MXPA01010864A - Composicion acuosa de revestimiento con adhesion mejorada a superficies desmenuzables. - Google Patents

Abstract

Se da a conocer una composicion acuosa de revestimiento, la cual tiene una adhesion mejorada a superficies desmenuzables, dicha composicion incluye un polimero en emulsion de ciertas composiciones y ciertos numeros de acido, que tienen una temperatura de transicion a vidrio de û20°C hasta 100°C, y un diametro promedio de particulas menor de 120 nanometros y ciertos etoxilatos solubles en agua. Ademas, se suministra un metodo para mejorar la adhesion a superficies desmenuzables usando las composiciones acuosas de revestimiento de esta invencion.

Description

COMPOSICIÓN ACUOSA DE REVESTIMIENTO. CON ADHESIÓN MEJORADA A SUPERFICIES DESMENUZABLES Esta invención se refiere a una composición acuosa de revestimiento, que tiene una adhesión mejorada a superficies desmenuzables, tal como superficies de pintura a la intemperie cretáceas y superficies de manipostería. La invención asimismo se refiere a un método para mejorar la adhesión a una composición acuosa seca de revestimiento a una superficie desmenuzable. La presente invención sirve para suministrar un revestimiento seco el cual tenga una adhesión mejorada a una superficie desmenuzable. Los revestimientos son aplicados convenientemente en forma frecuente a superficies, las cuales son tanto porosas como débiles, es decir, sujetas al desgaste por abrasión, tal como, por ejemplo, las superficies cretáceas de revestimientos, las cuales se someten a la intemperie a una extensión que un pigmento pobremente consolidado forma una capa superficial en el revestimiento y las superficies de mampostería, a la intemperie o no, las cuales tienen una superficie pobremente consolidada. Un substrato, al cual se aplica un revestimiento, puede tener una superficie completamente desmenuzable o sólo porciones de la superficie pueden ser ¡U^U^^^j^i i^iife desmenuzables . Dichos substratos presentan un problema al aplicador en que, sin estar ligado por este mecanismo, la composición acuosa de revestimiento no puede penetrar la capa limítrofe débil de la superficie desmenuzable o las áreas de la superficie desmenuzable en forma suficiente para suministrar un revestimiento seco con un grado requerido de adhesión al substrato, debajo de la superficie débil. La patente US-A-4, 771, 100, revela el uso de aminas grasas etoxiladas en la preparación de látex que tienen partículas de polímeros que contienen alrededor del 0.1 al 10 por ciento en peso del monómero de ácido carboxílico copolimerizado, y que tienen tamaños de partículas entre 889 y 1091 Angstroms, para su uso como revestimientos. No se revela el uso de estos látex, en combinación con las aminas grasas etoxiladas, para mejorar la adhesión a la superficies desmenuzables . El problema al cual se enfrentan los inventores es la provisión de una composición acuosa adecuada de revestimiento y un método para mejorar la adhesión de un revestimiento, de manera que se pueda efectuar la adhesión a superficies desmenuzables. Hemos encontrado ahora que ciertas composiciones de polímeros, usadas en conjunto con alcoxilatos de alquil-fenol, solubles en agua, alcoxilatos de alquil -alcohol , y sus mezclas, suministran una adhesión mejorada a superficies desmenuzables, con relación a •^ "••" -composiciones alternativas. Además, hemos encontrado que los etoxilatos de alquil-fenol, etoxilatos de alquil -alcohol y sus mezclas, son particularmente útiles en conjunto con las composiciones de polímeros. En un primer aspecto de la presente invención, se suministra una composición acuosa de revestimiento, que tiene una adhesión mejorada a superficies desmenuzables, la cual incluye : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) cuando menos un monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos monómeros no iónicos tiene una solubilidad en agua menor del 8%; y ii) al menos un monómero de ácido copolimerizado, de manera que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 30 hasta 100; y (b) del 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta de los etoxilatos de alquil-fenol, solubles en agua, etoxilatos de alquil-alcohol y sus mezclas.

En un segundo aspecto de la presente invención, se suministra una composición acuosa de revestimiento, que tiene una adhesión mejorada a superficies desmenuzables, la cual incluye : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) del 8 al 99.5% en peso, con base en dicho peso del polímero en emulsión, de al menos un primer monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos primeros monómeros no iónicos tienen una solubilidad en agua de al menos el 8%; ii) del 0 al 91.5% en peso, con base en dicho peso del polímero en emulsión, de cuando menos un segundo monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de los segundos monómeros no iónicos tiene una solubilidad en agua menor de un 8%; y iii) al menos el 0.5% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de cuando menos un monómero de ácido copolimerizado, de manera que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 4 a 100; y (b) de 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta en etoxilatos de alquil-fenol, etoxilatos de alquil- alcohol y sus mezclas, solubles en agua.

En un tercer aspecto de la presente invención, se suministra un método para mejorar la adhesión de un composición acuosa, seca, de revestimiento, a una superficie desmenuzable, el cual incluye: (1) formar una composición acuosa de recubrimiento, la cual incluye : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) cuando menos un monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos monómeros no iónicos tiene una solubilidad en agua menor del 8%; y ii) al menos un monómero de ácido copolimerizado, de manera que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 30 hasta 100; y (b) del 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta de los etoxilatos de alquil-fenol, solubles en agua, etoxilatos de alquil -alcohol y sus mezclas; y (2) aplicar la composición acuosa de revestimiento a una superficie; y (3) secar, o dejar secar, dicha composición acuosa de recubrimiento .

En un cuarto aspecto de la presente invención, se suministra un método para mejorar la adhesión de una composición acuosa, seca de revestimiento a una superficie desmenuzable, el cual incluye: (1) formar una composición acuosa de recubrimiento, la cual incluye: (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) del 8 al 99.5% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de al menos un primer monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos monómeros no iónicos, tiene una solubilidad en agua del 8% o más; ii) del 0 al 91.5% en peso, con base en dicho peso del polímero en emulsión, de al menos un segundo 5 monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos segundos monómeros no iónicos, tiene una solubilidad en agua menor del 8%; y iii) al menos el 0.5% en peso, con base en el peso 10 de dicho polímero en emulsión, de al menos un monómero de ácido copolimerizado, de modo que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 4 al 100; y (b) del 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de 15 dicho polímero en emulsión, agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta de los etoxilatos de alquil -fenol, solubles en agua, etoxilatos de alquil-alcohol y sus mezclas; y (2) aplicar dicha composición acuosa de revestimiento a una 20 superficie; y (3) secar, o dejar secar, dicha composición acuosa de recubrimiento .

La composición acuosa de revestimiento contiene un polímero en emulsión que lleva agua. Este polímero en emulsión contiene al menos un monómero copolimerizado no iónico, insaturado etilénicamente, tal como, por ejemplo, un monómero de éster (met) acrílico, que incluye el acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de decilo, metacrilato de metilo, metacrilato de butilo, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo, (met) acrilato de aminoalquilo; estireno o estírenos substituidos; butadieno; acetato de vinilo u otros esteres de vinilo; monómeros de vinilo, tal como el cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, N-vinil-pirrolidona; (met) acrilonitrilo y (met) acrilamida. El uso del término "(met)" seguido por otro término, tal como el acrilato o la acrilamida, según se usa en toda la descripción, se refiere tanto a los acrilatos y las acrilamidas, como a los metacrilatos y las metacrilamidas, respectivamente. La solubilidad en agua de los monómeros no iónicos, incorporados en los presentes polímeros en emulsión, se define como la determinada usando el programa de Relación de Actividad Estructural Cuantitativa (QASAR) . El programa usa la estructura molecular para estimar las propiedades físico-químicas, que incluyen, el peso molecular, presión de valor, solubilidad, factor de "$ $.& . -» bioconcentración, media vida de hidrólisis, . coeficiente de Henry, datos de división y otros parámetros (basados en Lyman, . , Reehl , . y Rosenblatt, D, Handbook of Chemical Property. Métodos de Estimación, Capítulo 2, "Solubilidad en Agua", McGraw Hill Book Co., New York, 1982). La base de datos QSAR usada para calcular la evaluación de la solubilidad en agua se mantiene por el Instituto de Análisis de Proceso, Montana State University (Bozeman, Montana, EE.UU.) y se tiene acceso a través de Tymnet Data Systems y Numérica OnLine Systems /Numericom. 1994. The Online 10 Interface for Numérica Users) ; y Technical Data Base Services, Inc. (TDS, 135 West 50th Street, New York, NY 10020) . Algunas solubilidades en agua se presentan en la tabla 1. Tabla 1; Solubilidades en Agua de Monómeros 15 20 ftMáHíMijftttou***- _ *- • •- -* ~„* ~émJ**? El polímero en emulsión tiene cierto intervalo de número de acidez, que resulta de al menos un monómero de ácido insaturado monoetilénicamente, copolimerizado, tal como, por ejemplo, el ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido itacónico, metacrilato de sulfoetilo, metacrilato de fosforoetilo, ácido fumárico, ácido maléico, itaconato de monometilo, fumarato de monometilo, fumarato de monobutilo y anhídrido maléico. El número de ácido del polímero en emulsión del primero y tercer aspectos de la presente invención es de 30 a 100, preferiblemente de 30 a 50, más preferiblemente de 39 a 50. El número de ácido del polímero en emulsión del segundo y cuarto aspectos de la presente invención es de 4 a 100, preferiblemente de 8 a 50. El polímero en emulsión usado en esta invención es substancialmente termoplástico o substancialmente sin entrelazar, cuando se aplica a la superficie, aunque niveles bajos de entrelazamiento, deliberado o accidental, pueden estar presentes. Cuando niveles bajos de entrelazamiento previo o contenido de gel son convenientes niveles bajos de monómeros no iónicos, insaturados multi-etilénicamente, tal como, por ejemplo, del 0.1 al 5% en peso, con base en el peso del polímero polimerizado en emulsión, el metacrilato de alilo, ftalato de dialilo, dimetacrilato de 1,3-butilen-glicol, 1, 6-hexadioldiacrilato de divinil -benceno se pueden >-. usar. Sin embargo, es importante que la calidad de la formación de película no se perjudique materialmente. Las técnicas de polimerización usadas para preparar los polímeros en emulsión son bien conocidas en el arte. En la preparación de los polímeros en emulsión, agentes tensoactivos convencionales se pueden usar, tal como, por ejemplo, emulsionadores aniónicos y/o no iónicos, tal como los sulfatos de alcalinos o de amonio-alquilo, ácidos alquil-sulfónicos, ácidos grasos y fenoles de alquilo oxietilados. La cantidad del agente tensoactivo usado es generalmente hasta del 6% en peso, con base en el peso del monómero total . Se pueden usar procesos de iniciación o térmicos o rédox. Los iniciadores convencionales de radical libre pueden ser usados, tal como, por ejemplo, el peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de t-butilo y persulfatos de amonio y/o alcalinos, típicamente a un nivel del 0.05% hasta el 3.0% en peso, con base en el peso del monómero total. Sistemas rédox que usan los mismos iniciadores acoplados con un agente reductor adecuado, tal como, por ejemplo, el bisulfito de sodio, pueden ser usados en niveles similares. Los agentes de transferencia de cadena, tal como, por ejemplo, los mercaptanos de alquilo, pueden ser usados con el fin de moderar el peso molecular del polímero.

El polímero en emulsión tiene un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, preferiblemente menor de 100 nanómetros, más preferiblemente menor de 80 nanómetros, especialmente preferido menor de 70 nanómetros. Los tamaños de partículas aquí se determinaron por el aparato medidor de partículas Brookhaven Modelo BI-90, fabricado por Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville, NY. Se reporta como el "diámetro efectivo". La temperatura de transición a vidrio ("Tg") del polímero en emulsión es de -20 hasta 100°C. Las Tg usadas aquí son calculadas usando la ecuación de Fox (T.G. Fox, Bull, Am, Physics, Soc., Volumen 1, Edición No. 3, página 123 (1956) , es decir, para calcular la Tg de un copolímero de los monómeros Ml y M2. 1/Tg(calc.) = w(Ml)/Tg(Ml) + w(M2)/Tg(M2) donde : Tg(calc) es la temperatura de transición a vidrio calculada para el copolímero; w(Ml) es la fracción en peso del monómero Ml en el copolímero; w(M2) es la fracción en peso del monómero M2 en el copolímero; Tg(Ml) es la temperatura de transición a vidrio del homopolímero de MI; Tg(M2) es la temperatura de transición a vidrio del homopolímero de M2. Todas las temperaturas son en °K.

Las temperaturas de transición a vidrio de los homopolímeros se pueden encontrar, por ejemplo, en el manual "Polymer Handbook", editado por J. Brandrup y E. H. Immergut Interscience Publishers. La composición acuosa de revestimiento incluye uno o más de los agentes tensoactivos seleccionados del grupo que incluye los alcoxilatos de alquilfenol, alcoxilatos de alquil -alcohol, y sus mezclas, en que al menos el 50% en peso de los grupos de alcoxilo, con base en los grupos de alcoxilo, se deriva del óxido de etileno y menos del 50% en peso de los grupos alcoxilo se deriva del óxido de alquileno C3-C4. Más preferiblemente, el agente tensoactivo no iónico se selecciona del grupo que incluye los etoxilatos de alquilfenol, etoxilatos de alquil-alcohol, y sus mezclas. Una cantidad efectiva del agente tensoactivo no iónico es del 0.1 al 10% en peso, preferiblemente del 0.225 al 10 % en peso, más preferiblemente del 0.5 al 8% en peso y más preferiblemente del 1 al 8% en peso, calculado como el peso seco del agente tensoactivo, basado en el peso seco total del polímero en emulsión. Alcoxilatos de alquilfenol útiles tienen la estructura general : R" -Ph-0- (RO) X-R ' -OH y^^ donde Ph es un grupo fenilo; R es alquilo C2 o mezclas de alquilo C2 con uno o más alquilos Cl, C3 y C4 , o sus mezclas, dichas mezclas se disponen al azar o en secuencias (bloques) , donde el alquilo C2 está presente en una cantidad tal que al menos el 50% en peso de las unidades polimerizadas, derivadas de los óxidos de alquileno, se derivan del óxido de etileno, R' es alquilo C1-C5; R" es alquilo C1-C24; y "x" es preferiblemente de 1 a 100, más preferiblemente de 4 a 50, y especialmente preferido, de 6 a 50. Se prefieren los etoxilatos de alquilfenol. Estos etoxilatos de alquilfenol incluyen los éteres de nonilfenol de polioxietilano, éteres de octilfenol de polioxietileno, el tere. -octilfenoxietilpoli (39) etoxietanol y el nonil-fenoxietilpoli (40) etoxietanol . El TRITÓN™ X-405 (70% acuoso) un etoxilato de alquilfenol, está disponible de Union Carbide Corporation. Alcoxilatos de alquil-alcohol útiles, tienen la estructura: R" - O - (RO)x - R' - OH, donde R es alquilo C2 o mezclas de alquilo C2 con uno o más alquilos Cl, C3 y C4 , o sus mezclas, estas mezclas se disponen al azar o en secuencias (bloques) , en que el alquilo C2 está presente en una cantidad tal que al menos el 50% en peso de las unidades polimerizadas derivadas de los óxidos de alquileno se deriven del óxido de etileno; R1 es alquilo C1-C5; R" es alquilo C1-C30; y "x" es preferiblemente de 1 a 100, más preferiblemente de 4 a 50, y especialmente preferido de 6 a 50. Los etoxilatos de alquil- 5 alcohol son preferidos, Ellos incluyen los éteres de alcoholes superiores de polioxietileno, tal como, por ejemplo, los éteres de laurilo de polioxietileno, éteres de estearilo de polioxietileno, y el TERGITOL™ 15S-40 (25% acuoso), un etoxilato de alquil -alcohol , disponible de Union 10 Carbide Corporation. La cantidad de pigmento en la composición acuosa de revestimiento puede variar de una concentración en volumen del pigmento (CVP) de 0 a 75 y abarca así los revestimientos descritos de otra manera, por ejemplo, como 15 revestimientos claros, revestimientos serr -brillantes o brillantes, revestimientos mate y aprestos. La composición acuosa de revestimiento se prepara por técnicas que son bien conocidas en el arte de revestimientos. Primera, si la composición de revestimiento 20 se va a pigmentar, al menos un pigmento se dispersa bien en un medio acuoso, bajo un corte alto, tal como el provisto por el mezclador COWLES™ o, en la alternativa, se puede usar al menos un pigmento disperso previamente. Luego, el polímero en emulsión, el agente tensoactivo seleccionado y 25 el poliglicósido de alquilo se agregan bajo agitación de corte bajo, junto con otros auxiliares de revestimientos, según sea deseado. Alternativamente, cualquiera o ambos de los agentes tensoactivos y poliglicósidos de alquilo seleccionados, pueden haber sido agregados previamente al polímero en emulsión, antes, durante o subsiguiente a la preparación del polímero en emulsión. Alternativamente, el polímero en emulsión puede estar presente durante la etapa de dispersión del pigmento. La composición acuosa de revestimiento puede contener auxiliares de revestimientos convencionales, tal como, por ejemplo, emulsionadores, reguladores, neutralizadores, coalescentes, espesadores o modificadores de la reología, aditivos de congelación-derretido, auxiliares de borde húmedo, humectantes, agentes de remojo, biocidas, agentes antiespumantes, colorantes, ceras y anti-oxidantes . La composición acuosa de revestimiento puede contener hasta el 75% en peso, con base en el peso total en seco del polímero, de un polímero en emulsión que no cumpla con las limitaciones del polímero en emulsión del primero o segundo aspectos de la presente invención. El contenido de sólidos de la composición acuosa de revestimiento puede ser del 25 al 60% en volumen. La viscosidad de la composición acuosa polimérica puede ser de 50 KU (Unidades Krebs) a 120 KU, según se miden usando un viscosímetro Digital Brookfield KU-1; las viscosidades apropiadas para diferentes métodos de aplicación varían considerablemente . La presencia y cantidad del material desmenuzable sobre una superficie puede ser determinada usando el Método de Prueba de ASTM D-659. En este método de prueba, cuanto menor es la clasificación, más desmenuzable será el material presente. Las composiciones de recubrimiento en seco de esta invención se han evaluado y son usadas benéficamente sobre substratos que tienen superficies con una clasificación de 3 o menos. Una "superficie desmenuzable" se define aquí como aquélla que tiene una clasificación de 3 o menos, determinada por el método anterior. Un acercamiento alternativo para determinar la presencia y cantidad, realmente la profundidad, del material desmenuzable, es adherir repetidamente una pieza de cinta sobre un área de la superficie y remover el material desmenuzable. Esto es continuado hasta que no se detecte ya más material desmenuzable visualmente sobre la cinta. En ese punto, la profundidad puede ser determinada cuantitativamente usando una técnica microscópica adecuada, tal como el microscopio de barrido de electrones. Usando este método de prueba, encontramos que los substratos de prueba de los ejemplos tienen al menos 10 mieras de material desmenuzable sobre sus superficies .

Los métodos convencionales de aplicación de revestimientos, tal como, por ejemplo, los métodos de brocha, rodillo y rociado, por ejemplo el rociado atomizado de aire, rociado asistido por aire, rociado sin aire, rociado a baja presión, alto volumen, y rociado sin aire, asistido con aire, pueden ser usados en el método de esta invención. La composición acuosa de revestimiento puede ser aplicada ventajosamente a los substratos, tal como, por ejemplo, pinturas a la intemperie y substratos de cemento desmenuzables, tal como, por ejemplo, estuco y mortero, pero pueden también ser aplicados otros substratos de arquitectura. El secado se permite típicamente proceder bajo las condiciones ambientales, tal como, por ejemplo, a 9 hasta 35°C. Todos los intervalos usados aquí con inclusive y combinables .

Glosario Según se usa aquí, las siguientes abreviaturas y términos tienen estos significados: AAEM = metacrilato de 2- (acetoacetoxi) etilo ALS = lauril-sulfato de amonio (28% activo) BA = acrilato de butilo MAA = ácido metacrílico MMA = metacrilato de metilo -^*&Ae&& n-DDM = n-dodecil -mercaptano SLS = lauril-sulfato de sodio (28% activo) STY = estireno VA = acetato de vinilo 5 CVP = concentración en volumen del pigmento P.S. = tamaño de partículas en nanómetros (nm) rédox = reducción /oxidación (por ejemplo el sistema de iniciación rédox para la polimerización) sólidos en volumen = la porción del volumen total de la 10 dispersión acuosa que es ocupada por material no volátil .

ATTAGEL™ es una arcilla, disponible de Engelhard Minerals & Chemicals Corp., Houston, Texas 15 ACRYSOL™ RM-2020NPR es un modificador de la reología de uretano, disponible de Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania BUBBLEBREAKER™ 625 es un desespumante, disponible de Witco Corp., Phillipsburg, N.J. 20 MINEX™ 4 es un diluente de aluminosilicato, disponible de Unimin Specialty Minerals Inc., Tamms, Illinois. NATRASOL™ 250 HBR es una hidroxietilcelulosa, disponible de Hercules Incorporated, New York, New York. - mi?r ?t? ffifíf'* ^j-«sfe . . . . ... ... ^ . ~\ . .^^ . _.. i ** .. „ . - ^s*** ** NAXONAC™ 690 es un agente tensoactivo de fosfato, disponible de Ruetgers-Nease Chem. Co. Inc. PLURANIC™ L-45 al 4$, es un agente tensoactivo de copolímero de bloque de polipropilenóxido / polietilenóxido, disponible de BASF Corp., Ludwigshafen, Alemania. TAMOL™ 1124 es un agente tensoactivo, disponible de Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania TERGITOL™ 15-S-40, es un etoxilato de alcohol secundario C11-C15, disponible de Union Carbide Corporation, Danbury, Connecticut TEXANOL™ está disponible de Eastman Chemicals, Eastman, Tennessee. TI-PURE™ R-902 es el dióxido de titanio, disponible de E.l. duPont & Company, Wilmington, Delaware. TRITÓN™ X-405 (70% acuoso) es un etoxilato de alquilfenol, disponible de Union Carbide Corporation.

Se presentan los siguientes ejemplos para ilustrar la invención y los resultados obtenidos por los procedimientos de prueba.

EJEMPLO 1: Preparación del polímero en emulsión La polimerización se llevó a cabo en un matraz de vidrio, de fondo redondo, de cuatro cuellos, con capacidad -a« de cinco litros, equipado con un agitador de hoja mecánica, un par térmico para vigilar la temperatura, un condensador de reflujo y un recurso para el calentamiento y enfriamiento. El matraz se cargó con 1650 g de agua desionizada y se calentó a 87°C, mientras se barría con N2. Se preparó una emulsión previa de monómeros a partir de 494 g de agua desionizada, 16.1 g de SLS, 835.5 g de BA, 544.5 g de MMA y 120.0 g de MAA. El SLS (49.2) y 3.74 g de persulfato de amonio se agregaron al matraz junto con 90 g de agua desionizada. La emulsión previa de monómeros luego se agregó en dos horas a 85°C. En el curso de la reacción, 0.82 g de persulfato de amonio disuelto en 115 g de agua desionizada también se agregaron al matraz en una corriente separada. Cuando la adición fue completa, el matraz se enfrió y 2.24 g de hidroperóxido de t-butilo, acuoso al 70%, 1.12 g de formaldehído-sulfoxilato de sodio y 0.008 g de heptahidrato de sulfato de hierro se agregaron en un total de 150 g de agua desionizada. El hidróxido de amonio (13.0 g de una solución acuosa al 28%) en 45 g de agua desionizada luego se agregó. El agua desionizada de enjuague se agregó a través de toda la polimerización. La emulsión resultante tenía un contenido de sólidos del 35.7% en peso, un tamaño de partículas de 48 nm y un pH de 6.7.

EJEMPLO 2 : Preparación de composiciones acuosas de revestimiento Usando los ingredientes dados en la Tabla 2.1, se prepararon composiciones acuosas de revestimiento. Se obtuvo una premezcla molida y se mezcló en un dispersador Cowles™ de alta velocidad, durante 20 minutos. La premezcla molida se transfirió a otro recipiente y los ingredientes de dilución se agregaron en el orden dado. Los sólidos del volumen final de la pintura fueron del 30 por ciento y la concentración en volumen del pigmento fue del 45%.

Tabla 2.1- Ingredientes usados en la composición acuosa de revestimiento 10 EJEMPLO 3 - Evaluación de la Adhesión a una Pintura Gredosa a la Intemperie Se evaluó la adhesión a la greda para las 15 composiciones acuosas de revestimiento, usando el siguiente procedimiento. Las composiciones acuosas de revestimiento se aplicaron usando una brocha sobre una pieza de paramento de aluminio a la intemperie, que tenía una capa de greda de unas 25 mieras de espesor. La greda es de remanentes de 20 partículas inorgánicas (óxidos de metal, varios silicatos y posiblemente carbonatos de metales) que se usaron en la pintura original .

MIl fciiMIrir**-- - •" """ Las composiciones acuosas de revestimiento se aplicaron en dos capas de 103 g/m2. La primera capa se permitió secar durante dos horas, antes de la aplicación de la segunda capa. Los paneles recubiertos luego se secaron por aproximadamente 24 horas. Se usó el método de prueba D- 3359 de tracción de cinta reticulada de ASTM (reticulado en X) para evaluar la adhesión. El porcentaje de revestimiento retenido después de desprender la cinta se registró. 100 indica adhesión completa mientras 0 indica remoción completa. Un valor de 100 es conveniente, sin embargo, la experiencia ha mostrado que valores del 20 al 25% o mayores indican una buena adhesión aceptable. Los datos de la adhesión se dan en la tabla 3.1.

Tabla 3.1- Efecto del Agente Tensoactivo en el Desempeño de la Adhesión a la Greda. -">"*- «**-***.. "****" (a) Porcentajes de los agentes tensoactivos no iónicos como el peso en seco del agente tensoactivo no iónico, con base en el peso en seco del polímero en emulsión. 5 Los resultados de la tabla 3.1 muestran que los etoxilatos de alquil-fenol y los etoxilatos de alquil- alcohol (Tergitol 15-S-40 y Tritón X-405, respectivamente) ofrecen una mejora que se puede medir en la adhesión de greda de aglutinantes con tamaño de partículas pequeñas; sin 10 embargo, los agentes tensoactivos de copolímeros de polipropilenóxido / polietilenóxido y los agentes tensoactivos (PLURONIC™ L-45 y NAXONAC™ 690, respectivamente) reducen el nivel de la adhesión observada a la greda. 15 ^^^^ ^^ffe

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición acuosa de revestimiento, que tiene una adhesión mejorada a superficies desmenuzables, la cual comprende : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) cuando menos un monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos monómeros no iónicos tiene una solubilidad en agua menor del 8%; y ii) al menos un monómero de ácido copolimerizado, de manera que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 30 hasta 100; y (b) del 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta de los etoxilatos de alquil-fenol, solubles en agua, etoxilatos de alquil-alcohol y sus mezclas.
2. 2. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en que el número de ácido de dicho polímero en emulsión es de 39 a 50.
3. 3. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en que el diámetro promedio de partículas de dicho polímero en emulsión es menor de 80 nanómetros.
4. 4. Una composición acuosa de revestimiento, que tiene una adhesión mejorada a superficies desmenuzables, la cual comprende : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) del 8 al 99.5% en peso, con base en dicho peso del polímero en emulsión, de al menos un primer monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos primeros monómeros no iónicos tienen una solubilidad en agua de al menos el 8%; ii) del 0 al 91.5% en peso, con base en dicho peso del polímero en emulsión, de cuando menos un segundo monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de los segundos monómeros no iónicos tiene una solubilidad en agua menor de un 8%; y iii) al menos el 0.5% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de cuando menos un monómero de ácido copolimerizado, de manera que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 4 a 100; y (b) de 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta en etoxilatos de alquil-fenol, etoxilatos de alquil- alcohol y sus mezclas, solubles en agua.
5. 5. La composición de revestimiento de la reivindicación 4, en que el diámetro promedio de partículas de dicho polímero en emulsión es menor de 80 nanómetros.
6. 6. Un método para mejorar la adhesión de una composición acuosa, seca, de revestimiento, a una superficie desmenuzable, este método comprende: (1) formar una composición acuosa de recubrimiento, la cual incluye : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) cuando menos un monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos monómeros no iónicos tiene una solubilidad en agua menor del 8%; y ii) al menos un monómero de ácido copolimerizado, de manera que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 30 hasta 100; y (b) del 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, agentes tensoactivos no iónicos, seleccionados del grupo que consta de los etoxilatos de alquil-fenol , solubles en agua, etoxilatos de alquil-alcohol y sus mezclas; y (2) aplicar la composición acuosa de revestimiento a una superficie; y (3) secar, o dejar secar, dicha composición acuosa de recubrimiento .
7. 7. El método de la reivindicación 6, en que el número de ácido de dicho polímero en emulsión es de 39 a 50.
8. 8. El método de la reivindicación 6, en que el diámetro promedio de partículas de dicho polímero en emulsión es menor de 80 nanómetros.
9. 9. Un método para mejorar la adhesión de una composición acuosa, seca, de revestimiento, a una superficie desmenuzable, este método comprende: (1) formar una composición acuosa de recubrimiento, la cual incluye : (a) un polímero en emulsión, que tiene una temperatura de transición a vidrio de -20 hasta 100°C, y un diámetro promedio de partículas menor de 120 nanómetros, dicho polímero en emulsión consiste esencialmente de: i) del 8 al 99.5% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de al menos un primer monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos monómeros no iónicos, tiene una solubilidad en agua del 8% o más; ii) del 0 al 91.5% en peso, con base en dicho peso del polímero en emulsión, de al menos un segundo monómero no iónico, copolimerizado, insaturado etilénicamente, cada uno de dichos segundos monómeros no iónicos, tiene una solubilidad en agua menor del 8%; y iii) al menos el 0.5% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, de al menos un monómero de ácido copolimerizado, de modo que el número de ácido de dicho polímero en emulsión sea de 4 al 100; y (b) del 0.25 al 10% en peso, con base en el peso de dicho polímero en emulsión, agentes tensoactivos no 5 iónicos, seleccionados del grupo que consta de los etoxilatos de alquil-fenol, solubles en agua, etoxilatos de alquil -alcohol y sus mezclas; y (2) aplicar dicha composición acuosa de revestimiento a una superficie; y 10 (3) secar, o dejar secar, dicha composición acuosa de recubrimiento .
10. 10. El método de la reivindicación 9, en que el diámetro promedio de partículas de dicho polímero en 15 emulsión es menor de 80 nanómetros.