ES2286740T3 - Uso de compuestos especiales de vanadio como desecantes para pinturas que secan por oxidacion. - Google Patents
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Abstract
Uso de sales de vanadilo como desecantes en pinturas que secan por oxidación, que contienen del 10 al 80% en peso de agua, caracterizado porque se emplean compuestos de vanadilo de las fórmulas (IV) y (V) en las que R1 es un resto alifático ramificado o lineal de C1-C6. 6
Description
Uso de compuestos especiales de vanadio como
desecantes para pinturas que secan por oxidación.
La invención se refiere al uso de compuestos
especiales de vanadio como desecantes para pinturas que secan por
oxidación. Estas sustancias desecantes (desecantes) tienen una
naturaleza ionógena y contienen varios cationes de vanadio o bien
de óxido de vanadio y restos de ácidos orgánicos aniónicos u otros
aniones orgánicos.
En el sentido de la invención, las sustancias
desecantes son compuestos metálicos ionógenos que se añaden a
aceites insaturados y ligantes (componente en pinturas que secan por
oxidación), a fin de reducir de manera considerable su tiempo de
secado, es decir, el pasaje de sus películas de la fase líquida a la
fase sólida. Este pasaje se realiza por reticulación oxidativa que
se acelera por medio de cationes u óxidos de cationes metálicos del
compuesto metálico ionógeno.
Las sustancias desecantes pueden existir en
forma sólida y disuelta. A las sustancias desecantes en forma
disuelta también se las denomina desecantes.
Las sustancias desecantes convencionales son
jabones metálicos de ácido isooctanoico, ácido nafténico, ácido
graso linólico, ácido de ricina deshidratado o ácido graso de talol
que se obtienen por reacción directa de metales y ácidos
carboxílicos o después del proceso de precipitación y fusión a
partir de los ácidos carboxílicos y los óxidos o hidróxidos
metálicos. Hay una enumeración de los tipos de sustancias desecantes
y combinaciones usuales y métodos de preparación, por ejemplo, en
Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, volumen III, 1976, página
296 a 476 o Ullmann, Encyclopädie der Chemie, volumen 23, página 421
a 424, 1979.
Las sustancias desecantes convencionales se
pueden disolver en disolventes orgánicos, de modo que despliegan
buenas propiedades de secado en pinturas que secan por oxidación que
contienen exclusivamente disolventes orgánicos. De esta manera, se
disuelven sustancias desecantes según el estado de la técnica en
disolventes orgánicos en su mayoría volátiles, o bien, se preparan
directamente en disolventes orgánicos. Por ejemplo, se conocen
sustancias desecantes que son solubles en agua, o bien, que existen
como emulsión diluible en agua. Como ejemplo de este tipo de
sustancias desecantes, pueden servir los compuestos mencionados en
la solicitud de patente DE-A-4 236
697.
Además del tipo de ligandos y del tipo del
disolvente de sustancias desecantes, ellas también se distinguen
por sus propiedades catalíticas de secado. En este caso, las
sustancias desecantes que catalizan solas la reticulación
autooxidativa se denominan secadores primarios, todas las demás
sustancias desecantes, que sólo se emplean junto con las primeras,
se denominan secadores secundarios.
Independientemente del tipo de disolvente y de
los ligandos (o bien, aniones) que se hallan en el catión metálico,
se mencionan en primer lugar como metales: cobalto, plomo,
manganeso, hierro, níquel, bismuto, cerio, titanio.
Desde hace algún tiempo, se anhela intensamente
minimizar las partes de disolventes orgánicos volátiles a
temperatura ambiente en los distintos sistemas de pinturas, incluso
en pinturas que secan por oxidación y, así también, en los
desecantes que se les añadieron. Esto sucede sobre todo desde puntos
de vista ecológicos y tóxicos, pero también según aspectos de
seguridad en la fabricación y aplicación de las correspondientes
pinturas.
Una posibilidad para satisfacer estos requisitos
es el empleo de agua como disolvente en sistemas de pinturas que
secan por oxidación.
Estos sistemas se caracterizan por una serie de
desventajas respecto de la adición de desecantes convencionales. De
esta manera, desecantes convencionales tales como, por ejemplo,
octoatos, son prácticamente insolubles en agua. Si se añaden, por
ejemplo, en forma de una emulsión al ligante, se produce con
frecuencia una hidrólisis de los desecantes, cuyos productos de
reacción son insolubles y se sedimentan. Además, la hidrólisis lleva
a una considerable pérdida de la fuerza de secado y a una
insuficiente estabilidad al almacenamiento de las preparaciones de
pintura. Una síntesis de estos fenómenos se halla, por ejemplo, en
``Handbook of Coating Additives, Marcel Decker, Nueva York, Basilea,
1988, páginas 501-505.
Por este motivo, recientemente se propusieron
sustancias desecantes precomplejizadas, emulsionables en agua que
deberían ser insensibles a la hidrólisis por el tipo de ligandos.
Estos compuestos se han mencionado, por ejemplo, en la disertación
"Neue Additive in Wasserlacken" de J. H. Bielemann
(22-9-1992 en Nuremberg). Ellos
presentan, a su vez, la desventaja de que se pueden incorporar con
dificultad en la pintura. Además, tienden a interacciones con las
aminas posiblemente existentes en las pinturas, por lo cual se
producen apariciones de sedimentos y, por ello, a menudo, un
deficiente secado de las pertinentes películas de pintura. Además,
el brillo de este tipo de películas de pinturas se reduce con el
emulsionante de la sustancia desecante.
Una posibilidad de solucionar estos problemas es
mencionada en el documento DE-A-4
236 697. Allí se describen jabones metálicos, cuyos restos
aniónicos orgánicos están compuestos preferentemente de ácidos
polioxicarboxílicos. Estas sustancias desecantes se basan
preferentemente en cationes metálicos del cobalto, del plomo y del
circonio.
\newpage
Los compuestos de vanadio, en especial el
pentóxido de vanadio y el linoleato de vanadio se han descrito como
aceleradores del endurecimiento para aceites que secan de modo
autooxidativo (R. Swethen, Farbenzeitung 32 (1927), páginas
1138-1139).
En otro estudio, sin embargo, no se han
corroborado estos resultados (F. Hebler. Farbenzeitung 32 (1927),
páginas 2077-2078). Los desecantes de vanadio
descritos allí se ensayaron, asimismo, en aceites. El resultado
común de ambas publicaciones fue la fuerte decoloración de las
correspondientes pinturas, así como una insuficiente estabilidad al
almacenamiento de pinturas mezcladas con los desecantes de vanadio
allí descritos. Por otra parte, queda por establecer que no se ha
descrito la naturaleza química de las sustancias desecantes.
De esta manera, era objetivo de la presente
invención poner a disposición nuevas sustancias desecantes para
pinturas que secaran por oxidación, apropiadas para sistemas que
contuvieran agua como disolvente. Conforme a ello, estas sustancias
desecantes deberán ser solubles en agua o bien deberán ser
incorporables sin problema, de modo que no sean necesarios
emulsionantes adicionales. Las sustancias desecantes según la
invención, además, no deben formar en agua productos de hidrólisis
desfavorables y deben permitir mejores calidades de película de
pinturas con contenido de agua que las sustancias desecantes
conocidas según el estado de la técnica.
Es objeto de la invención el uso de sales de
vanadilo como desecantes en pinturas que secan por oxidación, que
contienen del 10 al 80% en peso de agua, donde se emplean fosfatos
de vanadilo de la fórmula (IV) y (V)
en las que R_{1} es un resto
alifático C_{1}-C_{6} ramificado o
lineal.
Los compuestos de la fórmula general (IV) y (V)
pueden existir como solución en agua o como solución en butanol, o
bien, disolventes similares. Los fosfatos de vanadilo de las
fórmulas (IV) y (V) pueden existir, de manera conocida, como
sustancias oligoméricas o poliméricas.
En el sentido de la invención, se prefieren en
especial los compuestos de vanadilo de las fórmulas (IV) y (V) con
R_{1} = resto n-butilo, como solución en
n-butanol.
La preparación de los compuestos descritos en
las fórmulas generales (IV) a (V) se puede realizar de acuerdo con
los procedimientos conocidos en la literatura para la obtención de
ésteres de ácido fosfórico (fórmula (IV) y (V)).
Otro objeto de la presente invención es el uso
de las formulaciones desecantes descritas más arriba como
aceleradores del endurecimiento para pinturas diluibles en agua que
secan por oxidación.
Para la aplicación, también se pueden usar las
preparaciones desecantes según la invención, tanto solas como
también en cualquier mezcla entre sí. También es objeto de la
invención mezclar los desecantes según la invención con sustancias
desecantes convencionales que se pueden emplear en ligantes o
pinturas diluibles en agua que secan por oxidación, o bien,
emplearlos juntos en un correspondiente sistema de pinturas.
Las sustancias desecantes o bien los desecantes
según la invención se pueden emplear según la invención en forma
pura o -tal como se describió más arriba- como soluciones
acuosas.
La cantidad de aplicación de las sustancias
desecantes o de los desecantes se rige por el carácter de
insaturación de los ligantes y por el tipo de ligantes usados en
las pinturas. Otros factores que afectan la cantidad de aplicación
son, por ejemplo, pigmentos, así como el tipo y la cantidad de
agentes antioxidantes y otros aditivos tales como, por ejemplo,
humectantes.
Los nuevos desecantes pueden añadirse a
cualquier pintura o ligante diluible en agua que seca
autooxidativamente.
Claims (1)
1. Uso de sales de vanadilo como desecantes en
pinturas que secan por oxidación, que contienen del 10 al 80% en
peso de agua, caracterizado porque se emplean compuestos de
vanadilo de las fórmulas (IV) y (V)
en las
que
R_{1} es un resto alifático ramificado o
lineal de C_{1}-C_{6}.
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