ES2884070T3 - Composición amortiguadora de base acuosa - Google Patents

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Ray E Drumright
Zhenwen Fu
Justin Gimbal
Craig F Gorin
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Abstract

Una composición amortiguadora de base acuosa que comprende: un polímero en emulsión de base acuosa, presentando dicho polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100; de un 0,1 % a un 50 %, sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, en la que el compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido; y un material de relleno sólido; en la que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un porcentaje de concentración volumétrica de pigmento (PVC) de un 25 % a un 85 %; y en la que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 % en peso.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición amortiguadora de base acuosa
La presente invención se refiere a una composición amortiguadora de base acuosa. La presente invención se refiere particularmente a una composición líquida de base acuosa amortiguadora de sonido, un método para proporcionar amortiguación de sonido y vibraciones a un sustrato y un sustrato revestido formado por ese método. Más particularmente, la presente invención se refiere a una composición amortiguadora de base acuosa que incluye: un polímero en emulsión de base acuosa, presentando el polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100; de un 0,1 % a un 50 %, sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, en el que el compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido; y un material de relleno sólido; en el que la composición amortiguadora de base acuosa tiene un PVC de un 25 % a un 85 %; y en el que la composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 % en peso.
La presente invención sirve para proporcionar una composición amortiguadora de base acuosa, es decir, una composición amortiguadora de sonido y vibraciones líquida de base acuosa, un método para aplicar la composición amortiguadora a un sustrato y el sustrato revestido formado de este modo, presentando preferentemente el revestimiento seco una resistencia al agua sustancialmente mejorada con respecto a revestimientos basados en polímero en emulsión que no son de la presente invención, buenas propiedades de aspecto y buenas características de amortiguación.
Las patentes de Estados Unidos Nos. Solicitud 2016/0168411 A1 y 2016/0168413 A1 divulgan composiciones de revestimiento no acuosas que tienen un contenido de sólidos medido superior a un 95 %, que incluyen un componente polimérico y un diluyente reactivo para amortiguación de sonido y vibraciones y resistencia al agua.
El documento WO2018/102331 divulga emulsiones poliméricas acuosas para aplicaciones de amortiguación de sonido. La emulsión polimérica acuosa se prepara mediante una reacción de polimerización en emulsión de un monómero polimerizable en emulsión y una resina de soporte, en la que la emulsión polimérica acuosa está exenta de tensioactivo.
El documento DE102006052282 divulga una composición pulverizable que consta de una fase líquida de base acuosa y una fase sólida dispersa que contiene materiales de relleno acústicamente eficaces y un aglutinante polimérico.
El documento WO2007/034933 divulga una composición amortiguadora de vibraciones que comprende una emulsión, un agente espumante y un pigmento inorgánico, en la que la emulsión comprende una partícula que tiene una parte central formada por un copolímero acrílico y una parte de cubierta formada por un copolímero acrílico, en la que se prepara uno de los copolímeros acrílicos mediante copolimerización de un componente monomérico que comprende ácido metacrílico.
El documento US2007/049697 divulga una emulsión para materiales amortiguadores de vibraciones que comprende una emulsión producida usando un emulsionante aniónico, en el que el emulsionante aniónico es al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en sales de éster de sulfato de polioxietilen alquil éter, disulfonatos de éter de alquil difenilo y disuccinatos de alquenilo.
El documento US4.391.857 divulga una composición de revestimiento amortiguadora de vibraciones de dispersión acuosa que contiene una emulsión de poli(acetato de vinilo), un polietileno en partículas finamente divididas o en estado de emulsión y un polvo inorgánico en forma de escamas.
Sin embargo, todavía se demandan composiciones líquidas de base acuosa amortiguadoras de sonido y vibraciones. Se ha proporcionado una composición amortiguadora de base acuosa, que incluye un polímero en emulsión de base acuosa, que tiene una resistencia al agua mejorada, cuando está curada/seca, en comparación con los revestimientos convencionales de base acuosa. La composición amortiguadora de base acuosa también proporciona mínimos problemas ambientales y de seguridad. Además, un revestimiento de base acuosa es más ligero para un espesor dado con con respecto a los revestimientos no acuosos, lo que resulta ventajoso para aplicaciones de automoción que requieren materiales ligeros; esto se debe al hecho de que el proceso de calentamiento preferido para dichas aplicaciones provoca la expansión del revestimiento y la conocida dependencia de espesor de la amortiguación de sonido. El problema al que se enfrentan los inventores es el suministro de una composición líquida amortiguadora de sonido de base acuosa que tenga, como revestimiento seco/curado, un nivel deseable de rendimiento amortiguador de sonido, aspecto y resistencia al agua.
En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición amortiguadora de base acuosa que comprende: un polímero en emulsión de base acuosa, presentando dicho polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100; de un 0,1 % a un 50 %, sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, en el que el compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido; y un material de relleno sólido; en el que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un PVC de un 25 % a un 85 %; y en el que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 % en peso.
En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para proporcionar un sustrato revestido que comprende (a) formar una composición amortiguadora de base acuosa que comprende: un polímero en emulsión de base acuosa, presentando dicho polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100; de un 0,1 % a un 50 %, sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, en el que el compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido; y un material de relleno sólido; en el que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un PVC de un 25 % a un 85 %; y en el que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 % en peso; (b) aplicar dicha composición amortiguadora de base acuosa a un sustrato; y (c) secar dicha composición amortiguadora de base acuosa aplicada a una temperatura de 25 °C a 250 °C.
En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sustrato revestido formado por medio del método del segundo aspecto de la presente invención.
La composición amortiguadora de base acuosa de la presente invención incluye un polímero en emulsión de base acuosa, presentando el polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100, alternativamente de 2 a 65. Por "base acuosa" en la presente memoria se entiende que la composición amortiguadora de base acuosa y el polímero en emulsión acuosa presentan cada uno de ellos una fase continua individual compuesta por un 70 % a un 100 %, en peso, de agua. Los ingredientes adicionales opcionales de esa fase son típicamente miscibles en agua. Por "polímero en emulsión" se entiende un polímero preparado mediante polimerización por adición de radicales libres de monómeros etilénicamente insaturados en un proceso de polimerización en emulsión acuosa. El polímero en emulsión tiene un índice de acidez calculado de 2 a 100, alternativamente de 2 a 65. El "índice de acidez" en la presente memoria es el calculado determinando el número de miliequivalentes de ácido por gramo en los sólidos poliméricos en emulsión seca y multiplicando por el peso molecular del hidróxido de potasio. El índice de acidez del polímero en emulsión es proporcionado por la copolimerización de uno o más monómeros que contienen grupo ácido seleccionados entre el grupo que incluye monómeros de ácido carboxílico, monómeros de grupo ácido que contiene azufre, monómeros de grupo ácido que contiene fósforo, sales de cada grupo de los mismos, y mezclas de cualquiera de los monómeros anteriores. Los monómeros de ácido carboxílico típicos incluyen, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido maleico, itaconato de monometilo, fumarato de monometilo, fumarato de monobutilo y anhídrido maleico. Los monómeros típicos que contienen azufre incluyen, por ejemplo, ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico, (met)acrilato de sulfoetilo y ácido vinilsulfónico y estirensulfonato de sodio. Los monómeros de ácido que contiene fósforo típicos incluyen monómeros funcionales de dihidrogenofosfato tales como ésteres de dihidrogenofosfato de un alcohol en el que el alcohol también contiene un grupo olefínico o vinílico polimerizable, tales como fosfato de alilo, mono o difosfato de bis(hidroximetil) fumarato o itaconato, derivados de ésteres de ácido (met)acrílico, tales como, por ejemplo, fosfatos de (met)acrilatos de hidroxialquilo que incluyen (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilatos de 3-hidroxipropilo y similares. Otros monómeros de ácido fosforoso adecuados incluyen CH2=C(R)-C(O)-O-(R1O)n-P(O)(OH)2, donde R=H o CH3 y R1=alquilo, tales como SIPOMER™ PAM-100 , SIPOMER™ PAM-200, SIPOMER™ PAM-300 y SIPOMER™ PAM-4000, disponibles en Rhodia, Inc. Otros monómeros de ácido que contiene fósforo adecuados son los monómeros con funcionalidad fosfonato, divulgados en el documento WO 99/25780 A1 e incluyen ácido vinilfosfónico, ácido alilfosfónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanofosfónico, a-fosfonostireno, ácido 2-metilacrilamido-2-metilpropanofosfónico. Otros monómeros que contienen fósforo adecuados son Harcross T-Mulz 1228 y monómeros de (met)acrilato de (hidroxi)fosfinilalquilo con insaturación de 1,2-etileno, divulgados en el documento US 4.733.005 e incluyen metacrilato de (hidroxi)fosfinilmetilo. Los monómeros de ácido de fósforo preferidos son monómeros de dihidrogenofosfato, que incluyen (met)acrilato de 2-fosfoetilo, (met)acrilato de 2-fosfopropilo, (met)acrilato de 3-fosfopropilo y (met)acrilato de 3-fosfo-2-hidroxipropilo. Se prefieren (met)acrilato de 2-fosfoetilo, (met)acrilato de 2-fosfopropilo, (met)acrilato de 3-fosfopropilo, (met)acrilato de 3-fosfo-2-hidroxipropilo, SIPo MEr™ PAM-100 y SIPOMER™ PAM-200.
Además del monómero que contiene el grupo ácido, el polímero en emulsión de la presente invención incluye al menos un monómero monoetilénicamente insaturado copolimerizado no iónico tal como, por ejemplo, un monómero de éster (met)acrílico que incluye (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de butilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de decilo; (met)acrilatos de hidroxialquilo tales como, por ejemplo, (met)acrilato de hidroxietilo y (met)acrilato de hidroxipropilo y análogos alcoxilados de los mismos; acetoacetatos y (met)acrilatos con funcionalidad ureido, acetamidas o cianoacetatos de ácido (met)acrílico; estireno o estirenos sustituidos; viniltolueno; derivados de benzofenona o acetofenona monoetilénicamente insaturados como, por ejemplo, se muestran en la patente de Estados Unidos N°. 5.162.415; acetato de vinilo u otros ésteres vinílicos; monómeros vinílicos tales como cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, N-vinil pirrolidona; y (met)acrilonitrilo. El uso del término "(met)" seguido de otro término tal como (met)acrilato o (met)acrilamida, como se usa a lo largo de la divulgación, se refiere tanto a acrilatos como metacrilatos, y acrilamidas o metacrilamidas, respectivamente.
En diversas realizaciones, el polímero en emulsión incluye de un 0 % a un 6 % en peso; o alternativamente, de un 0 % a un 1 % en peso; o de un 0 % a un 0,2 % en peso; basado en el peso de los sólidos poliméricos en emulsión, de un monómero copolimerizado multietilenicamente insaturado. En determinadas realizaciones, el polímero en emulsión, independientemente, está exento de monómero copolimerizado multietilenicamente insaturado. Los monómeros multietilénicamente insaturados incluyen, por ejemplo, (met)acrilato de alilo, ftalato de dialilo, butadieno, di(met)acrilato de 1,4-butilenglicol, di(met)acrilato de 1,2-etilenglicol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol y divinil benceno.
La temperatura de transición vitrea calculada ("Tg") del polímero en emulsión es típicamente de 0 °C a 110 °C, preferentemente de 5 °C a 70 °C. Se cree que el intervalo de temperatura de amortiguación deseado depende de Tg calculada del polímero en emulsión. Los valores de Tg de los polímeros se calculan en la presente memoria usando la ecuación de Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Volumen 1, N°. 3, página 123 (1956)), es decir, para calcular Tg de un copolímero de monómeros M1 y M2,
1/Tg(calc.)= w (M l) /T g (M l) w (M 2)/Tg(M 2)
en la que
Tg (calc.) es la temperatura de transición vítrea calculada para el copolímero
w(M1) es la fracción en peso de monómero M1 en el copolímero
w(M2) es la fracción en peso de monómero M2 en el copolímero
Tg(M1) es la temperatura de transición vítrea del homopolímero de M1
Tg(M2) es la temperatura de transición vítrea del homopolímero de M2,
todas las temperaturas están en °K.
La temperatura de transición vítrea de los homopolímeros se puede encontrar, por ejemplo, en "Polymer Handbook", editado por J. Brandrup y E.H. Immergut, Interscience Publishers.
El polímero en emulsión de base acuosa tiene de manera deseable un contenido de sólidos superior a un 50 % en peso; preferentemente, el contenido de sólidos es superior a un 56 % en peso.
Las técnicas de polimerización utilizadas para preparar dichos polímeros en emulsión de base acuosa se conocen bien en la técnica tal como, por ejemplo, se divulga en las patentes de Estados Unidos Nos. 4.325.856; 4.654.397; y 4.814.373. Se pueden usar tensioactivos convencionales tales como, por ejemplo, emulsionantes aniónicos y/o no iónicos tales como, por ejemplo, alquilsulfatos de metal alcalino o amónicos, ácidos alquilsulfónicos, ácidos grasos y alquilfenoles oxietilados. La cantidad de tensioactivo utilizada es normalmente de un 0,1 % a un 6 % en peso, basado en el peso de monómero total. Se pueden utilizar procesos de iniciación térmica o redox. Se pueden usar iniciadores de radicales libres convencionales tales como, por ejemplo, agua oxigenada, hidroperóxido de t-butilo, hidroperóxido de t-amilo, persulfatos de amonio y/o álcali, típicamente en una cantidad de un 0,01 % a un 3,0 % en peso, basado en el peso de monómero total. Los sistemas redox que utilizan los mismos iniciadores acoplados con un reductor adecuado tal como, por ejemplo, sulfoxilato de sodio formaldehído, hidrosulfito de sodio, ácido isoascórbico, sulfato de hidroxilamina y bisulfito de sodio se pueden utilizar en cantidades similares, opcionalmente en combinación con iones metálicos como, por ejemplo, hierro y cobre, incluyendo opcionalmente además agentes complejantes para el metal. Se prefieren los procesos redox. La mezcla monomérica para una etapa se puede agregar pura o en forma de emulsión en agua. La mezcla monomérica para una etapa se puede agregar en una sola adición o más adiciones o de forma continua durante el período de reacción asignado para esa etapa usando una composición uniforme o variable; se prefiere la adición de la primera y/o segunda emulsión monomérica y polimérica en forma de adición individual. Se pueden añadir ingredientes adicionales tales como, por ejemplo, iniciadores de radicales libres, oxidantes, agentes reductores, agentes de transferencia de cadena, agentes de neutralización, tensioactivos y dispersantes antes, durante o después de cualquiera de las etapas.
Los agentes de neutralización se pueden seleccionar entre bases minerales como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, sales de ácido fosfórico, aminas orgánicas como, por ejemplo, hidroxialquil aminas y amoniaco.
La formación del polímero en emulsión mediante un proceso de multietapa que facilite diversas morfologías de partícula resulta bien conocida en la técnica y también se contempla en la presente invención; en este caso, el índice de acidez del polímero en emulsión global se determina independientemente de las diversas composiciones que puedan existir dentro de las partículas.
El diámetro promedio de las partículas poliméricas polimerizadas en emulsión es típicamente de 30 a 500 nanómetros, preferentemente de 80 a 200 nanómetros. Alternativamente, se pueden emplear procesos que produzcan distribuciones de tamaño de partícula polimodales como los divulgados en las patentes de Estados Unidos Nos.
4.384.056 y 4.539.361, por ejemplo.
La composición amortiguadora de base acuosa de la presente invención también incluye de un 0,1 % a un 50 %, preferentemente de un 1 % a un 20 %, y más preferentemente de un 3 % a un 10 %, en sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, alternativamente superior a 175 °C, o más alternativamente superior a 200 °C. El líquido tiene típicamente una viscosidad inferior a 25.000 mPa*s, preferentemente inferior a 16.000 mPa*s, a 25 °C según se mide por medio de ASTM D445. El compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido. Por "compuestos líquidos reactivos con grupo ácido" se entiende en la presente memoria que el alcance de la reacción con los monómeros de grupo ácido del polímero en emulsión es superior a un 5 % de la reacción potencial estequiométrica a una temperatura de 150 °C en 30 minutos. Por "compuestos líquidos reactivos con grupo no ácido" se entiende en la presente memoria que el alcance de reacción con los monómeros de grupo ácido del polímero en emulsión es de un 0 % a un 5 % de la reacción estequiométricamente potencial a una temperatura de 150 °C en 30 minutos. Los compuestos líquidos típicos que reaccionan con grupo no ácido incluyen compuestos comúnmente conocidos como, por ejemplo, coalescentes y plastificantes. Plastificante y coalescente en la presente memoria se refiere a compuestos líquidos que rebajan la temperatura mínima de formación de película del polímero en emulsión. Los compuestos líquidos reactivos con grupo ácido usados en la presente invención son resinas con funcionalidad epoxi. Se prefieren las resinas con funcionalidad epoxi que tienen un peso equivalente de epóxido calculado de 105 a 250. El peso equivalente de epóxido calculado se determina en base a la estructura nominal de la resina, dividiendo el peso molecular total de la resina con funcionalidad epoxi entre el número de grupos epoxi de la resina con funcionalidad epoxi. Para mezclas de dos o más resinas epoxi, se prefiere que el equivalente de epóxido calculado de cada uno de los componentes esté dentro del intervalo reivindicado. El compuesto líquido puede ser en sí mismo una dispersión de base acuosa y se puede añadir al polímero en emulsión directamente o al polímero en emulsión que contiene material de relleno.
La composición amortiguadora de base acuosa de la presente invención incluye un material de relleno en una cantidad tal que la composición amortiguadora de base acuosa tiene un porcentaje de concentración volumétrica de pigmento ("PVC") de un 25 % a un 85 %, preferentemente de un 50 % a un 85 %.
La concentración volumétrica de pigmento se calcula mediante la siguiente fórmula:
volumen de pigmento(s) volumen de expansor(es)x 100
PVC (%)
volumen total seco de pintura
Los materiales de relleno típicos incluyen, por ejemplo, partículas inorgánicas tales como carbonato cálcico, dióxido de titanio, caolín, silicatos, óxido de hierro y similares; partículas orgánicas tales como partículas poliméricas, por ejemplo, perlas de poliestireno y poli(cloruro de vinilo), microesferas poliméricas expansibles, fibras sintéticas o naturales y pigmentos de microesferas que contienen huecos o vesículas. Los pigmentos de microesferas incluyen partículas poliméricas que contienen uno o más huecos tales como, por ejemplo, polímeros opacos ROPAQUE™ y partículas poliméricas con forma de vesícula.
La composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 %, preferentemente de un 6 % a un 20 %, y más preferentemente de un 6 % a un 16 % en peso.
La composición amortiguadora de base acuosa se prepara mediante técnicas que se conocen bien en la técnica de los revestimientos. En primer lugar, se dispersan uno o más material(es) de relleno en un medio de base acuosa o se utilizan material(es) de relleno predispersado(s) o mezclas de los mismos. A continuación, se añade el polímero en emulsión de base acuosa con agitación a baja cizalladura junto con otros adyuvantes de revestimiento según se desee. Alternativamente, el polímero en emulsión puede estar presente con el material de relleno durante la etapa de dispersión. El compuesto líquido se puede agregar en cualquier etapa. La composición amortiguadora de base acuosa puede contener, además, adyuvantes de revestimiento convencionales tales como, por ejemplo, anticongelantes, agentes de curado, tampones, agentes de neutralización, espesantes, modificadores de reología, humectantes, agentes humectantes, biocidas, agentes antiespumantes, absorbentes de UV, abrillantadores fluorescentes, estabilizadores de luz o calor, biocidas, agentes quelantes, dispersantes, colorantes, ceras, repelentes de agua y antioxidantes.
La composición amortiguadora de base acuosa se aplica típicamente a un sustrato tal como, por ejemplo, metal, plásticos, superficies previamente pintadas o imprimadas y superficies expuestas a la intemperie. La composición amortiguadora de base acuosa se puede aplicar a un sustrato usando métodos convencionales de aplicación de revestimiento tales como, por ejemplo, pulverización atomizada con aire, pulverización con asistencia neumática, pulverización sin aire, pulverización de alto volumen y baja presión y pulverización sin aire con asistencia neumática.
El secado de la composición amortiguadora de base acuosa se puede llevar a cabo, por ejemplo, entre 25 °C y 250 °C, preferentemente entre 100 °C y 200 °C. Sin quedar ligado a teoría particular alguna, cabe esperar que en determinadas realizaciones los grupos ácidos del polímero en emulsión de base acuosa reaccionen con grupos reactivos del compuesto líquido como, por ejemplo, la funcionalidad epoxi de una resina epoxi, preferentemente a una temperatura de, por ejemplo, 150 °C a 180 °C, que a su vez genera resistencia al agua mejorada de la composición amortiguadora seca de base acuosa.
Los siguientes ejemplos no limitantes se presentan para ilustrar la invención.
Métodos de ensayo:
Resistencia al agua
La absorción de agua se evaluó sometiendo a extracción una muestra amortiguadora de base acuosa de 4 mm de espesor en húmedo, 100 mm de longitud y 80 mm de ancho sobre paneles de aluminio. Las muestras se dejaron secar durante un período de tiempo predeterminado de 0-48 horas a temperatura ambiente y a continuación se colocaron en un horno a 150 °C durante 30 minutos. Se midió el valor de % en masa de agua en la formulación mediante pesada de la muestra antes y después del calentamiento. Las muestras se enfriaron a temperatura ambiente y se sumergieron completamente en agua del grifo durante un período de hasta 48 horas. El panel y el exterior del revestimiento se secaron suavemente con un paño. La absorción de agua se presentó como porcentaje de la masa de revestimiento después de 24 y 48 horas.
Aparición de revestimientos amortiguadores secos
Se evaluó el aspecto en una escala de 1 a 10 como se define a continuación.
10: Sin rastro de defectos superficiales
8: Protuberancias, cráteres, orificios/picaduras de carácter leve
6: Protuberancias, cráteres, orificios/picaduras de carácter moderado
4: Protuberancias, cráteres, orificios/picaduras de carácter avanzado
2: Protuberancias, cráteres, orificios/picaduras de carácter severo
Amortiguación de vibraciones
El Factor de Pérdida de Composite (CLF) es una medida de la amortiguación de vibraciones. El valor de CLF se evaluó formando un revestimiento sobre barras Oberst de acero al carbono endurecido de 1,6 mm de espesor x 12,7 mm de anchura x 200 mm de longitud, siguiendo la norma ASTM e-757. Se presentaron curvas CLF para una interpolación de frecuencia de 200 Hz. El cubrimiento y espesor del revestimiento se presentaron en las leyendas de datos, ya que CLF depende del cubrimiento.
Figure imgf000006_0001
en la que:
CLF: Factor de Pérdida de Composite (adimensional)
A: Constante (adimensional)
E'revestimiento: Módulo de Almacenamiento de la Capa Viscoelástica (MPa)
E'sustrato: Módulo de Almacenamiento del Sustrato (MPa)
hrevestimiento : Espesor de la Capa Viscoelástica (mm)
hsustrato: Espesor de Sustrato (mm)
Tan órevestimiento: Tan Delta de la Capa Viscoelástica (adimensional)
Resinas epoxi utilizadas en los ejemplos.
Figure imgf000006_0002
Ejemplo 1 (Comparativo). Composición de revestimiento de base acuosa sin compuesto líquido
Se mezclaron 80 g de un polímero en emulsión de base acuosa que incluía metacrilato de fosfoetilo copolimerizado y que tenía un índice de acidez calculado de 7,6 (50 % de sólidos), 0,5 g de BYK-093 (BYK), 0,32 g de BAYFERROX™ 318M, 125 g de TITAN™-200, 0,3 g de EXPANCEL™ 031WUFX40 y 4 g de KOLLOTEX™ 1500 durante 15 minutos usando un mezclador de cabecera convencional. Se añadieron 0,4 g de ACRYSOL™ RM12-W con mezcla adicional. Ejemplos 2-10. Se prepararon composiciones amortiguadoras de base acuosa de acuerdo con el proceso del Ejemplo Comparativo 1, excepto que se incluyeron 135 g de TITAN™-200 (para aumentar el material de relleno para los ingredientes añadidos a continuación para mantener el PVC igual) y también se añadieron bajo mezcla 4 g de ftalato de diisononilo (DINP), OPTIFILM™ 400, éster de sorbato de trietilenglicol (como se describe en el documento WO 2015157929 A1), HELOXY™ 61, HELOXY™ 62, HELOXY™ 67, HELOXY™ 68, HELOXY™ 48 o éter alquil C8-C10 glicidílico (Sigma Aldrich), respectivamente.
El Ejemplo 11 se preparó de acuerdo con el proceso del Ejemplo Comparativo 1, pero también se añadieron 152 g de TItAn™-200 y 4 g de HELOXY™ 61 bajo mezcla.
Los Ejemplos 12 (Comp.) y 13 (Comp.) se prepararon de acuerdo con el proceso del Ejemplo Comparativo 1 pero se añadieron 98 g o 140 g de DURCAL™-10 respectivamente para ajustar el PVC.
Ejemplo 14. Rendimiento de captación de agua de los Ejemplos Comparativos 1, 7-9 y 12-13 y los Ejemplos de la invención 2-6 y 10-11 a 0 h de tiempo abierto.
Figure imgf000007_0002
Los Ejemplos 2-11 proporcionan un rendimiento mejorado en relación con los Ejemplos Comparativos. Los Ejemplos 7 y 9 proporcionan un aspecto mejorado con respecto al Ejemplo Comparativo 1, pero no una absorción de agua mejorada y no son composiciones preferidas.
Ejemplo 15. Rendimiento CLF del Ejemplo Comparativo 1 y Ejemplos 2-5
Figure imgf000007_0001
Los Ejemplos 2-5 de la presente invención proporcionan un nivel deseable de rendimiento de amortiguación.
Ejemplos 16-20. Evaluación de la captación de agua para composiciones secas de base acuosa, ejemplos que incluyen un polímero en emulsión de base acuosa que incluye metacrilato de fosfoetilo copolimerizado y que tiene un índice de acidez calculado de 8,4 y un compuesto líquido con funcionalidad diepoxi (D.E.R.331)
Tabla 16.1 Composiciones de base acuosa
Figure imgf000008_0001
Los Ejemplos 17-20 de la invención proporcionan revestimientos secos que tienen resultados superiores de captación de agua con respecto al Ejemplo Comparativo 16 que carece de un compuesto líquido (epoxi difuncional).
Nota: ACRYSOL™, TAMOL™ y ROPAQUE™ son marcas comerciales de The Dow Chemical Company. BAYFERROX™ es una marca comercial de Lanxess AG.TITAN™ y DURCAL™ son marcas comerciales de Omya Inc. EXPANCEL™ es una marca comercial de AkzoNobel N.V.. KOLLOTEX™ es una marca comercial de Avebe GmbH. OPTIFILM™ es una marca comercial de Eastman Chemical Company. HELOXY™ es una marca comercial de Hexion, Inc. UCD™ es una marca comercial de Chromaflo Technologies. HUBERCARB™ es una marca comercial de JM Huber Corp.. PENFORD™ es una marca comercial de Penland Products Co.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1 Una composición amortiguadora de base acuosa que comprende:
    un polímero en emulsión de base acuosa, presentando dicho polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100; de un 0,1 % a un 50 %, sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, en la que el compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido; y
    un material de relleno sólido;
    en la que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un porcentaje de concentración volumétrica de pigmento (PVC) de un 25 % a un 85 %; y en la que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 % en peso.
  2. 2. - La composición amortiguadora de base acuosa de la reivindicación 1, en la que el índice de acidez calculado de dicho polímero es de 2 a 65
  3. 3. - La composición amortiguadora de base acuosa de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el contenido de agua de dicha composición amortiguadora de base acuosa es de un 6 % a un 20 % en peso.
  4. 4. - La composición amortiguadora de base acuosa de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dichas resinas con funcionalidad epoxi tienen un peso equivalente de epóxido calculado de 105 a 250.
  5. 5. - Un método para proporcionar un sustrato revestido que comprende:
    (a) formar una composición amortiguadora de base acuosa que comprende:
    un polímero en emulsión de base acuosa, presentando dicho polímero un índice de acidez calculado de 2 a 100; de un 0,1 % a un 50 %, sólidos basados en sólidos poliméricos en emulsión, de un compuesto líquido que tiene un punto de ebullición superior a 150 °C, en la que el compuesto líquido está seleccionado entre el grupo que consiste en resinas con funcionalidad epoxi que son compuestos líquidos reactivos con grupo ácido; y un material de relleno sólido; en el que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un porcentaje de concentración volumétrica de pigmento (PVC) de un 25 % a un 85 %; y en el que dicha composición amortiguadora de base acuosa tiene un contenido de agua de un 6 % a un 25 % en peso;
    (b) aplicar dicha composición amortiguadora de base acuosa a un sustrato; y
    (c) secar dicha composición amortiguadora de base acuosa aplicada a una temperatura de 25 °C a 250 °C.
  6. 6. - El método para proporcionar un sustrato revestido de la reivindicación 5, en el que el índice de acidez de dicho polímero es de 2 a 65.
  7. 7. - El método para proporcionar un sustrato revestido de la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que el contenido de agua de dicha composición amortiguadora de base acuosa es de un 6 % a un 25 % en peso.
  8. 8. - El método para proporcionar un sustrato revestido de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que dichas resinas con funcionalidad epoxi tienen un peso equivalente de epóxido calculado de 105 a 250.
  9. 9. - Un sustrato revestido formado por medio del método de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8.
  10. 10. - El sustrato revestido de la reivindicación 9, en el que la captación de agua en 48 horas de dicho revestimiento es inferior a un 25 % en peso.
  11. 11. - El sustrato revestido de la reivindicación 9, en el que la captación de agua en 24 horas de dicho revestimiento es inferior a un 15 % en peso.
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