ES2234189T3 - Uso de una combinacion de aglutinantes acuosos para la fabricacion de revestimientos que se secan fisicamente. - Google Patents
Uso de una combinacion de aglutinantes acuosos para la fabricacion de revestimientos que se secan fisicamente.Info
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Abstract
La invención se refiere a la utilización de una dispersión acuosa de poliol que comprende copolímero de poliacrilato de poliéster injertado y poliisocianato alifático de bloques en lacado en serie de automóvil especialmente un revestimiento barrera contra las chinas. La utilización de una dispersión acuosa de un componente de poliol que comprende entre 20 y % en peso de poliol de poliéster insaturado, y entre 40 y 80 % en peso de poliacrilato, y entre 1 y 70 % en peso (respecto de los sólidos totales) de un componentes de poliisocianato alifático de bloques para revestimientos de secado físico rápido , elástico fotoestables en lacado en serie de coches. La invención también se refiere a una dispersión acuosa de (A) un componte de poliol y (B) un componente de poliisocianato para revestimientos de secado físico rápido , elástico fotoestable en lacado en serie de coches. El componentes de poliol comprende entre 20 y 60% en peso de un componente de poliéster (AI) co entre 10 y 60% en peso de unidades derivadas de ácido(s) monocarboxílico(s) (in)saturado(s) alifático(s) de 8-30 carbonos y entre 0.4 y 5 % en peso de unidades derivadas de 3-8 C alfa; beta; ácido(s) mono- o dicarboxílicos(s) insaturado(s) o anhídrido)(s) susceptibles de polimerización de radicales libres y entre 40 y 80 % en peso de componente de poliacrilato (AII). El comonenete de poliisocianato (B)( comprende poliisocianato alifático de bloques (S) y se utiliza en una cantidad de entre 1 y 70% en peso respecto del total de sólidos en la dispersión.
Description
Uso de una combinación de aglutinantes acuosos
para la fabricación de revestimientos que se secan físicamente.
La invención se refiere al uso de una combinación
de aglutinantes acuosos para la fabricación de un recubrimiento de
secado físico rápido y al mismo tiempo resistente al impacto de
piedras y estable a la intemperie, preferiblemente en el pintado en
serie de automóviles.
En el pintado en serie de automóviles se ha
establecido una estructura multicapa de las capas de acabado, que se
realiza cada vez más también mediante agentes de recubrimiento
acuosos. Además, para estos recubrimientos modernos se plantean
también requisitos de rentabilidad. El objetivo es aplicar el
recubrimiento en los menos pasos individuales posible y lo más
asequibles posible.
En la estructura de pintura habitual en el primer
pintado del coche, sobre una superficie metálica preparada mediante
pintado electroforético por inmersión (KTL) se aplica en primer
lugar una capa protectora frente al impacto de piedras y una capa de
aparejo rellenador o una combinación de ambas ("aparejo rellenador
protector frente al impacto de piedras"). Sobre estas capas se
aplica después una pintura base pigmentada, a continuación una
pintura transparente o de forma alternativa una pintura de acabado
pigmentada.
La capa protectora y/o de aparejo rellenador
frente al impacto de piedras se ocupa de equilibrar las
desigualdades de la superficie y, mediante una elasticidad y
deformabilidad elevadas, provoca una buena estabilidad frente al
impacto de piedras. Por eso, hasta ahora se han empleado para esta
capa poliéster- o poliéterpoliuretanos blandos, así como
reticulantes de poliisocianato o melamina. Antes de la aplicación de
la pintura base y la pintura transparente y/o la pintura de acabado
se seca al horno el aparejo rellenador protector frente al impacto
de piedras. Esto es necesario para mejorar el estado de la pintura
de acabado y pulir la capa de aparejo rellenador antes de la
aplicación de las capas de pintura superiores. Tras aplicar la
pintura transparente y/o pintura de acabado se vuelve a secar al
horno. En este procedimiento es desventajoso que sean necesarios dos
costosos procesos de secado al horno. Físicamente, es decir, sin
proceso de secado al horno, las pinturas de secado rápido como las
que se pueden formular por ejemplo a partir de poliacrilatos, no
presentan la resistencia requerida frente al impacto de piedras, ya
que en el proceso de secado al horno reticulan películas demasiado
frágiles.
El objetivo de la presente invención era
encontrar un aglutinante estable al almacenamiento que junto a una
buena resistencia frente al impacto de piedras garantizara un secado
físico rápido. Además, el aglutinante debería ser resistente a la
luz, para producir un recubrimiento estable a la intemperie, también
en el caso de pinturas de acabado o base moderadamente cubrientes o
en lugares en los que se renuncia totalmente a una pintura de
acabado o base pigmentada. Por consiguiente, se buscó un agente de
recubrimiento acuoso que reuniera las propiedades esenciales de un
aparejo rellenador protector frente al impacto de piedras y un
aglutinante de pintura de acabado y además se secara rápido
físicamente.
Una propuesta de solución para revestimientos y/o
capas de aparejo rellenador resistentes al impacto de piedras
basados en aglutinantes acuosos se describe en el documento
EP-A 330139. Se reivindica que se puede añadir un
poliacrilato a un poliéster OH- y COOH-funcional. No
se describen los ejemplos de realización correspondientes. No se
describe una copolimerización de injerto del poliacrilato sobre un
poliéster como base de injerto. Se sabe que las dispersiones
reivindicadas de poliésteres ácido-funcionales son
poco estables al almacenamiento, ya que sufren una rápida
descomposición química por disociación de los enlaces éster (por
ejemplo, Jones, T.E.; McCarthy, J.M., J. Coatings Technol. 76
(844), página 57 (1995)).
Ahora se ha encontrado sorprendentemente que este
objetivo se puede alcanzar mediante el uso de una combinación de
polioles acuosos especiales y poliisocinatos bloqueados. Las
dispersiones de poliol usadas según la invención se caracterizan
porque se componen de copolímeros de injerto basados en
poliésterpoliacrilato, en las que como componente poliéster se
emplean determinados ácidos monocarboxílicos alifáticos de cadena
larga, así como poliésteres que contienen ácidos carboxílicos
a,b-insaturados. La idoneidad de las dispersiones de
poliol usadas según la invención es sorprendente hasta tal punto, ya
que los polioles que contienen una proporción elevada de
poliacrilato, hasta ahora no cumplen los elevados requisitos, por
ejemplo, en elasticidad y resistencia al impacto de piedras en
pintados de secado al horno como los que se emplean, por ejemplo,
para aparejo rellenador de automóviles.
Además, es objeto de la invención el uso de una
dispersión acuosa de
- A)
- un componente poliol
- 20 a 60, con preferencia 40 a 55% en peso de un componente poliéster AI), caracterizado porque AI) contiene 10 a 60, con preferencia 30 a 50% en peso de unidades que se derivan de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C, así como contiene 0,4 a 5% de unidades que se derivan de uno o varios ácidos mono- o dicarboxílicos a,b-insaturados polimerizados radicalariamente, con 3 a 8 átomos de C o sus anhídridos y
- 40 a 80% de un componente poliacrilato AII)
- así como
- B)
- un componente poliisocianato
- compuesto por uno o varios poliisocianatos alifáticos, bloqueados, con preferencia no hidrofilizados, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70, con preferencia 20 a 50%, referidas al contenido en sólido total de la dispersión,
- para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
Con preferencia se emplea para el uso según la
invención una dispersión acuosa de
- A)
- un componente poliol
- de 20 a 60% de un componente poliéster AI) con un peso molecular de 500 a 6000, con preferencia 1000 a 3000, un índice de ácido < 12 mg KOH/g y un índice de OH de 50 a 250 mg KOH/g, caracterizado porque AI) se puede obtener por reacción de
- AI_{1)}
- 10 a 60%, con preferencia 30 a 50% de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C
- AI_{2)}
- 0,4 a 5% de un ácido mono- o dicarboxílico a,b-insaturado con 3 a 8 átomos de C o sus anhídridos
- AI_{3)}
- 20 a 60% en peso de uno o varios ácidos di-, tri- o tetracarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con 2 a 20 átomos de C o sus anhídridos
- AI_{4)}
- 10 a 60% de uno o varios alcoholes alifáticos con 1 a 4 grupos OH por molécula
- AI_{5)}
- 0 a 10% de un ácido monocarboxílico aromático
- AI_{6)}
- 0 a 10% de otros compuestos reactivos frente a ácido u OH como por ejemplo epóxidos, isocianatos u oxazolinas con 1 a 4, con preferencia 1,9 a 2,5 grupos funcionales por molécula
- \quad
- así como 40 a 80% en peso de un componente poliacrilato AII) que se puede obtener mediante polimerización radicalaria de una mezcla de
- AII_{1)}
- 20 a 70% de uno o varios ésteres no funcionales de ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C y monoalcoholes alifáticos o cicloalifáticos con 1 a 18 átomos de C.
- AII_{2)}
- 1 a 10% de uno o varios ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C o sus anhídridos
- AII_{3)}
- 0 a 95% de uno o varios monómeros hidroxifuncionales, polimerizables radicalariamente
- AII_{4)}
- 0 a 20% de otros monómeros polimerizables radicalariamente
- en presencia del componente poliéster AI), rigiendo que las indicaciones hechas para AI y AII se refieren al peso y suman 100%
- así como
- B)
- un componente poliisocianato
- compuesto por un poliisocianato alifático bloqueado, no hidrofilizado, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70%, referido al contenido en sólido total de la dispersión.
Para la fabricación del componente poliol A)
usado según la invención se procede de manera que en primer lugar se
sintetiza el componente poliéster AI) según el procedimiento
habitual. La fabricación de poliésteres AI) es conocida (véase
abajo).
Como parte componente AI_{1)} el componente
poliéster de la dispersión de poliol según la invención contiene uno
o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos con 8 a 30 átomos de C.
Son ejemplos de ácidos monocarboxílicos saturados con 8 a 30 átomos
de C, ácido 2-etilhexanoico, ácido octanoico (ácido
caprílico), ácido decanoico (ácido cáprico), ácido dodecanoico
(ácido láurico), ácido hexadecanoico (ácido cetílico) o ácido
octadecanoico (ácido esteárico). Además, son apropiados los ácidos
monocarboxílicos alifáticos insaturados una o varias veces, con 8 a
30 átomos de C, como por ejemplo ácido oleico, ácido linólico o
ácido linolénico. Con preferencia se emplean mezclas de ácidos
monocarboxílicos, como los que se forman en la saponificación de
aceites y grasas naturales. Son ejemplos de tales ácidos grasos, el
ácido graso de aceite de soja, ácido graso de aceite de resinas de
lejías celulósicas, ácido graso de aceite de linaza, ácido graso de
aceite de ricino, ácido graso de aceite de coco, ácido graso de
aceite de cacahuete o ácido graso de aceite de cártamo. Además, son
ejemplos apropiados de ácidos monocarboxílicos con 8 a 30 átomos de
C los ácidos grasos hidratados, ácidos grasos sintéticos, por
ejemplo procedentes de la oxidación de la parafina o de la síntesis
de Koch (J. Falbe, New Syntheses with Carbon Monoxide, Berlín,
Heidelberg, Nueva York (1980)).
Otras unidades estructurales de los poliésteres
usados según la invención son ácidos mono- o dicarboxílicos
a,b-insaturados con 3 a 8 átomos de C AI_{2)}. Son
ejemplos de tales ácidos carboxílicos el ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico o ácido
tetrahidroftálico. En lugar de los ácidos carboxílicos libres
también se pueden emplear derivados de ácidos carboxílicos, como por
ejemplo anhídridos o ésteres, como sustancia de partida para la
fabricación de poliésteres.
Son ejemplos de ácidos di-, tri- o
tetracarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con 2 a
20 átomos de C AI_{3)}, el ácido ftálico, ácido isoftálico o ácido
tereftálico, así como ácido piromelítico, ácido trimelítico y ácido
succínico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido azelaico. También
son apropiados los ácidos grasos diméricos fabricados a partir de
ácidos grasos naturales o sintéticos. En lugar de los ácidos
carboxílicos libres también se pueden emplear derivados de ácidos
carboxílicos, como por ejemplo anhídridos o ésteres, como sustancia
de partida para la fabricación de poliésteres.
Como componentes OH AI_{4)} con 1 a 4 grupos OH
por molécula se pueden emplear, por ejemplo, monoalcoholes
alifáticos como butanol, pentanol o 2-etilhexanol.
También son apropiados los "alcoholes grasos", como los que se
forman en la reducción de ácidos grasos. Son ejemplos de componentes
alcohol con 2 grupos OH, etilenglicol, neopentilglicol,
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
trimetilpentanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol,
dietilenglicol, trietilenglicol, tripropilenglicol o bisfenol
hidratado. Como componentes OH AI_{4)} se emplean con preferencia
componentes alcohol trihidroxílicos o superiores, dado el caso en
combinación con alcoholes dihidroxílicos. Por ejemplo, se mencionan
pentaeritrol, glicerina o trimetilolpropano.
Son ácidos monocarboxílicos AI_{5)}, por
ejemplo, el ácido benzoico o ácidos alquilbenzoicos.
La fabricación del componente poliéster AI) se
realiza habitualmente mediante policondensación, como se describe en
la bibliografía (R. Dhein, K. Reuter, G. Ruf en
``Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie Vol
E20/2', Coord.: H. Bartl, J. Falbe, 4ª edición, páginas
1429-1435, Stuttgart, Nueva York (1987)). Sin
embargo, adicionalmente con otros compuestos AI_{6)}, por ejemplo,
también es posible transformar compuestos reactivos frente a OH como
poliisocianatos a compuestos reactivos frente a COOH, como
sustancias que contienen grupos epóxido, amino u oxazolino y de esta
manera formar grupos uretano o amida en el poliéster. Como
poliisocianatos son apropiados los poliisocianatos alifáticos como
hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato,
metilen-bis-(4-isocianatociclohexano),
tetrametilxililendiisocianato o tipos alifáticos modificados, como
poliisocianatos que contienen grupos isocianurato, uretdiona o
biuret. Son epóxidos apropiados, por ejemplo, las resinas de epóxido
basadas en éter
bisfenol-A-diglicidílico o también
Cardura® E10 (Shell).
El componente poliacrilato AII) se fabrica para
el uso según la invención mediante una polimerización radicalaria en
presencia del componente poliéster AI). Durante la polimerización
también pueden estar presentes disolventes orgánicos además del
componente AI). Se emplean como disolventes orgánicos para la
fabricación de resinas de poliacrilato, disolventes habituales y
apropiados para la fabricación de dispersiones acuosas. Se mencionan
como ejemplo de disolventes apropiados: alquilbencenos como tolueno,
xileno o etilbenceno, alcoholes como n-butanol,
iso-propanol, éter monobutílico de etilenglicol,
éter monobutílico de dietilenglicol, tripropilenglicol,
3-metil-3-metoxibutanol
o también
1-metoxi-2-propilacetato,
éter dimetílico de dipropilenglicol. Además son apropiados acetona,
butanona, etanol, propanol o hexano. Los disolventes usados se
pueden eliminar total o parcialmente del medio de reacción antes,
durante o tras el paso de dispersión, dado el caso azeotrópicamente
y/o mediante instalación de un vacío y/o una corriente inerte
reforzada.
En la polimerización radicalaria se puede
proceder, por ejemplo, del modo siguiente: los componentes
AII_{1)} a AII_{2)} se mezclan con el componente AI) por
separado o conjuntamente o también parcialmente a una temperatura
apropiada y dado el caso se dosifica un disolvente y polimeriza allí
en presencia de un iniciador de la polimerización. Como iniciador de
la polimerización se emplean compuestos conocidos. Por ejemplo, son
apropiados los peróxidos como dibenzoilperóxido,
di-t-butilperóxido o
t-butilper-2-etilhexanoato
o también azo-iniciadores como
azo-bis-isobutironitrilo o
azo-bis-isovaleronitrilo. También es
posible realizar la polimerización en presencia de reguladores.
Tales compuestos que reducen el peso molar del polímero mediante
transferencia de radicales también son conocidos. Se mencionan como
ejemplos n-dodecilmercaptano o ácido
mercatoacético.
Para la obtención de propiedades especiales se
pueden dosificar uno o varios monómeros más rápidos, más lentos, que
empiezan antes y/o que acaban más tarde que los otros monómeros.
Como componente AII_{1)} se puede emplear
cualquier éster (ciclo)alquílico del ácido
(met)acrílico copolimerizable con 1 a 20 átomos de carbono en
el resto cicloalquilo o una mezcla de tales ésteres del ácido
(met)acrílico. Entran en consideración especialmente
acrilatos o metacrilatos de alquilo con 1 a 18 átomos de carbono en
el resto alquilo. Como ejemplos se mencionan: acrilato y metacrilato
de metilo, etilo, n-propilo,
n-butilo, i-butilo,
n-hexilo, 2-etilhexilo,
n-estearilo y n-laurilo, así como
también ésteres del ácido (met)acrílico cicloalifáticos, como
(met)acrilato de ciclohexilo o (met)acrilato de
norbornilo. También son apropiados los ésteres del ácido maleico o
fumárico, como por ejemplo el éster dimetílico o dietílico del ácido
maleico o del ácido fumárico.
Son ejemplos de ácidos carboxílicos
a,b-insaturados AII_{2)} apropiados, por ejemplo,
ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico,
ácido fumárico o ácido tetrahidroftálico. En lugar de los ácidos
carboxílicos libres se pueden emplear también sus anhídridos como
sustancia de partida.
Son monómeros hidroxifuncionales AII_{3)}
apropiados con preferencia todos los ésteres hidroxialquílicos o
hidroxicicloalquílicos de los ácidos AII_{2)} mencionados abajo.
Estos ésteres hidroxifuncionales se obtienen de forma especialmente
preferible mediante reacción del ácido (met)acrílico con un
óxido de alquileno o un diol alifático. Por ejemplo, son apropiados
el (met)acrilato de 2-hidroxietilo,
(met)acrilato de 2-hidroxipropilo,
(met)acrilato de 3-hidroxipropilo,
(met)acrilato de 4-hidroxibutilo o también
los productos de reacción del ácido (met)acrílico con
monoepóxidos como por ejemplo Cardura® E10 (Shell). Además, son
apropiados los ésteres del ácido (met)acrílico y etilen- o
propilenglicoles oligoméricos o poliméricos. Además, son apropiados
aunque menos preferibles los monómeros polimerizables
radicalariamente que contienen grupos OH, que no contienen
estructuras derivadas de ácidos carboxílicos
a,b-insaturados.
Son ejemplos de otros monómeros polimerizables
radicalariamente AII_{4)}, por ejemplo, compuestos vinilaromáticos
como estireno o a-metilestireno, ésteres vinílicos
de ácidos carboxílicos con 1 a 20 átomos de C, como ácido versático,
ácido propiónico o ácido acético, éter vinílico, vinilpirrolidona o
compuestos con dos o más dobles enlaces polimerizables
radicalariamente, como por ejemplo, di(met)acrilato de
butanodiol, di(met)acrilato de hexanodiol,
divinilbenceno o polibutadieno.
Para la fabricación de una dispersión de poliol
usada según la invención los grupos ácidos del copolímero de injerto
poliésterpoliacrilato se introducen a continuación en forma de sal.
Esto se realiza con preferencia mediante reacción con una amina. Son
especialmente preferibles las aminas terciarias como trietilamina,
N,N-dimetiletanolamina o
N,N-dimetilisopropanolamina. También es posible la
neutralización, por ejemplo, con hidróxidos metálicos como hidróxido
de potasio, de sodio o de litio y/o con aminas primarias o
secundarias y amoniaco.
Para la transferencia de la resina hidrofilizada
en la dispersión acuosa a continuación se añade agua a la resina
bajo intensa agitación. Sin embargo, también se puede proceder de
manera que se introduzca agua y se dosifique la resina hidrofilizada
bajo agitación. Un procedimiento menos preferible consiste en que el
agente de neutralización se disuelve en el agua de dispersión y se
añade bajo agitación la resina no hidrofilizada y/o se introduce la
resina no hidrofilizada y se añade bajo agitación la disolución de
amina de neutralización en agua.
A continuación, la dispersión de poliol así
fabricada se puede formular como una pintura junto con componentes
reticulantes. Como componente reticulante se emplean con preferencia
poliisocianatos bloqueados. Para la incorporación del poliisocianato
bloqueado en la pintura acuoso se puede proceder de manera que se
añade un poliisocianato bloqueado hidrofilizado a la dispersión de
poliol. Un procedimiento especialmente preferible consiste en
mezclar uno o varios poliisocianatos bloqueados no hidrofilizados
con resina de poliésterpoliacrilato antes de la neutralización y
dispersar conjuntamente esta mezcla de resina como se describe.
Son ejemplos de poliisocianatos apropiados en los
que se basan los poliisocianatos bloqueados, los poliisocianatos
cicloalifáticos o alifáticos como
tetrametilen-diisocianato,
ciclohexan-1,3- y 1,4-diisocianato,
hexametilen-diisocianato (HDI),
1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano
(isoforondiisocianato, IPDI),
metilen-bis-(4-isocianatociclohexano),
tetrametilxililendiisocianato (TMXDI). Con preferencia son
apropiados los poliisocianatos que contienen restos que contienen
heteroátomos en los grupos isocianato. Son ejemplos de estos los
poliisocianatos que presentan grupos carbodiimida, grupos alofanato,
grupos isocianurato, grupos uretano y grupos biuret. Son
especialmente apropiados para la invención los poliisocianatos
conocidos que se emplean principalmente para la fabricación de
pinturas, por ejemplo, productos de modificación de los
poliisocianatos simples mencionados arriba, que presentan grupos
biuret-isocianato o uretdiona, especialmente el
hexametilendiisocianato o el isoforondiisocianato. Además, son
apropiados los poliisocianatos de bajo peso molecular que contienen
grupos uretano, como los que se pueden obtener mediante reacción de
IPDI o TDI empleados en exceso con alcoholes simples
polihidroxílicos del intervalo de pesos moleculares 62 a 300,
especialmente con trimetilolpropano o glicerina. Naturalmente
también se pueden emplear mezclas discrecionales de los
poliisocianatos mencionados para la fabricación de los productos
según la invención.
Además, son poliisocianatos apropiados los
prepolímeros conocidos que presentan grupos isocianato terminales,
como los que son accesibles especialmente mediante reacción de los
poliisocianatos simples mencionados arriba, sobre todo
diisocianatos, con cantidades en defecto de compuestos orgánicos con
al menos dos grupos funcionales reactivos frente a isocianatos. A
estos prepolímeros conocidos les corresponde la relación de grupos
isocianato frente a átomos de hidrógeno reactivos frente a NCO de
1,05:1 a 10:1, con preferencia 1,1:1 a 3:1, en la que los átomos de
hidrógeno proceden con preferencia de grupos hidroxilo. El tipo y
las relaciones de cantidades de los materiales de partida empleados
en la fabricación de prepolímeros NCO se seleccionan con preferencia
por lo demás de manera que los prepolímeros NCO presentan con
preferencia una funcionalidad NCO media de 2 a 3 y un número medio
de masa molar de 500 a 10000, con preferencia 800 a 4000.
Los grupos isocianato de los poliisocianatos
están totalmente bloqueados. Como agentes de bloqueo se pueden
emplear compuestos habituales, como los que se emplean por ejemplo
en el sector de la pintura. Son ejemplos de agentes de bloqueo
apropiados, éster dimetílico del ácido malónico, éster dietílico del
ácido malónico, éster etílico del ácido acetoacético,
e-caprolactama, acetanilida, aminas alifáticas
secundarias y/o acetonoxima. Con preferencia se emplean
butanonoxima, 3,5-dimetilpirrazol o triazol.
El bloqueo de los poliisocianatos se puede
realizar, por ejemplo, mediante calentamiento de uno o varios
poliisocianatos con los agentes de bloqueo. Por ejemplo, se pueden
introducir uno o varios poliisocianatos y calentar bajo agitación,
por ejemplo, a aproximadamente 80ºC y dosificar el agente de bloqueo
(por ejemplo, durante aproximadamente 10 min). Se agita hasta que ya
no es detectable isocianato libre. También es posible bloquear uno o
varios poliisocianatos con una mezcla de dos o varios agentes de
bloqueo.
Con preferencia los poliisocianatos bloqueados
descritos no se ajustan hidrófilamente y se consigue la
transformación en la dispersión acuosa mediante mezclado y
dispersión conjunta con la masa fundida de resina de poliol. Sin
embargo, también es posible dispersar el poliol solo y añadir a la
fase acuosa una disolución o dispersión de un poliisocianato
bloqueado hidrofilizado. Los poliisocianatos bloqueados
hidrofilizados son conocidos y se describen, por ejemplo, en el
documento EP-A 566953.
Los aglutinantes acuosos usados según la
invención se pueden combinar con otros aglutinantes. Es preferible
la combinación con resinas de melamina solubles en agua o insolubles
en agua, así como resinas de poliéster o resinas
poliéster-poliuretano emulsionables en agua o
dispersables en agua.
Para la fabricación de pinturas se pueden añadir
aditivos habituales (por ejemplo, pigmentos, cargas, coadyuvantes y
aditivos), como los habituales en el sector de la pintura. Las
cantidades se encuentran habitualmente en el intervalo corriente
para el especialista.
El uso según la invención es la fabricación de
pinturas de secado al horno endurecibles físicamente a baja
temperatura, con preferencia en el primer pintado del automóvil, con
especial preferencia para la fabricación de capas aislantes
resistentes al impacto de piedras. Para ello, los agentes de
recubrimiento empleados para el uso según la invención se pueden
aplicar mediante rasqueta, inmersión, aplicación por pulverización,
como pulverización de aire a presión o sin aire, así como mediante
aplicación electrostática, por ejemplo aplicación en campana de
rotación elevada. El grosor de capa de la película seca se puede
encontrar por ejemplo en 15 a 50 \mum. Es ventajoso que el
aglutinante según la invención se seque en primer lugar a baja
temperatura, por ejemplo a 80ºC, con lo que la capa de pintura se
puede pulir. Tras resaltar con una pintura base/pintura transparente
o con una pintura de acabado pigmentada se seca al horno entonces en
un proceso de secado al horno la capa aislante junto con la
pintura transparente o la pintura de acabado. Este paso se realiza
por ejemplo mediante secado al horno en 20 a 25 minutos a 135 hasta
145ºC.
El recubrimiento así obtenido presenta resultados
ópticos y mecánicos comparables con una estructura de pintura en la
que en lugar de la capa aislante acuosa se aplica un aparejo
rellenador acuoso o que contiene disolventes como el empleado
habitualmente, por ejemplo con 25 a 40 \mum de grosor de capa de
la película seca con un proceso de secado al horno propio de, por
ejemplo, 20 a 25 minutos a 135 hasta 165ºC y adicionalmente pintura
base/pintura transparente o incluso pintura de acabado.
Los agentes de recubrimiento usados según la
invención tienen una estabilidad de almacenamiento muy elevada. La
estructura química que habitualmente aparece muy rápidamente en
dispersiones de poliéster acuosas y/o dispersiones
poliéster-poliuretano mediante disociación de
enlaces éster no se observa en las dispersiones
poliésterpoliacrilato según la invención. Al mismo tiempo, las
pinturas preparados a partir de las dispersiones según la invención
presentan una excelente resistencia al impacto de piedras, la cual
para pinturas acuosas sólo se pudo obtener hasta ahora de sistemas
basados en dispersiones de poliéster o poliuretano.
En un tanque de reacción de 15 l con dispositivos
de agitación, refrigeración y calentamiento, así como separador de
agua se añaden ya pesados 4041 g de ácido graso de aceite de
cacahuete, 4350 g de trimetilolpropano, 1131 g de trietilenglicol,
99 g de anhídrido del ácido maleico, 2035 g de anhídrido del ácido
ftálico y 2008 g de ácido adípico. Se pasa nitrógeno a través de la
mezcla de reacción. La mezcla inicial se calienta 4 h a 185ºC. Tras
2 h a 185ºC se calienta entonces durante otras 2 h a 220ºC. A esta
temperatura se hace pasar una fuerte corriente de nitrógeno
(aproximadamente 30 l/h) a través de la mezcla inicial hasta que el
índice de ácido ha disminuido a 9 mg KOH/g. El índice de OH asciende
a 196 mg KOH/g.
En un matraz de 4 bocas de 6 l con termómetro
interno, dispositivo de agitación, embudo de adición, conducción de
gas y refrigerante de reflujo se introducen en atmósfera de
nitrógeno 500 g del poliéster del paso previo del ejemplo 1 y 33,4 g
de butildiglicol (éster monobutílico de dietilenglicol). En el
embudo de adición se prepara una mezcla de monómeros de 75 g de
metacrilato de hidroxietilo, 56 g de acrilato de butilo, 271 g de
metacrilato de metilo y 50 g de estireno. A una temperatura de 145ºC
se dosifica durante 3 h la mitad de la mezcla de monómeros.
Paralelamente a esto se dosifica una disolución de 10 g de
di-t-butilperóxido en 40 g de
butildiglicol. A continuación se añaden 48 g de ácido acrílico al
resto de la mezcla de monómeros y se mezcla. La segunda mezcla de
monómeros así fabricada se dosifica ahora durante 1,5 h.
Paralelamente a esto se dosifica una disolución de 5 g de
di-t-butilperóxido en 20 g de
butildiglicol. A continuación se dosifica aún una disolución de 5 g
de di-t-butilperóxido en 20 g de
butildiglicol para la post-activación.
En un matraz de 4 bocas de 4 l con termómetro
interno, dispositivo de agitación, conducción de gas y refrigerante
de reflujo se homogeneizan a 70ºC en atmósfera de nitrógeno 600 g
del poliésterpoliacrilato del paso previo del ejemplo 2 y 613 g de
Desmodur® BL 3175 (resina de uretano de secado al horno reticulante
basada en hexametilendiisocianato, disuelta al 75% en nafta
disolvente 100). Se añaden 61 g de
N,N-dimetiletanolamina y se agita 30 minutos. A
continuación se añaden 1153 g de agua. El producto es una dispersión
acuosa lechosa con un tamaño de partícula medio de 213 nm
(determinado por espectroscopia de correlación láser), una
viscosidad de 3574 mPa\cdots y una proporción no líquida de
43,2%.
Sobre una placa de vidrio se aplica una película
de dispersión poliésterpoliacrilato autorreticulante con un grosor
de capa de película húmeda de 210 \mum y se seca 10 min a
temperatura ambiente. Entonces se seca de forma forzada otros 30 min
a 80ºC.
Tras enfriar a temperatura ambiente, la película
se seca a presión y se puede pulir bien.
Claims (9)
1. Uso de una dispersión acuosa de
- A)
- un componente poliol de
- 20 a 60% en peso de un componente poliéster AI), caracterizado porque AI) contiene 10 a 60% en peso de unidades que se derivan de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C, así como contiene 0,4 a 5% de unidades que se derivan de uno o varios ácidos mono- o dicarboxílicos a,b-insaturados polimerizados radicalariamente, con 3 a 8 átomos de C o sus anhídridos y
- 40 a 80% de un componente poliacrilato AII)
- así como
- B)
- un componente poliisocianato
- compuesto por uno o varios poliisocianatos alifáticos bloqueados, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70%, referidas al contenido en sólido total de la dispersión,
- para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
2. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1 de
- A)
- un componente poliol
- de 20 a 60% de un componente poliéster AI) con un peso molecular de 500 a 6000, un índice de ácido < 12 mg KOH/g y un índice de OH de 50 a 250 mg KOH/g, caracterizado porque AI) se puede obtener por reacción de
- AI_{1)}
- 10 a 60% de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C
- AI_{2)}
- 0,4 a 5% de un ácido mono- o dicarboxílico a,b-insaturado con 3 a 8 átomos de C o sus anhídri- dos
- AI_{3)}
- 20 a 60% en peso de uno o varios ácidos di-, tri- o tetracarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con 2 a 20 átomos de C o sus anhídridos
- AI_{4)}
- 10 a 60% de uno o varios alcoholes alifáticos con 1 a 4 grupos OH por molécula
- AI_{5)}
- 0 a 10% de un ácido monocarboxílico aromático
- AI_{6)}
- 0 a 10% de otros compuestos reactivos frente a ácidos u OH como por ejemplo epóxidos, isocianatos u oxazolinas con 1 a 4, con preferencia 1,9 a 2,5 grupos funcionales por molécula
- \quad
- así como 40 a 80% en peso de un componente poliacrilato AII) que se puede obtener mediante polimerización radicalaria de una mezcla de
- AII_{1)}
- 20 a 70% de uno o varios ésteres no funcionales de ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C y monoalcoholes alifáticos o cicloalifáticos con 1 a 18 átomos de C.
- AII_{2)}
- 1 a 10% de uno o varios ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C o sus anhídridos
- AII_{3)}
- 0 a 95% de uno o varios monómeros hidroxifuncionales, polimerizables radicalariamente
- AII_{4)}
- 0 a 20% de otros monómeros polimerizables radicalariamente
- en presencia del componente poliéster AI), rigiendo que las indicaciones hechas para AI y AII se refieren al peso y suman 100%
- así como
\newpage
- B)
- un componente poliisocianato
- compuesto por un poliisocianato alifático bloqueado, no hidrofilizado, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70%, referido al contenido en sólido total de la dispersión
para recubrimientos estables frente
a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie
de
automóviles.
3. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1 caracterizado porque el componente
poliisocianato B) es un poliisocianato no hidrofilizado y se
dispersa junto con el componente poliol A) para recubrimientos
estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el
pintado en serie de automóviles.
4. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1, caracterizado porque el componente poliol
A) se compone de 40 a 55% de un componente poliéster AI) con un peso
molecular de 500 a 6000, para recubrimientos estables frente a la
luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de
automóviles.
5. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1, caracterizado porque el componente poliol
A) se compone de 40 a 55% de un componente poliéster AI) con un peso
molecular de 1000 a 3000, para recubrimientos estables frente a la
luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de
automóviles.
6. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1, caracterizado porque el componente
poliéster AI) contiene 30 a 50% de unidades estructurales de uno o
varios ácidos monocarboxílicos alifáticos AI_{1)} con 8 a 30
átomos de C, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos
y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
7. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1, caracterizado porque AI_{1)} es una
mezcla que se compone de 80 a 100% de ácidos monocarboxílicos
alifáticos con 12 a 20 átomos de C y menos de dos enlaces dobles por
molécula, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y
de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
8. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1, caracterizado porque el componente
poliacrilato se polimeriza en dos partes, presentando la primera
parte un índice de ácido de menos de 10 mg KOH/g y la segunda parte
un índice de ácido de más de 20 mg KOH/g, para recubrimientos
estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el
pintado en serie de automóviles.
9. Uso de una dispersión acuosa según la
reivindicación 1 en combinación con una o varias resinas de melamina
dispersables en agua, poliisocianatos hidrofilizados, así como
resinas de poliéster y/o de poliésterpoliuretano, para
recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado
físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
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