ANTIHUMEDAD

La presente invención se refiere a nuevas formulaciones de productos de protección de superficies y de elementos decorativos frente a las pintadas indeseadas (incluidas las pinturas en aerosol o grafitis), que tienen un efecto añadido de barrera antihumedad y que están formulados en forma de emulsión acuosa, por lo que no contienen disolventes orgánicos y son, por lo tanto, amigables con el medioambiente y con la seguridad de las personas. Dichas emulsiones acuosas protectoras son productos preventivos, es decir, han de aplicarse antes de que se produzca la pintada indeseada, no alteran el color ni el aspecto de la superficie tratada, al permanecer sobre la superficie como una película transparente una vez que se han aplicado y secado y, por último, son "de sacrificio", es decir, crean una barrera física entre la superficie y las pinturas y/o tintas que es fácil de eliminar, y que evita el deterioro de la superficie impidiendo que la pintura traspase dicha barrera. Están formuladas con ceras, con aceites y con aditivos que le confieren propiedades de estabilidad. Además, la presente invención se refiere también a un procedimiento para la elaboración de las emulsiones anti-pintadas, al método de impregnación sobre las superficies o elementos a proteger, al método de limpieza de las superficies pintadas y al uso de la misma como protección frente a pintadas no deseadas. ESTADO DE LA TECNICA ANTERIOR

En los últimos años se ha detectado un aumento importante del deterioro de fachadas de edificios y de monumentos debido a las pintadas indeseadas, fundamentalmente de tipo grafiti (pinturas en aerosol), que se producen de forma incontrolada y son difíciles de evitar. La acción de la pintura indeseada, unida a la agresividad de los procedimientos utilizados para su limpieza, que normalmente utilizan, de forma independiente o conjunta, chorros de arena, agua a alta presión y elevadas temperaturas y productos químicos (del tipo decapantes químicos, productos ácidos y agresivos tipo sosa, ...) que, por un lado desgastan la superficie de las fachadas y, por otro, generan residuos no amigables con el medio ambiente y son peligrosos en su manejo por su naturaleza química y/o sus propiedades inflamables, forman todos parte de los causantes de este deterioro físico de los materiales componentes de las superficies.

En general, los sistemas en base acuosa carecen de las excelentes propiedades de resistencia de los sistemas basados en disolventes de tipo orgánico, que son necesarios para recubrimientos de sustratos sometidos a uso y desgaste muy pesados (aplicaciones de servicio severo).

El documento US 5798406 describe látex acuosos de (met)acrilato fluorados que proporcionan recubrimientos hidrófobos en los cuales se utilizan monómeros fluorados definidos, particularmente (met)acrilato de 2,2,2- trifluoroetilo, como fluorocomonómero(s) exclusivo(s), en polimerización en emulsión para formar los látex y están distribuidos estadísticamente en partículas formadas en un proceso de una sola etapa o en la envoltura de una partícula de tipo núcleo-envoltura o núcleo-capa intermedia-envoltura. No hay referencia alguna a propiedades anti-pintadas o de servicio severo, no se hace ninguna mención de post-reticulación del recubrimiento aplicado, y únicamente se mencionan en la descripción aplicaciones generalizadas tales como pinturas de edificios, barnices para cuero y madera y aprestos para productos textiles o cuero, citándose como ejemplos el tratamiento de productos textiles y cuero y pinturas domésticas. Se menciona la opción de reticulación para el propósito de aumento de la masa de las partículas de emulsión durante la polimerización (pero no durante la formación del recubrimiento), utilizando una pequeña cantidad (hasta 3% en peso de los monómeros totales) de un comonomero reticulador. El documento US 5346949 se refiere a una composición de recubrimiento que tiene propiedades repelentes de los aceites y el agua y que comprende un polímero en emulsión formado a partir de un monómero de perfluoro-alquil- acrilato, y monómeros insaturados con funcionalidad ácido e hidroxilo, y una sal catiónica soluble en agua. Se menciona como una opción la susceptibilidad de reticulación de la composición por adición, entre otras cosas, de un isocianato bloqueado. El monómero fluorado requiere 6-12 átomos de carbono en el grupo perfluoroalquilo para alcanzar las propiedades repelentes requeridas, y la emulsión de monómero tiene que refinarse hasta por debajo de 0,3 micrómetros utilizando equipo de homogeneización por ultrasonidos o alta presión antes del comienzo de la polimerización - debido probablemente a que la muy baja solubilidad conocida de tales perfluoroacrilatos superiores afecta negativamente en caso contrario a la polimerización con los comonómeros. El documento US 5340400 describe composiciones de recubrimiento susceptibles de curado basadas en poliacrilatos con funcionalidad hidroxi y poliisocianatos que se reticulan después de ser aplicados a un sustrato para formar recubrimientos resistentes al rayado y al calor. No se hace mención o ilustración alguna de que el componente poliacrilato contenga grupos fluoro de ningún tipo ni referencia alguna a propiedades anti-pintadas.

En este sentido, se necesitan soluciones económicas y ecológicas eficaces en base a recubrimientos protectores que sean fáciles de aplicar y que eviten el deterioro de la superficie reduciendo la agresividad del método de limpieza de las pintadas en caso de que se produzcan, evitando al mismo tiempo la generación de residuos peligrosos para el medio ambiente y asegurando la integridad y la seguridad de las personas.

Por consiguiente, es sumamente deseable que tales pintadas puedan eliminarse de manera eficaz y económica y tan fácil y rápidamente como sea posible, aplicando por ejemplo recubrimientos preventivos anti-pintadas, que por consideraciones ambientales y de seguridad deberían derivarse deseablemente de composiciones formuladas en un soporte acuoso en lugar de composiciones soportadas en disolventes orgánicos.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a nuevas y sorprendentes formulaciones acuosas de ceras que proporcionan emulsiones excepcionalmente eficaces como recubrimientos anti-pintadas y excepcionalmente satisfactorias para el medio ambiente y por lo tanto estas nuevas formulaciones solucionan todos los problemas anteriormente enunciados.

En este mismo sentido, la presente invención se refiere a una emulsión de cera en base acuosa que ofrece una solución preventiva al problema de las pintadas y de la suciedad sobre superficies y que es amigable para el medio ambiente debido, entre otras cosas, al uso de una base acuosa y no de disolventes orgánicos. La emulsión se aplica sobre la fachada o sobre la superficie a proteger proporcionando una capa superficial transparente, que no altera el color de la superficie protegida, y que actúa de barrera física y sobre la que queda fijada y atrapada la pintura indeseada impidiendo que ésta se adhiera directamente a la pared y, por lo tanto, protegiéndola de su deterioro. De esta manera, la limpieza se limita a eliminar la capa de cera que lleva el producto indeseado (pintura/tinta) de forma mucho menos agresiva, sin necesidad de aplicar productos químicos o métodos de limpieza agresivos/abrasivos.

Otras características/ventajas de esta invención son:

• Es un producto de recubrimiento de superficies que permite proteger fachadas exteriores y muros de la contaminación visual, combatiendo el vandalismo provocado por las pintadas y grafitis no deseados, tan extendidos en los últimos tiempos en las ciudades. Pretende ser una alternativa más sostenible y respetuosa con el medio ambiente y con las personas respecto a los productos químicos corrosivos y a los métodos abrasivos que se suelen emplear habitualmente en los procesos de limpieza, revalorizando productos secundarios derivados del refino del petróleo que forman parte de su composición.

No contiene disolventes orgánicos ni componentes químicos tóxicos y/o carcinogénicos, no es inflamable y no es corrosivo. Es un formulado líquido en base acuosa de parafinas minerales y aditivos que, por su composición, se convierte en un producto seguro en su manejo, almacenamiento y transporte, amigable con el medio ambiente y con las personas, y que no daña la capa de ozono. Se aplica directamente, sin dilución ni manipulación previas, lo que refuerza su carácter de seguridad para las personas.

Tiene un efecto de protección doble: protege las superficies contra las pintadas y grafitis, pero también contra la humedad ambiental gracias a su propiedad de barrera contra el agua. Las superficies recomendadas para la aplicación de este producto son los materiales preferiblemente porosos empleados habitualmente en construcción, como ladrillo, hormigón, cemento, piedra, granito, etc.

No es un producto de limpieza convencional. Es un protector de superficies de tipo preventivo, es decir, que debe ser aplicado sobre la superficie a proteger antes de que ésta sea contaminada con pintadas/grafitis, manteniendo a su vez su aspecto original, al ser transparente e incoloro. Es decir, es un protector de tipo físico, que impide que la contaminación en forma de pintura/grafiti, humedad o suciedad penetre en la superficie que protege, absorbiendo dicha contaminación, que queda retenida en el recubrimiento, evitando así que penetre dentro de la superficie.

Asimismo, es un producto de sacrificio, es decir, que se elimina junto a la pintada/grafiti durante la fase de limpieza, lo que implica que, tras dicha operación, debe ser aplicado de nuevo para poder conservar el efecto protector de la superficie frente a otra posible contaminación.

• Tanto la operación de aplicación de este producto, como la limpieza de la contaminación se realizan de una manera segura, sencilla y poco agresiva para la superficie, lo que evita su deterioro y garantiza su acabado y calidad originales, ayudando a mantener la conservación de la fachada o superficie. El agua caliente a presión (hidrolimpiadora) es suficiente para eliminar la contaminación, evitando el uso de productos químicos contaminantes, corrosivos y abrasivos.

• Se recomienda como una alternativa eficaz, económica, segura para las personas, respetuosa con el medio ambiente y sostenible con el planeta, que tiene por objeto proteger las calles y edificios del vandalismo y la contaminación visual, mejorando la calidad de vida en las ciudades.

Por lo tanto un primer aspecto esencial de la presente invención se refiere a una emulsión anti-pintadas, que comprende los siguientes elementos: - al menos una cera;

- aceite;

- aditivos; y

- soporte o vehículo. Según una realización preferida, la cera se selecciona del grupo formado por ceras de origen mineral (o ceras parafínicas), ceras de origen animal, vegetal, sintético o cualquier combinación de las mismas (ver tabla 1 ).

Según otra realización preferida las ceras de origen mineral se seleccionan del grupo formado por ceras minerales de origen de petróleo y sus derivados, preferiblemente se seleccionan entre ceras refinadas, semirrefinadas, no refinadas o residuales o cualquier combinación de las mismas. Según otra realización preferida las ceras de origen animal y vegetal se seleccionan del grupo formado por ácidos grasos, sus ásteres naturales y sus derivados, cera de abeja, carnauba, candelilla o japonesa y sus derivados o cualquier combinación de las mismas.

Según otra realización preferida las ceras de origen sintético se seleccionan del grupo formado por ceras derivadas de polialfaolefinas, preferiblemente ceras polietilénicas o polipropilénicas o cualquier combinación de las mismas.

Según otra realización preferida, las ceras están en una proporción en peso del 5 al 65 %, preferiblemente del 15 al 50%, y más preferiblemente del 20 al 45% en peso.

Descripción Origen CAS N°

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos refinadas Mineral 8002-74-2

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos 8002-74-2

Mineral

semirefinadas

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos 63231-60-7

Mineral

microcristalinas.

Ceras parafínicas sin refinar (petróleo) Mineral 64742-61-6

Ceras parafínicas residuales (petróleo) Mineral 64742-61-6

Ceras parafínicas (petróleo), tratadas con ácido Mineral 64742-26-3

Ceras parafínicas (petróleo), químicamente 64742-33-2

Mineral

neutralizadas

Ceras parafínicas (petróleo), microcristalinas. tratadas 64742-42-3

Mineral

con tierras,

Ceras parafínicas (petróleo), tratadas con tierras Mineral 64742-43-4

Ceras parafínicas (petróleo) hidrotratadas Mineral 64742-51-4

Ceras de hidrocarburos (petróleo), microcristalinas 64742-60-5

Mineral

hidrotratadas

Ceras de hidrocarburos (petróleo), desodorizadas Mineral 85029-72-7

Ceras parafínicas (petróleo), tratadas con ácido Mineral 90669-47-9

Ceras parafínicas (petróleo), de bajo peso molecular Mineral 92045-74-4

Ceras parafínicas (petróleo), de bajo peso molecular 92045-75-5

Mineral

hidrotratadas Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos micro, 92045-76-6

Mineral

hidrotratadas

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos C 19-38 Mineral 97489-05-9

Ceras parafínicas (petróleo), tratadas con carbono 97862-89-0

Mineral

activo

Ceras parafínicas (petróleo), bajo peso molecular, 97862-90-3

Mineral

/carbono activo

Ceras parafínicas (petróleo), de bajo peso molecular 97862-91-4

Mineral

con tierras

Ceras parafínicas (petróleo), de bajo peso 97862-92-5

Mineral

molecular/ácido silícico,

Ceras parafínicas (petróleo), tratadas con ácido silícico Mineral 97862-93-6

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos micro, 97862-94-7

Mineral

/carbono activo

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos micro., 97862-95-8

Mineral

/tierra

Ceras parafínicas y ceras de hidrocarburos micro/ácido 97862-96-9

Mineral

silícico,

Cera de Carnauba Vegetal 008015-86-9

Cera de Candelilla Vegetal 008006-44-8

Cera de abeja Animal 008012-89-3

Cera japonesa Animal 008001-39-6

Ceras montánicas Vegetal 008002-53-7

Acido esteárico Animal/Vegetal 000057-1 1-4

Ceras polietilénicas Sintéticas 09002-88-4

Ceras sintéticas Sintéticas 8002-74-2

Ceras cloradas Sintéticas 63449-39-8

Tabla 1.- Principales ceras que pueden estar presentes en la invención

Según otra realización preferida, el aceite se selecciona del grupo formado por aceites de origen animal, vegetal, mineral o cualquier combinación de los mismos y está en una proporción del 0 al 60 % en peso, preferiblemente del 0 al 25% en peso y más preferiblemente del 1 al 15 % en peso.

Según otra realización preferida, los aditivos, que confieren estabilidad a la mezcla y le imprimen otras propiedades de valor añadido, como puede ser su pH, su acción fungicida y/o su acción antiespumante, se seleccionan del grupo formado por emulgentes no iónicos, emulgentes iónicos y sus contraiones, tensioactivos, estabilizantes no tensioactivos, estabilizantes convencionales de emulsiones de aceites en agua, fungicidas, antiespumantes u otro tipo de aditivos fijadores, o cualquier combinación de los mismos. Estos compuestos están en una proporción del 0,2 al 20 %, preferiblemente del 1 al 10% y más preferiblemente del 2 al 7 % en peso.

Según otra realización preferida, el soporte o vehículo que sirve para facilitar el transporte, manipulación y aplicación de la mezcla de los anteriores elementos se compone de agua tratada, del tipo desmineralizada y se encuentra en una proporción del 34 al 95% en peso, preferiblemente del 45 al 80% en peso y más preferiblemente del 55 al 75% en peso.

Un segundo aspecto fundamental de la presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de la emulsión anti-pintadas (figura 1 ) que permite conseguir emulsiones estables con los componentes descritos anteriormente, con un tamaño medio de partícula igual o inferior a 1 μηι y una distribución de tamaño de partícula estrecha y monomodal, (baja polidispersidad) que comprende las siguientes etapas independientes y necesarias:

a. producir una pre-emulsión en caliente;

b. homogeneizar la pre-emulsión de la etapa anterior con presión; y c. refrigerar rápidamente Según una realización preferida, la etapa de formación de la pre-emulsión consiste en:

- Fundir la cera a 70°C aproximadamente.

- Añadir el aceite, los emulgentes y el resto de los aditivos insolubles en agua (si los tuviera). Generalmente estos productos son también sólidos de aspecto céreo y con un punto de fusión ligeramente más bajo que la parafina.

- Agitar la mezcla suavemente manteniendo la temperatura a 70 °C.

- Calentar el agua (vehículo) a 70°C. - Añadir un contraión del emulgente iónico y el resto de los aditivos solubles en agua (si los tuviera).

- Mezclar la solución acuosa y la cera y agitar vigorosamente, para formar "in situ" el emulgente iónico.

En este punto se forma una mezcla de dos fases inmiscibles, donde los emulgentes se van acomodando en las interfases correspondientes, formándose una pre-emulsión, que se podría definir como una emulsión muy grosera e inestable.

Según una realización preferida, la homogeneización se lleva a cabo mediante un dispositivo homogeneizador de alta presión, consistente en un equipo que consta fundamentalmente de un bloque con un tubo muy estrecho, por el que se obliga a pasar la pre-emulsión caliente a alta presión. El tubo, está controlado por un sistema de válvulas cuyo paso se puede ajustar en función de la presión de trabajo. El dispositivo homogeneizador, dispone de un sistema de doble presión, el cual se compone de dos cámaras en línea, donde una primera cámara aplica una presión a la pre-emulsión de entre 30 y 75 bar, y donde una segunda cámara aplica posteriormente una presión de entre 150 y 200 bar a dicha pre-emulsión. En el esquema de la Figura 2 (2a; 2b y 2c) se puede observar el funcionamiento de un homogenizador de alta presión.

Según otra realización preferida, una vez formada la pre-emulsión, se ajustan la distribución y el tamaño de partícula de la mezcla en un homogenizador de alta presión, donde la etapa de homogeneización consiste en:

• Paso 1 .- Se abre una válvula de entrada. La pre-emulsión entra en el tubo de forma turbulenta, ocupando todo el espacio libre y sufriendo un esfuerzo cortante de alta cizalla, que origina un primer ajuste del tamaño de partícula. • Paso 2.- Se cierra la válvula, con el líquido dentro, provocando un fuerte aumento de la presión en su interior

• Paso 3.- En la tercera fase se produce una apertura de la válvula de salida y la salida de la emulsión. La cizalla que produce el paso de la emulsión por la apertura de esta válvula debida a la alta presión existente en el tubo, termina de ajustar el tamaño de partícula.

Se puede conseguir un mayor ajuste del tamaño de partícula, combinando la presión de entrada con el número de bloques colocados en serie. En general cuanto mayor es la presión, menor será el tamaño de partícula conseguido, mientras que cuanto mayor es el número de bloques mayor control de la polidispersidad se consigue.

Según otra realización preferida, la etapa de refrigeración consiste en pasar la emulsión formada en la etapa independiente b, por un intercambiador de calor con suficiente superficie específica como para refrigerarla rápidamente y solidificar las pequeñas partículas de parafina. Un tercer aspecto fundamental de la presente invención se refiere a un método de aplicación de la emulsión anti-pintadas sobre las superficies y fachadas, que comprende las etapas de:

- aplicación de la emulsión anti-pintadas, sobre cualquier tipo de superficie limpia, preferiblemente seca, especialmente sobre superficies minerales porosas, del tipo hormigón, cemento, ladrillo cerámico, piedra caliza y arenisca, estucos minerales, mármol pulido y granito, etc mediante métodos convencionales como difusor, rodillo, brocha, pincel, pistola, pulverizadora, preferiblemente con pulverizadora de espalda. - homogeneización de la distribución y generación de una fina capa de producto en la superficie tratada con la emulsión preferiblemente mediante el paso de un rodillo seco, que eliminará asimismo las gotas de agua que aparecen al aplicar la emulsión; y

- secado del recubrimiento a temperatura ambiente, resguardado de inclemencias metereológicas.

Un cuarto aspecto fundamental de la presente invención se refiere a un método de limpieza de superficies con pintadas que han sido tratadas previamente con la emulsión anti-pintadas, que comprende las etapas de:

- añadir agua sobre la superficie manchada con la pintada hasta que se elimine la pintada que sale arrastrada con el recubrimiento;

- aplicar una nueva capa de la emulsión anti-pintadas;

- homogeneización de la distribución mediante el uso de un rodillo; y

- secado a temperatura ambiente.

Según una realización preferida, el agua contiene jabón.

Según una realización preferida, el agua se añade mediante un chorro a presión (presión de limpieza) y a una temperatura que va desde 40 a 70°C, preferiblemente desde 50 a 60°C.

Según una realización preferida, el agua se añade mediante un cepillo o cualquier utensilio que permita frotar sobre la superficie pintada, eliminando la suciedad indeseada.

Un quinto aspecto fundamental de la presente invención se refiere al uso de la emulsión anti-pintadas sobre cualquier tipo de superficie frente a pintadas y pegado de carteles.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Fig. 1. Describe un sistema de fabricación de emulsiones de parafina. El punto 1 representa la fase acuosa, el 2 la fase parafínica, el 3 la formación de una pre-emulsión, el 4 una etapa de homogeneización, el 5 una etapa de refrigeración y el 6 la etapa de formación de la emulsión.

Fig. 2. Se puede observar el funcionamiento de un homogenizador de alta presión. Figura 2a.- Entrada de pre-emulsión en el tubo del homogenizador de alta presión. Figura 2b.- Compresión de la pre-emulsión en el tubo del homogenizador de alta presión. Figura 2c- Salida de pre-emulsión en el tubo del homogenizador de alta presión. Fig. 3 Planta de fabricación de emulsión de parafina y salida de emulsión

Fig 4. Aplicación sobre una superficie de baldosa brillante (a) Pintada después de la aplicación (b) proceso de limpieza (c) resultado final (d)

Fig 5. Aplicación sobre una superficie de ladrillo cara vista (a) Pintada después de la aplicación (b) Proceso de limpieza (c) Resultado final (d).

Fig 6. Aplicación sobre una superficie de granito (a) Pintada después de la aplicación (b) Proceso de limpieza (c) Resultado final (d).

Ejemplos de realización

Ejemplo 1 : Elaboración de una emulsión anti-pintadas. Se fabrica una emulsión de parafina anti-pintadas según la siguiente

formulación:

Se funde la parafina en el depósito de parafina y se calienta a 70 °C. A esta temperatura se añade el paquete emulgente (iónico/no iónico). El conjunto se mantiene a 70 °C.

Se calienta a 70 °C el agua en el depósito de agua y se añade el regulador de pH. Se mantiene a esta temperatura.

Se mezclan los dos depósitos en el depósito de pre-emulsión con agitación moderada y se mantiene a 70 °C.

Se pasa la pre-emulsión por el homogeneizador que dispone de un sistema de doble presión, el cual se compone de dos cámaras en línea, donde una primera cámara aplica una presión a la mezcla de 45 bar, y donde una segunda cámara aplica posteriormente una presión de 150 bar a dicha mezcla.

La emulsión resultante se pasa por un cambiador de calor para obtener la emulsión final a aproximadamente 30 °C.

La emulsión resultante (figura 3) se diluye finalmente con agua desmineralizada hasta un contenido de 3§ 45% en sólidos para realizar la prueba como antipintadas.

Ejemplo 2: Aplicación de la emulsión en distintos tipos de superficies Se selecciona una superficie adecuada: - superficie de baldosa brillante (figura 4).

- superficie de ladrillo caravista (figura 5)

- superficie de granito (figura 6) Se añade emulsión preferiblemente con pulverizadora de espalda y se ajusta el reparto con un rodillo o brocha hasta que quede una superficie homogénea.

Se deja secar la superficie. A continuación se realiza una pintada y se deja secar.

Se elimina la capa de emulsión de la superficie (y con ella la pintada) con un chorro de agua caliente (45°C para la baldosa brillante, 50°C para el ladrillo caravista y 55°C para la superficie de granito) a presión de limpieza (aproximadamente de 80-100 bar), ajustando la temperatura y presión del agua, de menor a mayor, hasta obtener el máximo rendimiento en la limpieza.