MX2013013860A - Composicion de agente coalencente verde que contiene monoesteres de acidos grasos de aceites vegetales con alcoholes de aceite de fusel. - Google Patents

Composicion de agente coalencente verde que contiene monoesteres de acidos grasos de aceites vegetales con alcoholes de aceite de fusel.

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Abstract

La presente invención se refiere a composiciones que comprenden monoésteres coalescentes verdes obtenidos a partir de la esterificación, directa o indirecta, de ácidos grasos de aceites vegetales y alcoholes derivados de aceite de fusel. Los ácidos grasos utilizados en la presente invención tienen de 6 a 22 átomos de carbono y pueden estar saturados o insaturados.

Description

COMPOSICION DE AGENTE COALESCENTE VERDE QUE CONTIENE MONOESTERES DE ACIDOS GRAS íOS DE ACEITES VEGETALES CON ALCOHOLES DE ACEITE DE FUSEL Campo de la Invención La presente invención se refiere a composiciones que comprenden monoésteres coalescentes verdes olbtenidos a partir de la esterificación , directa o indirecta, ; de ácidos 5 grasos de aceites vegetales y alcoholes derivados de aceite de fusel. Los ácidos grasos utilizados en la presente invención tienen de 6 a 22 átomos de carbono y pueden estar 'i saturados o insaturados.
Antecedentes de la invención Los agentes coalescentes se utilizan típicamente en i formulaciones de pinturas, barnices y adhesivos a base de agua. El agente coalescente actúa como un disolvente y/o plastificante para la fase de polímero presente en las formulaciones de pinturas, barnices y adhesivos, reduciendo su Tg y favoreciendo la formación de películas continuas y homogéneas en diversas condiciones de temperatura y humedad. Los agentes coalescentes tienen que ser estables en presencia de agua, compatibles con los ingredientes de las formulaciones de pinturas, barnices y adhesivos. S j obre todo, los agentes coalescentes no pueden desestabilizar las partículas de polímero presentes en las formulaciones de pinturas, barnices y adhesivos. Los agentes coalescentes también deben ser suficientemente volátil quei va a ser ¡i eliminados durante el secado de las películas, preferiblemente después de la evaporación del agua.
La potencia de plastificación de un agente coalescente, o su capacidad para reducir la Tg de un polímero elepende de los parámetros de solubilidad del polímero y el agente coalescente. Típicamente, los agentes cóalescentes insolubles en agua que tienen parámetros de solubilidad compatibles con los del polímero que va a ser plastificado son más eficaces para reducir MFFT que los agentes coalescentes solubles en agua.
Actualmente, existe una creciente demanda de agentes coalescentes que cumplen con las leyes ambientales que controlan la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC: Compuestos Orgánicos Volátiles) a la atmósfera. De acuerdo con la legislación de la Directiva Europea 2004/42/CE los agentes coalescentes con un punto de ebullición inferior a 250°C se consideran compuestos orgánicos volátiles. Otras características de los agentes coalescentes valoradas por los fabricantes de pinturas, barnices y adhesivos y por los consumidores finales son: bajo olor, libres de HAP, los agentes coalescentes derivados de materias primas renovables, con un alto índice de vegetalización y baja emisión de C02 durante el proceso de manufactura. j Varias moléculas con funcionalidad de alcohol y/o éster se utilizan como agente coalescente. El buti Ig I icol (Dow y Oxiteno), monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-l,3-pentanodiol (texanol de Eastman Kodak) y éter de ^fenilo de monoetilenglicol (Dow, Oxiteno) son ampliamente utilizados ¡I como moléculas coalescentes. El butilglicol debido a su punto de ebullición, 169 a 173°C, es considerado por la;; legislación europea como VOC. El texanol, con punto de ebullición de alrededor de 254°C, no es considerado por la i legislación i europea como VOC. Sin embargo, texanol no se deriva de materias primas a partir renovables.
La literatura de patentes incluye pocos estudios que mencionan las aplicaciones de los ésteres derivados de aceite de fusel como agentes coalescentes y/o plastificantes. La solicitud de patente norteamericana US2009/0198002 A1, propiedad de Rhodia Inc., titulada "Agentes coalescentes de bajo VOC" describe el uso de diésteres derivados de ácidos adípico, glutárico y succínico y alcoholes con cadena de hidrocarburo de 4-8 carbonos, entre ellos alcoholejs de aceite de fusel. Los diésteres derivados de diácidos y éteres de glicol también se incluyen en esta invención.
A partir del ejemplo de la patente da anteriormente es posible notar que el uso de de derivados de aceite de fusel (US2009/0198002 Al) ha sido poco explorado. Además, las moléculas descritas en la solicitud US2009/0198002 A1 de Rhodia se derivan de diácidos y diésteres de aceite de fusel. Por lo tanto, es I evidente que los monoésteres de ácidos grasos de aceites vegetales y los alcoholes de aceite de fusel ño se han explorado todavía. í Breve Descripción de la invención La presente invención se refiere al uso de agentes coalescentes verdes obtenidos de la esterificación de alcoholes de fusel y ácidos grasos de aceite de los aceites vegetales. Los ácidos grasos utilizados en la presente invención tienen de 6 a 22 átomos de carbono y pueden ser saturados o insaturados.
Particularmente, la presente invención proporciona una composición que consiste de agentes coalescentes! verdes de monoésteres obtenidos a partir de la esterificación, directa o indirecta, de ácidos grasos de aceites vegetales y alcoholes derivados de aceite de fusel. i i Los resultados de MFFT de estireno - látex acrílico, i MFFT de aproximadamente 18°C que contiene 2% en masa de éster de fusel de la presente invención, butilglicolj fenilglicol y texanol .
La figura lavado obtenid : que contiene a Descripción detallada de la invención La presente invención describe el uso de agentes y/o plastificantes coalescentes que comprenden monoésteres de alcoholes de aceites de fusel y de ácidos grasos de aceites vegetales.
En la presente invención, el término "agentes coalescentes" se refiere a disolventes capaces de reducir la MFFT (Temperatura mínima de formación de película), o actuar como un plastificante para la fase polimérica. La agentes coalescentes mencionadas en esta invlención se puede utilizar en formulaciones de pintura, adhesivos y barnices que contienen látex o dispersiones de polímeros. Preferiblemente los látex se seleccionan de entr estireno-acrilato de butilo, estireno-acrilato de butilo-ácido acrílico, estireno-acrilato de butilo-ácido metacrílico, estireno-butadieno, estireno-butadieno-ácido acrílico, estireno-butadieno-ácido metacrílico, acrilonitrilo-butadieno, acrilonitrilo-butadieno-ácido acrílico, acrilonitrilo- butadieno-ácido metacrílico, poliarilatos, poliacrilatos-ácido acrílico, i poliacrilatos, ácido metacrílico, pol iacri látos-ácidos carboxílicos de manera general y acetato de polivinilo.
El agente coalescente mencionado en este documento también se puede utilizarse en la construcción civil, pinturas arquitectónicas, pinturas industriales, pinturas originales, pinturas de acabado de carrocerías, pinturas y barnices para el embalaje en general.
Preferiblemente, la concentración de monoésteres de aceite de fusel y ácidos grasos derivados de aceites vegetales en formulaciones de pintura, adhesivos y barnices y látex, aceite graso puede variar entre 0.1 y 50% en relación al contenido de polímero presente en las formulaciones o látex.
Estos agentes coalescentes son preferentemente adecuados para dispersiones de polímeros en agua y formulaciones que contienen tales dispersiones. Los agentes coalescentes incluido en esta invención son monoésteres derivados de aceite de fusel con punto de ebullición mayor que 250°C.
La capacidad de los agentes coalescentes de plastificar las partículas de polímero, es decir, disminuir la g húmeda de polímeros se controló probando MFFT de películas de látex que contiene 2% en masa de agentes coalescentes.
La resistencia a la abrasión húmeda de películas de pintura que contiene el agente coalescente se controlará mediante la prueba de capacidad de lavado.
Preferiblemente, en la composición de acuerdo con la invención, el alcohol obtenido a partir del aceite de fusel tiene 4 a 5 átomos de carbono.
Preferiblemente, en la composición de acuerdo con la invención los agentes coalescente verdes se derivan de materias primas renovables.
La invención se describirá ahora sobre la base de ejemplos que son meramente ilustrativos y 'no deben interpretarse como limitaciones.
Ejemplo 1 - Efecto de diferentes agentes coalescentes sobre la MFFT de las películas de estireno-látex I acrílico.
La figura 1 muestra los resultados de MFFT dé' estireno -látex acrílico, MFFT de aproximadamente 18°C contiene 2% en masa de éster de fusel de la presente invención, butilglicol, fenilglicol y texanol.
Los resultados de MFFT sugieren que el éster derivado i| de aceite de fusel tiene mayor capacidad de plantificar las partículas de polímero que los otros agentes coalescentes evaluados.
Ejemplo 2 - Punto de ebullición y contenido dé volátiles de los agentes coalescentes.
Los puntos de ebullición de los agentes coalescentes evaluados en la figura 1 se muestran en la tabla 1. De acuerdo con la tabla 1 el éster derivado de aceité de fusel tiene un punto de ebullición más alto que los otros agentes ¡i coalescentes evaluados en la figura 1. El punto de fusión del i éster de aceite de fusel de ebullición no es considerado VOC por la legislación de la Directiva Europea 2004/42/CE.
Tabla 1 -Punto de ebullición del éster derivado de aceite de fusel, texanol y fenilglicol. de las películas de pintura que contienen diferentes agentes coalescentes.
Los resultados de la capacidad de lavado obtenidos para pinturas opacas descritos en la Tabla 2 que contiene agente í coalescente verde, fenilglicol y texanol se muestran en la figura 2.
Los resultados de capacidad de lavado sugieren que la película de pintura opaca que contiene el agente coalescente verde de la presente invención, el éster derivado de aceite de fusel es más resistente a la abrasión en húmedo que las películas de pintura opaca que contiene texanol y fenilglicol.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Composición de agentes coalescentes verdes, caracterizada porque consiste de monoésteres obtenidos a partir de la esterificación, directa o indirecta, de ácidos i grasos de aceites vegetales y alcoholes derivados de aceite de fusel.
2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque los ácidos grasos tienen de 6 a 22 átomos de carbono y pueden ser saturados o insaturados.
3. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque los alcoholes derivados de aceite de fusel tienen preferiblemente de 4 a 5 átomos de carbono.
4. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque los monoésteres tienen preferiblemente un punto de ebullición superior a 250°C.
5. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el agente coalescente verde se deriva preferéntemente de materias primas renovables.
6. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el agente coalescente verde se utiliza en formulaciones de pintura, adhesivos y barnices que contienen látex o dispersiones poliméricas.
7. Composición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque los látex se seleccionan |de entre estireno-acrilato de butilo, estireno-acrilato de butilo-ácido acrílico, estireno-acrilato de butilo-ácido metacrílico, estireno- i butadieno, estireno-butadieno-ácido acrílico, estireno-butadieno-ácido metacrílico, acrilonitrilo-butadieno, acrilonitrilo-butadieno-ácido acrílico, acrilonitrilo-butadieno-ácido metacrílico, poliarilatos, poliacrilatos-ácidó acrílico, poliacrilatos, ácido metacrílico, poliacrilatos-ácidos carboxílicos de manera general y acetato de p o I i i n i I o .
8. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque puede ser aplicada en la construcción, pinturas arquitectónicas], barnices industriales, pinturas originales, pinturas de reparación de automóviles, barnices y pinturas para el embalaje en general.
9. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la concentración de monoésteres grasos derivados de aceite de füsel y de ácidos grasos de aceite vegetal en formulaciones d¡e pintura, adhesivos y barnices y látex, puede variar entre 0.1 y 50% en relación con el contenido polimérico presente en las formulaciones o látex.
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