ES2246838T3 - Microparticulas acrilicas reticuladas, procedimiento de preparacion y aplicaciones en los revestimientos y productos de moldeo. - Google Patents
Microparticulas acrilicas reticuladas, procedimiento de preparacion y aplicaciones en los revestimientos y productos de moldeo.Info
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Abstract
Micropartículas reticuladas de un tamaño comprendido entre 10 y 300 nm, obtenidas mediante polimerización de una composición de compuestos polimerizables, etilénicamente insaturados, caracterizadas por el hecho de que, la composición de los compolimerizables, comprende: - un primer componente A, que representa un porcentaje molar de un 50 a un 99%, de la citada composición, y que se encuentra constituido por (met)acrilato de isobornilo y/o (met)acrilato de norbornilo y/o (met)acrilato de ciclohexilo y/o metacrilato de Cardura E10 y, opcionalmente, en combinación con un (met)acrilato de alquilo en C2-C8. - un segundo componente B, constituido por lo menos por un monómero u oligómero, que comporte, por lo menos, dos insaturaciones etilénicas polimerizables, por vía de radicales, encontrándose constituido, el componente B, por un monómero o por un oligómero o por una mezcla de monómeros o de oligómeros, o por una mezcla de monómeros y de oligómeros, elegidos entre: - los di(met)acrilatos de etilenglicol, de propilenglicol, de butanodiol, de metil-2-propanodiol, de neopentilglicol, de hexanodiol, de zinc y/o de calcio, los tri(met)acrilatos de glicerol, de trimetilolpropano y/o de los derivados alcoxilados, los tri- ó tetra-(met)acrilatos de pentaeritritol y los penta o hexa(met)acrilatos de dipentaeritritol, oligómeros de dioles de poliéteres, poliésteres, poliuretanos de Mn inferior a 2500. - los divinilbencenos sustituidos o no sustituidos - los oligómeros de poliésteres insaturados o acrílicos acrilados de Mn inferior a 2500, que tengan un número de insaturaciones etilénicas por mol, de 2 a 50 - un tercer componente C, constituido por lo menos por un monómero o oligómero, que comporte, además de una insaturación etilénica polimerizable por vía de radicales, por lo menos una segunda función reactiva, f1, diferente de la insaturación etilénica, con la posibilidad de modificación química, por lo menos parcial, de las funciones iniciales f1, en funciones f2, bajo la condición deque, las funciones f1, seleccionadas, no reaccionen entre ellas, en el momento de la polimerización, y siendo, la suma de los componentes A, B y C, de un 100%.
Description
Micropartículas acrílicas reticuladas,
procedimiento de preparación y aplicaciones en los revestimientos y
productos de moldeo.
La presente invención, se refiere a
micropartículas acrílicas, reticuladas, de una composición
particular, a un procedimiento de preparación mediante
polimerización en dispersión, en medio no acuoso, en ausencia de
polímero estabilizante, y a aplicaciones en las composiciones de
revestimiento o de moldeo, como componente reactivo o no reactivo,
que permite, mediante su presencia, unas prestaciones técnicas
mejoradas, en términos de compromiso entre dureza, flexibilidad, y
adherencia, sobre diversos substratos, sin afectar negativamente a
las otra prestaciones técnicas esenciales de los revestimientos o de
los productos de moldeo concernidos, ni a la aplicación de
éstos.
Estas micropartículas y las composiciones que las
contienen, pueden utilizarse en diversos campos de aplicación, tales
como: los barnices de protección, las pinturas, los adhesivos, las
tintas, las materias en forma de polvo para moldear, los productos
de moldeo, cargados o no, los materiales compuestos (composites),
que necesitan unas prestaciones técnicas significativamente
mejoradas, a la vez, en dureza, flexibilidad, y adherencia sobre
substratos diversos.
El compromiso de propiedad de uso, para un
material, bien ya sea un revestimiento, bien ya sea un producto de
moldeo, o bien ya sea un material compuesto o "composite", es
siempre difícil de obtener y, de una forma particular, en cuanto a
lo referente a un buen compromiso
dureza/flexibilidad/adherencia.
Un procedimiento conocido con el fin de mejorar
el compromiso dureza/flexibilidad/adherencia, es el consistente en
incorporar, en una matriz dura, un aditivo más blando, o a la
inversa. Así, por ejemplo, el refuerzo de las matrices frágiles del
tipo epoxi/amina, puede efectuarse mediante la adición de
termoplásticos o de partículas de elastómeros del tipo
núcleo/envoltura, tal y como se describe "Toughened Plastics",-
Plásticos reforzados -, Adv. Chem. Series. nº 252 (1996) Ed. CK.
Riew et AJ Kinlock, Am. Chem. Soc. Washington D.C. El inconveniente
mayor de esta solución, es un aumento muy importante de la
viscosidad de las formulaciones, lo cual provoca problemas de moldeo
o de aplicación como revestimiento.
En el caso de los revestimientos, con el fin de
aumentar la dureza, es corriente el incorporar, en la formulación,
agentes de reticulación multifuncionales para aumentar la densidad
de reticulación de la película. La adición de estos agentes,
conlleva un aumento de las tensiones internas y de la heterogeneidad
de la matriz (Macromol. Chem. Phys., 1998,
1043-1049) y, por consiguiente, una disminución de
la flexibilidad y de la adherencia del revestimiento. La utilización
de micropartículas en los revestimientos, se describe, ya, en Prog.
Org. Coat., 15, 1988, 373, para mejorar las propiedades mecánicas
del revestimiento. Mientras tanto, el aumento de la tensión a la
rotura, se realiza a expensas de la flexibilidad del material. Por
otra parte, no se describe ningún efecto sobre la adherencia.
En efecto, la adherencia, es igualmente una
propiedad clave para los revestimientos y, para las composiciones de
moldeo reforzadas mediante cargas. Una descripción general del
fenómeno de la adherencia, es la que se da en Handbook of Adhesion,
- Manual de adherencia -, (D.E. Packham, Longman Scientific &
Technical, 1992). La adherencia depende, por una parte, de las
interacciones entre el substrato y las moléculas del revestimiento
y, por otra parte, de las propiedades mecánicas del revestimiento.
Generalmente, en una serie homóloga en composición química, un
revestimiento más duro, conllevará una adherencia menos buena.
Ejemplos de evolución de las propiedades de adherencia, en función
de las propiedades viscoelásticas, en el sector de los
revestimientos fotorreticulables, se proporcionan en la publicación
de Proceedings of 3^{ed} Nurnberg Congress, European Coating Show,
paper nº 3, March 1995, - Procedimientos del 3^{er} Congreso de
Nurenberg, Muestra europea del recubrimiento, papel nº 3, Marzo de
1995.
El principal inconveniente de los sistemas
descritos en la literatura, es que no es posible el aumentar, al
mismo tiempo, dos propiedades tales como la flexibilidad y la
dureza. Por otra parte, la adherencia del sistema, disminuye
generalmente cuando la dureza del material aumenta.
La presente invención, pone remedio a las
limitaciones e inconvenientes del arte anterior de la técnica, y
permite el aumentar la dureza de los materiales, tales como el
revestimiento o los productos de moldeo o materiales compuestos,
mediante la adición de micropartículas reticuladas específicas,
conservando, al mismo tiempo, o eventualmente, mejorando, el nivel
de flexibilidad del material, mejorando, a mismo tiempo la
adherencia del material sobre el substrato y, de una forma más
particular, sobre substratos difíciles, tales como las poliolefinas
y, de una forma más particular, el polietileno o el polipropileno, y
los copolímeros de etileno - propileno. Otra ventaja de las
micropartículas de la invención, es su excelente compatibilidad, que
permite, de esta forma, una incorporación, a tasas elevadas, sin
problema de compatibilidad y sin efecto negativo sobre la reología
de las composiciones concernidas, y las condiciones de aplicación,
bien ya sea de las composiciones de revestimiento, o bien ya sea de
las composiciones de moldeo.
De una forma más particular, la presente
invención, permite la obtención de revestimientos que tienen una
dureza y una flexibilidad mejoradas, con una muy buena adherencia
sobre los substratos polares o no polares y, de una forma más
particular, de revestimientos en paca fina, inferior a 100 \mum y,
de una forma preferente, inferior a 50 \mum, sobre substratos de
adherencia difícil, tales como las poliolefinas en general y, de una
forma más particular, el polietileno y el polipropileno, sin
tratamiento de superficie. En efecto, esto se permite gracias a la
presencia, en las composiciones, de micropartículas acrílicas
reticuladas, nuevas, de una composición y una estructura esenciales
específicas, de un tamaño comprendido entre 10 y 300 nm, adaptables
a cada aplicación.
Un primer objeto de la invención, se refiere a
micropartículas reticuladas de un tamaño comprendido entre 10 y 300
nm, obtenidas mediante polimerización de una composición de
compuestos polimerizables, etilénicamente insaturados,
caracterizadas por el hecho de que, la composición de los
compolimerizables, comprende:
- un primer componente A, que representa un
porcentaje molar de un 50 a un 99%, de la citada composición, y que
se encuentra constituido por (met)acrilato de isobornilo y/o
(met)acrilato de norbornilo y/o (met)acrilato de
ciclohexilo y, opcionalmente, en combinación con un
(met)acrilato de alquilo en C_{2}-C_{8}
y/o metacrilato de Cardura E10.
- un segundo componente B, constituido por lo
menos por un monómero u oligómero, que comporta, por lo menos, dos
insaturaciones etilénicas polimerizables, por vía de radicales
- un tercer componente C, constituido por lo
menos por un monómero o oligómero, que comporta, además de una
insaturación etilénica polimerizable por vía de radicales, por lo
menos una segunda función reactiva, f1, diferente de la insaturación
etilénica,
con la posibilidad de modificación química, por
lo menos parcial, de las funciones iniciales f1, en funciones f2,
bajo la condición de que, las funciones f1, seleccionadas, no
reaccionen entre ellas, en el momento de la polimerización y que, la
suma de los componentes A, B y C, sea igual a un 100%. El término
"(met)acrilato", debe interpretarse, en todo momento,
como acrilato y/o metacrilato.
El tamaño preferido de estas micropartículas, es
el correspondiente a un valor que va de 10 a 200 nm y, de una forma
más particular, de 20 a 100 nm. Éstas pueden obtenerse, de una forma
general, mediante polimerización por radicales, en emulsión en medio
acuoso, o mediante polimerización en dispersión, en medio no acuoso,
de la citada composición de compuestos polimerizables. En medio
acuoso, existe una presencia de un emulsionante y, en medio no
acuoso, existe la presencia de un polímero estabilizante, según las
técnicas corrientes conocidas por parte de la persona experta en el
arte de la técnica especializada, y que se describen en la
literatura, como en Advances in Polymer Science, - Avances en la
ciencia de los polímeros -, (1988), volumen 136, páginas
139-234. La especificidad de estas partículas, está
ligada a su composición.
El componente A, puede estar constituido por un
monómero o por una mezcla de monómeros, elegidos entre los
(met)acrilatos de: isobornilo, norbornilo, ciclohexilo, en
posible combinación con un (met)acrilato de alquilo en
C_{2}-C_{8} y/ó (met)acrilato de Cardura
E10. El (met)acrilato de alquilo en
C_{2}-C_{8}, puede representar un porcentaje
molar del componente A, del 0 al 30%. En el caso de la mezcla
(met)acrilatos de isobornilo, de norbornilo, de ciclohexilo,
el (met)acrilato de isobornilo, representa, de una forma
preferible, un porcentaje molar del componente A, de por lo menos un
50%.
El componente A preferido, es el
(met)acrilato de isobornilo, con una proporción preferida de
los polimerizables, en la composición, correspondiente a un
porcentaje molar situado entre un 60% y un 90%. Los
(met)acrilatos de alquilo en C_{2}-C_{8},
se eligen, de una forma preferible, entre los (met)acrilatos
de: etilo, propilo, n-butilo, tert.-butilo,
etil-2-hexilo y (met)acrilato
de Cardura E10. El compuesto B, se encuentra constituido por un
monómero o por un oligómero o por una mezcla de monómeros o de
oligómeros, o por una mezcla de monómeros y de oligómeros, elegidos
entre:
- los di(met)acrilatos de
etilenglicol, de propilenglicol, de butanodiol, de
metil-2-propanodiol, de
neopentilglicol, de hexanodiol, de zinc y/o de calcio, los
tri(met)acrilatos de glicerol, de trimetilolpropano
y/o de los derivados alcoxilados, los tri- ó
tetra-(met)acrilatos de pentaeritritol y los penta o
hexa(met)acrilatos de dipentaeritritol, oligómeros de
dioles de poliéteres, poliésteres, poliuretanos de Mn inferior a
2500.
- los divinilbencenos sustituidos o no
sustituidos
- los oligómeros de poliésteres insaturados o
acrílicos acrilados de Mn inferior a 2500, que tengan un número de
insaturaciones etilénicas por mol, de 2 a 50, de una forma
preferente, de 2 a 20
con las proporciones del componente B en la
composición de los compuestos polimerizables, variando, de una forma
preferente, en un porcentaje que va de un 0,5% a un 10% molar.
El componente C, es un agente de funcionalización
de las micropartículas de la invención. Las funciones f1 aportadas
por el componente C, pueden ser idénticas o diferentes, según si el
componente C comprende uno o varios monómeros y/oligómeros de
funciones f1, idénticas o diferentes, con la condición de que, en el
caso en donde las funciones f1 sean diferentes, éstas no reaccionen
entre ellas, en el momento de la polimerización. Las funciones f1,
se seleccionan, de una forma preferente, entre las funciones: epoxi,
hidroxi, carboxi, anhídrido carboxílico, isocianato, silano, amina u
oxazolina.
El componente C, se encuentra presente, de una
forma preferente, en una tasa molar de por lo menos un 49,5%, con
relación a la composición de los compuestos comerciables A, B y C, y
se encuentra constituido, por lo menos, por un monómero y/o
oligómero seleccionado entre:
- el ácido (met)acrílico, el ácido
maleico, fumárico o itacónico, para f1 siendo una función
carboxi
- el anhídrido maleico, el anhídrido itacónico,
para f1 siendo una función anhídrido carboxílico
- los (met)acrilatos de hidroxialquilo,
con un alquilo en C_{2}-C_{6} ó los
mono(met)acrilatos de oligómeros de poliéter- o de
poliéster- o de poliuretano-dioles, o de
policaprolactona de Mn inferior a 1500, para f1 siendo una función
hidroxi
- el (met)acrilato de glicidilo, los
(met)acrilatos de derivados epoxidados de diclopentadieno o
los (met)acrilatos de vinilnorborneno epoxidados o los
(met)acrilatos de éter de glicidilo alcoxilados, o los
(met)acrilatos de derivados epoxidados de ciclohexeno, para
f1 siendo una función epoxi
- el (met)acrilato de
isocianato-etilo y los
mono(met)acrilatos uretanos derivados de
diisocianatos, para f1 siendo una función isocianato.
- los (met)acrilatos que portan un grupo
trialquil ó trialcoxisilano, para f1 siendo una función silano
- el (met)acrilato de dimetilaminoetilo, o
(met)acrilato de tert.-butilaminoetilo, para f1 siendo una
función amina
- el
2-(5-met)acriloil-pentil-1,3-oxazolina,
para f1 siendo una función oxazolina.
De una forma más particular, el componente C, se
encuentra presente en una tasa molar correspondiente a un porcentaje
va de un 5 a un 30%, en peso, con relación a la suma de los
componentes polimerizables A, B, C y, éste, se selecciona entre: el
(met)acrilato de glicidilo, los
hidroxialquil(met)acrilatos en
C_{2}-C_{6}, el ácido (met)acrílico, el
anhídrido o ácido maleico, el anhídrido o ácido itacónico, el
(met)acrilato de isocianato-etilo, el
(met)acrilato de dimetil-aminoetilo.
Las funciones f1 aportadas por el componente C,
pueden modificarse químicamente, por lo menos parcialmente, para
conducir a la presencia de las funciones f2 modificadas, nacidas de
las funciones f1, eligiéndose, las funciones f2, de una forma
preferente, entre los (met)acrilatos, los vinilos, los
maleatos, los fumaratos, los itaconatos, los ésteres de alcohol
alílico, las insaturaciones a base de diciclopentadieno, los ésteres
o las amidas grasas insaturadas en
C_{12}-C_{22}, las sales de ácido carboxílico o
las seles de amonio cuaternario.
Las modificaciones químicas de las funciones f1
en funciones f1, pueden realizarse según los procedimientos ya
conocidos en la literatura. Por ejemplo, las funciones f2:
- (met)acrilatos a partir de las funciones
f1:
- -
- epoxi, mediante reacción con el ácido (met)-acrílico
- -
- carboxi o anhídrido, mediante reacción con el (met)acrilato de glicidilo o (met)acrilato de hidroxialquilo, con un hidroxialquilo en C_{2}-C_{6}
- maleatos o itaconatos, a partir de las
funciones f1 epoxi o hidroxi, mediante reacción con el anhídrido
maleico o itacónico
- sales de ácido carboxílico, a partir de las
funciones f1 carboxi, mediante neutralización con una base tal como
la sosa, la potasa o el amoníaco o una amina
- sales de amonio cuaternario, a partir de la
funciones f1 amina terciaria, mediante reacción con un ácido mineral
u orgánico
- ésteres de alcoholes alílicos, a partir de la
funciones f1 anhídrido, mediante reacción de un alcohol alílico
- insaturación de diclopentadieno (DCPD) a partir
de la funciones f1 carboxi, mediante reacción de adición del
DCPD
- vinilo, a partir de las funciones f1 hidroxi,
mediante reacción con una vinil-azolactona, tal como
la
2-vinil-4,4-dimetil-azolatona,
o isocianato de vinilo, tal como el isocianato de
isopropenildimetilbencilo
- ésteres o amidas insaturadas, en
C_{12}-C_{22}, a partir de las funciones f1
anhidro o carboxi, mediante reacción de un alcohol o una amina
grasa insaturada en C_{12}-C_{22}
Una composición particularmente preferida de las
micropartículas de la invención, comprende:
- un porcentaje molar del 50 al 95%, de un
componente A, constituido por el (met)acrilato de isobornilo
y/o norbornilo
- un porcentaje molar del 0,5 al 10%, de un
componente B, tal y como se ha definido anteriormente, arriba
- un porcentaje molar de como máximo un 49,5%,
de un componente C, tal como se ha definido anteriormente, arriba,
con la condición sumplementaria de que, la suma de A + B + C = 100%
molar
Entre las micropartículas preferidas que portan,
al principio, funciones f1, se pueden citar:
- las micropartículas que portan funciones f1
carboxi, o funciones f1 carboxi, parcialmente o completamente
modificadas en funciones f2 (met)acrilatos y/o maleatos y/o
fumaratos y/o maleimidas y/o sales de ácido carboxílico
- las micropartículas que portan funciones f1
epoxi y/o hidroxi, o funciones epoxi y/o funciones hidroxi,
parcialmente modificadas en funciones f2 (met)acrilatos y/o
maleatos y/o fumaratos y/o maleimidas.
Las funciones (met)acrílicas y/o maleatos
y/o fumaratos, tienen un interés en la composiciones reticulables
por vía de radicales: bien ya sea por mediación de rayos UV, o de
haz de electrones, o bien ya sea por mediación de un sistema térmico
de iniciación por radicales, tales que comprendan un derivado
peróxido, eventualmente, en presencia de un acelerador de
descomposición.
Las funciones epoxi y/o hidroxi, pueden
participar de las composiciones reticulables por vía fotoquímica, en
presencia de un fotoiniciador catiónico, o por vía de condensación.
Las funciones carboxi, tienen, sobre todo, un interés en las
reacciones de condensación.
Las sales del ácidos carboxílicos o de amonio
cuaternario, tienen un interés en las composiciones acuosas, debido
a sus funciones hidrodispersables o hidrosolubles, que convierten a
las micropartículas concernidas en hidrodispersables o
hidrosolubles, en una composición de aplicación de base acuosa.
La doble funcionalidad f1/f2, como
carboxi(met)acrilato o
epoxi(met)acrilato y/o maleato y/o fumarato, convierte
en posible la utilización de las micropartículas concernidas, en
sistemas reactivos duales, con un doble mecanismo de reticulación,
mediante función f1 o f2. Por consiguiente, las funciones f1/f2 de
estas micropartículas acrílicas reticuladas, son adaptables, en
función de la aplicación y de la composición huésped.
Un segundo objeto de la presente invención, es un
procedimiento específico de preparación de las micropartículas de la
invención, el cual tiene la ventaja de ser más simple y más
práctico, con relación a aquéllos que son conocidos en el estado
anterior del arte de esta técnica especializada.
Este procedimiento de preparación de
micropartículas de la invención, comprende una etapa de
polimerización por vía de radicales, mediante dispersión, en medio
no acuoso, no disolvente, del polímero formado por una composición
de compuestos polimerizables A, B y C, tal y como se define para las
micropartículas de la invención, sin necesidad de adición de
polímero estabilizante, para las micropartículas formadas, ni antes,
ni durante, ni después de polimerización, pudiendo eventualmente
comprender, el citado procedimiento, una etapa suplementaria de
modificación química, por lo menos parcial, de la funciones f1
aportadas por el componente C, tal y como se define en la
invención.
Este procedimiento de preparación, evita, por lo
tanto, los inconvenientes ligados a la presencia de un polímero
estabilizante:
- problema de disponibilidad del polímero
estabilizante y de la solubilidad en el medio de polimerización
- efecto negativo sobre las prestaciones técnicas
de las micropartículas, en términos de compatibilidad o de
reactividad, de las funciones reactivas.
La particularidad de este procedimiento, se
encuentra ligada a la composición específica de la composición de
los compuestos polimerizables y, de una forma más particular, a la
naturaleza del componente A de la invención, tal y como se ha
definido precedentemente.
Entre las ventajas particulares de las
micropartículas obtenidas mediante este procedimiento específico,
podemos citar una compatibilidad y, según el caso, una reactividad
netamente mejoradas, sin limitación de disponibilidad o de
características del polímero estabilizante.
Por otra parte, su estructura particular,
obtenida mediante el procedimiento específico utilizado, confiere, a
las micropartículas obtenidas, un carácter de autodisponibilidad y
de autoestabilización, en un medio disolvente, idéntico o comparable
al de la polimerización. Al mismo tiempo, este procedimiento,
permite la obtención de micropartículas reticuladas muy
monodispersadas, en cuanto a lo referente a su tamaño, lo cual es
importante para realizar las prestaciones técnicas reológicas y
viscoelásticas específicas, en ciertas aplicaciones, en el sector de
las composiciones de revestimientos, de las composiciones de moldeo
o de los materiales compuestos (composites).
El disolvente utilizado para este procedimiento,
es un disolvente orgánico, o una mezcla de disolventes orgánicos
seleccionados entre los alcanos en C_{6}-C_{10},
tales como los hexanos, heptanos y, de una forma más particular, el
n-heptano, ciclohexano, octanos, nonanos y/o los
alcanoles en C_{3}-C_{5}, tales como el
isopropanol, butanol, pentanol. Se prefieren las mezclas de
disolventes no polares, tales como el heptano, con disolventes
polares, tal como el ispropanol, para ajustar el poder disolvente
del medio, con relación a los compuestos polimerizables, por una
parte y, por otra, parte, el poder no disolvente del medio que se
convierte en un medio de precipitación, con relación al polímero
formado. La relación ponderal entre alcano en
C_{6}-C_{10} y alcanol en
C_{3}-C_{5}, puede variar de 0/100 a 75/25 y,
de una forma más particular, de 35/75 a 50/50. Éste permanece de una
forma particular, como preferido, en el caso en donde, esta mezcla,
es a base de n-heptano o de ciclohexano, por una
parte, o de isopropanol o de butanol, por otra parte.
La relación ponderal entre la suma de los
componentes A, B y C, por una parte, y el disolvente o mezcla de
disolventes, por otra parte, puede variar de 10/90 a 75/25 y, de una
forma preferente, de 15/85 a 30/70. Esta relación, es uno de los
parámetros del procedimiento que permite el ajustar el tamaño de las
micropartículas. Cuanto más aumenta la dilución, más tendencia a
disminuir tiene el tamaño de las micropartículas.
La polimerización en dispersión de los compuestos
etilénicamente insaturados, se realiza por vía de radicales,
mediante la adición de un iniciador por radicales, corriente, para
este tipo de polimerización, más adaptado al medio. La temperatura
de polimerización, se adapta a la temperatura de descomposición del
iniciador por radicales elegido y, la temperatura de ebullición del
medio disolvente utilizado, podrá variar, de una forma general, en
función del iniciador y del medio disolvente utilizados, dentro de
unos márgenes que van de 20ºC a 150ºC. Como ejemplo de iniciador,
podemos citar: los derivados azóicos, tales como el
azobisisobutironitrilo (AIBN) y derivados, los peróxidos e
hidroperóxidos, o cualquier otro sistema de iniciación, soluble en
el medio de polimerización y conocido por parte de la persona
experta en el arte de la técnica especializada. De una forma más
particular, estos iniciadores, pueden estar funcionalizados con una
función reactiva f3, tal como hidroxi o carboxi, como por ejemplo,
derivados azóicos hidroxilados o carboxilados. En este caso, las
micropartículas obtenidas, estarán por lo menos parcialmente
funcionalizadas mediante las funciones f3. Por otra parte, pueden
utilizarse otros iniciadores por radicales, que permitan una
polimerización por radicales denominada "controlada" o
"viva", tales como las que se describen en Comprehensive
Polymer Science, volumen 3, páginas 141-146,
Pergamon, Londres, 1989. De la misma forma, agentes de transferencia
de cadena, tales como los mercaptanos, pueden encontrarse asociados
al iniciador, para controlar de una forma mejor las masas
moleculares. La dureza de la polimerización, dependerá de la
naturaleza y de la tasa de iniciador y de la temperatura de
polimerización. La tasa usual de iniciador, puede variar, dentro de
unos márgenes que van de un 0,05 a un 5%, en peso, con relación a la
suma de los componentes polimerizables A, B y C.
Según una primera forma de realización de este
procedimiento, en lotes o "batch", la totalidad de los
componentes polimerizables A, B y C, se añaden, bajo régimen de
agitación, desde el inicio, en el reactor que contiene la totalidad
del disolvente, y mantenido a la temperatura de polimerización. Los
monómeros, pueden también añadirse en forma de solución, en una
parte del disolvente de polimerización. La iniciación de la
polimerización, se realiza en régimen de agitación, mediante la
adición progresiva del iniciador por radicales elegido, soluble en
el medio de polimerización. Después de finalizar la adición del
iniciador, la polimerización, continúa durante un transcurso de
tiempo que puede variar de 1 hora a 8 horas, según la temperatura,
la naturaleza y la tase del iniciador, la naturaleza y la
concentración global en compuestos polimerizables. Las
micropartículas formadas auto-estabilizadas en el
medio de polimerización, pueden recuperarse, bien ya sea por
precipitación, por adición de un no disolvente, tal como un alcohol,
en una proporción que va de 2/1 a 5/1, en peso, con relación a la
dispersión, precipitación, seguido de filtración y de secado, es
decir, mediante una etapa única y evaporación del medio disolvente
de dispersión, de una forma preferente, bajo una presión reducida
que va de 10 a 30 mbar.
El tamaño de partícula final de las
micropartículas obtenidas, varía dentro de unos márgenes que van de
10 a 300 nm y, de una forma preferente, dentro de unos márgenes que
van de 10 a 200 nm y, de una forma particular, dentro de unos
márgenes que van de 20 a 100 nm, en función de la dilución de los
compuestos polimerizables, y de la relación molar del componente A.
Para disminuir el tamaño de las micropartículas, se puede aumentar
la tasa del componente A, o aumentar la tasa de dilución de los
compuestos polimerizables, y/o aumentar el poder precipitante del
medio de polimerización, y ajustando la naturaleza y/o la
composición del medio disolvente de polimerización. La ventaja
esencial de este procedimiento y de sus diferentes formas de
realización, es su simplicidad y su flexibilidad, en la preparación
de una variedad importante de estructuras de micropartículas,
procediendo simplemente a variar la naturaleza y las proporciones de
los componentes A, B y C, dentro de los límites precedentemente
definidos de la invención.
Según una segunda forma de realización de este
procedimiento, éste comprende una o varias etapas sucesivas de
polimerización, continuas y/o discontinuas, caracterizadas
respectivamente por una adición de compuestos polimerizables,
respectivamente, en continuo, o en una sola vez, por etapa
concernida. En el caso en donde, el procedimiento, comporte más de
una etapa de polimerización discontinua y/o continua, la composición
de los polimerizables, puede ser idéntica o diferente de una etapa a
la otra. Así, de esta forma, es posible el realizar estructuras de
micropartículas, muy particulares, de tipo multicapas, en función de
la composición de los polimerizables de cada etapa, y el orden
cronológico de cada etapa continua o discontinua.
En el caso en donde, la composición de los
polimerizables comporte un compuesto C que comporte funciones f1, el
procedimiento, tal y como se ha descrito precedentemente, puede
comprender, después de la etapa de polimerización, una etapa
suplementaria de modificación química de la función f1 y/o de la
función f2, nacida de f1. Esta etapa de modificación química, puede
tener lugar, según el caso, bien ya sea antes de la recuperación de
la micropartículas, por evaporación del disolvente de
polimerización, bien ya sea después de la recuperación de estas
micropartículas, en cuyo caso, puede tener lugar la modificación
química según el caso, o bien ya sea en masa, si la viscosidad lo
permite, a la temperatura de la modificación, o bien ya sea en
solución, en un disolvente diferente del de la polimerización, si
éste último no conviene, en cuanto a lo concerniente a su
temperatura de ebullición o su inercia química. Como ejemplo
preferido de modificación química, se puede citar la
(met)acrilación de las funciones reactivas, tales como: epoxi
e hidroxi, mediante el ácido (met)acrílico o el anhídrido o
ácido maleico o ácido fumárico o itacónico o ácido o anhídrido
carboxílico mediante el (met)acrilato de glicidilo o el
hidroxietil-(met)acrilato. Así por ejemplo, la
(met)acrilación, puede tener lugar en solución, conteniendo,
aproximadamente un 30-60% de micropartículas
dispersadas, en presencia de catalizadores de esterificación tales
como el diisopropil-salicilato de Cr(III), el
etil-hexanoato de Cr(III), el bromuro de
etiltrifenil-fosfonio, aminas terciarias.
Una variante de este procedimiento, puede
comprender, antes de la etapa de polimerización, una etapa de
dispersión, en el medio no acuoso, de micropartículas orgánicas o
minerales, insolubles en este medio, seguido de una etapa de
polimerización, tal como se ha descrito precedentemente. En este
caso, las micropartículas orgánicas o minerales en dispersión,
tienen tamaños adaptados al de las micropartículas finales a
obtener. Las micropartículas predispersadas, pueden elegirse entre
los pigmentos orgánicos o minerales, o cargas o aditivos orgánicos o
minerales, o las micropartículas de la invención, previamente
preparadas e insolubles en el medio de dispersión. Esta variante de
procedimiento, permite un rebozado o una encapsulación, por lo menos
parcial, más simple y práctica, de las micropartículas
polidispesadas, con la finalidad, por ejemplo, de mejorar su
dispersabilidad en otros medios de dispersión (acuosos u orgánicos),
o de mejorar su compatibilidad en las matrices de acogida para
composiciones de revestimientos, de moldeo o de materiales
compuestos.
Un tercer objetivo de la invención, se refiere a
composiciones de revestimiento o de moldeo o de materiales
compuestos del tipo "composite", que comprenden las
micropartículas de la invención, tales como se han definido
previamente.
Estas composiciones, son reticulables o no
reticulables, pero, de una forma preferible, éstos son
reticulables:
- bien ya sea por el hecho de la presencia de
las micropartículas de la invención, tal como se han definido
previamente
- bien ya sea de una forma independiente de la
presencia de las funciones f1 y/o f2, es decir, mediante las
funciones reactivas propias de la composición inicial, sin las
micropartículas
- o bien ya sea mediante las funciones reactivas
propias de la composición inicial, y mediante aquéllas de las
micropartículas.
Se puede todavía distinguir entres las
composiciones reticulables, las composiciones que contienen
únicamente, es decir a una tasa o porcentaje del 100%, o
esencialmente, es decir, a un porcentaje comprendido entre el 60 y
el 90%, de las micropartículas acrílicas reticuladas que portan
funciones f1 y/o f2, idénticas o diferentes, pero que reaccionan
entre ellas para formar, por lo menos, una red de reticulación que
constituye la matriz, bien ya sea de un revestimiento, o bien ya sea
de un producto de moldeo.
Por ejemplo, estas composiciones, pueden
encontrarse constituidas únicamente o esencialmente por
micropartículas acrílicas, reticuladas, que porten funciones f2
(met)acrilatos reticulables por radicales, bien ya sea por
mediación de un sistema de iniciación por radicales, térmico,
corriente, que contenga un compuesto peroxídico y, eventualmente, un
acelerante de descomposición, o bien ya sea por mediación de
irradiación, mediante una radiación tal como la UV, en presencia de
un fotoiniciador o haz de electrones, en ausencia de fotoiniciador.
Pueden citarse otros ejemplos que ilustran estas composiciones, como
las composiciones de revestimientos o de moldeo constituidas
únicamente o esencialmente por micropartículas acrílicas
reticuladas, que porten respectivamente funciones
co-reactivas f1 epoxi y anhídrido.
Otro ejemplo de tales tipos de composiciones, en
particular, para los revestimientos, es una composición acuosa de
revestimiento, constituida únicamente o esencialmente por
micropartículas acrílicas reticuladas, de la invención, que porten
funciones f1 y/o f2 o que comporten una estructura específica que
las convierta en hidrosolubles o hidrodispersables, y que tengan
características de Tg y de temperatura mínima de pelicularidad que
posibilite su coalescencia, a una temperatura comprendida dentro de
unos márgenes situados entre 0 y 40ºC. Tales tipos de funciones f1
y/o f2, pueden ser, por ejemplo, sales de ácidos carboxílicos o
sales de amonio y, de una forma más particular, sales de amonio
cuaternario. Como estructura específica de micropartículas que
tengan este carácter hidrosoluble o hidrodispersable, puede citarse
la presencia de oligómeros acrilados a base de poliéteres, tales
como el polietilenglicol, de una forma preferente, de masa molecular
media en número Mn, inferior a 2500, de una forma preferente,
inferior a
1500.
1500.
En el caso de las composiciones de revestimiento
o de moldeo o de materiales compuestos del tipo "composites",
en donde, las micropartículas acrílicas reticuladas de la invención,
son componentes parciales reactivos o no reactivos, en presencia de
otros componentes reactivos o no reactivos de la composición, la
tasa de estas partículas, puede variar dentro de unos márgenes que
van de un 0,5 a un 50%, en peso, con relación a la suma de los
componentes orgánicos de esta composición. Fuera de las
micropartículas de la invención, estas composiciones, comprenden un
componente de base, el cual es la matriz orgánica de base del
revestimiento o del producto de moldeo y aditivos o cargas usuales
adaptadas o ajustadas, en función de la aplicación pretendida y de
la predisposición de la persona experta en el arte de esta técnica
especializada.
En calidad de aditivos reactivos o no reactivos,
las micropartículas de la invención, pueden utilizarse en las
composiciones de revestimiento o de moldeo reticulables o no
reticulables, de una forma generar, para:
- reducir la viscosidad de estas composiciones,
permitiendo un mejor moldeo y una mejor aplicación sobre los
substratos a revestir y, por otra parte, composiciones de un mayor
extracto seco y, por consiguiente, de una menor tasa de compuestos
orgánicos volátiles
- controlar mejor, mediante aplicación
específica, la reología de estas composiciones, mediante el ajuste
de la estructura de las micropartículas
- reforzar o plastificar la matriz, en función de
la compatibilidad, de la funcionalidad y de la Tg de la
micropartícula, con relación a la matriz huésped.
Las micropartículas, en calidad de aditivos, no
reactivos, pueden tener funciones seleccionadas entre f1, f2, tales
como las que se definen en la invención precedente, las cuales, todo
y siendo químicamente inertes, con respecto a la composición
huésped, pueden mejorar sensiblemente la compatibilidad de la
micropartícula, con respecto a la matriz huésped, mediante
interacciones fisicoquímicas favorables.
En el caso de las micropartículas utilizadas como
aditivos reactivos, sus funciones reactivas, se seleccionan y se
adaptan o se modifican para reaccionar con las funciones reactivas
de la composición reticulable huésped, o entre ellas. Así, por
ejemplo, en el caso de una composición reticulable por vía de
radicales, térmica o fotoquímica, que contiene monómeros y/o
oligómeros mono- ó multifuncionales etilénicamente insaturados, las
micropartículas, después de modificación química, según la etapa de
polimerización, serán, de una forma preferible, poliinsaturadas. Las
micropartículas reactivas multiepoxidadas o multihidroxiladas, se
adaptarán para las composiciones de revestimientos, de epóxidos
fotorreticulables, por vía catiónica, en presencia de
fotoiniciadores catiónicos, tales como las sales de triarilsulfonio
o de diarilsulfonio. Las micropartículas reactivas multiepoxidadas o
multicarboxiladas, se adaptarán para la reticulación de las
composiciones de revestimiento o de moldeo a base de epóxidos y de
poliaminas o de copolímeros acrílicos carboxilados o de anhídrido de
diácido carbónico.
Del mismo modo, las micropartíulas
multicarboxiladas parcialmente neutralizadas, pueden servir de
micropartículas hidrodispersables o, según el grado de
neutralización, hidrosolubles, y pueden utilizarse en composiciones
de revestimientos a base de dispersiones acuosas de polímeros
reactivos o no reactivos. Este carácter de hidrodispersabilidad o de
hidrosolubilidad, puede también conferirse mediante un componente C
y/o B, que tenga unos constituyentes seleccionados entre,
respectivamente, los mono- y di-(met)acrilatos de poliéteres
dioles, tales como el polietilenglicol de Mn inferior a 1500. De una
forma particular, las micropartículas hidrodispersables o
hidrosolubles que portan funciones (met)acrílicas, después de
la modificación parcial de sus funciones f1, pueden utilizarse en
revestimientos fotorreticulables a base de dispersiones acuosas de
polímeros, de una forma preferente, acrílicos. Las micropartículas
utilizadas como aditivos reactivos, tienen una función de verdadero
agente reticulante y activador de reactividad del sistema
concernido, debido al hecho de su funcionalidad elevada.
El efecto sobre las prestaciones técnicas,
mecánicas, del revestimiento, o del producto moldeado, se traduce
por un refuerzo y una flexibilidad acrecentadas, en función de la
funcionalidad, compatibilidad y Tg de la micropartícula injertada
químicamente a la matriz huésped, comportándose, la micropartícula,
como una microcarga injertada o no y/o una microcarga dura o
flexible. La energía de cohesión del material final, revestimiento o
producto de moldeo, se encuentra de este modo aumentada, con un
efecto positivo, posible, a la vez, sobre la dureza y la
flexibilidad.
Además del compromiso dureza/flexibilidad, la
presencia de las micropartículas de la invención, convierte en
posible una mejor adherencia de las composiciones concernidas, sobre
substratos diversos, polares o no polares. Estos substratos, pueden
ser substratos revestibles mediante composiciones de revestimiento,
o impregnables, en calidad de cargas o refuerzos, en las
composiciones de moldeo o de materiales compuestos del tipo
"composites".
Como ejemplos de substratos polares sobre los
cuales, las composiciones que contienen las micropartículas de la
invención, proporcionan una buena adherencia, se prefiere citar: el
vidrio, el acero, el aluminio, el silicio, el policarbonato, la
madera, las fibras de vidrio, las fibras de carbono, las fibras de
poliéster de poliamida, las fibras de celulasa.
Como ejemplos de substratos no polares reputados,
difíciles en términos de adherencia, que proporcionan buenas
prestaciones técnicas de adherencia con las composiciones de
revestimiento y, de una forma preferente, con las composiciones de
revestimiento reticulables por vía de radicales, se pueden citar:
las poliolefinas y, de una forma más particular, la poliolefina y el
polipropileno, con o sin tratamiento especial de superficie, y de
los revestimientos de reducida tensión de superficie, tales como los
barnices fotorreticulados.
Entre las composiciones de revestimiento
preferidas que tienen un buen compromiso
dureza/flexibilidad/adheren-
cia, sobre substratos polares o no polares, puede citarse una composición reticulable por vía de radicales, que contenga un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van del 0,5 al 50%, en peso, de una forma preferible, del 5 al 30%, en peso, de micropartículas acrílicas reticulables de la invención, tales como las que se han definido previamente, que porten, de una forma preferente, las funciones reactivas f2 (met)acrilatos y/o maleatos y/o maliimidas y, comprendiendo, la citada composición de revestimiento, además, monómeros mono- ó polifuncionales acrílicos o vinílicos y/o oligómeros acrílicos mono- ó pulifuncionales u oligómeros poliésteres insaturados.
cia, sobre substratos polares o no polares, puede citarse una composición reticulable por vía de radicales, que contenga un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van del 0,5 al 50%, en peso, de una forma preferible, del 5 al 30%, en peso, de micropartículas acrílicas reticulables de la invención, tales como las que se han definido previamente, que porten, de una forma preferente, las funciones reactivas f2 (met)acrilatos y/o maleatos y/o maliimidas y, comprendiendo, la citada composición de revestimiento, además, monómeros mono- ó polifuncionales acrílicos o vinílicos y/o oligómeros acrílicos mono- ó pulifuncionales u oligómeros poliésteres insaturados.
Como monómeros mono- ó multifuncionales
acrílicos, pueden utilizarse los monómeros acrílicos de una
funcionalidad en insaturación (met)acrílica por molécula, que
vaya de 1 a 6. De una forma más particular, éstos pueden
selecionarse ente los monómeros siguientes y sus mezclas:
(met)acrilato de isorbonilo, (met)acrilato de
isodecilo, (met)acrilato de laurilo, (met)acrilato de
2-2-etoxi-etoxi-etilo,
(met)acrilato de tetrahidrofurilo, (met)acrilato de
2-fenoxi-etilo, (met)acrilato
de tridecilo, (met)acrilato de nonilfenol etoxilado,
di(met)acrilato de neopentilglicol etoxilado o
propoxilado, di(met)acrilato de polietilenglicol o
polipropilenglicol, di(met)acrilato de hexanodiol,
tri(met)acrilato de trimetilolpropano etoxilado y/o
propoxilado.
En el caso en, el cual, los oligómeros tales como
los poliésteres insaturados se encuentren presentes en la
composición, pueden utilizarse monómeros vinilaromáticos, tales como
el estireno o el viniltolueno o el ftalato de alilo.
Entre los oligoméros mono- ó multifuncionales que
pueden encontrarse presentes en estas composiciones y, de una forma
preferente, con monómeros acrílicos, se pueden citar: los oligómeros
(met)acrilatos de una funcionalidad que va de 1 a 50,
elegidos entre: (met)acrilatos de poliéteres
(met)acrilatos de poliepóxidos, (met)acrilatos de
poliésteres, (met)acrilatos de poliuretanos,
(met)acrilatos de policaprolactona o los copolímeros
acrílicos de por lo menos un éster (met)acrílico con el
(met)acrilato de glicidilo, copolímeros éstos, los cuales se
(met)acrilizan, a continuación, por lo menos parcialmente, en
una etapa separada. La masa molecular media, en número, de estos
oligómeros o copolímeros, permanece inferior a 20.000. En un caso
más particular de la composición, las micropartículas acrílicas
reticuladas que portan funciones f2 (met)acrilatos, pueden
reemplazar completamente al monómero u oligómero multifuncional de
funcionalidad \geq 2, como agente reticulante con prestaciones
técnicas de dureza/flexibilidad y de adherencia sobre el substrato,
netamente mejoradas.
Estas composiciones, pueden reticularse por vía
de radicales:
- bien ya sea por vía de radicales, térmica, en
presencia de un sistema de iniciación por radicales, térmico, que
comprende un derivado peróxido, tal como un peróxido o un
hidroperóxido orgánico corriente, eventualmente, en presencia de un
acelerante de descomposición, tal como una amina terciaria, o sales
de cobalto, tales como el octoato de Co, en unas proporciones
correspondientes a las utilizadas corrientemente por parte de la
persona experta en el arte de esta técnica especializada y, de una
forma general, con una tasa de derivado peróxido, comprendida dentro
de unos márgenes situados entre el 0,5 y el 6% y una tasa de
acelerante de descomposición comprendida dentro de unos márgenes
situados entre el 0,01 y el 2%, con relación a la suma de los
componentes monómeros y/u oligómeros, pudiéndose también realizar,
la reticulación, a base de temperatura, en función de la presencia,
o no, de un acelerante de descomposición del derivado peróxido.
- o bien ya sea por vía de irradiación, es decir,
radiación UV, en presencia de un sistema fotoiniciador,
corrientemente utilizado en los sistemas fotorreticulables
acrílicos, tales como las cetonas aromáticas del tipo benzofenona,
las \alpha-hidroxicetonas, los derivados
\alpha-dicarbonilos, los óxidos de acilfosfinas,
en presencia o no de aminas terciarias, en proporciones que van de
un 0,5 a un 10%, con relación a la suma de los monómeros y/u
oligómeros de la composición, o mediante haz de electrones, en
ausencia de fotoiniciador.
De una forma más particular, se prefiere una
composición reticulable por vía de radicales, destinada a aplicarse,
o que se aplica, en forma de revestimiento, sobre substratos polares
o no polares, tales como los que se han definido anteriormente,
arriba, y que comprende:
- de un 0,5 a un 50%, en peso, y de una forma
preferente, de un 5 a un 30%, en peso, de micropartículas tales como
las que se definen en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
que portan funciones f2 (met)acrilatos y/o maleatos y/o
fumaratos y/o meleimidas y/o vinilos
- de un 50 a un 95%, de por lo menos un monómero
elegido entre el (met)acrilato de isobornilo y/o el
(met)acrilato de isodecilo, (met)acrilato de
2-2-etiletoxi-etilo,
(met)acrilato de tridecilo, (met)acrilato de laurilo,
(met)acrilato de tetrahidrofurilo, (met)acrilato de
2-fenoxi-etilo
- de un 0 a un 5%, en peso, de
(met)acrilato de alquilendiol en
C_{2}-C_{6}, eligiéndose, los porcentajes, de
una forma tal que, la suma total de las micropartículas y monómeros,
sea igual a un 100%.
De una forma todavía más preferente, esta
composición, es reticulable por vía de irradiación, bien sea
mediante radiación UV, o bien ya se mediante haz de electrones. El
espesor preferido de los revestimientos reticulables por vía de
radicales, es inferior a 100 micrómetros y, de una forma más
particular, inferior a 50 micrómetros.
Un caso particular de la composición de
revestimiento reticulable por vía de radicales, es una composición
de dispersión acuosa de polímero reticulable, que comprende
micropartículas hidrodispersables o hidrosolubles reactivas, que
participan en la reticulación. La dispersión acuosa de polímero
reticulable, puede ser una emulsión acrílica que puede ya contener
un agente reticulante hidrosoluble o hidrodispersable, a base de
monómeros y/u oligómeros multifuncionales acrílicos de
funcionalidad \geq 2, hidrodispersables o hidrosolubles. Las
micropartículas de la invención, portan, por ejemplo, funciones f2
(met)acrilatos que pueden reemplazar, en parte, o
completamente, un agente reticulante acrílico, multifuncional,
hidrodispersable o hidrosoluble, de este tipo. La
hidrodispersabilidad o hidrosolubilidad de tales tipos de
micropartículas, se encuentra asegurada, en un caso de este tipo,
mediante funciones f1 y/o f2 hidrosolubles, tales como las sales de
ácido carboxílico o las sales de amonio cuaternario, o mediante una
estructura específica, hidrosoluble, de un constituyente del
componente C de la micropartícula, elegido, por ejemplo, entre los
(met)acrilatos de polietilenglicol u otros poliéteres dioles,
hidrosolubles o hidrodispersables, Una composición de dispersión
acuosa de polímero, puede también comprender polímeros que comporten
funciones reactivas propias de este polímero, que puedan participar
en la reticulación. La reticulación de estas composiciones de
dispersión acuosa de polímero que contiene las micropartículas de la
invención, se realiza, después de la aplicación de una película de
pelicularización de esta composición, sobre un substrato, bien ya
sea por vía radical térmica, o bien ya sea por vía de radiación UV,
o de haz de electrones.
Otra composición preferida del revestimiento de
la invención, es una composición reticulable que comprende derivados
epoxidados y las micropartículas de la invención, y que es
reticulable, bien ya sea por radiación UV, en presencia de un
fotoiniciador catiónico, o bien ya por reacción de condensación con
por lo menos un segundo componente reactivo, seleccionado entre: las
poliamidas y/o los polímeros o copolímeros funcionalizados carboxi o
anhídrido carboxílico.
Los derivados epoxidados, se seleccionan entre
los monómeros, oligómeros o copolímeros o resinas epoxidadas, de una
funcionalidad que va de 1 a 50. De una forma más particular, en el
caso de las composiciones reticulables por vía fotoquímica, en
presencia de un fotoiniciador catiónico, los monómeros u oligómeros
epoxidados, son, de una forma preferente, de una estructura
cicloalifática. Entre los derivados epoxidados cicloalifáticos,
podemos citar: el ciclohexeno epoxidado, el carboxilato de
3,4-epoxiciclohexilmetil-3',4'epoxiciciclohexano,
los epóxidos cicloalifáticos descritos en los documentos de patente
internacional WO 98/28286 o WO 98/45349.
En el caso en el cual las composiciones sean
reticulables por vía catiónica fotoquímica, la micropartículas de la
invención, se eligen, de una forma preferente, entre las
micropartículas que portan funciones f1 epoxi y/o hidroxi. La
composición reticulable por condensación, comprende, de una forma
preferente, micropartículas que portan funciones f1 epoxi y/o
hidroxi y/o carboxi y/o anhídrido y/o isocianato y/o amina.
Las composiciones de revestimiento de la
invención, se aplican igualmente a las composiciones que comprenden
por lo menos una resina reactiva seleccionada entre: los alquidos o
poliésteres insaturados, o poliésteres saturados o poliamidas o
poliuretanos o poliureas, con micropartículas de la invención, que
comportan, de una forma preferible, las funciones f1 y/o f2
reactivas, con por lo menos una función portada por esta resina o
resinas reactiva(s).
Las funciones f1 y/o f2, permiten, de este modo,
un mejor anclaje de las micropartículas, en la matriz orgánica, con
un mejor efecto de refuerzo y/o de flexibilización de la matriz
orgánica. Por ejemplo, en el caso de las resinas alquídicas, la
funciones f1 y/o f2, pueden ser funciones secantes tales como
insaturaciones a base de diciclopentadieno o de ésteres alílicos o
de ésteres de amidas grasas insaturadas.
En el caso de poliésteres insaturados, las
funciones f2, pueden ser (met)acrilatos y, de una forma
preferente, maleatos o fumaratos. Pueden pretenderse funciones f1,
tales como anhídrido o isocianato, de tal forma que sean
co-reactivas con las funciones OH terminales,
portadas por el poliéster insaturado. Pueden por ejemplo
pretenderse, como objetivo, funciones f1 carboxi, para la maduración
de los poliésteres insaturados mediante magnesia, según un
procedimiento de maduración mediante magnesia, el cual es bien
conocido por parte de la persona experta en el arte especializado de
la técnica. Pueden pretenderse, como objetivo, funciones f1
análogas, y adaptarse por parte de la persona experta en el arte
especializado de la técnica, en este caso: poliésteres saturados,
poliamidas o poliuretanos o poliureas. Estas composiciones de
revestimiento, pueden comprender, además de los componentes
reactivos, otros aditivos o cargas habituales adaptadas a la
necesidad específica de cada aplicación final.
La invención, concierne, también, a composiciones
de moldeo o de materiales compuestos del tipo "composites", las
cuales pueden ser composiciones de moldeo que comprenden cargas y/o
refuerzos. Estas composiciones de moldeo o de materiales compuestos,
pueden comprender, por lo menos, una resina reactiva, seleccionada
entre los poliésteres insaturados, las resinas de diciclopentadieno,
los ésteres vinílicos, los epóxidos y las poliaminas o los
poliuretanos y poliureas o poliuretano-ureas o los
cianatos ésteres o las bismaleimidas, con micropartículas de la
invención, que comportan, de una forma preferible, funciones f1 y/o
f2 reactivas, con por lo menos una función portada por ésta o estas
resina(s) reactiva(s).
Las composiciones de moldeo que contienen las
micropartículas de la invención, pueden comprender cargas minerales
y/u orgánicas y/o refuerzos elegidos entre: las fibras de vidrio,
los fieltros de vidrio, las fibras de carbono, la fibras de
celulosa, las fibras de poliésteres o poliamidas.
Una ventaja particular de las micropartículas de
la invención, reside en el hecho de que, éstas, permiten una
reducción de la viscosidad de la composiciones de revestimiento o de
moldeo y, por consiguiente, una reducción significativa de los
diluyentes reactivos o no reactivos, de tal forma que se respeten de
una forma mejor, las limitaciones del entorno medioambiental. Así,
de este modo, estas micropartículas, permiten mediante su presencia,
de una forma simultánea: el respeto a una tasa reducida de los
compuestos orgánicos volátiles (VOC), la incorporación de tasas
mayores de cargas o de aditivos, y la mejora de la propiedades
mecánicas de los materiales concernidos de revestimiento o de moldeo
o de materiales compuestos del tipo "composite". De una forma
más particular, la presencia de estas micropartículas que tienen una
funcionalidad adaptada a cada aplicación, permite un buen compromiso
de dureza/flexibilidad y de adherencia sobre substratos diversos y
más particularmente difíciles.
El sector de aplicación de estas composiciones,
es amplio, y comprende: los barnices de protección, las pinturas,
los adhesivos, las tintas, las materias en forma de polvo, para
revestimientos, las materias en forma de polvo, para moldeo, las
piezas moldeadas, los materiales compuestos del tipo
"composite".
Los ejemplos que se facilitan a continuación,
ilustran los objetos de la invención.
Las formulaciones fotorreticulables, se depositan
sobre los substratos siguientes:
- Panel Q de aluminio (paneles de dimensiones:
0,6 x 76 x 152 mm^{3}, suministrados por la firma LABOMAT ESSOR),
desengrasados con acetato de etilo
- Vidrio (limpiado con acetona)
- Policarbonato (placa LEXAN de la firma SCERT
PLASTIQUE, espesor 2 mm)
- Polipropileno (referencia PP101460,
suministrado por la firma GOODFELLOW, espesor 0,5 mm)
- Polietileno de baja densidad (referencia ET
11452, suministrado por la firma GOODFELLOW, espesor 0,5 mm).
Policarbonato, polietileno y polipropileno, se
limpian, previamente, con etanol, antes de la aplicación del
revestimiento.
Por necesidad de ciertas caracterizaciones (por
ejemplo, la medición de la adherencia), los substratos poliolefina
(polietileno y polipropileno), se tratan mediante el procedimiento
de Corona, antes de la deposición de la formulación (según las
condiciones descritas en Int. Pol. Sci. Technol. Nº 8, 1996, página
630).
En los ejemplos que se presentan a continuación,
se obtienen mediante polimerización por radicales, de una
formulación fotorreticulable, bajo lámpara UV de media presión, del
tipo FUSION (potencia eléctrica: 120 W/cm), después de 6 pasadas a
4,6 m/minuto. Estas condiciones, aseguran, en todo caso, una
conversión máxima de los dobles enlaces acrilato.
La viscosidad de las formulaciones
fotorreticulables, es un parámetro muy importante para la aplicación
de las películas fotopolimerizadas y la obtención de revestimientos
de reducido espesor. En la totalidad de la parte que sigue, a
continuación, las viscosidades de las formulaciones, se miden con la
ayuda de un viscosímetro cono-plano, de tensión
impuesta, del tipo CARRI-MED CSL 100 (CSL RHEOMETER)
a una temperatura de 20ºC, durante un barrido en gradiente de
cizallamiento.
La dureza, se mide mediante microidentificación
instrumental (aparato FISCHERSCOPE H100) a una temperatura de 23ºC.
El escotador, es una pirámide del tipo Vickers de un ángulo, en la
cúspide, de 136º. Los valores de dureza presentados en la parte que
sigue, corresponden a los valores de dureza "universal",
calculados según la expresión
H_{u} =
\frac{P}{K\delta
^{2}}
en donde, P, es la carga máxima
impuesta, \delta, es la profundidad escotada, y k, es una
constante dependiente de la geometría del escotador. La carga P, se
determina de tal forma
que:
i) la profundidad escotada, sea inferior a 1/5
del espesor total de la película
ii) la dureza medida, sea sensiblemente constante
con el espesor escotado.
Las películas, se analizan sistemáticamente, 24
horas después de la polimerización, y se conservan a una temperatura
de 23ºC, y a un 50% de humedad relativa.
La flexibilidad de los sistemas sobre substrato,
se estima mediante el test de ensayo de
"T-bend". El test de ensayo en cuestión,
consiste en enrollar el substrato revestido sobre sí mismo, y en
determinar el número de vueltas, a partir del cual, el revestimiento
situado sobre pliegues o arrugas, ya no se daña. Las vueltas
sucesivas, se designan por 0 T, 0,5 T, 1 T, ... (véase la
descripción del test de ensayo en Lowe C., Rad. Cur., volumen 183,
nº 4337, página 464). En todos los casos, el espesor de las
películas, es inferior a 50 \mum y, de una forma más general, del
orden de 20 \mum.
El substrato utilizado, es un aluminio del tipo
panel Q, descrito anteriormente, arriba.
El test de ensayo del T-bend, se
realiza con la ayuda de una prensa manual. Las observaciones a la
lupa binocular (amplificación x 12). Una buena flexibilidad,
corresponde, de una forma general, a un valor inferior o igual a 2
T.
Las películas, se analizan sistemáticamente 24
horas, después de reticulación, y se conservan a una temperatura de
23ºC, y a un 50% de humedad relativa.
Las propiedades mecánicas de las películas
libres, a grandes deformaciones, se miden en tracción uniaxial, a
velocidad constante (1 mm/minuto), y a la temperatura ambiente. Las
probetas de esta forma obtenidas, se marcan con dos pastillas
reflectantes, distanciadas de 20 mm, de forma que sigan el
alargamiento, durante la deformación, con la ayuda de un
extensómetro externo. Las dimensiones efectivas de la muestra, son
de una forma típica, de 20 x 4 x 0,1 mm^{3}.
La adherencia de los sistemas, se estima mediante
el test de ensayo del cuadriculado (Norma ISO 2409), sobre los
substratos precisados anteriormente, arriba. Una nota que va de 0 a
5, califica la resistencia de la película cuadriculada (dividida en
zonas), cuando éste se somete a pelado, mediante una adhesivo de
fuerza conocida (el valor "0", indica que, la película, ha
permanecido totalmente sobre el substrato; "5", indica que, la
película, se ha pelado totalmente). En nuestro caso, la fuerza de
pelado del adhesivo utilizado (de procedencia de la firma TESA),
para el test de ensayo de cuadriculado, es de 240 \pm 5 cN/cm
(medido a 180º, sobre placa de acero inoxidable). El espesor de los
revestimientos, es del orden de 20 \mum.
Las películas, se analizan sistemáticamente 24
horas después de polimerización, y se conservan a una temperatura de
23ºC, y a un 50% de humedad relativa.
La resistencia a la abrasión, se mide mediante el
test de ensayo TABER, según la norma NTF 30-015
(dispositivo 5150 ABRASER de TABER INDUSTRY). El test de ensayo,
consiste en medir la pérdida de masa, arrastrada por dos ruedas
abrasivas, después de 100 horas.
Las películas, se analizan sistemáticamente
durante un transcurso de tiempo de 24 horas, después de
polimerización, y se conservan a una temperatura de 23ºC, a un 50%
de humedad relativa.
La resistencia de los revestimientos, a una
agresión química, viene avalada por el test de ensayo denominado
"rub-test" consistente en medir el tiempo,
antes del deterioro total de la película, cuando se procede a
aplicar, a la superficie de ésta última, un movimiento circular y
continuo, con la ayuda de un trapo empapado de disolvente. En los
casos que se tratan posteriormente, a continuación, el disolvente,
es la metil-etil-cetona (MEK). Las
películas, se realizan sobre placas de vidrio.
El espesor del revestimiento, se mantiene
constante, y se encuentra comprendido dentro de unos márgenes
situados entre 40 y 50 \mum, en todos los casos.
Se procede a introducir 131,3 g de
n-heptano y 131,5 g de propanol-2,
en un reactor de 500 ml, equipado con un refrigerador y con una
agitación mecánica, y bajo un ligero flujo de nitrógeno. La
temperatura, se lleva a un nivel de 70ºC. Se procede, a
continuación, a cargar en el reactor, una mezcla de monómeros
(met)acrílicos de la composición dada abajo, a
continuación:
- acrilato de isobornilo: 69,80 g, es decir, 76%
molar (con relación a los monómeros)
- diacrilato de hexanodiol: 5,02 g, es decir, 5%
molar (con relación a los monómeros)
- metacrilato de glicidilo: 11,96 g, es decir,
19% molar (con relación a los monómeros)
La temperatura, se estabiliza a una temperatura
de 70ºC, y se introducen 0,78 g de azobisibutironitrilo (es decir 10
mmol/l, con relación a los monómeros), en el reactor. La dispersión,
permanece transparente y homogénea, de reducida viscosidad, durante
toda la duración de la síntesis. Al final de las 5 horas de
reacción, la conversión de los monómeros, es superior a un 95%,
según el seguimiento de los productos, mediante cromatografía de
exclusión estérica, y mediante la medición de la tasa de sólidos en
la solución. Las MRP formadas, se aíslan mediante destilación de los
disolventes de síntesis: el refrigerante, se reemplaza por una
columna de destilación, y se añaden 87,5 g de tolueno y, la
temperatura, se aumenta progresivamente, hasta un nivel de
105ºC.
Se procede, a continuación, a acrilar las MPR,
mediante reacción con el ácido acrílico, a una temperatura de 100ºC,
en presencia de un catalizador de reacción, 0,8% en masa de del
salicilato de isopropilo de cromo III, y de un 0,3%, en masa, de
hidroquinona, para evitar toda polimerización por radicales de las
funciones acrílicas. La modificación química, se desarrolla a un 50%
de sólidos, en solución en tolueno, en un reactor de 250 ml de
capacidad, equipado con un refrigerador y con un agitador mecánico,
bajo un ligero flujo de nitrógeno. El ácido acrílico, se introduce
en un ligero exceso, con relación a los grupos epóxidos, de tal
forma que, la relación de las concentraciones en función sea:
[ácido]/[epóxido] = 1,05. Al final de la modificación química, las
MRP, se aíslan mediante secado al vacío (20 mbar), a la temperatura
ambiente. La conversión final de los grupos epoxidados, es del 95%,
lo cual corresponde a una concentración en dobles enlaces acrílicos
reactivos de [C=C] = 9,1 10^{-4} mol/g. Las MRP secadas, se
presentan bajo forma de un sólido, el cual puede molerse en forma de
una fina materia en polvo.
El tamaño y la masa de las MPR, se determinan
mediante una técnica de difusión de luz LASER, de ángulos múltiples
(referencia: DAWN de WYATT TECHNOLOGY, operando a 632 nm), en la
salida de las columnas de cromatografía, mediante exclusión
estérica. La masa molar y el tamaño de las MPR, son:
M_{w} = 5,8
10^{5} g/mol y R_{z}= 3,1
nm
La temperatura del inicio de la zona de
transición vítrea T_{g}^{onset} de estas MPR, medidas por
análisis calorimétrico, diferencial, es de 62ºC.
Se procedió a realizar una composición
fotorreticulable de referencia (F1), constituida por 100 partes (en
peso) de:
- 47,5 partes de acrilato de isobornilo (SR 506,
CRAY WALLEY)
- 47,5 partes de un oligómero acrilado
referenciado PRO 971 de SARTOMER
- 3 partes de Darocur 1173 (CIBA GEIGY)
- 2 partes de Irgacure 184 (CIBA GEIGY)
a la temperatura ambiente. El oligómero acrilado
PRO 971, es un copolímero obtenido por vía de radicales,
correspondiente al producto vendido en dilución referenciado CN 818,
por la firma SARTOMER y compuesto por:
- acrilato de butilo
- metacrilato de metilo
- metacrilato de glicidilo
La función glicidilo del oligómero, se modificó
en 2ª etapa, mediante reacción con el ácido acrílico, para
proporcionar el oligómero acrilado.
Con el fin de evaluar el aporte de MPR sobre el
plan del compromiso dureza/flexibilidad/adherencia de la película
final, se efectuó la formulación fotorreticulable siguiente
(F2):
sobre 100 partes:
- -
- 47,5 partes de acrilato de isobornilo (SR 506, CRAY VALLEY)
- -
- 19 partes de MPR acriladas del ejemplo 1
- -
- 28,5 partes de PRO 971 (SARTOMER)
- -
- 3 partes de Darocur 1173 (CIBA GEIGY)
- -
- 2 partes de Irgacure 184 (CIBA GEIGY)
Las dos formulaciones, tienen una viscosidad muy
próxima, a una temperatura de 20ºC. Los resultados de la Tabla I,
muestran el hecho de que, la formulación F2, presenta un carácter
reofluidificante.
Las propiedades de las películas
correspondientes, se encuentran recopiladas en la Tabla II. Los
espesores de los revestimientos, para la medición de la dureza, son
del orden de 80 a 100 \mum.
Valores de viscosidades de las formulaciones a 50 y 2150 s^{-1}, medidos una temperatura de 20ºC | ||
Formulación | Gradiente de cizallamiento (s^{-1}) | Viscosidad (Pa.s) |
F1 | 50 | 2 |
250 | 2 | |
F2 | 50 | 1,77 |
250 | 1,64 |
Recapitulativo de las propiedades físicas de las películas obtenidas a partir de F1 y F2 | ||||
Dureza | Flexibilidad | Resistencia al cuadriculado | Resistencia | |
(N/mm^{2}) | "T-Bend" | sobre vidrio (adherencia) | química (s) | |
F1 | 42 | 1,5 T | 5 | 80\pm10 |
F2 | 76 | 1,5 T | 1 | 80\pm10 |
Se procede a introducir las MPR del ejemplo 1, en
una mezcla de monómeros acrílicos (mezcla A) siguiente:
- -
- acrilato de isobornilo (SR 506): 60% en masa
- -
- acrilato de isodecilo (SR 395, procedencia, CRAY WALLEY): 38% en masa
- -
- diacrilato de hexanodiol (SR 238): 2% en masa
Se procede a realizar formulaciones
fotorreticulables a base de la mezcla A, y que contienen diferentes
concentraciones másicas. Las composiciones, se encuentran
recopiladas en la Tabla III
Composiciones de diferentes formulaciones utilizadas en el ejemplo 3 (sobre 100 partes) | ||||
Formulaciones | Mezcla A | MPR | Darocur 1173 | Irgacure 184 |
F3 (Ref) | 95 | 0 | 3 | 2 |
F4 | 90,25 | 4,75 | 3 | 2 |
F5 | 87,9 | 7,1 | 3 | 2 |
F6 | 85,5 | 9,5 | 3 | 2 |
Formulaciones | Mezcla A | MPR | Darocur 1173 | Irgacure 184 |
F7 | 80,75 | 14,25 | 3 | 2 |
F8 | 76 | 19 | 3 | 2 |
F9 | 66,5 | 28,5 | 3 | 2 |
F10 | 57 | 38 | 3 | 2 |
Valores de las formulaciones a una temperatura de 20ºC | ||
Formulaciones | Gradiente de cizallamiento (s^{-1}) | Viscosidad (Pa.s) |
F6 | 50 | 0,04 |
250 | 0,03 | |
F8 | 50 | 0,18 |
250 | 0,14 | |
F9 | 50 | 0,65 |
250 | 0,50 | |
F10 | 50 | 2,78 |
250 | 2,16 |
Las propiedades físico-químicas
(dureza, flexibilidad, resistencia química) de los diferentes
recubrimientos, se presentan en la Tabla V de una forma recopilada.
Los espesores de las películas, para la medición de la dureza, son
de 20 a 25 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Propiedades físico-químicas de los revestimientos | |||
Formulaciones | Dureza (N/mm^{2}) | Flexibilidad "T-Bend" | Resistencia química (s) |
F3 | (a) | 0 T | 20\pm10 |
F8 | =5 | 1 T | 55\pm10 |
F9 | 52 | 1 T | 65\pm10 |
F10 | 80 | 1,5 T | 60\pm10 |
(a): no mesurable (valor demasiado débil) |
La Tabla VI, presenta los resultados de los tests
de ensayo de abrasión, comparados con los valores obtenidos con un
revestimiento tomado como ejemplo de comparación, que presenta una
buena resistencia a la abrasión. Las propiedades de abrasión, se
miden sobre películas de un espesor que va de 60 a 100 \mum.
Propiedades de abrasión de los revestimientos | ||
Formulaciones | Resistencia a la abrasión (mg) | Recuerdo de los valores de dureza |
(N/mm^{2}) | ||
F3 | 16,3 | -^{(a)} |
F9 | 36 | 52 |
F10 | 40,8 | 80 |
Referencia(b) | 30 | 14 |
(a): no mesurable (valor demasiado débil) | ||
(b): comparación para 100 p de la emulsión |
- 20 p. CN976 (procedencia CRAY WALLEY)
- 52 p. CN550 (procedencia CRAY WALLEY)
- 23 p. CN501 (procedencia CRAY WALLEY)
- 3 p. Darocur 1173
- 2 p. Irgapure 184
La tabla VII, presenta las mediciones de
adherencia sobre diferentes substratos.
Propiedades adherencia de los revestimientos | |||||||
Formulaciones | Aluminio | Vidrio | Policarbonato | Polietileno | Policarbonato | PE trat. | PP Trat. |
(PC) | (PE) | (PP) | Corona | Corona | |||
F3 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 |
F4 | 0 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 |
F5 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 |
F6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
F7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
F8 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 |
F9 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 0 | 0 |
F10 | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Estos ejemplos, ilustran perfectamente un aumento
simultáneo de las propiedades de adherencia y de dureza, en el caso
de los revestimientos que contienen las MPR de la invención.
La formulación realizada, contiene:
- -
- 46,55 partes (peso) de acrilato de isobornilo (SR 506)
- -
- 19,95 p. de 2-2(etoxi-etoxi)-etilo (SR 256 de CRAY VALLEY)
- -
- 28,5 p. de MPR del ejemplo 1
- -
- 3 p. Darocur 1173
- -
- 2 p. Irgapure 184
Las propiedades mecánicas medidas a una
temperatura de 23ºC, sobre la película libre, son:
Módulo de Young = 130 MPa
Alargamiento a la rotura = 70%.
Resistencia a la rotura = 12,5 MPa
Estos resultados, ilustran, para este
revestimiento, un buen compromiso dureza/flexibilidad, con una buena
adherencia del revestimiento sobre vidrio y aluminio. La película de
referencia, sin MPR, es extremadamente frágil en cuanto a la rotura,
con un alargamiento a la rotura prácticamente nulo, el cual no
permite caracterizarse según los procedimientos descritos
precedentemente.
Claims (25)
1. Micropartículas reticuladas de un tamaño
comprendido entre 10 y 300 nm, obtenidas mediante polimerización de
una composición de compuestos polimerizables, etilénicamente
insaturados, caracterizadas por el hecho de que, la
composición de los compolimerizables, comprende:
- un primer componente A, que representa un
porcentaje molar de un 50 a un 99%, de la citada composición, y que
se encuentra constituido por (met)acrilato de isobornilo y/o
(met)acrilato de norbornilo y/o (met)acrilato de
ciclohexilo y/o metacrilato de Cardura E10 y, opcionalmente, en
combinación con un (met)acrilato de alquilo en
C_{2}-C_{8}.
- un segundo componente B, constituido por lo
menos por un monómero u oligómero, que comporte, por lo menos, dos
insaturaciones etilénicas polimerizables, por vía de radicales,
encontrándose constituido, el componente B, por un monómero o por un
oligómero o por una mezcla de monómeros o de oligómeros, o por una
mezcla de monómeros y de oligómeros, elegidos entre:
- los di(met)acrilatos de
etilenglicol, de propilenglicol, de butanodiol, de
metil-2-propanodiol, de
neopentilglicol, de hexanodiol, de zinc y/o de calcio, los
tri(met)acrilatos de glicerol, de trimetilolpropano
y/o de los derivados alcoxilados, los tri- ó
tetra-(met)acrilatos de pentaeritritol y los penta o
hexa(met)acrilatos de dipentaeritritol, oligómeros de
dioles de poliéteres, poliésteres, poliuretanos de Mn inferior a
2500.
- los divinilbencenos sustituidos o no
sustituidos
- los oligómeros de poliésteres insaturados o
acrílicos acrilados de Mn inferior a 2500, que tengan un número de
insaturaciones etilénicas por mol, de 2 a 50
- un tercer componente C, constituido por lo
menos por un monómero o oligómero, que comporte, además de una
insaturación etilénica polimerizable por vía de radicales, por lo
menos una segunda función reactiva, f1, diferente de la insaturación
etilénica,
con la posibilidad de modificación química, por
lo menos parcial, de las funciones iniciales f1, en funciones f2,
bajo la condición de que, las funciones f1, seleccionadas, no
reaccionen entre ellas, en el momento de la polimerización, y
siendo, la suma de los componentes A, B y C, de un 100%.
2. Micropartículas, según la reivindicación 1,
caracterizadas por el hecho de que, éstas, portan funciones
f1 aportadas por el componente C, seleccionadas entre: epoxi,
hidroxi, carboxi, anhídrido carboxílico, isocianato, silano, amina,
oxazolina y, eventualmente funciones f1, por lo menos parcialmente
modificadas en funciones f2, seleccionadas entre:
(met)acrilatos, vinilos, maleatos, meleimidas, itaconatos,
ésteres de alcoholes alílicos, insaturaciones a base de
diglicopentadieno, ésteres o amidas grasas insaturadas en
C_{12}-C_{22}, sales de ácido carboxílico o
sales de amonio cuaternario.
3. Micropartículas, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizadas por el hecho de que,
el componente C, se encuentra presenta en un porcentaje molar de,
como mucho, un 49,5%, con relación a la suma de los polimerizables,
y se selecciona entre: el (met)acrilato de glicidilo, los
(met)acrilatos de hidroxialquilo en
C_{2}-C_{6}, el ácido (met)acrilato, el
anhídrido o ácido maleico o el ácido fumárico, el anhídrido o ácido
itacónico, el (met)acrilato de isocianotoetilo, el
(met)acrilato de dimetilaminoetilo, la
2-(5-metacriloil-pentil)1,3-oxazolina.
4. Micropartículas, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas por el hecho de que,
la composición de los copolimerizables, comprende:
- de un 50 al 95%, de un componente A,
constituido por (met)acrilato de isobornilo y/o
(met)acrilato de norbornilo y/o (met)acrilato de
butilo
- de un 0,5 a un 10%, de un componente B,
constituido por lo menos por un monómero y/u oligómeros
seleccionados entre:
- los di(met)acrilatos de:
etilenglicol, propilenglicol, butanodiol,
metil-2-propanodiol,
neopentil-glicol, hexanodiol, oligómeros dioles de
Mn inferior a 2500, poliéteres, poliésteres, poliuretanos
- los divinilbencenos sustituidos o no
sustituidos
- los oligómeros poliésteres insaturados u
oligómeros acrílicos de Mn inferior a 2500, que tengan un número de
insaturaciones etilénicas, molares, de 2 a 50
- un porcentaje molar de como máximo un 49,5%,
de un componente C, constituido por lo menos por un monómero y/u
oligómero seleccionado entre:
- el ácido (met)acrílico, el ácido
maleico, fumárico o itacónico, para f1 siendo una función
carboxi
- el anhídrido maleico, el anhídrido itacónico,
para f1 siendo una función anhídrido carboxílico
- los (met)acrilatos de hidroxialquilo,
con un alquilo en C_{2}-C_{6} ó los
mono(met)acrilatos de oligómeros de poliéter- o de
poliéster- o de poliuretano-dioles, o de
policaprolactama, de Mn inferior a 1500, para f1 siendo una función
hidroxi
- el (met)acrilato de glicidilo, los
(met)acrilatos de derivados epoxidados de diclopentadieno o
los (met)acrilatos de vinilnorborneno epoxidados o los
(met)acrilatos de éter de glicidilo alcoxilados, o los
(met)acrilatos de derivados epoxidados de ciclohexeno, para
f1 siendo una función epoxi
- el (met)acrilato de
isocianato-etilo y los
mono(met)acrilatos uretanos derivados de
diisocianatos, para f1 siendo una función isocianato.
- los (met)acrilatos que portan un grupo
trialquil ó trialcoxisilano, para f1 siendo una función silano
- el (met)acrilato de dimetilaminoetilo, o
(met)acrilato de tert.-butilaminoetilo, para f1 siendo una
función amina
- el
2-(5-met)acriloil-pentil-1,3-oxazolina,
para f1 siendo una función oxazolina siendo, la suma de A + B + C
igual a un 100%
5. Micropartículas, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas por el hecho de que,
éstas, portan funciones f1 carboxi, o funciones f1 hidroxi
parcialmente o completamente modificadas en funciones f2
(met)acrilatos y/o vinilos y/o maleatos y/o fumaratos y/o
maleimidas y/o sales de ácido carboxílico.
6. Micropartículas, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas por el hecho de que,
éstas, portan funciones f1 epoxi y/o hidroxi, parcialmente
modificadas en funciones f2 (met)acrilatos.
7. Procedimiento de preparación de
micropartículas, tales como se definen en una cualquiera de la
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que,
éste, comprende una etapa de polimerización en dispersión, por vía
de radicales, en medio no acuoso, no disolvente, del polímero
formado, de una composición de compuestos polimerizables, tal y como
se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, sin
ninguna adición de polímero estabilizante para las micropartículas
formadas, ni antes, ni durante, ni después de polimerización,
pudiendo eventualmente comprender, el citado procedimiento, una
etapa suplementaria de modificación química, por lo menos parcial,
de la funciones f1 aportadas por el componente C, tal y como se
define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y 4.
8. Composición de revestimientos, o de moldeo o
de materiales compuestos del tipo "composites",
caracterizado por el hecho de que, ésta, comprende
micropartículas tales como se han definido en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6.
9. Composición, según la reivindicación 8,
caracterizada por el hecho de que, ésta, es reticulable, y se
encuentra constituida únicamente o esencialmente por micropartículas
tales como se definen en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
6, que comportan funciones f1 y/o f2, idénticas o diferentes,
reticulables entre micropartículas, y que forman por lo menos una
red de reticulación.
10. Composición, según la reivindicación 8,
caracterizada por el hecho de que, ésta, comprende de un 0,5
a un 50%, en peso, de micropartículas tales como se han definido en
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
11. Composición, según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizada por el hecho de que,
la citada composición, es una composición de revestimiento.
12. Composición, según la reivindicación 11,
caracterizada por el hecho de que, la composición de
revestimiento, es una composición reticulable por vía de radicales,
que comprende monómeros mono ó multifuncionales acrílicos o
vinílicos y/u oligómeros acrílicos multifuncionales y
micropartículas definidas según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, que portan funciones f2
(met)acrilatos y/o maleatos y/o fumaratos y/o maleimidas,
nacidas de las modificación, por lo menos parcial, de las funciones
f1 de partida.
13. Composición, según la reivindicación 11 ó 12,
caracterizada por el hecho de que, la composición de
revestimiento, es una composición reticulable mediante
irradiación.
14. Composición, según una la reivindicación 12 ó
13, caracterizada por el hecho de que, la composición
reticulable, comprende, como monómeros acrílicos,
(met)acrilato de isorbonilo y/o (met)acrilato de
isodecilo, y/o (met)acrilato de laurilo y/o
(met)acrilato de
2-2-(etoxi-etoxi)-etilo
y/o (met)acrilato de tricidilo, (met)acrilato de
2-fenoxi-etilo y/o
(met)acrilato de tetrahidrofurilo, y/o, como oligómeros
acrílicos, por lo menos un oligómero acrílico elegido entre:
(met)acrilatos de poliéteres, (met)acrilatos de
poliésteres, (met)acrilatos de poliuretanos,
(met)acrilatos de policaprolactona, (met)acrilatos de
epoxi y copolímeros acrílicos (met)acrilados.
15. Composición de revestimientos, tal y como se
define en una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13,
caracterizada por el hecho de que, ésta, está destinada a
aplicarse, o se aplica, en forma de revestimiento, sobre substratos
polares y no polares, y comprende:
- de un 0,5 a un 50% y, de una forma preferente,
de un 5 a un 30%, en peso, de micropartículas tales como se definen
en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que portan
funciones f2 (met)acrilatos y/o maleatos y/o fumaratos y/o
maleimidas
- de un 50 a un 99,5%, en peso, de por lo menos
un monómero elegido entre el (met)acrilato de isobornilo y/o
el (met)acrilato de isodecilo o (met)acrilato de
laurilo, (met)acrilato de tridecilo
- de un 0 a un 5%, en peso, de
di(met)acrilato de alquilendiol en
C_{2}-C_{6} eligiéndose, los porcentajes, de tal
forma que, la suma total de micropartículas y monómeros, sea igual a
100%.
16. Composición de revestimiento, según la
reivindicación 15, caracterizada por el hecho de que:
- los substratos polares, son: el vidrio, el
acero, el aluminio, el silicio, el policarbonato, la madera, las
fibras de vidrio, las fibras de carbono, las fibras de celulosa, las
fibras de poliésteres o poliamidas
- los substratos no polares, son: las
poliolefinas y, de una forma más particular, el polietileno, el
polipropileno y copolímeros etileno - propileno con o sin
tratamiento especial de superficie, y los revestimientos de reducida
tensión de superficie.
17. Composición, según la reivindicación 15 ó 16,
caracterizada por el hecho de que, ésta, se aplica sobre el
substrato, en forma de película fina, de un espesor inferior a 100
micrómetros, de una forma preferente, inferior a 50 micrómetros.
18. Composición, según la reivindicación 11,
caracterizada por el hecho de que, la citada composición se
revestimiento, es una composición de dispersión acuosa, de polímero
reticulable, que comprende micropartículas hidrodispersables o
hidrosolubles, reactivas, que participan en la reticulación.
19. Composición de revestimiento, según una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada por
el hecho de que, la citada composición, es una composición que
comprende derivados epoxidados.
20. Composición de revestimiento, según la
reivindicación 19, caracterizada por el hecho de que, ésta,
es reticulable mediante radiación UV, en presencia de un
fotoiniciador catiónico, y comprende micropartículas que portan
funciones f1 epoxi y/o hidroxi.
21. Composición de revestimiento, según la
reivindicación 19, caracterizada por el hecho de que, ésta,
es reticulable mediante reacción de condensación con, por lo menos,
un segundo componente reactivo, seleccionado entre: las poliaminas
y/o los polímeros o copolímeros funcionalizados carboxi o anhídrido
carboxílico.
22. Composición de revestimientos, según las
reivindicaciones 19 y 21, caracterizada por el hecho de que,
en el caso en donde, la composición, es reticulable mediante
reacción de condensación, ésta comprende micropartículas que portan
funciones f1 y/o f2 epoxi y/o hidroxi y/o carboxi y/o anhídrido.
23. Composición, según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11, caracterizada por el hecho de que,
esta composición, comprende por lo menos una resina reactiva
seleccionada entre; los alquidos o poliésteres insaturados o
poliéster saturados o poliamidas o poliuretanos o poliureas, y
micropartículas tales como se definen en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, comportando, de una forma preferente,
funciones f1 y/o f2, reactivas, con por lo menos una función portada
por esta o estas resina(s) reactiva(s).
24. Composición de moldeo, según la
reivindicación 8 a 10, caracterizada por el hecho de que,
ésta, comprende por lo menos una resina reactiva seleccionada entre
los: poliésteres insaturados, las resinas de dicliclopentadieno,
los ésteres de vinilo, los epóxidos y poliaminas o los poliuretanos
y poliureas o poliuretano-ureas y micropartículas
tales como se definen en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
6, comportando, de una forma preferente, funciones f1 y/o f2,
reactivas con por lo menos una función portada por esta o estas
resina(s) reactiva(s).
25. Composición de moldeo, según la
reivindicación 24, caracterizada por el hecho de que, ésta,
comprende cargas minerales y/u orgánicas y/o refuerzos elegidos
entre: las fibras de vidrio, los fieltros de vidrio, las fibras de
carbono, las fibras de celulosa, las fibras poliésteres o
poliamidas.
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