, por un solvente de carboxamida DMA oleico.
CUADRO 1 Evaluación de solvente de DMA oleica en formulaciones para cuidado de piso Los términos "primero", "segundo" y similares, en la presente no denotan ningún orden, cantidad o importancia, sino más bien se usan para distinguir un elemento de otro. Los términos "un" y "una" en la presente no denotan una limitación de cantidad, sino más bien denotan la presencia de por lo menos uno del elemento referenclado.
Aunque la invención se ha descrito con referencia a modalidades particulares de la misma, un experto en la técnica entenderá, al leer y entender la descripción anterior, que numerosas variaciones y alteraciones a las modalidades descritas caerán dentro del alcance de esta invención y de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (34)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Una composición formadora de película que comprende (i) un látex que comprende partículas poliméricas dispersadas en una fase de agua; y (ii) por lo menos una carboxamida seleccionada del grupo que consiste de: y en donde: Ri, X, Y y Z son los mismos o diferentes y son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo o grupo heterohidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico, opcionalmente sustituido, que tiene de 1 a aproximadamente 25 átomos de carbono, con la condición de que por lo menos uno de R1, X, Y y Z no sea hidrógeno; R2, R3, R4 y Rb son cada uno independientemente seleccionados de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo de 1 a 8 átomos de carbono; Q se selecciona del grupo que consiste de O, S y N— R6; en donde R6 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno y un grupo hidrocarbilo o grupo heterohidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico, opcionalmente sustituido, que tiene de 1 a aproximadamente 25 átomos de carbono; R7 es un grupo hidrocarbilo saturado o insaturado, de cadena recta, ramificada o cíclico de 1 a 12 átomos de carbono; n y m son los mismos o diferentes y son cero, 1 , 2, 3 ó 4; y m+n es de 2 a 4.
2. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida se selecciona del grupo que consiste de N,N-dimetilisoestearoilamida, ?,?-dimetil-alcanoilamida de Ci2-14, N,N-dimetiloleoilamida, ?,?-dietil-alcanoilamida de C12-14, N-(2-etilhexil)-alcanoilamida de C10, N-(2-etilhexil)-2-etilhexil-alcanoilam¡da, y mezclas de cualesquiera dos o más de los mismos.
3. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida es N,N-dimetilamida hecha de aceite vegetal, ácido grasos derivados de aceite vegetal, ésteres metílicos de ácido graso derivados de aceite vegetal o mezclas de cualesquiera dos o más de los mismos.
4. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque el aceite vegetal se selecciona del grupo que consiste de aceite de soya, aceite de linaza, aceite de cártamo, aceite de semilla de palmera, aceite de maíz, aceite de ricino, aceite de coco, aceite de madera, aceite de palo, y mezclas de cualesquiera dos o más de los mismos.
5. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida se deriva de sebo.
6. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida es ?,?-dimetilamida derivada de ácido glicerólico de ácido ricinoleico deshidratado, éster metílico de ácido ricinoleico deshidratado o éster metílico de ácido ricinoleico deshidratado.
7. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida es una amida de ácido graso insaturado.
8.- La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque la amida de ácido graso insaturado se selecciona del grupo que consiste de amida de ácido oleico, amida de ácido linoleico, amida de ácido linolénico, y combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
9.- La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida es 1-(4-morfolinil)-1-dodecanona.
10.- La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida se selecciona del grupo que consiste de éster hexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico, éster butílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-pirrolidincarboxílico, y éster 2-etilhexilhexílico de ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3- pirrolidincarboxílico.
11. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el látex comprende polímeros y/o copolímeros derivados de acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo, acetatos de vinilo, estireno, butileno, isopreno, estireno-butadieno, acrilonitrilo, acrílicos de vinilo, silicones, cloruros de vinilo, acetato de vinilo-etileno, estireno-acrílicos, etileno o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
12. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 10 partes en peso de la por lo menos una carboxamida, con base en 100 partes en peso del látex.
13. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un pigmento, colorante o combinación de los mismos.
14. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque el pigmento es dióxido de titanio, óxido de zinc, carbonato de calcio, óxido de aluminio, silicato de aluminio, sílice, arcilla o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
15. - La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente por lo menos un componente adicional.
16.- La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada además porque el por lo menos un componente adicional se selecciona del grupo que consiste de desespumantes, dispersantes, agentes tensoactivos, espesantes, biocidas, co-solventes, base, inhibidores de corrosión, agentes humectantes, resinas, entrelazadores de metal, y ceras.
17.- La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la composición formadora de película presenta una temperatura de formación de película mínima menor que 20°C.
18.- La composición formadora de película de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la composición formadora de película presenta una temperatura de formación de película mínima menor que 15°C.
19. - Un método de formación de una película que comprende aplicar la composición formadora de película de la reivindicación 1 a un sustrato a temperatura ambiente.
20. - Un método para mejorar resistencia a la frotación en húmedo, resistencia al bloqueo, desarrollo de brillo, resistencia a la captación de suciedad, y características de nivelación de una película formada de un látex que comprende aplicar la composición formadora de película de la reivindicación 1 a un sustrato a temperatura ambiente.
21. - Una pintura que comprende la composición formadora de película de la reivindicación 1.
22. - Una formulación para cuidado de pisos que comprende la composición formadora de película de la reivindicación 1.
23. - Una formulación de adhesivo líquido que comprende la composición formadora de película de la reivindicación 1.
24.- Un producto de calafateado que comprende la composición formadora de película de la reivindicación 1.
25.- Un método para hacer una película que comprende: A. aplicar una composición formadora de película a un sustrato a temperatura ambiente, en donde la composición formadora de película comprende (i) una resina alquidálica, (ii) por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada; y que comprende además B. proveer por lo menos un catalizador oxidativo, por lo que se forma un producto de reacción de la resina alquidálica y la por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada.
26. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada es ?,?-dimetil amida hecha de ácido ricinoleico deshidratado.
27. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada se selecciona del grupo que consiste de amida de ácido N,N-dimetil-linoleico, amida de ácido ?,?-dimetil-linolénico, amida de ácido N,N-dimetil-9,11-octadecadienoico, y combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
28.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada es amida de ácido N,N-dimetil-9,11-octadecadieno¡co.
29. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el por lo menos un catalizador oxidativo es un naftenato de metal u octanoato de metal.
30. - El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque el naftenato de metal es naftenato de calcio, cobalto, manganeso, hierro, zirconio, cerio o combinaciones de cualesquiera dos o más de los mismos.
31.- El producto de reacción de la resina alquidálica y la por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada hecha de acuerdo con el método de la reivindicación 25.
32.- Una composición formadora de película que comprende un producto de reacción de una resina alquidálica que ha reaccionado con por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada.
33. - La composición de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada además porque la por lo menos una carboxamida reactiva poliinsaturada es una N,N-di-alquilo(CrC4)amida de ácido grasos de C12-C22 poliinsaturados.
34. - La composición de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada además porque la N,N-di-alquilo(Ci-C4)amida de ácido grasos de C12-C22 poliinsaturados es amida de ácido N,N-dimetil-9,11-octadecadienoico.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018137013A1 (pt) 2017-01-30 2018-08-02 Oxiteno S.A. Indústria E Comércio Composição de revestimento à base de água com baixo teor de compostos orgânicos voláteis e elevada resistência à pega de sujeira, e, uso da composição de revestimento à base de água

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150225594A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-13 Gregory E Robinson Surface treatment composition
EP3110891A4 (en) 2014-02-26 2017-10-11 Elevance Renewable Sciences, Inc. Low-voc compositions and methods of making and using the same
CN106867297B (zh) * 2017-01-23 2020-02-14 北京雅迪力特航空新材料股份公司 一种飞机专用水置换型防腐剂
CN110016839A (zh) * 2019-04-26 2019-07-16 吉翔宝(太仓)离型材料科技发展有限公司 一种医疗输液贴用防水抗菌超亚光离型纸
WO2021150170A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-29 Agency For Science, Technology And Research Amine compound, reactive coalescing agent, coating composition, coating layer and related methods

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001181A (en) * 1973-12-28 1977-01-04 Ciba-Geigy Corporation Hindered piperidine carboxamide acids, metal salts thereof, and stabilized compositions
US4148948A (en) 1977-05-13 1979-04-10 Textron, Inc. Water dispersible paints of improved leveling characteristics
US4332737A (en) * 1980-04-18 1982-06-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Acid reaction products of polymeric amines
DE4110354A1 (de) * 1990-03-30 1991-10-02 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Farbentwickler-zusammensetzung, verfahren zur herstellung einer waessrigen dispersion derselben und durckempfindliches durchschreibmaterial
DE4108183A1 (de) * 1991-03-14 1992-09-17 Basf Ag Isoxazol- und isothiazol-5-carbonsaeureamide
CA2114246A1 (en) * 1993-01-28 1994-07-29 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Latex paint formulations containing no organic solvents based on multistage polymers
US7939601B1 (en) * 1999-05-26 2011-05-10 Rhodia Inc. Polymers, compositions and methods of use for foams, laundry detergents, shower rinses, and coagulants
AU5045500A (en) * 1999-05-26 2000-12-12 Rhodia Inc. Polymers, compositions and methods of use for foams, laundry detergents, shower rinses, and coagulants
US6495618B1 (en) * 1999-12-17 2002-12-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Graft copolymer with an amide functional group as a pigment dispersant
FR2830187B1 (fr) * 2001-09-28 2004-10-15 Oreal Emulsion ultrafine contenant un derive haloalkynylique
DE10211140A1 (de) * 2002-03-14 2003-09-25 Clariant Gmbh Stabile Dispersionskonzentrate
US20050032978A1 (en) * 2003-08-06 2005-02-10 O'dwyer James B. Etherified carbamate functional copolymers of isobutylene type monomers, and their use in curable compositions
MXPA06011748A (es) 2005-01-05 2007-03-01 Basf Ag Composiciones de recubrimiento de polimero en emulsion con bajo contenido de voc.
US7705082B2 (en) 2005-04-22 2010-04-27 Basf Se Low-VOC emulsion polymer coating compositions
US8119717B2 (en) 2006-11-21 2012-02-21 Basf Corporation Coating composition having a low volatile organic compound content
TWI414534B (zh) * 2007-04-04 2013-11-11 Lubrizol Ltd 分散劑組成物
US20090151601A1 (en) 2007-12-17 2009-06-18 Elementis Specialties, Inc. Low voc waterbased coatings with efflorescence resistance
BRPI0905784A2 (pt) 2008-01-25 2015-07-14 Rhodia Operations Uso de um composto esteramida, processos de preparação de um composto esteramida e composto esteramida
CN101367705B (zh) 2008-07-23 2012-05-02 天津长芦海晶集团有限公司 提高1-溴丙烷稳定性的方法
CN101637705B (zh) * 2009-07-30 2012-11-28 江苏工业学院 一种脂乳液的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018137013A1 (pt) 2017-01-30 2018-08-02 Oxiteno S.A. Indústria E Comércio Composição de revestimento à base de água com baixo teor de compostos orgânicos voláteis e elevada resistência à pega de sujeira, e, uso da composição de revestimento à base de água
US11274214B2 (en) 2017-01-30 2022-03-15 Oxiteno S.A. Indústria E Comércio Composition of water based coating with a low content of volatile organic compounds and high resistance to dirt handle, and, use of water based coating

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