MX2015001101A - Recubrimientos a base de agua. - Google Patents

Recubrimientos a base de agua.

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Abstract

Una reposición de recubrimiento acuosa que comprende: (i) una aglutinante entrelazable que tiene una funcionalidad de entrelazamiento latente; (ii) una cantidad de entrelazamiento efectiva de un entrelazador para la resina aglutinantre; y (iii) un alquido modificado por monómero reducible en agua obteniendo por la acidólisis de un tereftalato de polialquileno o naftalato de polialquileno y modificación de monómero posterior.

Description

RECUBRIMIENTOS A BASE DE AGUA REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos número 61/676,127 presentada el 26 de julio de 2012, la totalidad del cual se incorpora por medio del presente por referencia.
Esta invención se relaciona a recubrimientos a base de agua que han mejorado las propiedades de rendimiento. Las pinturas de látex convencionales son ampliamente utilizadas porque proporcionan una emisión reducida de compuesto orgánico volátil y porque permiten una limpieza más fácil que los recubrimientos a base de disolvente. Pueden proporcionar recubrimientos con una baja tendencia a amarillo en la exposición, excelente durabilidad exterior, flexibilidad y retención de brillo. Sin embargo, muchos recubrimientos de látex típicos pueden carecer de ciertas propiedades de rendimiento, tales como flujo y nivelación tiempo abierto, adherencia y otras propiedades. Adicionalmente, puede ser difícil proporcionar recubrimientos a base de agua que tengan excelentes propiedades físicas mientras también poseen las viscosidades óptimas de baja y media y alta tasa de corte para la estabilidad del paquete y propiedades de aplicación deseables. Las viscosidades de baja y media tasa de corte (normalmente medidas en tasas de corte de alrededor 50 seg. -1 a alrededor de 0.1 seg.-1) están relacionadas generalmente con un flujo de recubrimientos y nivelación. La viscosidad de baja tasa de corte debe ser los suficientemente alta para prevenir el asentamiento del pigmento y minimizar el descuelgue cuando el recubrimiento es aplicado a una superficie vertical.
La viscosidad de alta tasa de corte (generalmente se mide a una tasa de corte de alrededor 10,000 seg.1) proporciona un arrastre de cepillo cuando el recubrimiento es aplicado y ayuda en proporcionar un grosor de película apropiado. En algunas modalidades, los recubrimientos de esta invención tendrán una viscosidad de alta tasa de corte (medida a 10,000 seg.1) entre alrededor de 1.0 y 0.3 Pa/seg. (1.0 y 3.0 poise) y una viscosidad de media de tasa de corte (medida a 50 seg.1 ) de entre alrededor de 0.7 a 2 Pa/seg. (7.0 a 20.0 poise) cuando se mide en 46% NVM.
Ahora ha sido encontrado que las composiciones de recubrimiento a base de agua que tienen propiedades mejoradas, tal como propiedades físicas mejoradas y excelente rendimiento de viscosidad a lo largo de un rango de tasas de corte, puede ser producido mediante la formulación de un recubrimiento que comprende (i) una resina aglutinante entrelazable que tiene grupos de entrelazamiento latente; (ii) un entrelazador adecuado para una resina aglutinante entrelazadora; y (iii) una emulsión alquídica modificada con monómero, de curación al aire a base de agua obtenida mediante acidólisis de un tereftalato de polialquileno o naftalato de polialquileno y modificación de monómero posterior. Para ciertas aplicaciones, el polímero alquídico será basado en el tereftalato de polietileno (PET) y la acidólisis conllevará ácidos grasos o aceites para proporcionar las capacidades de secados al aire. Esta invención se refiere a las composiciones de recubrimiento que tienen un equilibrio de propiedades que las hacen adecuadas para una variedad de aplicaciones de pintura industrial y arquitectónica.
En una modalidad, esta invención se refiere a una composición de recubrimiento acuoso que comprende una resina aglutinante entrelazable que tiene una funcionalidad de entrelazamiento latente, una cantidad efectiva de entrelazamiento de un entrelazador para la resina aglutinante, y una emulsión alquídica modificada con monómero de curación al aire obtenida mediante la acidólisis de un tereftalato de polialquileno o naftalato de polialquileno y modificación de monómero posterior. 1. La resina aglutinante entrelazable La presente invención se dirige a una composición de recubrimiento acuosa en la que la resina aglutinante entrelazable tiene grupos funcionales que reaccionan adicionalmente con uno o más entrelazadores co-dispersados algunas veces después de la formación inicial de la resina aglutinante. En ciertas aplicaciones el entrelazamiento sustantivo se retrasará la hasta la aplicación del recubrimiento a un sustrato y evaporación de al menos algunos portador acuoso.
Como elementos reactivos, la resina aglutinante entrelazable comprenderá el producto de reacción de polimerización de al menos uno o más monómeros monoetilénicamente insaturados copolimerizables, en donde al menos uno de los monómeros monoetilénicamente insaturados contiene funcionalidad de entrelazamiento latente. Esta resina aglutinante entrelazable se usa en combinación con una cantidad de entrelazamiento de por lo menos un entrelazador reactivo con la funcionalidad de entrelazamiento.
La funcionalidad de entrelazamiento latente puede ser impartida a la resina aglutinante mediante la incorporación de monómeros que tienen grupos funcionales reactivos conocidos en la téenica. Por ejemplo (i) el grupo funcional pendiente puede ser un grupo carbonilo tal como cetona, o aldehido, o acetoacetoxi y el entrelazador puede tener representativamente grupos amino o hidracida; (ii) el grupo funcional pendiente puede ser epoxi y el entrelazador puede tener representativamente ácido carboxilico, tiol o grupos amino; (iii) el grupo funcional pendiente podría ser silano y el entrelazador podría tener representativamente grupos hidroxilo; y (iv) los grupos funcionales pendientes podrían ser grupos hidroxilo y el entrelazador podría tener representativamente grupos isocianato o grupos metilol o grupos metilol eterificados.
Alternativamente, los grupos funcionales identificados como útiles en los entrelazadores podrían ser incorporados en la resina aglutinante y el grupo reactivo identificado correspondiente podría estar presente en el entrelazador. La naturaleza exacta de los grupos co-reactivos no es crítica. Ninguno de los grupos co-reactivos son posibles como grupos funcionales pendientes y los grupos de entrelazamiento, proporcionaron la composición de recubrimiento permanece líquido hasta la aplicación a un sustrato. Si lo desea, el entrelazador puede ser retenido a partir de la composición de recubrimiento hasta inmediatamente antes a la aplicación para asegurar que la composición del recubrimiento permanezca líquido. En algunas modalidades, tales como el uso de grupos carbonilo pendientes en la resina aglutinante y el uso de una polihidracida soluble en agua, es conveniente incorporar la hidracida en un recubrimiento acuoso para proporcionar un sólo paquete que será curado después de la aplicación.
Los polímeros de látex utilizados como resinas aglutinantes entrelazables de acuerdo con la presente invención incluye aquellos polímeros polimerizados de uno o más monómeros adecuados. Normalmente, los aglutinantes son polimerizados de uno o más monómeros monoetilénicamente insaturados copolimerizables tales como, por ejemplo monómeros de vinilo y/o monómeros de acrílico.
Los monómeros de vinilo adecuados para su uso de acuerdo con la presente invención incluyen cualquiera de los compuestos que tienen funcionalidad vinílica, es decir, insaturación etilénica, exclusiva de compuestos que tienen funcionalidad acrílica, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de dichos ácidos, acrilonitrilo y acrilamidas. Preferentemente, los monómeros de vinilo son seleccionados del grupo que consiste de ésteres de vinilo, hidrocarbono aromático vinílico, hidrocarbonos alifáticos vinílicos, viníl alquil éteres y mezclas de los mismos.
Los monómeros de vinilo adecuados incluyen ésteres de vinilo, tal como, por ejemplo, propionato de vinilo, laurato de vinilo, nonanoato de vinilo, decanoato de vinilo, neodecanoato de vinilo, butiratos de vinilo, benzoatos de vinilo, acetatos de isopropilo de vinilo y ésteres de vinilo similares; hidrocarbonos aromáticos de vinilo, tales como, por ejemplo, estireno, estírenos de metilo y estírenos de alquilo más bajo similar, cloroestireno, tolueno de vinilo, naftaleno de vinilo y benceno divinilo; monómeros de hidrocarbono alifáticos de vinilo, tales como por ejemplo, cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno así como olefinas alfa tales como por ejemplo, etileno, propileno, isobutileno, así como dienos conjugados tales como 1,3 butadieno, metil-2-butadieno, 1,3-piperileno, 2,3-dimetil butadieno, isopreno, ciclohexeno, ciclopentadieno, y diciclopentadieno; y vinil alquilo éteres, tales como por ejemplo, metil vinil éter, isopropil vinil éter, n-butil vinil éter, e isobutil vinil éter.
Los monómeros de acrílico adecuados para uso de acuerdo con la presente invención comprenden cualquiera de los compuestos que tienen funcionalidad acrílica. Los monómeros de acrílico son seleccionados del grupo que consiste de acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo, ácidos de acrilato y ácidos de metacrilato así como derivados aromáticos de ácido acrílico y metacrílico, acrilamidas y acrilonitrilo. Normalmente, al acrilato de alquilo y monómeros metacrílicos (también referidos en el presente como "ésteres de alquilo de ácido acrílico o metacrílico") tendrá una porción de éster de alquilo que contiene de 1 a alrededor de 18, preferiblemente alrededor de 1 a 8 átomos de carbono por molécula.
Los monómeros de acrilico adecuados incluyen, por ejemplo, acrilato de metilo y metacrilato, acrilato de etilo y metacrilato, acrilato de butilo y metacrilato, acrilato de propilo y metacrilato, 2-etil hexil acrilato y metacrilato, acrilato de ciclohexilo y metacrilato, acrilato de decilo y metacrilato, acrilato de isodecilo y metacrilato, acrilato de bencilo y metacrilato, acrilato de isobornilo y metacrilato, acrilato de neopentilo y metacrilato, y 1-adamantil metacrilato.
Además de los monómeros específicos descritos anteriormente, los expertos en la téenica reconocerán que otros monómeros tales como, por ejemplo, monómeros alílicos, o monómeros que imparten adhesión húmeda, tales como monómeros que tienen amina terciaria, ureido de etileno o grupos N-heterociclicos, pueden utilizarse en lugar de, o además de, los monómeros descritos específicamente en la preparación de los aglutinantes. La adhesión húmeda representativa que promueve los monómeros incluyen urea etileno metacrilamidoetil, metacrilato dimetilaminoetil, vinilimidizola y 2-etileneuriedo-etil metacrilato. La cantidad de dichos otros monómeros es dependiente de los monómeros particulares y su función prevista, que se puede determinar la cantidad por los experto en la materia. En una modalidad de esta invención, una adhesión húmeda que promueve el monómero, si se desea, puede estar presente en niveles que oscilan hasta alrededor del 5% del la mezcla de monómero total en peso.
En una modalidad de la presente invención la resina aglutinante puede comprender un polímero de una "sola etapa" que normalmente se obtiene mediante la mezcla seleccionada de monómeros polimerizables en una mezcla de reacción única. En otra modalidad útil, la resina aglutinante puede obtenerse mezclando los monómeros en múltiples etapas que tienen diferentes composiciones o concentraciones de monómeros en varias etapas de la adición. Por ejemplo, la mezcla de monómero podría variarse mientras la reacción progresa para proporcionar una composición formada secuencialmente, por la cual esencialmente se prepara un polímero en la presencia de otro polímero preformado. Sin ser limitado a cualquier teoría particular, este proceso de polimerización posiblemente, pero no necesariamente, resulte en una disposición de partícula núcleo/coraza. Para algunas aplicaciones, la mezcla de monómero será variada para proporcionar una secuencia de la reacción con una concentración más alta de monómeros "más suaves" (aquellos cuyos homopolímeros tienen temperaturas de transición vitrea (Tg) relativamente más bajas y otra secuencia podría conllevar una mayor concentración de monómeros "más duros". En modalidades donde la resina aglutinante comprende una composición del polímero formado secuencialmente, el polímero Tg más bajo (el polímero "más suave") puede ser el núcleo en una disposición de partícula núcleo/coraza mientras el material Tg mayor (el polímero "más duro") comprende la coraza. Una disposición opuesta también puede utilizarse en relación con la presente invención. Como se utiliza en el presente el polímero de "dos etapas" se refiere a un polímero general donde un polímero es esencialmente formado en la presencia de otro polímero preformado.
La mezcla de monómero polimerizada para crear la resina aglutinante entrelazadle de la presente invención comprenderá al menos un monómero etilénicamente insaturado que contiene capacidades de "entrelazamiento latente", que como se utilizan en el presente significa un monómero que posee la habilidad para reaccionar adicionalmente con un entrelazador algún tiempo después de la formación inicial del polímero. La reacción de entrelazamiento puede ocurrir a través de la aplicación de energía, por ejemplo, a través de calor o radiación. Además, el secado puede activar el polímero de entrelazamiento a través de cambios en el pH, contenido de oxígeno, evaporación de disolvente o portador, u otros cambios que causan que ocurra una reacción. El método particular de lograr el entrelazamiento en el polímero aglutinante no es crítico para la presente invención. Una variedad de sustancias químicas son conocidas en la materia para producir entrelazamiento en látex.
Ejemplos representativos del entrelazamiento latente de carbonilo que contienen monómeros que incluyen acroleína, metaeroleína, acrilamida de diacetona, metacrilamida de diacetona, 2 butanona metacrilata, estireno de formilo, acrilato de diacetona, metacrilato de diacetona, acrilato de acetonitrilo, metacrilato de acetoacetoxietil, acrilato de acetoacetoxietil y acetato de vinilaceto. Estos monómeros normalmente no afectan el entrelazamiento hasta que durante la formación final de la película, por ejemplo, cuando la emulsión acuosa de polímero contiene simultáneamente una cantidad apropiada añadida de un material reactivo tal como un compuesto de poliamina como entrelazador. Particularmente los compuestos adecuados de este tipo son los dihidracidas y trihidracidas de ácidos dicarboxilicos aromáticos y alifáticos de 2 a 20 átomos de carbono. Los compuestos de poliamina útiles como interlazadores para los grupos funcionales de carboxilo incluyen aquellos que tienen un promedio de al menos dos grupos reactivos carbonilo de la fórmula NH, y grupos reactivos carbonilo derivados de dichos grupos. Ejemplos de grupos funcionales amino útiles incluyen R-NH2, R-O-NH2, R-0-N=C<, R-NH-C(=0)-O-NH2 en donde R es alquileno, alicielico o arilo y puede ser sustituido. Las poliaminas útiles representativas incluyen diamina de etileno, diamina isoforona, dietilenetriamina y dibutilenetriamina. En una modalidad de esta invención es útil utilizar polihidracidas como los compuestos de poliamina. Las polihidracidas útiles representativas incluyen dihidracida oxálica, dihidracida adipica, dihidrazida succinica, dihidracida malónica, dihidracida glutárica, dihidracida tereftálica o itálica y dihidracida itacónica. Además, las hidracinas solubles en agua tales como etileno-1,2-dihidracina, propileno-1 ,3-dihidracina y butileno-1,4-dihidracina también pueden utilizarse como uno de los agentes de entrelazamiento.
Bloques de construcción adicionales que son adecuados para el entrelazamiento posterior son aquellos que contienen enlaces de organosilicio hidrolizable. Los ejemplos son los monómeros copolimerizables metacriloiloxipropiltrimetoxisilano y viniltrimetoxisilano.
Epoxi-, hidroxil- y/o monómeros que contienen N-alquilol, por ejemplo, acrilato de glicidil, N-metilolacrilamida y metacrilamida y monoésteres de alcoholes dihídricos con ácidos carboxilicos ALFA, b-monoetilénicamente insaturados de 3 a 6 átomos de carbono, tales como hidroxietil, hidroxi-n-propil o hidroxi-n-butil acrilato y metacrilato también son adecuados para el entrelazamiento posterior. Los acrilatos que contienen amino primarios o secundarios o metacrilatos tales como t-butil amino etil metacrilato también son adecuados.
En una modalidad la resina aglutinante puede ser obtenida por la polimerización de una mezcla de monómeros, que la mezcla contiene alrededor de 0.5 a alrededor de 25% en peso, basado en el peso total del polímero, de al menos un monómero que tiene funcionalidad de entrelazamiento latente.
En una modalidad de la presente invención, la resina aglutinante es un látex funcional en ácido. Los monómeros funcionales en ácidos específicos adecuados para su uso de acuerdo con la presente invención incluyen, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido itacónico, ácido maléico, ácido acrílico dimérico o anhídridos de los mismos. Además los ácidos carboxílicos y anhídridos, los monómeros que poseen otros grupos ácidos tales como grupos ácidos fosfóricos o sulfónicos también son útiles. Los monómeros representativos incluyen ácido etilmetacrilato-2-sulfónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, ácido 2-metil-2-propenóico, etil-2-fosfato éster (HEMA-fosfato), ácido(1-fenilvinil)-fosfónico, o ácido(2-fenilvinil)-fosfónico. Mezclas de ácidos también son prácticas.
Para muchas aplicaciones, normalmente el tamaño de partícula de las resinas aglutinantes sería de un rango de alrededor de 0. 1 a 1.0 mieras. El Tg de algunas resinas aglutinantes representativas útiles, de la presente invención normalmente sería de unos -60 a 100 °C. Las resinas aglutinantes que tienen un Tg menor que alrededor de 20 °C normalmente requiere menos compuestos orgánicos volátiles (disolventes y coalescentes) para formar una película más lisa comparada con polímeros Tg más altos. En una modalidad útil el Tg sería menor de alrededor 10 °C. En otra modalidad útil el Tg es menor de alrededor 1 °C. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "Tg" significa temperatura de transición vitrea del polímero.
La preparación de composiciones del látex es bien conocida en la téenica de recubrimientos y pintura. Cualquiera de las técnicas de polimerización de emulsión libre de radicales utilizadas para formular polímeros de látex pueden ser utilizados en la presente invención. Dichos procedimientos incluyen, por ejemplo, procedimientos de alimentación única, núcleo-coraza, y núcleo -coraza invertido que produce partículas estructuradas u homogéneas.
En una modalidad útil se obtendría la resina aglutinante entrelazable obtenida mediante polimerización una mezcla de monómero de alrededor de 3-25% en peso de un monómero que tiene funcionalidad de entrelazamiento latente, 0.5 a alrededor de 15% de un monómero funcional en ácido y alrededor de 60 a 98.5% otros monómeros. En otra modalidad útil la mezcla de monómeros también comprenderla alrededor de 0.1 a alrededor de 10% de un monómero que promueve una adherencia húmeda. En otra modalidad, la mezcla de monómero comprendería alrededor de 1-25% en peso de un monómero que tienen funcionalidad de entrelazamiento latente, 0.5 a alrededor de 15% de un monómero funcional en ácido, 0.1 a alrededor de 10% de un monómero de adherencia húmeda, 1 a alrededor de 55 partes de estireno, y el resto seleccionado de otros monómeros copolimerizables. 2. Entrelazadores El entrelazador para la reacción con la funcionalidad de entrelazamiento latente sólo necesita estar presente en una cantidad necesaria para lograr el grado de cura deseado. Para muchas aplicaciones, el entrelazador estará normalmente presente a un nivel para proporcionar al menos 0.1 equivalente para cada equivalente de funcionalidad de entrelazamiento latente.
En una de las modalidades de esta invención, el entrelazador estaría presente a un nivel para proporcionar entre alrededor de 0.2 a alrededor de 2.0 equivalentes para cada equivalente de funcionalidad de entrelazamiento latente. En algunas modalidades útiles el entrelazador estará presente a un nivel para proporcionar 0.4 a alrededor de 1.2 equivalentes para cada equivalente de funcionalidad de entrelazamiento latente.
En otra modalidad útil el entrelazador estarla presente a un nivel para proporcionar 0.4 a alrededor de 1.0 equivalentes para cada equivalente de funcionalidad de entrelazamiento latente. 3. Alquidos de naftalato o teraftalato de polialquileno modificado por monómero.
Los recubrimientos de esta invención también requiere la incorporación de una resina de emulsión alquidica modificada por monómero de secado al aire. Para muchas modalidades, los niveles de la resina adicional entre alrededor de 5% y alrededor de 60% en peso de sólidos del peso de los sólidos combinados de la resina entrelazadora y el entrelazador y la resina alquidica son normales. Para alqunas modalidades la resina alquidica estará presente a un nivel entre alrededor del 15% y alrededor del 35% en peso de sólidos del peso total de los sólidos combinados de la resina de entrelazamiento, el entrelazador y resina alquidica.
Un elemento de esta invención se refiere a una dispersión acuosa alquidica derivada de un tereftalato de polialquileno, o naftalato de polialquileno, como una materia prima para producir la resina. El proceso para hacer la dispersión incluye una reacción de acidólisis de un tereftalato de polialquileno o naftalato de polialquileno y la modificación de monómero posterior de la resina seguida mediante la combinación de la resina modificada con agua en la presencia de una base para proporcionar dispersabilidad de agua. La producción de tales alquidos se enseña, representativamente en las Patentes de los Estados Unidos 5,371,112 y 7,129,278 las enseñanzas de las cuales son incorporadas en el presente por referencia.
Un método útil para producir el alquido en base a tereftalato de polialquileno es el que se enseña en 7,129,278 y generalmente involucra un proceso para la formación de un polímero que comprende reaccionando: a. un polímero formado como el producto de reacción de (1) una mezcla de compuestos que resultan de una reacción de acidólisis de un tereftalato de polialquileno (o naftalato) con un miembro del grupo que consiste de materiales funcionales con anhídrido y ácido; y (2) un alcohol, en donde el producto de reacción resultante tiene un valor de acidez de menos de 20; y b. un monómero etilénicamente insaturado adecuado para modificar el polímero para formar una resina de polímero modificada; en donde la resina de polímero modificada tienen un valor de acidez de menos de 30, y en donde dicha resina de polímero modificada es combinada después con agua en la presencia de una base para formar la composición acuosa de polímero.
La dispersión de alquido modificado por monómero de esta invención utiliza tereftalato de polialquileno, o naftalato de polialquileno, como el material de inicio para la producción del polímero. Un tereftalato de polialquileno útil es tereftalato de polietileno (PET). También se puede utilizar naftalato de polietileno (PEN). Otros tereftalatos de polialquileno son tereftalatos de polipropileno, tereftalato de polibutileno, etc.
En la producción del alquido, una resina tereftalato de polialquileno es primero digerida en las unidades oligo éricas de peso molecular más bajo a través de una reacción de acidólisis. El producto de digestión de la reacción de acidólisis después es reaccionado adicional con un reactivo funcional hidroxi para producir una resina que es además modificada por monómero y dispersada en el agua. Para los propósitos de esta invención, se describe el uso del tereftalato de polietileno; sin embargo, debe reconocerse por aquellos expertos en la materia que otros tereftalatos de polialquileno, o naftalatos de polialquileno, pueden utilizarse de forma similar.
La fuente real de PET utilizable en este documento no es de importancia critica para esta invención, PET "Virgen", que es PET que se produce comercialmente específicamente como materia prima, es aceptable desde un punto de vista químico para el uso en el presente. Asimismo, el PET recielado o recuperado es aceptable desde un punto de vista químico. En el momento de esta solicitud, hay ventajas para el medio ambiente (reducción de los residuos sólidos) y a la economía de este proceso (PET reciclado es mucho menos costoso que el PET virgen) mediante el uso de PET reciclado o recuperado; y, no hay desventajas de rendimiento al uso de PET reciclado contra el PET virgen. Normalmente, las fuentes para PET son muchas y variadas. Una fuente ya sea de PET virgen o reciclado es material de fabricantes de polímeros PET. Otra fuente para el PET puede ser puntos de venta post-industriales. Una fuente adicional es el PET recuperado, tal como las botellas de bebidas de PET reciclado. Se debe apreciar que cualquier fuente de PET es aceptable. El tereftalato de polibutileno y naftalato de polietileno están disponibles de manera similar.
El PET debería generalmente ser proporcionado de forma triturada. Puede ser en hojuelas, granulado, molido a un polvo o en perlas. La única restricción colocada sobre el PET en este punto es que es relativamente puro; es decir, que no debería estar en el nivel de impurezas por encima de alrededor un porcentaje de peso (3% en peso) ni debería estar ningún nivel apreciable de impurezas que son reactivas químicamente dentro de este proceso. Los polioles también se utilizan en la fabricación de PET que incluye glicoles de dietileno, glicoles de trietileno, glicol de neopentil, dimetanol de ciclohexano, butanodioles, y propanodioles son utilizados como modificadores de polímero, y son aceptables para su uso en esta invención.
El PET está compuesto por unidades de repetición de etilenglicol y ácido tereftálico conectadas por vinculaciones áster. Cada unidad de repetición de PET tienen un peso molecular promedio de 192 con un equivalente de etilenglicol y un equivalente de ácido tereftálico. Mediante la reacción de PET con un material funcional anhídrido o ácido en una reacción por acidólisis, es posible reducir la longitud de cadena promedio de las moléculas de PET. La química del PET es de tal manera que existe un equilibrio entre el PET, agua, etilenglicol (EG), ácido tereftálico (TRD) y el ácido usado para reducir la longitud de cadena. Este equilibrio hace posible revertir sustancialmente el proceso de polimerización y de polimerización de PET en sus materiales de inicio.
Los materiales funcionales con ácido adecuados para la reacción de acidólisis incluyen ácidos mono funcionales tales como los ácidos benzoicos, crotónicos y sórbicos; y ácidos que tienen una funcionalidad ácida en promedio de al menos dos grupos de ácido carboxílico, tales como el ácido ftálico, ácido isofático, ácidol,4-ciclohexano dicarboxílico, ácido 1,3-ciclohexano dicarboxilico, ácido succinico, ácido adípico, ácido azeláico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido trimelitico, ácido trimésico, ácidos dicarboxilicos naftaleno, polibutadieno terminado carboxi, 4,4-dicarboxi difenoxi etano y los ácidos hidroxi carboxilicos de piralactona. Otros ácidos adecuados incluyen los ácidos saturados, tales como ácido butírico, capróico, caprílico, cáprico, laurico, mirístico, palmítico, esteárico, 12-hidroxiesteárico, araquídico, behénico y lignocérico; los ácidos insaturados tales como ácidos palmitoléico, oléico, ricinoléico, linoléico, linolénico, eleoesteárico, licárico, gadoléico y erácico; y los aceites (y sus ácidos grasos) tales como aceites decanola, colza, ricino, ricino deshidratado, coco, café, maíz, semilla de algodón, pescado, manteca de cerdo, linaza, oticica, palmiste, cacahuate, perilla, cártamo, soya, girasol, sebo, tung, nuez, vernonia, tali y menhaden; mezclas y combinaciones de aceites naturales y sintéticos y ácidos grasos, especialmente los aceites y ácidos grasos con alto números de yodo. Con el fin de proporcionar el alquido con una capacidad de secado al aire es conveniente utilizar el aceite de secado y los ácidos grasos del aceite de semi secado como al menos algo del ácido en la reacción de acidólisis.
Los anhídridos representativos útiles en la acidólisis incluyen, anhídrido acrílico, anhídrido metacrílico, anhídrido itálico, anhídrido 3-nitroftálico, anhídrido 4-nitroftálico, anhídrido 3-flouroftálico, anhídrido 4-cloroftálico, anhídrido tetracloroftálico, anhídrido tetrabromoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, anhídrido metilhexahidroftálico, anhídrido succínico, anhídrido dodecenilsuccínico, anhídrido octilsuccínico, anhídrido maléico, anhídrido dicloromaléico, anhídrido glutárico, anhídrido adípico, anhídrido cloréndico, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico, anhídrido endo-metilenotetrahidroftálico, anhídrido ciclohexano-1 ,2-dicarboxílico, anhídrido 4-ciclohexano-l,2-dicarboxílico, anhídrido 4-metil-4-ciclohexano-l,2-dicarboxílico, anhídrido 5-norborneno-2,3-dicarboxílico, anhídrido 1,4-ciclohexadieno-1,2-dicarboxílico, anhídrido 1,3-ciclopentanodicarboxílico, anhídrido ácido diglicólico, dianhídrido benzofenona tetracarboxílico y similares.
Otros anhídridos útiles incluyen aquellos anhídridos que tienen un grupo libre de carboxilo además al grupo anhídrido tales como anhídrido trimelítico, anhídrido aconítico, anhídrido 2,6,7-nafatleno tricarboxílico, anhídrido 3,2,4-butano tricarboxílico, anhídrido 3,3,4-ciclopentano tricarboxílico y similares. Se debe apreciar que otros ácidos y anhídridos deben considerarse equivalentes de los citados en el presente.
El material funcional con ácido o anhídrido generalmente tendrá un número de peso molecular promedio por debajo de alrededor 2000. Preferiblemente el material funcional con ácido o anhídrido tendrá un número de peso molecular promedio por debajo de alrededor 600. Los números normales de los pesos moleculares promedios de estos materiales oscilarán de alrededor 96 a alrededor 600.
Opcionalmente, un catalizador puede utilizarse para la reacción de acidólisis. Si se utiliza, los catalizadores adecuados para la acidólisis del PET incluyen los catalizadores de transesterificación tradicional incluyendo octoato estañoso, hidróxido de calcio, hidróxido de litio, hidróxido de bario, hidróxido de sodio, metóxido de litio, tetrahidrato de acetato de manganeso, óxido de estaño dibutil, ácido estanóico butil, y óxido de estaño monobutil hidratado. Si se utiliza, el catalizador debe estar presente en una cantidad de alrededor 0.3% en peso a alrededor de 3.5% en peso basado sobre el peso total del PET y material funcional con ácido.
Cuando el PET y un material funcional con ácido o anhídrido se hacen reaccionar juntos en presencia del catalizador (opcional) y el calor, el peso molecular alto de la molécula de PET es fragmentado en fragmentos de cadena más cortos. Esto se logra a través de acidólisis de las vinculaciones de éster e intercambiarlos por el ácido con las unidades de ácido tereftálico de la molécula de PET. Este intercambio continua ocurriendo hasta que un nuevo equilibrio es establecido entre el PET, la longitud de cadena más corta de PET, la longitud de cadena más corta de PET sustituida con el ácido, el material funcional con ácido y ácido tereftálico.
Posterior a la acidólisis, los fragmentos restantes de PET y productos en equilibrio con la misma, son predominantemente funcionales con ácido. Como se describe más adelante, los productos de reacción por acidólisis pueden ser reaccionados adicionalmente con materiales funcionales con hidroxi y similares. La reacción puede llevarse a cabo en presencia de un disolvente para la azeotropicación del agua o fusión en los sistemas sin disolventes.
Los productos de la reacción por acidólisis son reaccionados adicionalmente con materiales funcionales con hidroxi para producir un producto de poliéster útil en las composiciones de recubrimiento. Ya que los productos de reacción por acidólisis son predominantemente funcionales con ácido, puede ser reaccionados adicionalmente con alcoholes incluyendo los enseñados a continuación para obtener composiciones de polímero útiles en recubrimientos. Mediante el control de las cantidades y tipos de reactivadores, así como la longitud y temperatura de la reacción, uno puede formular sistemas de valor de acidez bajo de los productos de reacción por acidólisis. Los productos de estas reacciones incluyen alquidos y poliésteres que pueden ser modificados adicionalmente y dispersados en agua.
En general, los alcoholes utilizados para la reacción con el producto de reacción por acidólisis tendrá el número de los pesos moleculares promedio de menos de alrededor 4000, y típicamente, el número de los pesos moleculares promedio oscilarán de alrededor 30 a alrededor de 4000, y especialmente 100 a alrededor 600. Los métodos de preparación de alcoholes son bien conocidos en la téenica y el método de preparación de los alcoholes no es crítico para la práctica de esta invención.
Alcoholes adecuados incluyen los alcoholes insaturados y saturados ramificados y lineales CI-C22 que incluyen, por ejemplo, metanol, etanol, propanol, butanol, hexanol, alcohol linoleilo, éter de dialilo trimetilolpropano, alcohol alilo, 2-mercaptoetanol y similares. Además, los alcoholes útiles incluyen los poliéteres hidroxifuncionales, poliésteres, poliuretanos, policaprolactonas, etc.
Los polioles saturados e insaturados incluyen glicerol, aceite de ricino, etilenglicol, dipropilenglicol, 2,2,4- trimetil, 1 ,3-pentanediol, neopentilglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1 ,4-butanodiol, 3,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-l,3-propanodiol, ácido dimetilol propiónico, dioles acetilénicos, polibutadieno terminado de hidroxi, 1,4-ciclohexanodimetanol, 1,2-ciclohexanedi metanol, 1,3-ciclohexanedimetanol, 1,4-bis(2-hidroxietoxi)ciclohexano, trimetilenglicol, tetrametilenglicol, pentametilenglicol, hexametilenglicol, decametilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, 1,4-bencenodimetanol, 1,4-bencenodietanol, 2,4-dimetil-2-etilenohexano-l,3- diol, 2-buteno-1,4-diol, trimetiloletano, trimetilolpropano, di-trimetilolpropano, éter de monoalilo trimetilolpropano, trimetilolhexano, trietitolpropano, 1,2,4-butanetriol, glicerol, pentaeritritol , dimetilolpropano, dipentaeritritol, propanediol de metilo, polioles fenólicos, glicoles de éter polipropileno, glicoles de éter polietileno, etc.
Otra clase útil de materiales funcionales con hidroxi son polímeros tales como aquellos preparados mediante téenicas de reacción por polimerización por condensación o reacciones de abertura de anillo de epoxis como son bien conocidas en la técnica.
Como se indicó anteriormente, los productos de reacción por acidólisis pueden ser reaccionados adicionalmente con alcohol para producir productos de valor de acidez bajo. El término "productos de valor de acidez bajos" está destinado a ser aquellas composiciones que tienen valores de acidez inferiores de alrededor 20, con el fin de formular un producto de reacción por acidólisis a un valor de acidez bajo de menos de alrededor 20, las siguientes proporciones estequiometricas de materiales debe utilizarse. Por cada mol de unidad de repetición de PET utilizado, de alrededor 1.5 a alrededor de 4.0 equivalentes de anhidrido/ácido debe ser utilizado en la reacción por acidólisis, seguida por una reacción adicional con alrededor de 2.0 a alrededor de 4.0 equivalentes de la funcionalidad con hidroxi. Preferentemente, los equivalentes de anhidrido/ácido a la unidad de repetición de PET debería de ser alrededor de 2.0:1 a alrededor de 3.1:1 y los equivalentes de OH a PET debería de ser alrededor de 2.3:1 a alrededor de 3.7:1. Opcionalmente, pequeñas cantidades de amina o diamina pueden ser sustituidas por algunos de los alcoholes.
La resina inicial producida por acidólisis luego es directamente modificada con monómeros insaturados, para producir los polímeros reducibles en agua modificados por monómero utilizados en esta invención.
La modificación directa del monómero normalmente se lleva a cabo bajo condiciones también conocidas en la téenica, incluyendo los procedimientos enseñados en la patente de los Estados Unidos Números 4,735,995 y 4,873,281. Así como por los procedimientos enseñados en los siguientes Ejemplos.
Cuando se modifica monoméricamente los polímeros de base, la incorporación de una cantidad suficiente de material monómero funcional con ácido, con o sin surfactantes, permitirán que los productos de polímero finales sean reducibles en agua u otros sistemas acuosos cuando se neutraliza lo suficiente como se discute a continuación.
Los surfactantes que pueden ser opcionalmente utilizados para esta invención incluyen surfactantes no iónicos tales como, pero no limitado a, etoxilatos de nonilfenol (tales como IGEPAL ® Co-series disponible de Rhodia , Cranberry, N.J.), etoxilatos de octilfenol (tales como IGEPA CA-Series disponible de Rhodia , Cranberry, N.
J. ) , polioles de poliéter (tales como PLURONIO® o TETRONIC® disponible de BASF Corpora tion , MT . Olive, N. J. ) y alcoholes acetilénicos (tales como SURFYNOUD disponible de Air Products, Allentown , Pa . ) . El agente tensioactivo, si está presente, es preferentemente alrededor de 1% a alrededor de 5% del peso total del polímero.
En general, las cantidades de materiales de monómero funcionales con ácido mayores de alrededor 5.0% en peso de la cantidad total de monómero y otros materiales etilénicamente insaturados resultarán en una composición de recubrimiento que es reducible en agua. Cantidades menores de las anteriores generalmente resultarán en recubrimientos que no son reducibles en agua. Preferentemente, el polímero de base modificado por monómero de esta invención tiene bajos niveles orgánicos volátiles. Más preferentemente, el nivel orgánico volátil del polímero de base modificado por monómero es inferior al 10%.
Los monómeros adecuados para modificar el polímero de base incluyen los ácidos insaturados, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido crotónico, ácido maléico, y semiésteres de ácidos fumáricos y maléicos, tales como maleato de hidrógeno butil y fumarato de hidrógeno etil, en el cual un grupo carboxilo es esterificado con un alcohol. Ejemplos de otros monómeros etilénicamente insaturados que pueden ser utilizados para la modificación de monómero del producto de reacción por acidólisis incluye acrilatos de alquilo, tales como acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de propilo, 2-etilhexil acrilato y acrilato de isobornilo; los metacrilatos de alquilo, tal como metacrilato de metilo, metacrilato de butilo, 2-etilhexilo metacrilato, metacrilato de decilo, metacrilato de laurilo, metacrilato de acetoacetoxietil, metacrilato de dimetilaminoetil y metacrilatos de alilo y metacrilatos de isobornilo; acrilatos de hidroxialquilo y metacrilatos tales como acrilato de hidroxietil, acrilato de hidroxipropil, metacrilato de hidroxietil, metacrilato de hidroxipropil; acrilamidas y metacrilamias, acrilamida de diacetona, y nitrilos insaturados tales como acrilonitrilo, metacrilonitrilo, y etacrilonitrilo. Otros monómeros etilénicamente insaturados (monómeros de vinilo) que pueden ser utilizados además de los monómeros de acrilico incluyen: hidrocarbonos aromáticos de vinilo (tal como el estireno, estireno alfa.metilo, y tolueno de vinilo); e hidrocarbonos alifáticos de vinilo (opcionalmente sustituido, por ejemplo, por átomos de halógeno) tales como acetato de vinilo, versatatos de vinilo, y cloruro de vinilo.
La modificación del monómero del producto de reacción por acidólisis generalmente puede llevarse a cabo de 80°C a 160°C y típicamente se llevan a cabo de 100° C a 150° C.
Un iniciador de polimerización puede ser empleado en la etapa de modificación de monómero. Ejemplos de iniciadores incluyen, pero no se limitan a: peroxiésteres tales como perbenzoato de butilo terciario; compuestos azo tales como azobis(isobutironitrilo); peróxidos tales como el peróxido de benzoilo e hidroperóxido de eumeno; peracetatos tales como peracetato de butilo terciario; percarbonatos tales como percarbonato de isopropilo, peroxicarbonatos tales como peroxicarbonato de isopropilo de butilo, y compuestos similares. La cantidad del iniciador empleado puede variar considerablemente; sin embargo, en la mayoría de los casos, es deseable utilizar de alrededor 0.1 a alrededor de 10 por ciento en peso basado en el peso de monómeros etilénicamente insaturados utilizados. Donde se desee, un agente de modificación de cadena o agente de transferencia de cadena puede ser añadido a la mezcla de polimerización para el control del peso molecular de la resina resultante. Ejemplos de tales agentes incluyen los mercaptanos, tales como dodecil mercaptano terciario, dodecil mercaptano, octil mercaptano, y hexil mercaptano, etc.
Las reacciones de modificación de monómero reacciones para la preparación de una composición de resina de la invención pueden ser llevadas a cabo en presencia de un disolvente orgánico, preferiblemente sólo una cantidad limitada de disolvente orgánico siendo utilizado como para minimizar el contenido de disolvente orgánico del producto resultante. En el método preferido de la preparación de la resina de modificación de monómero de esta invención, el polímero de base sirve como un medio de polimerización para la preparación del polímero modificado de tal modo que se reduce significativamente la cantidad de disolvente orgánico necesitado. La cantidad de materiales monoméricos utilizados para la modificación está en el rango de alrededor 10% a alrededor 80%, y más preferiblemente, alrededor de 20% a alrededor de 60% basado en el total de sólidos de resina modificada. Para muchas aplicaciones, el polímero modificado tendrá un valor de acidez menor de 30.
El alquido funcional con ácido modificado por monómero puede ser dispersado en agua mezclándolo con agua en la presencia de una base adecuada. En un proceso, la resina alquídica modificada por monómero es inicialmente licuada mediante el calentamiento de la resina a por lo menos su punto de fusión y más preferentemente, a una temperatura de por lo menos 5o por encima de su punto de fusión así el polímero mantiene un estado fundido y fluido, pero por debajo de la temperatura de descomposición del polímero. Normalmente, la resina de polímero modificado se fusionará en el rango de temperatura de alrededor 120° C a alrededor de 140° C. Un recipiente separado de agua, que contiene una base para la neutralización de los ácidos carboxílicos en el polímero, es calentado a 20° C y 70° C. La base puede ser un compuesto de amina o un hidróxido del álcali. La solubilidad del agua o dilubilidad del agua puede ser dada a la resina efectuando la neutralización de los grupos ácidos, tales como carboxilo, con un material básico, tales como la monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, trietilamina, monoisopropilamina, diisopropilamina, dietilentriamina, trietilentetramina, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, monoiso propanolamina, diisopropanolamina, dimetiletanolamina, morfolina, morfolina de metilo, piperazina, amoniaco, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, y similares, con o sin surfactantes. Normalmente se añade suficiente base para neutralizar algunos de los ácidos sobre el polímero. La fase del agua y la fase del polímero se pone en contacto con uno al otro y, si lo desea, se pueden dispersar en un molino de alta cizallamiento o un homogeneizador. El proceso puede ser continuo o a modo de lotes donde el tanque o recipiente de mezcla contiene la fase del agua. Una vez que el polímero es dispersado en el agua, el pH es típicamente ajustado a 7.6-8.2 y los porcentajes de sólidos se ajustan a 35-55% en peso. Preferentemente, la dispersión del polímero resultante tiene un nivel orgánico volátil de menos del 10% y un número de acidez menor de 30.
La composición de recubrimiento de la presente invención es fabricada utilizando téenicas conocidas a los expertos en la materia de la fabricación de pintura. Los recubrimientos de esta invención también pueden incluir agentes de aplanamiento y de pigmentos convencionales así como diferentes aditivos. Ejemplos de agentes de aplanamiento inorgánicos adecuados incluyen silicatos, tales como talco y varias formas de sílice, tales como amorfos, aerogel, diatomeas, hidrogel y sílices ahumados. Los pigmentos convencionales incluyen dióxido de titanio y otros pigmentos orgánicos o inorgánicos. Los recubrimientos de esta invención también pueden incorporar uno o más agentes opacificantes poliméricos. Los opacifadores poliméricos son generalmente perlas polimerizadas que no forman película de tamaño de partícula pequeña que son insolubles en el recubrimiento en que son dispersos. Normalmente los agentes opacificantes poliméricos reemplazarán algunos de los pigmentos cubrientes que de lo contrario se incorporarían en el recubrimiento. Las perlas pueden ser sólidas o pueden contener vesículas o pigmentos dispersados dentro de la perla polimerizada. Las partículas poliméricas representativas útiles como agentes opacificantes incluyen perlas de poliestireno, poliacrilico, polietileno, poliamida, poli (vinilacetato etieno), melamina formaldehido, urea formaldehido, poliéster y poliuretano. Los pigmentos poliméricos disponibles comercialmente representativos son vendidos bajo las marcas registradas de Ropaque, Dylex (poliestireno) y Pergopak (urea formaldehido). Si se incorporan agentes opacificantes poliméricos normalmente comprenderán entre alrededor de 1% y alrededor del 85% en peso de la cantidad total de agentes opacificantes y pigmentos. Aditivos típicos incluyen dispersantes, conservantes, agentes anti espumantes, espesantes, etc. Los recubrimientos de esta invención pueden aplicarse a cualquier sustrato tales como madera, yeso, metal, etc. por cualquier método de aplicación incluyendo rociar, cepillar, enturbiar, etc. En una modalidad, los recubrimientos son especialmente útiles como pinturas para interiores o exteriores. Si se desea, los recubrimientos de esta invención pueden ser formulados a niveles de compuestos orgánicos volátiles (COV) presumiblemente porque el alquido actúa como un ayudante coalescente para el látex.
Los siguientes ejemplos se han seleccionado para ilustrar las modalidades específicas y prácticas de ventaja a una comprensión más completa de la invención presente. A menos que se indique lo contrario, partes significa partes en peso y porcentaje es porcentaje en peso.
EJEMPLO 1 - Resina aglutinante entrelazable Se preparó un polímero de la siguiente manera. Un recipiente de reacción se cargó con 1175.0 partes de agua y se calentó a alrededor de 85°C bajo una manta de nitrógeno. Una primera mezcla de 72.35 partes de agua, 4.35 piezas de agente tensioactivo aniónico ( Rhodafac® RE 610 de Rhodia Chemical) , 3.12 partes de persulfato de amonio y 0.68 partes 28% de amoniaco acuoso fueron agregados al agua calentada. Una primera mezcla de alimentación de 264.90 partes de agua, 5.42 partes de agente tensioactivo aniónico ( Rhodafac® RE 610 de Rhodia Chemical) , 3.75 partes 28% de amoniaco acuoso, 13.60 piezas de ácido metacrilico, 7.82 partes de Sipomer Pam-200 de monómero de fosfato, 33.11 partes Rohamere 6844 (25% de solución acuosa de N-(2-metacriloxietil) etileno urea de Rohm Tech , Inc. ) , 33.60 partes T Mulz® ( HEMA éster de fosfato de Harcros Chemical) , 423.86 partes 2-etil hexil acrilato, 272.41 partes de estireno, y 23.33 partes de diacetona acrilamida fue preparado. Una mezcla iniciadora de 1.56 partes de persulfato de amonio y 79.97 partes de agua se preparó asi también. La primera mezcla de alimentación fue alimentada en el recipiente de reacción durante un periodo de alrededor de 90 minutos. La alimentación de la mezcla iniciadora empezó al mismo tiempo como la primera alimentación de mezcla de monómero y fue continuada por el mismo periodo de tiempo de 90 minutos.
Mientras tanto, una segunda mezcla de alimentación de 264.90 partes de agua, 5.42 piezas de agente tensioactivo aniónico (Rhodafac® RE 610 de Rhodia Chemical) , 3.75 partes 28% de amoniaco acuosos, 13.60 partes de ácido metacrilico, 7.82 partes de Sipomer Pam-200 de monómero de fosfato, 31.11 partes de Rohamere 6844, 239.32 partes de metacrilato de metilo, 19.99 partes 2-etil hexil acrilato, 437.32 partes de estireno, 13.60 partes de T Mulz® (HEMA éster de fosfato), y 23.33 partes de acrilamida de diacetona fue preparada. La segunda mezcla de monómero fue luego agregada en el recipiente de reacción durante alrededor de 90 minutos mientras que simultáneamente se agrega una mezcla de 1.56 partes de persulfato de amonio y 79.97 partes de agua. Se le permitió a la mezcla enfriarse a alrededor de 65°C y una mezcla oxidante captadora de 1.68 partes de t-butil hidroperóxido en 31.99 partes de agua y una mezcla reductora captadora de 2.40 partes de ácido isoascórbico, 33.99 partes de agua, y 0.0.7 partes 28% de amoniaco acuoso se añadió sobre alrededor de 45 minutos.
Después de le permitió a la reacción enfriar a alrededor de 33°C y 17.98 partes 28% de amoníaco acuoso. 11.10 partes de Proxel GXL, 17.50 partes de dihidracida adípica y 89.11 partes de agua fueron añadidas a la mezcla de reacción. El agua y dihidracida adípica ha sido premezclada y calentada a alrededor de 65°C hasta que quedó clara. La reacción se mantuvo a alrededor de 33°C durante alrededor de 30 minutos después de esta adición.
EJEMPLO 2 - Alquido de PET inicial Un alquido basado en PET inicial fue preparado cargando un recipiente de reacción con lo siguiente: 194.85 partes de ácidos grasos de soya (industreno 225 de BASF Corp.) 0.38 partes de óxido de dibutiltin 96.00 partes de terftalato de polietileno y calentado a alrededor de 500° F (260° C) hasta que todo el PET fue derretido. Se le permitió a la mezcla enfriar a alrededor de 360° F (182° C) y se agregaron los siguientes materiales: 30.80 partes de ácido isoftálico 45.57 partes de etano trimetilol 8.00 partes de metil propil cetona La mezcla de reacción se calentó a aproximadamente 380°F (193°C) hasta que la mayor parte de agua se haya eliminado y después gradualmente calentado a alrededor de 460° F (238°C) y mantenida a esa temperatura hasta que se alcanzó un valor de acidez de 7.0 y se le permitió a la mezcla enfriarse.
EJEMPLO 3 - Alquido de PET modificado por acrilico Un alquido de PET modificado por acrilico reducible en agua fue preparado cargando un reactor con lo siguiente: 78.41 partes de alquido de PET del Ejemplo 2 3.92 partes de aceite de soya refinado álcali que fue calentado alrededor de 245° F (118°C) seguido por la adición de; 0.37 partes de dimetilbencilamina 0.60 partes de anhídrido metacrílico 10.87 partes de n-butil acetato 1.74 partes de etil propil cetona y calentado a 280° F (138° C) y mantenida durante 30 minutos.
Una mezcla de monómero que comprende: 4.74 partes de ácido acrilico 54.02 partes de metil metacrilato 17.65 partes de 2-etil hexil acrilato y una mezcla iniciadora de: 0.90 partes de t-butil perbenzoato 2.32 partes de n-butil acetato se agregaron simultáneamente al recipiente de reacción en un periodo de 3 horas y luego se mantuvo durante 30 minutos seguidos de la adición, durante un periodo de 2 horas, de una mezcla iniciadora captadora de: 0.9 partes de t-butil perbenzoato 2.52 partes de n-butil acetato 0.49 partes de hidroperóxido de eumeno 0.49 partes de i-butil hidroperóxido La mezcla de reacción se mantuvo durante 30 minutos adicionales y luego se dispersó por la adición de la mezcla de reacción en: 205.16 partes de agua desionizada 4.40 partes de dimetiletanolamina 0.71 partes de antiespumante 0.48 partes de ácido isoascórbico para producir un alquido de PET modificado por monómero final con un valor de acidez de 27.4.
Una fórmula de pintura modelo puede ser preparada como sigue: Materia prima Partes en peso Resina entrelazable del Ejemplo 1 461.0 Alquido de Ejemplo 3 053.0 Antiespumante 001.0 Agua 099.7 Arcilla atapulguita1 003.0 Celulosa de hidroxietil2 000.6 Biocida de benzisotiazolona 001.0 Dispersante3 016.3 Agente emulsificador4 006.0 Antiespumante5 001.8 Microesferas6 018.50 2- (2-Butoxietoxi)etanol 008.0 Agua 059.8 Coalescente 12.0 Espesante no iónico8 31.0 Lodo de dióxido de titanio9 285.0 Fungicida10 002 .0 Surfactante11 003.0 Agua 010.0 Antiespumante12 002.0 Tierra de diatomeas 001.0 Amoniaco acuoso 001.8 Biocida dowicil QK-20 000.3 1Min-U-Gel® 400 de Florídin Company 2Cellosize® ER-52000 de Dow Chemical 3Tamol® 165-A de Rohm and Haas 4 Tri tón® N-57 de Dow Chemical 5Byk-021 6W410 microes feras de cerámica de 3M 70ptifilm enhancer 400 de Eastman 8 Aquaflow NHS-350 9CR8265 10IPBC-2O ( 20% de solución de 3-yodopropinilbutilcarbonato de Arch Chemical) nEnvirogem 360 12HIMAR DFC-39 Mientras se ha mostrado y descrito la invención con respecto a modalidades particulares de las mismas , aquellas modalidades son para el propósito de ilustración en lugar de limitación, y otras variaciones y modificaciones de las modalidades especificas descritas en el presente serán aparentes para los expertos en la materia, todo dentro del alcance y espíritu previsto de la invención . En consecuencia, la invención no está limitada en alcance y efecto a las modalidades específicas descritas en este documento, ni de cualquier otra forma que sea incompatible con la medida en que el progreso en la tecnica se ha avanzado por la invención .

Claims (2)

REIVINDICACIONES 1.- Una composición de recubrimiento acuoso, caracterizada porque comprende: (i) una resina aglutinante entrelazable que tiene funcionalidad de entrelazamiento latente; (ii) una cantidad efectiva de entrelazamiento de un entrelazador para la resina aglutinante; y (iii) un alquido modificado por monómero reducible en agua que tienen un valor de acidez menor de alrededor de 30 y en donde el alquido se obtiene mediante un proceso que comprende la reacción: a. un polímero formado como producto de reacción de 1. una mezcla de compuestos que resultan de una acidólisis de reacción de un tereftalato polialquileno o naftalato con un miembro de un grupo que consiste de materiales funcionales con ácido y anhídrido; y 2. un alcohol en donde el producto de reacción resultante tiene un valor de acidez menor de 20; y b. un monómero etilénicamente insaturado para modificar el polímero a la forma de una resina de polímero modificada; y en donde dicha resina de polímero modificada está después combinada con agua en la presencia de una base para formar la composición acuosa de polímero. 2.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la funcionalidad de entrelazamiento latente comprende grupos carbonilo. 3.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el agente de entrelazamiento es seleccionado de un grupo que consiste de di y poli aminas, di y poli hidracidas, y di y poli hidracinas y mezclas de los mismos. 4.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la resina aglutinante entrelazable es una resina de látex. 5.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la resina aglutinante entrelazable es el producto de reacción polimerizable de una mezcla de monómeros que comprende: (i) alrededor de 1 a alrededor del 25% en peso de un monómero que tiene funcionalidad de entrelazamiento latente; (ii) alrededor de 0.5 a alrededor de 15% en peso de un monómero funcional con ácido; (iii) alrededor de 60 a alrededor de 98.5% de por lo menos uno de otro monómero copolimerizable. 6.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el monómero que tiene funcionalidad de entrelazamiento latente tiene grupos carbonilo pendientes como sitios de entrelazamiento reactivo. 7.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el entrelazador es seleccionado del grupo que consiste de di y poli aminas, di y poli hidracidas, y di y poli hidracinas. 8.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el alquido está presente a un nivel de alrededor 5 a alrededor de 65% basado sobre el peso total de sólidos de alquido y entrelazador y aglutinante entrelazable. 9.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el alquido es obtenido por la acidólisis de un tereftalato de polialquileno. 10.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el tereftalato de polialquileno es tereftalato de polietileno. 11.- El recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el alquido tiene funcionalidad de aceite de secado o aceite de semisecado. 12.- Una composición de recubrimiento reducible en agua, caracterizada porque comprende: (a) una resina aglutinante entrelazable que es el producto de reacción polimerizada de una mezcla de monómeros que comprende: (i) alrededor de 1 a alrededor del 25% en peso de un monómero que tiene funcionalidad de entrelazamiento latente de carbonilo pendiente; (ii) alrededor de 0.5 a alrededor de 15% en peso de un monómero funcional con ácido; y (iii) alrededor de 60 a alrededor de 98.5% de por lo menos uno de otro monómero copolimerizable; y (b) un entrelazador para la resina aglutinante seleccionada del grupo que consiste de di y poli aminas, di y poli hidracidas, y di y poli hidracinas; y un alquido modificado por monómero reducible en agua que tiene un valor de acidez menor de alrededor de 30 y en donde el alquido es obtenido por un proceso que comprende la reacción: a. un polímero formado como el producto de reacción de
1. una mezcla de compuestos que resultan de una acidólisis de reacción de un tereftalato de polialquileno o naftalato con un miembro del grupo que consiste de materiales funcionales con ácido y anhídrido; y
2. un alcohol en donde el producto de reacción resultante tiene un valor de acidez menor de 20; y b. un monómero etilénicamente insaturado adecuado para modificar el polímero a una forma de resina de polímero modificada; y en donde dicha resina de polímero modificada es luego combinada con agua en la presencia de una base para formar la composición acuosa de polímero.
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