ES2235856T3 - Material de revestimiento acuoso y sistema modular para su preparacion. - Google Patents
Material de revestimiento acuoso y sistema modular para su preparacion.Info
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Abstract
Sistema modular para la producción de materiales de revestimiento acuosos, que contiene como mínimo un módulo de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene (A1) una pintura base esencialmente de coloración y/o de efecto decorativo, que contiene (a11) entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua, (a12) entre un 0, 5 y un 70% en peso de como mínimo un pigmento de efecto decorativo y/o como mínimo un pigmento de coloración y (a13) entre un 10 y un 89, 5% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene (a14) como mínimo un reticulante y/o (a15) como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca); siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a11) a (a13) del 100% en cada caso.
Description
Material de revestimiento acuoso y sistema
modular para su preparación.
La presente invención se refiere a un nuevo
sistema modular (sistema de unidades normalizadas, sistema mixto)
para la producción de nuevos materiales de revestimiento acuosos
cuyos tonos de color y efectos ópticos se pueden ajustar con
precisión. La presente invención también se refiere a la utilización
del nuevo sistema modular en el lacado en serie y de reparación de
automóviles y en el lacado de plásticos.
El documento de patente alemán
DE-A-41 10 520 da a conocer un
sistema mixto adecuado para producir materiales de revestimiento
acuosos cuyos tonos de color y efectos ópticos se pueden ajustar con
precisión según convenga. Este sistema mixto conocido contiene
pinturas base de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente
libres de agua y como mínimo una laca mixta acuosa libre de
pigmentos. Gracias a su capacidad de variación, este sistema mixto y
los materiales de revestimiento producidos con él satisfacen en lo
esencial las siempre crecientes exigencias del mercado. Sin embargo,
todavía pueden ser mejorados en cuanto a su poder cubriente.
El documento de patente
EP-A-0 608 773 da a conocer un
sistema modular que presenta un módulo de efecto decorativo que
contiene como mínimo un 20% en peso de agua, y una laca mixta acuosa
libre de pigmentos. Este sistema modular también permite producir
materiales de revestimiento cuyos tonos de color y efectos ópticos
se pueden ajustar con precisión. Una desventaja de este sistema
consiste en que, debido a su elevado contenido en agua, los
pigmentos de efecto metálico basados en aluminio incluidos en el
módulo de efecto decorativo frecuentemente se descomponen generando
hidrógeno. Esto influye negativamente en la estabilidad de
almacenamiento del módulo de efecto decorativo.
El documento de patente
EP-A-0 614 951 da a conocer un
sistema modular que presenta un módulo de coloración con como mínimo
un 20% en peso de agua y una laca mixta acuosa libre de pigmentos.
Sin embargo, este sistema modular sólo permite producir lacas
cubrientes lisas.
En el documento de patente
EP-A-0 471 972 se describe un
sistema modular que contiene un módulo de efecto decorativo
esencialmente libre de agua con pigmentos de efecto metálico, un
módulo de coloración acuoso y un módulo de reología. Como
alternativa, en lugar del módulo de coloración acuoso se puede
utilizar una laca mixta acuosa libre de pigmentos. Una
característica esencial de este sistema modular conocido consiste en
que el color del material de revestimiento producido con él sólo se
puede ajustar a través del módulo de coloración acuoso. Además, los
materiales de revestimiento producidos con ayuda de este sistema
modular todavía pueden ser mejorados en cuanto a su poder
cubriente.
El objetivo de la invención consiste en poner a
disposición un nuevo sistema modular que en conjunto presente una
mayor estabilidad de almacenamiento que los sistemas modulares
conocidos hasta ahora y que permita producir de forma sencilla
materiales de revestimiento cuyos tonos de color y efectos ópticos
se puedan ajustar con precisión si ello es necesario. Además, los
materiales de revestimiento han de producir lacados con un mayor
poder cubriente que los lacados del estado actual de la técnica.
En consecuencia, se ha descubierto el nuevo
sistema modular para la producción de materiales de revestimiento
acuosos que contiene, como mínimo, los siguientes componentes
esenciales:
- (I)
- al menos un módulo de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene
- (A1)
- como mínimo una pintura base esencialmente de coloración y/o de efecto decorativo, que contiene
- (a11)
- un 10-80% en peso de al menos un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a12)
- un 0,5-70% en peso de al menos un pigmento de efecto decorativo y/o de al menos un pigmento de coloración y
- (a13)
- un 10-89,5% en peso de al menos un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a14)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a15)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a11) a (a13) del 100% en cada caso;
- (II)
- como mínimo un módulo de coloración acuoso que contiene
- (A2)
- al menos una pintura base acuosa de coloración que contiene
- (a21)
- un 10-80% en peso de como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua,
- (a22)
- un 1-70% en peso de como mínimo un pigmento de coloración inorgánico o un 1-30% en peso de como mínimo un pigmento de coloración orgánico,
- (a23)
- un 89-20% en peso de agua y
- (a24)
- un 0-20% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a25)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a26)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a21) a (a24) del 100% en cada caso; y
- (III)
- como mínimo un módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos, que contiene
- (B)
- como mínimo una laca mixta libre de pigmentos que contiene
- (b1)
- un 10-80% en peso de al menos un ligante soluble o dispersable en agua y
- (b2)
- un 20-90% en peso de agua, y que en caso dado contiene
- (b3)
- como mínimo un reticulante y/o
- (b4)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (b1) y (b2) del 100% en cada caso; y que también contiene
- (IV)
- como mínimo un módulo de reología libre de pigmentos que contiene
- (C)
- un 50-99,5% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de un medio acuoso que contiene
- (c1)
- un 0,5-50% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de como mínimo un aditivo de control de reología;
con la condición de que en el caso
de los aditivos de laca (a15), (a26) y/o (b4) también se pueda
tratar de como mínimo un aditivo de control de reología
(c1).
En el marco de la presente invención, el concepto
"módulo" designa un producto comercial normalizado listo para
el uso cuyo perfil de propiedades técnicas de utilización está
adaptado exactamente a los perfiles de propiedades de otros módulos
y complementa los mismos, de modo que los módulos se pueden combinar
en conjunto para formar un sistema modular.
En lo sucesivo, el nuevo sistema modular para la
producción de materiales de revestimiento acuosos se denominará
"sistema modular según la invención".
También se ha descubierto un nuevo procedimiento
para la producción de un material de revestimiento acuoso cuyo tono
de color y efecto óptico se pueden ajustar con precisión, en el que
el material de revestimiento acuoso se produce poco antes de su
aplicación mezclando módulos de diferente composición material y
función que han estado almacenados separados entre sí, y en el que
se mezclan entre sí como mínimo
- (I)
- al menos un módulo de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene
- (A1)
- como mínimo una pintura base de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene
- (a11)
- un 10-80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a12)
- un 0,5-70% en peso de como mínimo un pigmento de efecto decorativo y/o de como mínimo un pigmento de coloración y
- (a13)
- un 10-89,5% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a14)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a15)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a11) a (a13) del 100% en cada caso;
- (II)
- al menos un módulo de coloración acuoso que contiene
- (A2)
- como mínimo una pintura base acuosa de coloración que contiene
- (a21)
- un 10-80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a22)
- un 1-77% en peso de como mínimo un pigmento de coloración inorgánico o un 1-30% en peso de como mínimo un pigmento de coloración orgánico,
- (a23)
- un 89-20% en peso de agua y
- (a24)
- un 0-20% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a25)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a26)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a21) a (a24) del 100% en cada caso; y
- (III)
- al menos un módulo de laca mixta libre de pigmentos, que contiene
- (B)
- como mínimo una laca mixta acuosa libre de pigmentos que contiene
- (b1)
- un 10-80% en peso de como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua y
- (b2)
- un 20-90% en peso de agua, y que en caso dado contiene
- (b3)
- como mínimo un reticulante y/o
- (b4)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (b1) y (b2) del 100% en cada caso; y que también contiene
- (IV)
- al menos un módulo de reología libre de pigmentos que contiene
- (C)
- un 50-99,5% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de un medio acuoso que contiene
- (c1)
- un 0,5-50% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de como mínimo un aditivo de control de reología;
con la condición de que en el caso
de los aditivos de laca (a15), (a26) y/o (b4) también se pueda
tratar de al menos un aditivo de control de reología
(c1).
En lo sucesivo, el nuevo procedimiento para la
producción del material de revestimiento según la invención se
denominará "procedimiento según la invención".
En vista del estado actual de la técnica, resulta
sorprendente y no previsible por los especialistas que el objetivo
que sirve de base a la invención se pueda resolver con ayuda del
sistema modular según la invención. En particular resulta
sorprendente que el sistema modular según la invención presente una
estabilidad de almacenamiento que corresponde, o incluso supera, a
la de los sistemas modulares conocidos. También es sorprendente que
el sistema modular según la invención, que por lo demás presenta
propiedades técnicas de utilización iguales o incluso superiores,
produzca materiales de revestimiento con un contenido de pigmentos
significativamente mayor con cuya ayuda se pueden producir lacados
con un poder cubriente muy superior al de los lacados del estado
actual de la técnica. En particular resulta sorprendente que la
estabilidad de almacenamiento de los módulos individuales también
sea superior a la de los módulos conocidos. No en último lugar,
resulta sorprendente la ventaja esencial consistente en que el
módulo de coloración (II) y el módulo de laca mixta acuosa libre de
pigmentos (III) por una parte y el módulo de coloración y/o de
efecto decorativo esencialmente libre de agua (I) por otra sean muy
compatibles entre sí y no planteen ningún problema al mezclarlos.
Además, otra ventaja esencial del sistema modular según la invención
consiste en que, siempre que la práctica así lo exija, se puede
utilizar como el sistema mixto dado a conocer en la solicitud de
patente alemana DE-A-40 10 520.
Por consiguiente, el sistema modular según la
invención contiene como mínimo un módulo de coloración y/o de efecto
decorativo esencialmente libre de agua (I), como mínimo un módulo de
coloración acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta acuosa
libre de pigmentos (III), y también como mínimo un módulo de
reología libre de pigmentos (IV). En el marco de la presente
invención, esto significa que junto al módulo de coloración acuoso
(II) siempre hay como mínimo un módulo esencialmente libre de agua
(I) que desempeña, en parte, la función de coloración.
En consecuencia, la primera variante del sistema
modular según la invención contiene como mínimo un módulo de
coloración esencialmente libre de agua (I), que por lo tanto
desempeña en parte la función de coloración, como mínimo un módulo
de coloración acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta
acuosa libre de pigmentos (III), y también como mínimo un módulo de
reología libre de pigmentos (IV). Esta variante sirve para producir
lacados cubrientes lisos y lacados multicapa de color que están
esencialmente libres de efectos ópticos, tales como efectos
metálicos.
De acuerdo con la invención, en la segunda
variante, que es preferente según la invención, el sistema modular
según la invención contiene como mínimo un módulo de coloración y/o
de efecto decorativo esencialmente libre de agua (I), que por lo
tanto desempeña completamente la función del efecto decorativo y en
parte la función de coloración, como mínimo un módulo de coloración
acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta acuosa libre de
pigmentos (III), y también como mínimo un módulo de reología libre
de pigmentos (IV).
De acuerdo con la invención, en la tercera
variante, que es igualmente preferente según la invención, el
sistema modular según la invención contiene como mínimo un módulo de
efecto decorativo esencialmente libre de agua (I), que por lo tanto
sólo sirve para el efecto decorativo, como mínimo un módulo de
coloración esencialmente libre de agua (I), como mínimo un módulo de
coloración acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta acuosa
libre de pigmentos (III), y también como mínimo un módulo de
reología libre de pigmentos (IV).
El módulo de coloración y/o de efecto decorativo
esencialmente libre de agua (I), el módulo de coloración acuoso (II)
y/o el módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos (III) pueden
contener como mínimo un aditivo de control de reología. De acuerdo
con la invención resulta ventajoso que como mínimo uno de estos
aditivos esté contenido únicamente en el módulo de coloración acuoso
(II) y/o el módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos (III), en
particular únicamente en el módulo de laca mixta acuosa libre de
pigmentos (III).
No obstante, de acuerdo con la invención se
obtienen ventajas especiales adicionales si el aditivo de control de
reología se encuentra adicional o exclusivamente, en particular
exclusivamente, en el módulo de reología libre de pigmentos (IV).
Por consiguiente, de forma especialmente preferente se utilizan
sistemas modulares según la invención que contienen como mínimo un
módulo de reología pigmentado (IV).
El primer componente del sistema modular según la
invención consiste en como mínimo un módulo de coloración y/o de
efecto decorativo esencialmente libre de agua (I).
En el marco de la presente invención, el concepto
"esencialmente libre de agua" significa que los módulos de
coloración y/o de efecto decorativo (I) correspondientes no
contienen nada de agua o sólo contienen una cantidad de agua
resultante del contenido de la misma procedente de los productos de
partida. Preferentemente, estas cantidades son inferiores al 5% en
peso, especialmente inferiores al 3% en peso, de forma totalmente
preferente inferiores al 2% en peso y en particular inferiores al 1%
en peso de agua con respecto a la cantidad total del módulo de
coloración y/o de efecto decorativo correspondiente (I).
Además, el concepto "módulo de coloración y/o
de efecto decorativo" indica que con ayuda de este módulo se
ajusta el tono de color y/o el efecto óptico del material de
revestimiento producido con él. Por consiguiente, el módulo (I) a
utilizar según la invención consiste en un módulo de coloración (I),
un módulo de efecto decorativo (I) o un módulo de coloración y
efecto decorativo (I).
El módulo de coloración (I) a utilizar según la
invención se emplea principalmente para la producción de materiales
de revestimiento según la invención con tonos de color ajustados con
precisión en la producción de lacas cubrientes lisas y lacas base,
preferentemente lacas base. Con ayuda del módulo de efecto
decorativo (I) a utilizar según la invención se ajusta el efecto
óptico de los materiales de revestimiento según la invención. Con
ayuda del módulo de coloración y de efecto decorativo (I) a utilizar
según la invención se puede ajustar con precisión tanto el tono de
color como el efecto óptico de los materiales de revestimiento según
la invención.
El componente esencial del módulo de efecto
decorativo (I) a utilizar según la invención consiste en como mínimo
una pintura base de coloración y/o de efecto decorativo
esencialmente libre de agua (A1). Para ésta se aplica igualmente lo
dicho en relación con el módulo de efecto decorativo (I).
El primer componente esencial de la pintura base
(A1) consiste en como mínimo un ligante diluible o dispersable en
agua (a11).
Como ligantes (a11) entran en consideración
fundamentalmente todos los ligantes utilizados en los sistemas
modulares conocidos descritos en los documentos de patente
DE-A-41 10 520,
EP-A-0 608 773 o
EP-A-0 614 951.
Los ligantes solubles o dispersables en agua
(a11) adecuados son resinas oligoméricas o poliméricas. Los ligantes
(a11) son de secado físico o contienen grupos funcionales que pueden
reaccionar con los reticulantes (a14), (a25) o (b3) descritos más
abajo.
Grupos funcionales adecuados son, por ejemplo,
grupos amino, tio, carbonato, epóxido y/o hidroxilo. Entre éstos,
los grupos hidroxilo son especialmente ventajosos y por ello se
utilizan de forma especialmente preferente según la invención.
Como ejemplos de ligantes (a11) adecuados
preferentes según la invención se mencionan:
poli(met)acrilatos lineales y/o ramificados y/o
formados a modo de bloque, a modo de peine y/o estadísticamente, o
copolímeros de acrilato, poliésteres, alquidas, resinas
aminoplásticas, poliuretanos, poliuretanos acrilados, poliésteres
acrilados, polilactonas, policarbonatos, poliéteres, aductos de
resina epóxido-amina, (met)acrilatodioles,
ésteres polivinílicos parcialmente saponificados o poliureas. Entre
éstos, los copolímeros de acrilato, los poliésteres, los
poliuretanos, los poliéteres y los aductos de resina
epóxido-amina son especialmente ventajosos y por
ello se utilizan de forma especialmente preferente.
Los copolímeros de acrilato, los poliésteres y/o
los poliuretanos (a11), en particular los poliuretanos (a11),
ofrecen ventajas muy especiales en cuanto a la facilidad de
producción, la manipulación y las propiedades especialmente
ventajosas de los materiales de revestimiento según la invención
producidos con ellos, por lo que se utilizan de forma totalmente
preferente según la invención.
Preferentemente, los ligantes (a11) son de por sí
solubles o dispersables en agua.
Los ejemplos de ligantes solubles o dispersables
en agua (a11) adecuados contienen
- (i)
- grupos funcionales que se pueden transformar en cationes mediante agentes de neutralización y/o agentes de cuaternización, y/o grupos catiónicos
- o
- (ii)
- grupos funcionales que se pueden transformar en aniones mediante agentes de neutralización, y/o grupos aniónicos
- y/o
- (iii)
- grupos hidrófilos no iónicos.
Como ejemplos de grupos funcionales (i) adecuados
a utilizar según la invención que se pueden transformar en cationes
mediante agentes de neutralización y/o agentes de cuaternización se
mencionan: grupos amino primarios, secundarios o terciarios, grupos
sulfuro secundarios o grupos fosfina terciarios, en particular
grupos amino terciarios o grupos sulfuro secundarios.
Como ejemplos de grupos catiónicos (i) adecuados
a utilizar según la invención se mencionan: grupos amonio primarios,
secundarios, terciarios o cuaternarios, grupos sulfonio terciarios o
grupos fosfonio cuaternarios, preferentemente grupos amonio
cuaternarios o grupos sulfonio terciarios, pero principalmente
grupos sulfonio terciarios.
Como ejemplos de grupos funcionales (ii)
adecuados a utilizar según la invención que se pueden transformar en
aniones mediante agentes de neutralización se mencionan: grupos
ácido carboxílico, ácido sulfónico o ácido fosfónico, en particular
grupos ácido carboxílico.
Como ejemplos de grupos aniónicos (ii) adecuados
a utilizar según la invención se mencionan: grupos carboxilato,
sulfonato o fosfonato, en particular grupos carboxilato.
Como ejemplos de grupos hidrófilos no iónicos
(iii) adecuados a utilizar según la invención se mencionan los
grupos poliéter, en particular grupos de poli(alquilen
éter).
La elección de los grupos (i) o (ii) se lleva a
cabo de tal modo que no pueda producirse ninguna reacción que
interfiera con los grupos funcionales que pueden reaccionar con los
reticulantes (a14), (a25) o (b3) descritos más abajo. Por
consiguiente, los especialistas pueden hacer la elección de modo
sencillo según sus conocimientos técnicos.
Como ejemplos de agentes de neutralización
adecuados para grupos funcionales transformables en cationes (i) se
mencionan: ácidos inorgánicos y orgánicos, como ácido sulfúrico,
ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido fórmico, ácido acético,
ácido láctico, ácido dimetilolpropiónico o ácido cítrico.
Como ejemplos de agentes de neutralización
adecuados para grupos funcionales transformables en aniones (ii) se
mencionan: amoníaco, sales amónicas, como por ejemplo carbonato de
amonio o bicarbonato de amonio, y también aminas, como por ejemplo
trimetilamina, trietilamina, tributilamina, dimetilanilina,
dietilanilina, trifenilamina, dimetiletanolamina, dietiletanolamina,
metildietanolamina, trietanolamina y similares. La neutralización
puede realizarse en fase orgánica o en fase acuosa. Preferentemente,
como agente de neutralización se utiliza dimetiletanolamina.
En general, la cantidad de agentes de
neutralización se elige de tal modo que se neutralicen de 1 a 100
equivalentes, preferentemente de 50 a 90 equivalentes, de los grupos
funcionales (i) o (ii) del ligante (a11).
Los ligantes (a11) que contienen los grupos
formadores de aniones y/o los aniones (ii), en particular los grupos
ácido carboxílico y/o grupos carboxilato, ofrecen ventajas
extraordinarias en lo que respecta a su facilidad de producción, de
manipulación y las propiedades especialmente ventajosas de los
materiales de revestimiento y sistemas modulares según la invención
producidos con ellos, por lo que se utilizan de forma totalmente
preferente según la invención.
De acuerdo con la invención resulta ventajoso que
los ligantes presenten un peso molecular promedio en número Mn de
750 a 2.000.000, preferentemente de 750 a 1.000.000, de forma
especialmente preferente de 750 a 500.000 y en particular de 750 a
300.000 dalton, una heterogeneidad del peso molecular U de 1,0 a 10,
preferentemente de 1,0 a 8, de forma especialmente preferente de 1,0
a 6 y en particular de 1,0 a 4; cuando se persigue una
estabilización iónica, un índice de acidez de 10 a 150,
preferentemente de 15 a 100, de forma especialmente preferente de 20
a 80 y en particular de 25 a 70 mg de KOH/g y, siempre que contengan
grupos hidroxilo, un índice OH de 10 a 350, preferentemente de 15 a
250 de forma especialmente preferente de 20 a 200 y en particular de
25 a 150 mg de KOH/g.
Dentro del intervalo especialmente ventajoso de
peso molecular promedio en número Mn de 750 a 300.000 dalton arriba
mencionado, es preferible el intervalo de 750 a 30.000 dalton, ya
que los ligantes (a11) de este peso molecular promedio en número Mn
ofrecen ventajas adicionales en relación con las propiedades
técnicas de utilización de las pinturas base (A1) resultantes. Se
pueden lograr otras ventajas si los ligantes (a11) presentan un peso
molecular promedio en número Mn de 850 a 20.000 dalton y en
particular de 950 a 15.000 dalton.
Como ejemplos de ligantes (a11) a utilizar según
la invención con total preferencia se mencionan:
- (a111)
- los copolímeros de acrilato (a11) que contienen grupos ácido carboxílico y/o carboxilato y en caso dado grupos hidroxilo, descritos más abajo,
- (a112)
- las resinas de poliéster (a11) que contienen grupos ácido carboxílico y/o carboxilato y en caso dado grupos hidroxilo, descritas más abajo y/o
- (a113)
- las resinas de poliuretano (a11) que contienen grupos ácido carboxílico y/o carboxilato y en caso dado grupos hidroxilo, descritas más abajo.
En particular se utilizan copolímeros de acrilato
(a111) que se pueden obtener en presencia de como mínimo un
iniciador de polimerización mediante polimerización en fundido,
polimerización en solución en un disolvente orgánico, polimerización
en emulsión o polimerización por precipitación en agua de
- m1)
- un éster de ácido (met)acrílico esencialmente libre de grupos ácido, diferente de (m2), (m3), (m4), (m5) y (m6) y copolimerizable con (m2), (m3), (m4), (m5) y (m6), o una mezcla de monómeros de este tipo,
- m2)
- un monómero etilénicamente insaturado, copolimerizable con (m1), (m3), (m4), (m5) y (m6) y diferente de (m5), que porta como mínimo un grupo hidroxilo por molécula y está esencialmente libre de grupos ácido, o una mezcla de monómeros de este tipo,
- m3)
- un monómero etilénicamente insaturado, copolimerizable con (m1), (m2), (m4), (m5) y (m6), que porta por molécula como mínimo un grupo ácido que se puede transformar en el grupo anión ácido correspondiente, o una mezcla de monómeros de este tipo, y
- m4)
- dado el caso, uno o varios ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición alfa de 5 a 18 átomos de carbono por molécula y/o
- m5)
- dado el caso como mínimo un producto de reacción de ácido acrílico y/o metacrílico con el glicidil éster de un ácido monocarboxílico ramificado en posición alfa y de 5 a 18 átomos de C por molécula o, en lugar del producto de reacción, una cantidad equivalente de ácido acrílico y/o metacrílico, que en ese caso se somete a reacción durante o después de la reacción de polimerización con el glicidil éster de un ácido monocarboxílico ramificado en posición alfa de 5 a 18 átomos de C por molécula,
- m6)
- dado el caso un monómero etilénicamente insaturado esencialmente libre de grupos ácido, copolimerizable con (m1), (m2), (m3), (m4) y (m5) y diferente de (m1), (m2), (m4) y (m5), o una mezcla de monómeros de este tipo,
seleccionándose el tipo y la
cantidad de (m1), (m2), (m3), (m4), (m5) y (m6) de modo que la
resina de poliacrilato (b11) presente el índice OH, el índice de
acidez y el peso molecular
deseados.
Para producir los copolímeros de acrilato (a111),
como monómero (m1) se puede utilizar cualquier alquil o cicloalquil
éster de ácido (met)acrílico copolimerizable con (m2), (m3),
(m4), (m5) y (m6) de hasta 20 átomos de carbono en la parte alquilo,
principalmente acrilato o metacrilato de metilo, etilo, propilo,
n-butilo, sec-butilo,
terc-butilo, hexilo, etilhexilo, estearilo y
laurilo; ésteres de ácido (met)acrílico cicloalifáticos,
principalmente (met)acrilato de ciclohexilo, de isobornilo,
de didiclopentadienilo, de
octahidro-4,7-metano-1H-inden-metanol
o de terc-butilciclohexilo; oxaalquil u
oxacicloalquil ésteres de ácido (met)acrílico como
(met)acrilato de etiltriglicol y (met)acrilato de
metoxioligoglicol, preferentemente con un peso molecular Mn de 550;
u otros derivados de ácido (met)acrílico etoxilados y/o
propoxilados libres de grupos hidroxilo. Éstos pueden contener
cantidades menores de alquil o cicloalquil ésteres de ácido
(met)acrílico de funcionalidad superior, como
di(met)acrilato de etilenglicol, de propilenglicol, de
dietilenglicol, de dipropilenglicol, de butilenglicol, de
1,5-pentanodiol, de 1,6-hexanodiol,
de
octahidro-4,7-metano-1H-inden-dimetanol
o de 1,2-, 1,3- o 1,4-ciclohexanodiol;
di(met)acrilato o tri(met)acrilato de
trimetilolpropano; o di(met)acrilato,
tri(met)acrilato o tetra(met)acrilato de
pentaeritrita. En el marco de la presente invención, por el concepto
"cantidades menores" de monómeros de funcionalidad superior se
han de entender aquellas cantidades que no conducen a una
reticulación o gelificación de las resinas de poliacrilato.
Como componente (m2) se pueden emplear monómeros
etilénicamente insaturados copolimerizables con (m1), (m2), (m3),
(m4), (m5) y (m6) y diferentes de (m5), que porten como mínimo un
grupo hidroxilo por molécula y estén esencialmente libres de grupos
ácido, tales como hidroxialquil ésteres de ácido acrílico,
metacrílico u otro ácido carboxílico
alfa,beta-etilénicamente insaturado, derivados
alquilenglicol esterificados con el ácido, o se pueden obtener
mediante reacción del ácido con un óxido de alquileno;
principalmente hidroxialquil ésteres de ácido acrílico, metacrílico,
etacrílico, crotónico, maleico, fumárico o itacónico en los que el
grupo hidroxialquilo contiene hasta 20 átomos de carbono, tales como
acrilato, metacrilato, etacrilato, crotonato, maleinato, fumarato o
itaconato de 2-hidroxietilo,
2-hidroxipropilo, 3-hidroxipropilo,
3-hidroxibutilo o 4-hidroxibutilo;
monoacrilato, monometacrilato, monoetacrilato, monocrotonato,
monomaleinato, monofumarato o monoitaconato de
1,4-bis(hidroximetil)ciclohexano,
octahidro-4,7-metano-1H-inden-dimetanol
o metilpropanodiol; o productos de reacción de ésteres cíclicos, por
ejemplo épsilon-caprolactona, y estos ésteres
hidroxialquílicos; o alcoholes olefínicamente insaturados como
alcohol alílico o polioles como mono o dialil éter de
trimetilolpropano o mono di o trialil éter de pentaeritrita. En
cuanto a estos monómeros (m2) de funcionalidad superior es
igualmente aplicable lo indicado para los monómeros (a1) de
funcionalidad superior. La proporción de monoalil éter de
trimetilolpropano oscila habitualmente entre un 2 y un 10% en peso
con respecto al peso total de los monómeros (m1) a (m6) empleados
para la preparación de la resina de poliacrilato. Sin embargo,
también es posible añadir entre un 2 y un 10% en peso, con respecto
al peso total de los monómeros empleados para la preparación de la
resina de poliacrilato, de monoalil éter de trimetilolpropano a la
resina de poliacrilato acabada. Los polioles olefínicamente
insaturados, especialmente el monoalil éter de trimetilolpropano, se
pueden emplear como únicos monómeros que contienen grupos hidroxilo,
pero especialmente se emplean proporcionadamente en combinación con
otros de los monómeros que contienen grupos hidroxilo ya
mencionados.
Como componente (m3) se puede emplear cualquier
monómero etilénicamente insaturado que porte como mínimo un grupo
ácido por molécula, preferentemente un grupo carboxilo, y que sea
copolimerizable con (m1), (m2), (m4), (m5) y (m6), o una mezcla de
monómeros de este tipo. Como componente (m3) se emplean de forma
especialmente preferente ácido acrílico y/o metacrílico. Sin
embargo, también se pueden emplear otros ácidos carboxílicos
etilénicamente insaturados de hasta 6 átomos de C en su molécula.
Como ejemplos de este tipo de ácidos se mencionan los ácidos
etacrílico, crotónico, maleico, fumárico e itacónico. También se
pueden utilizar como componente (m3) ácidos sulfónicos o fosfónicos
etilénicamente insaturados, o sus ésteres parciales. Como componente
(m3) también entran en consideración maleatos de
mono(met)acriloiloxietilo, succinatos de
mono(met)acriloiloxietilo y ftalatos de
mono(met)acriloiloxietilo.
Como componente (m4) se emplean uno o varios
vinil ésteres de ácidos monocarboxílicos ramificados en posición
alfa y de 5 a 18 átomos de C en su molécula. Los ácidos
monocarboxílicos ramificados se pueden obtener por reacción de ácido
fórmico o monóxido de carbono y agua con olefinas en presencia de un
catalizador líquido muy ácido; las olefinas pueden ser productos de
craqueo de hidrocarburos parafínicos, como fracciones de aceite
mineral, y pueden contener olefinas acíclicas y/o cicloalifáticas
tanto ramificadas como lineales. En la reacción de estas olefinas
con ácido fórmico o con monóxido de carbono y agua se forma una
mezcla de ácidos carboxílicos en los que los grupos carboxilo están
situados principalmente en un átomo de carbono cuaternario. Otras
sustancias de partida olefínicas son, por ejemplo, trímero de
propileno, tetrámero de propileno y diisobutileno. No obstante, los
vinil ésteres también se pueden preparar de forma conocida en sí a
partir de los ácidos, por ejemplo haciendo reaccionar el ácido con
acetileno. De forma especialmente preferente se emplean -debido a su
buena disponibilidad- vinil ésteres de ácidos monocarboxílicos
alifáticos saturados de 9 a 11 átomos de C ramificados en el átomo
de C alfa.
Como componente (m5) se utiliza el producto de
reacción de ácido acrílico y/o metacrílico con el glicidil éster de
un ácido monocarboxílico ramificado en posición alfa y de 5 a 18
átomos de C por molécula. Se pueden obtener glicidil ésteres de
ácidos monocarboxílicos muy ramificados bajo el nombre comercial
"Cardura". La reacción del ácido acrílico o metacrílico con el
glicidil éster de un ácido carboxílico con un átomo de carbono alfa
terciario puede tener lugar antes, durante o después de la reacción
de polimerización. Como componente (m5) se emplea preferentemente el
producto de reacción de ácido acrílico y/o metacrílico con el
glicidil éster del ácido Versatic. Este glicidil éster se puede
obtener en el mercado bajo el nombre "Cardura E10".
Como monómeros (m6) se pueden emplear todos los
monómeros etilénicamente insaturados esencialmente libres de grupos
ácido, copolimerizables con (m1), (m2), (m3), (m4) y (m5) y
diferentes de (m1), (m2), (m3) y (m4), o mezclas de monómeros de
este tipo. Como componente (m6) entran en consideración:
- -
- olefinas, como etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, ciclohexeno, ciclopenteno, norboneno, butadieno, isopreno, ciclopentadieno y/o diciclopentadieno;
- -
- amidas de ácido (met)acrílico, como (met)acrilamida, N-metil(met)acrilamida, N,N-dimetil(met)acrilamida, N-etil(met)acrilamida, N,N-dietil(met)acrilamida, N-propil(met)acrilamida, N,N-dipropil(met)acrilamida, N-butil(met)acrilamida, N,N-dibutil(met)acrilamida, N-ciclohexil(met)acrilamida y/o N,N-ciclohexilmetil(met)acrilamida;
- -
- monómeros que contienen grupos epóxido, como glicidil ésteres de los ácidos acrílico, metacrílico, etacrílico, crotónico, maleico, fumárico y/o itacónico;
- -
- hidrocarburos vinilaromáticos, como estireno, alfa-alquilestirenos, principalmente alfa-metilestireno y/o viniltolueno;
- -
- nitrilos como acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo;
- -
- compuestos vinílicos, como cloruro de vinilo, fluoruro de vinilo, dicloruro de vinilideno, difluoruro de vinilideno; N-vinilpirrolidona; vinil éteres, como etil vinil éter, n-propil vinil éter, isopropil vinil éter, n-butil vinil éter, isobutil vinil éter y/o ciclohexil vinil éter; vinil ésteres, como acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, pivalato de vinilo y/o 2-metil-2-etilheptanoato de vinilo; y/o
- -
- macromonómeros de polisiloxano que presentan un peso molecular promedio en número Mn de 1.000 a 40.000, preferentemente de 2.000 a 20.000, de forma especialmente preferente de 2.500 a 10.000 y en particular de 3.000 a 7.000 y, por término medio, entre 0,5 y 2,5, preferentemente entre 0,5 y 1,5, enlaces dobles etilénicamente insaturados por molécula, tal como se describen en los documentos DE-A 38 07 571, páginas 5 a 7, DE-A 37 06 095, columnas 3 a 7, EP-B-0 358 153, páginas 3 a 6, US-A 4,754,014, columnas 5 a 9, DE-A 44 21 823 o en la solicitud de patente internacional WO 92/22615, desde la página 12, renglón 18, hasta la página 18, renglón 10; o monómeros vinílicos que contienen acriloxisilano que se pueden preparar mediante la reacción de silanos hidroxi funcionales con epiclorohidrina y reacción subsiguiente del producto de reacción con ácido metacrílico y/o con hidroxialquil ésteres de ácido (met)acrílico.
Preferentemente se utilizan hidrocarburos
vinilaromáticos (m6).
El tipo y la cantidad de monómeros (m1) a (m6) se
seleccionan de tal modo que el copolímero de acrilato (a111) sólido
particulado fino presente el índice OH, el índice de acidez y la
temperatura de transición vítrea deseados.
La preparación de los copolímeros de acrilato
(a111) a utilizar según la invención no presenta ninguna
particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene lugar de
acuerdo con procedimientos habituales y conocidos de
copolimerización en fundido, en solución o emulsión o mediante
polimerización por suspensión o precipitación.
Para la preparación de los copolímeros de
acrilato (a111) utilizados preferentemente según la invención se
utilizan ventajosamente iniciadores de polimerización.
Como ejemplos de iniciadores de polimerización
adecuados se mencionan iniciadores formadores de radicales libres,
como por ejemplo hexanoato de terc-butilperoxietilo,
peróxido de benzoílo, peróxido de
di-terc-amilo,
azo-bisisobutironitrilo y perbenzoato de
terc-butilo. Los iniciadores se utilizan
preferentemente en una cantidad entre un 1 y un 25% en peso,
especialmente entre un 2 y un 10% en peso, con respecto al peso
total de los monómeros.
La polimerización se lleva a cabo
convenientemente a una temperatura de 80 a 200ºC, preferentemente de
110 a 180ºC.
El copolímero de acrilato (a111) se prepara
preferentemente mediante un procedimiento en dos etapas, ya que de
este modo los materiales de revestimiento según la invención
resultantes presentan mejores propiedades de procesamiento. Por lo
tanto, preferentemente se emplean copolímeros de acrilato (b11) que
se obtienen:
- 1.
- polimerizando una mezcla de los monómeros (m1), (m2), (m4), (m5) y (m6) o una mezcla de parte de los monómeros (m1), (m2), (m4), (m5) y (m6) en un disolvente orgánico,
- 2.
- después de añadir como mínimo un 60% en peso de la mezcla compuesta por los monómeros (m1), (m2), (m4), (m5) y en caso dado (m6), añadiendo (m3), y el resto si existe, de los monómeros (m1), (m2), (m4), (m5) y (m6) y continuando con la polimerización y,
- 3.
- una vez concluida la polimerización, neutralizando en caso dado, como mínimo parcialmente, la resina de poliacrilato obtenida; es decir, transformando los grupos ácido en grupos aniónicos de ácido correspondientes.
No obstante, también es posible cargar en el
recipiente en primer lugar los monómeros (m4) y/o (m5) junto con al
menos una parte del disolvente y añadir de forma dosificada el resto
de los monómeros. También se puede cargar en el recipiente sólo una
parte de los monómeros (m4) y/o (m5) junto con al menos una parte
del disolvente y añadir el resto de estos monómeros como se describe
más arriba. Preferentemente se carga en primer lugar, por ejemplo,
como mínimo un 20% en peso del disolvente y aproximadamente un 10%
en peso de los monómeros (m4) y (m5), y en caso dado también parte
de los monómeros (m1) y (m6).
También es preferente la preparación de los
copolímeros de acrilato (a111) empleados según la invención mediante
un procedimiento de dos etapas, en el que la primera etapa dura
entre 1 y 8 horas, preferentemente entre 1,5 y 4 horas, y adicionar
la mezcla de (m3), y el resto si existe de los componentes (m1),
(m2), (m4), (m5) y (m6) se realiza en un plazo de 20 a 120 minutos,
preferentemente en un plazo de 30 a 90 minutos. Una vez finalizada
la adición de la mezcla de (m3) y del resto si existe de los
componentes (m1), (m2), (m4), (m5) y (m6) se continúa polimerizando
hasta que hayan reaccionado en lo esencial por completo todos los
monómeros empleados. La segunda etapa puede tener lugar
inmediatamente después de la primera, pero también puede empezar una
vez transcurrido un tiempo determinado, por ejemplo entre 10 minutos
y 10 horas después.
La cantidad y la velocidad de adición del
iniciador se eligen preferentemente de modo que se obtenga una
resina de poliacrilato (a111) con el peso molecular promedio en
número Mn deseado. Es preferible comenzar con la adición del
iniciador un tiempo antes de la adición de monómeros, en general
aproximadamente 15 minutos. También es preferente un procedimiento
en el que la adición de iniciador comienza al mismo tiempo que la
adición de monómeros y finaliza aproximadamente media hora después
de haber concluido la adición de monómeros. El iniciador se añade,
preferentemente, en una cantidad constante por unidad de tiempo. Una
vez finalizada la adición del iniciador, la mezcla de reacción se
mantiene a la temperatura de polimerización hasta que hayan
reaccionado en lo esencial por completo todos los monómeros
empleados (por lo general 1,5 horas). "Haber reaccionado en lo
esencial por completo" quiere decir que preferentemente ha
reaccionado el 100% en peso de los monómeros empleados, pero que
también es posible que quede sin reaccionar una pequeña cantidad de
monómeros residual de como máximo hasta aproximadamente un 0,5% en
peso con respecto al peso de la mezcla de reacción.
Preferentemente, para preparar los copolímeros de
acrilato (a111), los monómeros se polimerizan con un contenido en
sólidos de polimerización no demasiado alto, preferentemente con un
contenido en sólidos de polimerización de entre un 80 y un 50% en
peso con respecto a los comonómeros, y a continuación los
disolventes se separan parcialmente por destilación, de modo que las
soluciones de copolímero de acrilato (a111) formadas presenten un
contenido en sólidos preferente de entre un 100 y un 60% en
peso.
En la preparación de los copolímeros de acrilato
(a111) a utilizar según la invención se emplean los métodos
habituales y conocidos en el campo de los plásticos de
copolimerización continua o discontinua, a presión normal o
sobrepresión, en recipientes de agitación, autoclaves, reactores
tubulares o reactores de Taylor.
En los documentos de patente
DE-A-197 09 465,
DE-C-197 09 476,
DE-A-28 48 906,
DE-A-195 24 182,
EP-A-0 554 783, WO 95/27742,
DE-A-38 41 540 o WO 82/02387 se
describen ejemplos de procedimientos de (co)polimerización
adecuados para la preparación de los copolímeros de acrilato
(a111).
En particular son preferentes los reactores de
Taylor para la copolimerización en fundido, en solución o en
emulsión.
Los reactores de Taylor, que sirven para
transformar sustancias bajo las condiciones de la corriente de
Taylor, son bien conocidos. Consisten esencialmente en dos cilindros
coaxiales dispuestos concéntricamente, de los cuales el exterior es
estacionario y el interior giratorio. El espacio de reacción es el
volumen formado por la separación entre los cilindros. A medida que
aumenta la velocidad angular \omega_{i} del cilindro interior se
produce una serie de formas de corriente diferentes caracterizadas
por un número característico adimensional: el llamado número de
Taylor Ta. Además de la velocidad angular del agitador, el número de
Taylor depende también de la viscosidad cinemática v del fluido en
el espacio de separación y de parámetros geométricos, el radio
exterior del cilindro interior r_{i}, el radio interior del
cilindro exterior r_{a} y la anchura del espacio de separación d,
la diferencia de los dos radios, según la siguiente fórmula:
(I)Ta = \omega
_{i} \ r_{i} \ d \ v^{-1} \
(d/r_{i})^{1/2}
en la que d = r_{a} -
r_{i}.
Con una velocidad angular baja se forma la
corriente Couette laminar, una corriente tangencial simple. Si
aumenta la velocidad de rotación del cilindro interior por encima de
un valor crítico aparecen vórtices de rotación alternativamente
opuesta (contrarrotación) con ejes a lo largo de la dirección
circunferencial. Estos llamados vórtices de Taylor presentan
simetría de rotación y tienen un diámetro aproximadamente igual a la
anchura del espacio de separación. Dos vórtices adyacentes
configuran un par de vórtices o una célula de vórtices.
Este comportamiento se debe a que, con la
rotación del cilindro interior estando el cilindro exterior quieto,
las partículas de fluido cercanas al cilindro interior están
expuestas a una fuerza centrífuga mayor que las partículas más
alejadas del mismo. Esta diferencia de fuerzas centrífugas activas
impulsa las partículas de fluido desde el cilindro interior hacia el
exterior. La fuerza de viscosidad actúa en contra de la fuerza
centrífuga, dado que en el movimiento de las partículas de fluido se
ha de superar el rozamiento. Cuando aumenta la velocidad de rotación
también aumenta la fuerza centrífuga. Los vórtices de Taylor se
forman cuando la fuerza centrífuga es mayor que la fuerza de
viscosidad estabilizadora.
En el caso de una corriente de Taylor con una
corriente axial baja, cada par de vórtices se desplaza por el
espacio de separación, con lo que sólo se produce una transferencia
de masa reducida entre pares de vórtices adyacentes. Dentro de estos
pares de vórtices la mezcla es muy alta. En cambio, la mezcla axial
a través de los límites de pares es muy baja. Por consiguiente, un
par de vórtices se puede considerar como un recipiente de agitación
bien mezclado. Por lo tanto, el sistema de corriente se comporta
como un tubo de corriente ideal, en el que los pares de vórtices se
desplazan como recipientes de agitación ideales por el espacio de
separación con un tiempo de permanencia constante.
De acuerdo con la invención son ventajosos los
reactores de Taylor con una pared de reactor exterior y un rotor
dispuesto de forma concéntrica o excéntrica dentro de ella, un suelo
de reactor y una tapa de reactor, que definen conjuntamente el
volumen de reactor en forma de espacio anular, como mínimo un
dispositivo para dosificar eductos y también un dispositivo para la
descarga del producto, estando configurados geométricamente la pared
de reactor y/o el rotor de tal modo que se cumplan las condiciones
para la corriente de Taylor en el volumen de reactor, en lo
esencial, a lo largo de todo el reactor, es decir, que el espacio
anular se extienda en la dirección de la corriente.
Los documentos de patente
DE-A-29 26 584,
DE-A-38 32 142 o
EP-A-0 301 300 dan a conocer
ejemplos de resinas de poliéster (a112) adecuadas. Éstas se pueden
obtener mediante la reacción de:
- p1)
- ácidos policarboxílicos, dado el caso sulfonados, o sus derivados aptos para esterificación, dado el caso junto con ácidos monocarboxílicos,
- p2)
- polioles, dado el caso junto con monooles,
- p3)
- en caso dado otros componentes modificadores, y
- p4)
- en caso dado un componente reactivo con el producto de reacción de (p1), (p2) y dado el caso (p3).
Como ejemplos de ácidos policarboxílicos a
utilizar como componente (p1) se mencionan ácidos policarboxílicos
aromáticos, alifáticos y cicloalifáticos. Preferentemente, como
componente (p1) se utilizan ácidos policarboxílicos aromáticos y/o
alifáticos.
Como ejemplos de ácidos policarboxílicos
adecuados se mencionan: ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido
tereftálico, monosulfonato del ácido ftálico, monosulfonato del
ácido isoftálico o monosulfonato del ácido tereftálico, ácidos
haloftálicos, como ácido tetracloroftálico o ácido
tetrabromoftálico, ácido adípico, ácido glutárico, ácido acelaico,
ácido sebácico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido trimelítico,
ácido piromelítico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico,
ácido 1,2-ciclohexanodioico, ácido
1,3-ciclohexanodioico, ácido
1,4-ciclohexanodioico, ácido
4-metilhexahidroftálico, ácido
endometilentetrahidroftálico, ácido triciclodecanodioico, ácido
endoetilenhexahidroftálico, ácido canfórico, ácido
ciclohexanotetraoico o ácido ciclobutanotetraoico. Los ácidos
policarboxílicos cicloalifáticos se pueden utilizar tanto en su
forma "cis" como en su forma "trans", o como mezcla de
ambas formas. También son adecuados los derivados aptos para
esterificación de los ácidos policarboxílicos arriba mencionados,
como por ejemplo sus ésteres monovalentes o polivalentes con
alcoholes alifáticos de 1 a 4 átomos de C o con hidroxialcoholes de
1 a 4 átomos de C. Además, se pueden emplear los anhídridos de los
ácidos arriba mencionados, siempre que existan.
En caso dado, junto con los ácidos
policarboxílicos también se pueden utilizar ácidos monocarboxílicos,
por ejemplo ácido benzoico, ácido
terc-butilbenzoico, ácido láurico, ácido
isononanoico y ácidos grasos de aceites naturales. Preferentemente,
como ácido monocarboxílico se utiliza ácido isononanoico.
Como componentes alcohólicos (p2) adecuados para
la producción del poliéster (A2) se mencionan: alcoholes
polivalentes como etilenglicol, propanodioles, butanodioles,
hexanodioles, neopentil éster de ácido hidroxipivalínico,
neopentilglicol, dietilenglicol, ciclohexanodiol,
ciclohexanodimetanol, trimetilpentanodiol, etilbutilpropanodiol,
ditrimetilolpropano, trimetiloletano, trimetilolpropano, glicerina,
pentaeritrita, dipentaeritrita, isocianato de trishidroxietilo,
polietilenglicol, polipropilenglicol, en caso dado junto con
alcoholes monovalentes, como por ejemplo butanol, octanol, alcohol
láurico, ciclohexanol, terc-butilciclohexanol,
fenoles etoxilados o propoxilados.
Los compuestos adecuados como componente (p3)
para producir los poliésteres (a112) son principalmente compuestos
que presentan un grupo reactivo frente a los grupos funcionales del
poliéster, excepto los compuestos mencionados como componente (p4).
Como componentes modificadores (p3) se utilizan preferentemente
poliisocianatos y/o compuestos diepóxido, dado el caso también
monoisocianatos y/o compuestos monoepóxido. Por ejemplo, en el
documento DE-A-40 20 204, página 4,
renglones 4 a 9, se describen componentes (p3) adecuados.
Los compuestos adecuados como componente (p4)
para producir las resinas de poliéster (a112) son compuestos que,
además de un grupo reactivo frente a los grupos funcionales del
poliéster (b12), también presentan un grupo amino terciario, por
ejemplo monoisocianatos con al menos un grupo amino terciario o
compuestos mercapto con al menos un grupo amino terciario. Para más
detalles, véase el documento DE-A-40
24 204, página 4, renglones 10 a 49.
La producción de las resinas de poliéster (a112)
se realiza según los métodos de esterificación conocidos, tal como
se describe por ejemplo en el documento
DE-A-40 24 204, página 4, renglones
50 a 65. La reacción tiene lugar habitualmente a temperaturas entre
180 y 280ºC, en caso dado en presencia de un catalizador de
esterificación adecuado, como por ejemplo octoato de litio, óxido de
dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño o ácido
para-toluensulfónico.
Habitualmente, la producción de las resinas de
poliéster (a112) se lleva a cabo en presencia de pequeñas cantidades
de un disolvente adecuado como agente de arrastre. Como agentes de
arrastre se utilizan, por ejemplo, hidrocarburos aromáticos,
principalmente xileno, e hidrocarburos (ciclo)alifáticos, por
ejemplo ciclohexano o metilciclohexano.
De forma especialmente preferente se utilizan
resinas de poliéster (a112) producidas mediante un procedimiento en
dos etapas, en el que en primer lugar se prepara un poliéster que
contiene grupos hidroxilo con un índice OH de 100 a 300 mg KOH/g, un
índice de acidez inferior a 10 mg KOH/g y un peso molecular promedio
en número Mn de 500 a 2.000 dalton, que después, en una segunda
etapa, reacciona con anhídridos de ácidos carboxílicos para obtener
la resina de poliéster (a112) deseada. La cantidad de anhídridos de
ácidos carboxílicos se elige de tal modo que la resina de poliéster
(a112) obtenida presente el índice de acidez deseado. Para esta
reacción son adecuados todos los anhídridos de ácido utilizados
habitualmente, como por ejemplo anhídrido hexahidroftálico,
anhídrido trimelítico, anhídrido piromelítico, anhídrido ftálico,
anhídrido canfórico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido
succínico y mezclas de éstos y/u otros anhídridos, y principalmente
anhídridos de ácidos policarboxílicos aromáticos, como anhídrido
trimelítico.
En caso dado, el copolímero de acrilato (a111)
también se puede preparar, al menos parcialmente, en presencia de la
resina de poliéster (a112). En este caso, ventajosamente como mínimo
un 20% en peso y de forma especialmente ventajosa entre un 40 y un
80% en peso del copolímero de acrilato (a111) se prepara en
presencia de la resina de poliéster (a112). La cantidad restante
restante del copolímero de acrilato (a111), si es el caso, se añade
a continuación al módulo (I). En este contexto, dicha resina ya
polimerizada puede presentar la misma composición de monómeros que
el copolímero de acrilato (a111) formado en presencia de la resina
del poliéster (a112). No obstante, también se puede añadir un
copolímero de acrilato que contiene grupos hidroxilo (a111) con una
composición de monómeros diferente. También es posible añadir una
mezcla de diferentes copolímeros de acrilato (a111) y/o resinas de
poliéster (a112), presentando una resina, si es el caso, la misma
composición de monómeros que el copolímero de acrilato (a111)
formado en presencia de la resina de poliéster (a112).
Por ejemplo, en los siguientes documentos se
describen resinas de poliuretano (a113) que contienen grupos ácido,
y en caso dado grupos hidroxilo, adecuadas a utilizar según la
invención: EP-A-0 089 497,
EP-A-0 158 099,
EP-A-195 931,
EP-A-0 354 261,
EP-A-0 422 357,
EP-A-0 424 705,
EP-A-355 433,
DE-A-35 45 618,
DE-A-38 13 866,
DE-A-32 10 051,
DE-A-26 24 442,
DE-A-37 39 332,
DE-A-36 28 124,
DE-A-29 26 584,
DE-A-33 21 180,
DE-A-38 13 866,
DE-A-40 05 961,
US-A-4,719,132,
US-A-4,558,090 Y
US-A 4,489,135.
Principalmente se utilizan resinas de poliuretano
(a113) que se pueden preparar mediante reacción de prepolímeros que
contienen grupos isocianato con compuestos reactivos frente a grupos
isocianato.
La preparación de prepolímeros que contienen
grupos isocianato puede realizarse mediante reacción de polioles con
un índice de hidroxilo de 10 a 1.800, preferentemente de 50 a 1.200
mg KOH/g, con un exceso de poliisocianatos a temperaturas de hasta
150ºC, preferentemente de 50 a 130ºC, en disolventes orgánicos que
no reaccionen con isocianatos. La relación de equivalentes entre los
grupos NCO y OH oscila entre 2,0:1,0 y >1,0:1,0, preferentemente
entre 1,4:1 y 1,1:1.
Los polioles utilizados para preparar el polímero
pueden ser de bajo y/o de alto peso molecular y contener grupos
aniónicos o grupos aptos para la formación de aniones poco
reactivos. También se pueden utilizar conjuntamente polioles de bajo
peso molecular con un peso molecular de 60 a 400 dalton para la
preparación de los prepolímeros que contienen grupos isocianato. En
este contexto, se utilizan cantidades de hasta un 30% en peso de los
componentes totales de poliol, de forma preferente aproximadamente
entre un 2 y un 20% en peso.
Para obtener un prepolímero de NCO de alta
flexibilidad se debería añadir una alta proporción de un poliol
preponderantemente lineal con un índice de OH preferente entre 30 y
150 mg KOH/g. Hasta un 97% en peso del poliol total puede consistir
en poliésteres y/o poliéteres saturados e insaturados con un peso
molecular promedio en número Mn de 400 a 5.000 dalton. Los
poliéterdioles elegidos no deben incorporar cantidades excesivas de
grupos éter, ya que de lo contrario los polímeros formados se
hinchan en agua. Los poliésterdioles se producen mediante
esterificación de ácidos dicarboxílicos orgánicos, o sus anhídridos,
con dioles orgánicos o se derivan de un ácido hidroxicarboxílico o
de una lactona. Para preparar poliésterpolioles ramificados se
pueden utilizar en pequeñas cantidades polioles o ácidos
policarboxílicos de valencia mayor.
Preferentemente, el componente alcohólico
utilizado para la preparación de las resinas de poliuretano (a113)
consiste al menos en una proporción determinada de:
- u_{1})
- como mínimo un diol de fórmula 1
- en la que R_{1} y R_{2} son, en cada caso, grupos alquilo de 1 a 18 átomos de C, arilo o grupos cicloalifáticos, iguales o diferentes, con la condición de que R_{1} y/o R_{2} no sean metilo, y/o
- u_{2})
- como mínimo un diol de fórmula 2
(2),R_{3} ---
\melm{\delm{\para}{OH}}{C}{\uelm{\para}{R _{4} }}--- (R_{5})_{n} ---
\melm{\delm{\para}{OH}}{C}{\uelm{\para}{R _{6} }}--- R_{7}
- en la que R_{3}, R_{4}, R_{6} y R_{7} son, en cada caso, grupos alquilo de 1 a 6 átomos de C, cicloalquilo o arilo, iguales o diferentes; R_{5} es un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de C, arilo o alquilo insaturado de 1 a 6 átomos de C, y n es 0 ó 1
Como dioles (u_{1}) son adecuados todos los
propanodioles de fórmula 1 en los que R_{1} o R_{2}, o R_{1} y
R_{2}, no son metilo, por ejemplo
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
2-butil-2-metil-1,3-propanodiol,
2-fenil-2-metil-1,3-propanodiol,
2-propil-2-etil-1,3-propanodiol,
2-di-terc-butil-1,3-propanodiol,
2-butil-2-propil-1,3-propanodiol,
1-dihidroximetil-biciclo[2.2.1]heptano,
2,2-dietil-1,3-propanodiol,
2,2-dipropil-1,3-propanodiol
o
2-ciclohexil-2-metil-1,3-propanodiol.
Como dioles (u_{2}) de fórmula general 2 se
pueden utilizar, por ejemplo,
2,5-dimetil-2,5-hexanodiol,
2,5-dietil-2,5-hexanodiol,
2-etil-5-metil-2,5-hexanodiol,
2,4-dimetil-2,4-pentanodiol,
2,3-dimetil-2,3-butanodiol,
1,4-(2'-hidroxipropil)benceno y
1,3-(2'-hidroxipropil)benceno.
Preferentemente, como dioles (u_{1}) se
utilizan
2-propil-2-etil-1,3-propanodiol,
2,2-dietil-1,3-propanodiol,
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol
y
2-fenil-2-etil-1,3-propanodiol,
y como componente (u_{2}) se utilizan
2,3-dimetil-2,3-butanodiol
y
2,5-dimetil-2,5-hexanodiol.
De forma especialmente preferente, como componente (u_{1}) se
utilizan
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol
y
2-fenil-2-etil-1,3-propanodiol,
y como componente (u_{2}) se utiliza
2,5-dimetil-2,5-hexanodiol.
Los dioles (u_{1}) y/o (u_{2}) se utilizan
habitualmente en una cantidad entre un 0,5 y un 15% en peso,
preferentemente entre un 1 y un 7% en peso, en cada caso con
respecto al peso total de los componentes estructurales utilizados
para la preparación de las resinas de poliuretano (a113).
Como isocianatos multifuncionales típicos para
producir las resinas de poliuretano (a113) se utilizan
poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos y/o aromáticos con como
mínimo dos grupos isocianato por molécula. Preferentemente se
emplean isómeros o mezclas de isómeros de diisocianatos orgánicos.
Debido a su buena resistencia frente a la luz ultravioleta, los
diisocianatos (ciclo)alifáticos producen productos con poca
tendencia al amarilleo. El componente poliisocianato utilizado para
la formación del prepolímero también puede contener una porción de
poliisocianatos de valencia superior, siempre que ello no provoque
una gelificación. Como triisocianatos han dado buenos resultados
productos formados mediante trimerización u oligomerización de
diisocianatos o mediante reacción de diisocianatos con compuestos
polifuncionales que contienen grupos OH o NH. Dado el caso, la
funcionalidad media se puede reducir mediante adición de
monoisocianatos.
Como ejemplos de poliisocianatos a utilizar se
mencionan: diisocianato de fenileno, diisocianato de toluileno,
diisocianato de xilileno, diisocianato de bisfenileno, diisocianato
de naftileno, diisocianato de difenilmetano, diisocianato de
isoforona, diisocianato de ciclobutano, diisocianato de
ciclopentileno, diisocianato de ciclohexileno, diisocianato de
metilciclohexileno, diisocianato de diciclohexilmetano, diisocianato
de etileno, diisocianato de trimetileno, diisocianato de
tetrametileno, diisocianato de pentametileno, diisocianato de
hexametileno, diisocianato de propileno, diisocianato de etiletileno
y diisocianato de trimetilhexano.
Para producir soluciones de resina de poliuretano
ricas en sólidos (b13) se utilizan particularmente diisocianatos de
fórmula general 3
(3)OCN ---
\melm{\delm{\para}{R _{2} }}{C}{\uelm{\para}{R _{1} }}--- X ---
\melm{\delm{\para}{R _{2} }}{C}{\uelm{\para}{R _{1} }}--- NCO
en la que X es un hidrocarburo
aromático bivalente, preferentemente un grupo naftileno, difenileno
o 1,2-, 1,3- o 1,4-fenileno, dado el caso sustituido
con halógeno, metilo o metoxi, de forma especialmente preferente es
un grupo 1,3-fenileno, y R_{1} y R_{2} son
grupos alquilo de 1-4 átomos de C, preferiblemente
metilo. Son bien conocidos los diisocianatos de fórmula general 3
(su preparación se describe, por ejemplo, en los documentos
EP-A-101 832,
US-A-3,290,350,
US-A-4,130,577 y
US-A-4,439,616), que en parte están
disponibles en el mercado (por ejemplo, American Cynamid Company
vende
1,3-bis(2-isocianatoprop-2-il)benceno
con el nombre comercial TMXDI
(META)®).
Como componentes poliisocianato también son
preferentes diisocianatos de fórmula 4:
en la
que:
- R
- es un grupo alquilo o aralquilo bivalente de 3 a 20 átomos de carbono, y
- R'
- es un grupo alquilo o aralquilo bivalente de 1 a 20 átomos de carbono;
principalmente
1-isocianato-2-(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano.
En general, los poliuretanos no son compatibles
con agua, a no ser que durante su síntesis se incorporen
ingredientes especiales y/o se lleven a cabo pasos de procedimiento
especiales. Por consiguiente, para preparar las resinas de
poliuretano (a113) se utilizan compuestos que contienen dos grupos
activos H reactivos con grupos isocianato y como mínimo un grupo que
asegura la dispersabilidad en agua. Grupos adecuados de este tipo
son los grupos no iónicos (iii) arriba descritos (por ejemplo
poliéteres), los grupos aniónicos (ii) arriba descritos, mezclas de
estos dos grupos o los grupos catiónicos (i) arriba descritos.
De este modo, en la resina de poliuretano (a113)
se puede obtener un índice de acidez tan alto que el producto
neutralizado se pueda dispersar establemente en agua. Para ello se
pueden utilizar compuestos que contengan como mínimo un grupo
reactivo frente a grupos isocianato y como mínimo un grupo apto para
la formación de aniones. Los grupos adecuados reactivos frente a
grupos isocianato son, en particular, grupos hidroxilo y también
grupos amino primarios y/o secundarios. Como grupos aptos para la
formación de aniones (ii) se mencionan los grupos carboxilo, ácido
sulfónico y/o ácido fosfónico. Preferentemente se utilizan ácidos
alcanoicos con dos sustituyentes en el átomo de carbono en posición
alfa. El sustituyente puede ser un grupo hidroxilo, un grupo alquilo
o un grupo alquiloílo. Estos polioles tienen al menos un grupo
carboxilo, en general de 1 a 3, en la molécula. Tienen entre dos y
aproximadamente 25, preferentemente entre 3 y 10 átomos de carbono.
El poliol que contiene grupos carboxilo (ii) puede constituir entre
un 3 y un 100% en peso, preferentemente entre un 5 y un 50% en peso,
del componente poliol total en el prepolímero de NCO.
La cantidad de grupos carboxilo ionizables (ii)
disponibles en forma de sal por neutralización de grupos carboxilo
es, en general, de como mínimo un 0,4% en peso, preferentemente como
mínimo un 0,7% en peso, con respecto a la sustancia sólida. El
límite máximo es de aproximadamente un 12% en peso. La cantidad de
ácidos dihidroxialcanoicos en el prepolímero no neutralizado da como
resultado un índice de acidez de al menos 5 mg KOH/g,
preferentemente como mínimo 10 mg KOH/g. En caso de índices de
acidez muy bajos normalmente se requieren medidas adicionales para
lograr la dispersabilidad en agua, por ejemplo mediante
estabilización no iónica ayudada de los grupos funcionales (iii)
arriba descritos. El límite máximo del índice de acidez es de 150 mg
KOH/g, preferentemente 40 mg KOH/g, con respecto a la sustancia
sólida. El índice de acidez se encuentra preferentemente en el rango
de 20 a 40 mg
KOH/g.
KOH/g.
Los grupos isocianato del prepolímero que
contiene grupos isocianato se someten a reacción con un agente
modificador o prolongador de cadena. El agente modificador se
utiliza, preferentemente, en la cantidad necesaria para que produzca
prolongaciones de cadena y, con ello, un aumento del peso molecular.
Como agente modificador se utiliza preferentemente compuestos
orgánicos que contienen grupos hidroxilo y/o grupos amino
secundarios y/o primarios, en particular di-, tri- y/o poliaminas de
funcionalidad superior y/o polioles. Como ejemplos de poliaminas a
utilizar se mencionan: etilendiamina, trimetilendiamina,
tetrametilendiamina, pentametilendiamina, hexametilendiamina o
dietilentriamina. Como ejemplos de polioles a utilizar se mencionan:
trimetilolpropano, 1,3,4-butanotriol, glicerina,
eritrita, mesoeritrita, arabita, adonita, etc. Preferentemente se
utiliza trimetilolpropano.
Las resinas de poliuretano (a113) a utilizar
según la invención se pueden injertar con compuestos etilénicamente
insaturados. Los documentos de patente
EP-A-0 424 705,
EP-A-0 521 928,
EP-A-0 522 420,
EP-A-0 522 419 o
EP-A-0 730 613 dan a conocer
ejemplos de resinas de poliuretano (a113) adecuadas a utilizar según
la invención que se encuentran en forma de polímeros mixtos de
injerto.
Para preparar la resina de poliuretano (a113)
preferentemente primero se prepara un prepolímero que presenta
grupos isocianato, a partir del cual se prepara después la resina de
poliuretano (a113) deseada mediante otra reacción, preferentemente
una prolongación de cadena. La reacción de los componentes tiene
lugar de acuerdo con métodos bien conocidos de química orgánica
(véase, por ejemplo, Kunststoff-Handbuch, tomo 7:
Polyurethane, publicado por Dr. Y. Oertel, Carl Hanser Verlag,
Munich, Viena 1983). En los documentos
DE-A-26 24 442 y
DE-A-32 10 051 se describen ejemplos
de preparación de los prepolímeros. La preparación de las resinas de
poliuretano (a113) puede tener lugar de acuerdo con métodos
conocidos (por ejemplo procedimiento de acetona) o mediante
polimerización mixta por injertos tal como se describe en los
documentos de patente EP-A-0 424
705, EP-A-0 521 928,
EP-A-0 522 420,
EP-A-0 522 419 o
EP-A-0 730 613.
La reacción de los componentes tiene lugar,
preferentemente, en disolventes orgánicos habituales y conocidos. La
cantidad de disolventes orgánicos puede variar dentro de amplios
márgenes y debería ser suficiente para formar una solución de
prepolímero con la viscosidad adecuada. En general se utiliza hasta
un 70% en peso, preferentemente entre un 5 y un 50% en peso y de
forma especialmente preferente menos de un 20% en peso de
disolvente, con respecto al contenido en sólidos. Por ejemplo, la
reacción se puede llevar a cabo de forma totalmente preferente con
un contenido de disolvente del 10-15% en peso con
respecto al contenido en sólidos.
En caso dado, la reacción de los componentes
puede tener lugar en presencia de un catalizador, tal como un
compuestos organoestaño y/o aminas terciarias.
Las cantidades de los componentes para la
preparación de los prepolímeros se eligen de tal modo que la
relación de equivalentes entre los grupos NCO y OH oscile entre
2,0:1,0 y >1,0:1,0, preferentemente entre 1,4:1 y 1,1:1.
El prepolímero de NCO contiene como mínimo
aproximadamente un 0,5% en peso de grupos isocianato,
preferentemente como mínimo un 1% en peso de NCO, con respecto a la
materia sólida. El límite superior es de aproximadamente un 15% en
peso, preferentemente un 10% en peso, de forma especialmente
preferente un 5% en peso de NCO.
Los ligantes solubles o dispersables en agua
(a11) a utilizar según la invención pueden estar bien separados o
bien mezclados entre sí.
Cuando se vayan a utilizar mezclados, se ha de
tener cuidado de no combinar ningún ligante (a11) que contenga
grupos funcionales (i) con ligantes (a11) que contengan grupos
funcionales (ii), dado que se pueden formar complejos
polielectrolíticos insolubles.
Otro componente esencial de la pintura base (A1)
consiste en como mínimo un pigmento de efecto decorativo y/o como
mínimo un pigmento de coloración (a12). Se pueden utilizar tanto los
pigmentos habituales en productos de revestimiento acuosos, que no
reaccionan con agua o no se disuelven en agua, como los pigmentos
utilizados habitualmente en productos de revestimiento
convencionales. Los pigmentos pueden consistir en compuestos
inorgánicos u orgánicos y pueden ser de efecto decorativo y/o de
coloración. Por consiguiente, gracias a esta multiplicidad de
pigmentos adecuados, el material de revestimiento según la invención
asegura una amplitud de aplicación universal del mismo y posibilita
la realización de numerosos tonos de color y efectos ópticos.
Como pigmentos de efecto (a12) se pueden utilizar
pigmentos de copos metálicos, como bronces de aluminio
comercialmente disponibles, bronces de aluminio cromados según el
documento DE-A-36 36 183, y bronces
de acero fino comercialmente disponibles, y también pigmentos de
efecto no metálico, como por ejemplo pigmentos de brillo perlino o
de interferencia.
Como ejemplos de pigmentos de coloración
inorgánicos adecuados se mencionan: dióxido de titanio, óxidos de
hierro, amarillo sicotrans y hollín.
Como ejemplos de pigmentos de coloración
orgánicos adecuados se mencionan: azul indantreno, rojo cromoftal,
naranja irgazin y verde heliogen.
Los pigmentos (a12) se pueden utilizar junto con
materiales de carga (a12) adecuados. No obstante, también es posible
utilizar materiales de carga (a12) adecuados en lugar de pigmentos
(a12), siempre que posean el poder cubriente correspondiente. Como
ejemplos de materiales de carga adecuados se mencionan: creta,
sulfato de calcio, sulfato de bario, silicatos como talco o caolín,
ácidos silícicos, óxidos como hidróxido de aluminio o hidróxido de
magnesio, nanopartículas o materiales de carga orgánicos como fibras
textiles, fibras de celulosa, fibras de polietileno o serrín de
madera.
Otro componente esencial de la pintura base (A1)
consiste en como mínimo un disolvente orgánico (a13) que también
puede ser miscible con agua.
Como ejemplos de disolventes orgánicos (a13)
adecuados se mencionan: ésteres, cetonas como acetona o metil
isobutil cetona, cetoésteres, glicol éteres como éteres de
etilenglicol, de propilenglicol o de butilenglicol, glicol ésteres
como ésteres de etilenglicol, de propilenglicol o de butilenglicol,
o ésteres de glicol éteres como propionato de etoxietilo o amidas
como N-metilpirrolidona o
N,N-dimetilacetamida.
Otros ejemplos de disolventes orgánicos (a13)
adecuados son los denominados diluyentes reactivos, que pueden
participar en la reacción con los reticulantes (a14), (a25) y/o (b3)
descritos más abajo.
Diluyentes reactivos (a13) térmicamente
reticulables adecuados son, por ejemplo, alcanos de 9 a 16 carbonos
ramificados, cíclicos y/o acíclicos funcionalizados con como mínimo
dos grupos hidroxilo, preferentemente dialquiloctanodioles, en
particular dietiloctanodioles isómeros de posición.
Otros ejemplos de diluyentes reactivos (a13)
térmicamente reticulables adecuados son polioles oligoméricos que se
obtienen a partir de productos intermedios oligoméricos mediante
reacciones de metátesis de monoolefinas acíclicas y cíclicas,
mediante hidroformilación y posterior hidrogenación. Como ejemplos
de monoolefinas cíclicas adecuadas se mencionan: ciclobuteno,
ciclopenteno, ciclohexeno, cicloocteno, ciclohepteno, norboneno o
7-oxanorboneno. Como ejemplos de monoolefinas
acíclicas adecuadas se mencionan las contenidas en mezclas de
hidrocarburos obtenidas del craqueo en el refinado del crudo
(fracción C_{5}). Los ejemplos de polioles oligoméricos adecuados
a utilizar según la invención presentan un índice hidroxilo (Nº OH)
de 200 a 450, un peso molecular promedio en número Mn de 400 a 1.000
y un peso molecular promedio en masa Mw de 600 a 1.100.
Otros ejemplos de diluyentes reactivos (a13)
térmicamente reticulables adecuados son compuestos hiperramificados
con un grupo central tetrafuncional derivado de ditrimetilolpropano,
diglicerina, ditrimetiloletano, pentaeritrita,
tetraquis(2-hidroxietil)metano,
tetraquis(3-hidroxipropil)metano o
2,2-bis(hidroximetil)butanodiol-(1,4)
(homopentaeritrita). La preparación de estos diluyentes reactivos
puede llevarse a cabo según métodos habituales y conocidos de
síntesis de compuestos hiperramificados y dendrímeros. Los métodos
de síntesis adecuados están descritos, por ejemplo, en los
documentos de patente WO 93/17060 o WO 96/12754 o en el libro de G.
R. Newkome, C. N. Moorefield y F. Vögtle, "Dendritic Molecules,
Concepts, Syntheses, Perspectives", VCH, Weinheim, New York,
1996.
Otros ejemplos de diluyentes reactivos (a13)
adecuados son policarbonatodioles, poliésterpolioles,
poli(met)acrilatodioles o productos de poliadición que
contienen grupos hidroxilo.
Como ejemplos de disolventes reactivos (a13)
adecuados se mencionan: butilglicol,
2-metoxipropanol, n-butanol,
metoxibutanol, n-propanol, etilenglicol monometil
éter, etilenglicol monoetil éter, etilenglicol monopropil éter,
etilenglicol monobutil éter, dietilenglicol monometil éter,
dietilenglicol monoetil éter, dietilenglicol dietil éter,
dietilenglicol monobutil éter, trimetilolpropano,
2-hidroxipropanoato de etilo o
3-metil-3-metoxibutanol,
y también derivados basados en propilenglicol, por ejemplo
propionato de etoxietilo, isopropoxipropanol o acetato de
metoxipropilo.
Entre los disolventes y diluyentes reactivos
(a13) arriba mencionados, los que son miscibles con agua son
ventajosos según la invención y por ello se utilizan de forma
preferente.
La pintura base (A1) puede contener además
reticulantes (a14); lo esencial es que los reticulantes (a14) no
influyan negativamente en la estabilidad de almacenamiento de la
pintura base (A1), por ejemplo por una reticulación prematura. Por
consiguiente, los especialistas pueden seleccionar de forma sencilla
las combinaciones adecuadas de reticulantes (a14) por una parte y
ligantes (a11) por otra.
Reticulantes (a14) adecuados son, por ejemplo,
diisocianatos y/o poliisocianatos bloqueados.
Como ejemplos de diisocianatos y/o
poliisocianatos adecuados para la preparación de los derivados
bloqueados (a14) se mencionan poliisocianatos orgánicos,
principalmente los denominados poliisocianatos de laca, con grupos
isocianato libres unidos de forma alifática, cicloalifática,
aralifática y/o aromática. Preferentemente se utilizan
poliisocianatos con 2 a 5 grupos isocianato por molécula y con
viscosidades de 100 a 10.000, preferentemente de 100 a 5.000 y en
particular de 100 a 2.000 mPas (a 23ºC). Si es el caso, también se
pueden añadir a los poliisocianatos pequeñas cantidades de
disolventes orgánicos, preferentemente del 1 al 25% en peso con
respecto al poliisocianato puro, para mejorar así la incorporación
del isocianato y dado el caso reducir la viscosidad del
poliisocianato a un valor dentro de los márgenes arriba mencionados.
Los disolventes adecuados como aditivos para los poliisocianatos
son, por ejemplo, propionato de etoxietilo, amil metil cetona o
acetato de butilo. Además, los poliisocianatos pueden estar
modificados de forma hidrófila o hidrófoba del modo habitual y
conocido.
Por ejemplo en "Methoden der organischen
Chemie" Houben-Weyl, Tomo 14/2, 4ª Edición, Georg
Thieme Verlag, Stuttgart 1963, páginas 61 a 70, y en la publicación
de W. Siefken, Liebigs Annalen der Chemie, Tomo 562, páginas 75 a
136, se describen ejemplos de poliisocianatos adecuados. Son
adecuados, por ejemplo, prepolímeros de poliuretano que contienen
grupos isocianato que se pueden preparar mediante reacción de
polioles con un exceso de poliisocianatos y que preferentemente
tienen baja viscosidad.
Otros ejemplos de poliisocianatos adecuados son
los poliisocianatos que presentan grupos isocianurato, biuret,
alofanato, iminooxadiacindona, uretano, urea y/o uretdiona. Los
poliisocianatos que presentan grupos uretano se obtienen, por
ejemplo, mediante reacción de una parte de los grupos isocianato con
polioles, como por ejemplo trimetilolpropano y glicerina.
Preferentemente, se emplean poliisocianatos alifáticos o
cicloalifáticos, en particular diisocianato de hexametileno,
diisocianato de hexametileno dimerizado y trimerizado, diisocianato
de isoforona, isocianato de
2-isocianatopropilciclohexilo,
diciclohexilmetano-2,4'-diisocianato,
diciclohexilmetano-4,4'-diisocianato
o 1,3-bis(isocianatometil)ciclohexano,
diisocianatos derivados de ácidos grasos diméricos tales como los
distribuidos por la firma Henkel con el nombre comercial DDI 1410,
1,8-diisocianato-4-isocianatometil-octano,
1,7-diisocianato-4-isocianatometil-heptano
o
1-isocianato-2-(3-isocianatopropil)ciclohexano,
o mezclas de estos poliisocianatos.
Agentes de bloqueo adecuados son, por ejemplo,
los agentes de bloqueo dados a conocer en el documento de patente
US-A-4,444,954, como:
- i)
- fenoles como fenol, cresol, xilenol, nitrofenol, clorofenol, etilfenol, t-butilfenol, ácido hidroxibenzoico, ésteres de este ácido o 2,5-di-terc-butil-4-hidroxitolueno;
- ii)
- lactamas, como \varepsilon-caprolactama, \delta-valerolactama, \gamma-butirolactama o \beta-propiolactama;
- iii)
- compuestos metilénicos activos, como malonato de dietilo, malonato de dimetilo, etil o metil éster de ácido acetoacético o acetilacetona;
- iv)
- alcoholes como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, alcohol n-amílico, alcohol t-amílico, alcohol láurico, etilenglicol monometil éter, etilenglicol monoetil éter, etilenglicol monobutil éter, dietilenglicol monometil éter, dietilenglicol monoetil éter, propilenglicol monometil éter, metoximetanol, ácido glicólico, éster de ácido glicólico, ácido láctico, éster de ácido láctico, metilolurea, metilolmelamina, alcohol diacetílico, etilenclorhidrina, etilenbromhidrina, 1,3-dicloro-2-propanol, 1,4-ciclohexildimetanol o acetocianhidrina;
- v)
- mercaptanos como butilmercaptano, hexilmercaptano, t-butilmercaptano, t-dodecilmercaptano, 2-mercaptobenzotiazol, tiofenol, metiltiofenol o etiltiofenol;
- vi)
- amidas como acetoanilida, acetoanisidinamida, acrilamida, metacrilamida, acetamida, estearamida o benzamida;
- vii)
- imidas como succinimida, ftalimida o maleimida;
- viii)
- aminas como difenilamina, fenilnaftilamina, xilidina, N-fenilxilidina, carbazol, anilina, naftilamina, butilamina, dibutilamina o butilfenilamina;
- ix)
- imidazoles como imidazol o 2-etilimidazol;
- x)
- ureas como urea, tiourea, etilenurea, etilentiourea o 1,3-difenilurea;
- xi)
- carbamatos como N-fenilcarbamato de fenilo o 2-oxazolidona;
- xii)
- iminas como etilenimina;
- xiii)
- oximas como acetonoxima, formaldoxima, acetaldoxima, acetoxima, metil etil cetoxima, diisobutil cetoxima, diacetil monoxima, benzofenonoxima o clorohexanonoxima;
- xiv)
- sales del ácido sulfuroso como bisulfito de sodio o bisulfito de potasio;
- xv)
- ésteres de ácido hidroxámico como bencil metacril hidroxamato (BMH) o alil metacril hidroxamato; o
- xvi)
- pirazoles sustituidos, imidazoles o triazoles; y también
mezclas de estos agentes de
bloqueo, en particular dimetilpirazol y triazoles, ésteres malónicos
y ésteres de ácido acetoacético o dimetilpirazol y
succinimida.
Otros ejemplos de reticulantes (a14) adecuados
son poliepóxidos (a14), en particular todos los poliepóxidos
alifáticos y/o cicloalifáticos y/o aromáticos conocidos, por ejemplo
basados en bisfenol A o bisfenol F. Como poliepóxidos (a14) también
son adecuados, por ejemplo, los poliepóxidos que se pueden obtener
en el mercado con las denominaciones Epikote® de la firma Shell,
Denacol® de la firma Nagase Chemicals Ltd., Japón, como por ejemplo
Denacol EX-411 (pentaeritrita poliglicidil éter),
Denacol EX-321 (trimetilolpropano poliglicidil
éter), Denacol EX-512 (poliglicerol poliglicidil
éter) y Denacol EX-521 (poliglicerol poliglicidil
éter).
Como reticulantes (a14) también se pueden
utilizar tris(alcoxicarbonilamino)triazinas de fórmula
general 5
En los documentos de patente
US-A-4,939,213,
US-A-5,084,541 o
EP-A-0 624 577 se describen ejemplos
de tris(alcoxicarbonilamino)triazinas adecuadas.
Principalmente se utilizan las tris(metoxi-,
tris(butoxi- y/o
tris(2-etilhexoxi-carbonilamino)triazinas.
Son ventajosos los ésteres mixtos de
metilo-butilo, los ésteres mixtos de
butilo-2-etilhexilo y los butil
ésteres. En comparación con los metil ésteres puros, éstos tienen la
ventaja de una mejor solubilidad en masas poliméricas fundidas y
menor tendencia a la cristalización.
Como reticulantes (a14) se pueden emplear
principalmente resinas aminoplásticas, por ejemplo resina de
melamina. Para ello se puede utilizar cualquier resina aminoplástica
adecuada para lacas cubrientes transparentes o lacas transparentes o
mezclas de resinas aminoplásticas de este tipo. Principalmente
entran en consideración las resinas aminoplásticas habituales y
conocidas cuyos grupos metilol y/o metoximetilo están
desfuncionalizados en parte mediante grupos carbamato o alofanato.
En los documentos de patente US-A-4
710 542 y EP-B-0 245 700, y también
en el artículo de B. Singh y col. "Carbamylmethylated Melamines,
Novel Crosslinkers for the Coatings Industry" en Advanced Organic
Coatings Science and Technology Series, 1991, tomo 13, páginas 193 a
207, se describen reticulantes de este tipo. Además, las resinas
aminoplásticas también se pueden utilizar como ligantes (a11) en la
pintura base (A1).
Otros ejemplos de reticulantes (a14) adecuados
son beta-hidroxialquilamidas como
N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxietil)adipamida
o
N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxipropil)adipamida.
Otros ejemplos de reticulantes (a14) adecuados
son siloxanos, principalmente siloxanos con como mínimo un grupo
trialcoxisilano o dialcoxisilano.
Otros ejemplos de reticulantes (a14) adecuados
son polianhídridos, principalmente anhídrido de ácido
polisuccínico.
La pintura base (A1) puede contener además como
mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (a15) tales como los
habituales y conocidos en el campo de los materiales de
revestimiento y las lacas. Los especialistas los denominan
generalmente aditivos de laca.
Como ejemplos de aditivos de laca (a15) adecuados
se mencionan:
- -
- absorbentes UV;
- -
- captadores de radicales;
- -
- catalizadores para la reticulación;
- -
- aditivos de deslizamiento (slip);
- -
- inhibidores de polimerización;
- -
- antiespumantes;
- -
- emulsionantes, principalmente emulsionantes no iónicos como alcanoles alcoxilados y polioles, fenoles y alquilfenoles o emulsionantes aniónicos como sales alcalinas o sales amónicas de ácidos alcanoicos, ácidos alcanosulfónicos y ácidos sulfónicos de alcanoles alcoxilados y polioles, fenoles y alquilfenoles;
- -
- humectantes como siloxanos, compuestos con contenido de flúor, semiésteres de ácidos carboxílicos, ésteres de ácido fosfórico, ácidos poliacrílicos y sus copolímeros o poliuretanos;
- -
- agentes de adherencia;
- -
- agentes de nivelación;
- -
- agentes auxiliares filmógenos como derivados de celulosa;
- -
- productos de apresto ignífugo o
- -
- fotoiniciadores como fotoiniciadores de tipo Norrish II, cuyo mecanismo de acción se basa en una variante intramolecular de las reacciones de abstracción de hidrógeno, tal como se producen de múltiples formas en las reacciones fotoquímicas (véase, por ejemplo, Römpp Chemie Lexikon, 9ª edición ampliada y revisada, Georg Thieme Verlag Stuttgart, Tomo 4, 1991), o fotoiniciadores catiónicos (véase, por ejemplo, Römpp Lexikon Lacke un Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1998, páginas 444 a 446); y en caso dado
- -
- los aditivos de control de reología descritos más abajo.
En el manual "Lackadditive" de Johan
Bielemann, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, se
describen otros ejemplos de aditivos de laca (a15) adecuados.
La pintura base (A1) también puede contener
componentes (a16) endurecibles con radiación actínica, en particular
radiación UV y/o haz electrónico. Su ventaja consiste en que los
materiales de revestimiento según la invención son endurecibles de
forma física o térmica y adicionalmente también son endurecibles por
radiación.
En el marco de la presente invención, el concepto
"endurecimiento físico" significa el endurecimiento de una capa
de un material de revestimiento mediante formación de película, dado
el caso después de un secado de la capa. Normalmente, para ello no
se requiere ningún reticulante. En caso dado, el endurecimiento
físico se puede apoyar mediante oxígeno atmosférico o mediante
irradiación con radiación actínica.
En el marco de la presente invención, el concepto
"endurecimiento térmico" significa el endurecimiento iniciado
por calor de una capa de un material de revestimiento, en el que
normalmente se utiliza un reticulante presente por separado.
Habitualmente, en el mundo técnico esto se denomina reticulación
externa. Si los reticulantes ya están incorporados en los ligantes,
se habla de autorreticulación.
En el marco de la presente invención, por
"radiación actínica" se ha de entender haz electrónico o
preferentemente radiación UV. El endurecimiento por radiación UV se
inicia normalmente mediante los fotoiniciadores radicales o
catiónicos arriba descritos.
Si se emplean conjuntamente el endurecimiento
térmico y el endurecimiento con luz actínica en un material de
revestimiento, también se habla de "dual cure" (endurecimiento
doble).
Como componentes (a16) entran en consideración,
en principio, todos los compuestos oligoméricos y poliméricos
endurecibles con radiación actínica, en particular radiación UV y/o
haz electrónico, tal como se utilizan habitualmente en el campo de
los productos de revestimiento endurecibles por UV o endurecibles
por haz electrónico. Estos productos de revestimiento endurecibles
por radiación contienen normalmente como mínimo uno y
preferentemente varios ligantes endurecibles por radiación, en
particular basados en prepolímeros etilénicamente insaturados y/u
oligómeros etilénicamente insaturados, dado el caso uno o más
diluyentes reactivos y dado el caso uno o más fotoiniciadores.
Ventajosamente, los ligantes endurecibles por
radiación se utilizan como componentes (a16). Como ejemplos de
ligantes (a16) endurecibles por radiación adecuados se mencionan:
copolímeros (met)acrílicos con funcionalidad
(met)acrilo, poliéter acrilatos, poliéster acrilatos,
poliésteres insaturados, epoxiacrilatos, uretano acrilatos, amino
acrilatos, acrilatos de melamina, acrilatos de silicona y sus
metacrilatos correspondientes. Preferentemente se utilizan ligantes
(a16) libres de unidades estructurales aromáticas. Por consiguiente,
preferentemente se emplean (met)acrilatos de uretano y/o
(met)acrilatos de poliéster, de forma especialmente
preferente acrilatos de uretano alifáticos.
Otros ejemplos de componentes (a16) endurecibles
por radiación son diluyentes reactivos, en particular diluyentes
reactivos polifuncionales de bajo peso molecular y etilénicamente
insaturados. Como ejemplos de compuestos adecuados de este tipo se
mencionan: ésteres de ácido acrílico con polioles, como diacrilato
de neopentilglicol, triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de
pentaeritrita o tetraacrilato de pentaeritrita; o productos de
reacción de acrilatos de hidroxialquilo con poliisocianatos,
principalmente con poliisocianatos alifáticos.
Para el sistema modular según la invención
resulta ventajoso que las pinturas base (A1) sólo contengan
pigmentos de efecto decorativo o sólo contengan pigmentos de
coloración. Tal como ya se ha indicado anteriormente, el sistema
modular según la invención siempre ha de incluir como mínimo una
pintura base (A1) que contenga como mínimo un pigmento de
coloración.
Las pinturas base (A1) especialmente preferentes
basadas en pigmentos de efecto decorativo contienen:
- (a12)
- entre un 0,5 y un 50% en peso de como mínimo un pigmento de efecto decorativo,
- (a11)
- entre un 20 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua y
- (a13)
- entre un 10 y un 79,5% en peso de como mínimo un disolvente orgánico,
siendo la suma de las proporciones
en peso de los componentes (a11) a (a13) siempre del 100% en
peso.
Las pinturas base (A1) especialmente preferentes
basadas en pigmentos de coloración inorgánicos (a12) contienen:
- (a12)
- entre un 1 y un 70% en peso de como mínimo un pigmento de coloración inorgánico,
- (a11)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua y
- (a13)
- entre un 10 y un 89% en peso de como mínimo un disolvente orgánico,
siendo la suma de las proporciones
en peso de los componentes (a11) a (a13) siempre del 100% en
peso.
Las pinturas base (A1) especialmente preferentes
basadas en pigmentos de coloración orgánicos contienen:
- (a12)
- entre un 1 y un 30% en peso de como mínimo un pigmento de coloración orgánico,
- (a11)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua y
- (a13)
- entre un 10 y un 89% en peso de como mínimo un disolvente orgánico,
siendo la suma de las proporciones
en peso de los componentes (a11) a (a13) siempre del 100% en
peso.
Evidentemente también se pueden utilizar pinturas
base (A1) que contengan una combinación de como mínimo un pigmento
de coloración orgánico y como mínimo un pigmento de coloración
inorgánico.
Además, la pintura base (A1) también puede
contener entre un 0 y un 50% en peso, con respecto al peso total, de
reticulantes (a14), aditivos de laca (a15) y/o componentes
endurecibles por radiación (a16).
La producción de la pintura base (A1) no presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene
lugar de acuerdo con los métodos habituales y conocidos de la
producción de materiales de revestimiento pigmentados.
Otro componente esencial del sistema modular
según la invención consiste en como mínimo un módulo de coloración
acuoso (II).
El módulo de coloración acuoso (II) contiene como
mínimo una pintura base acuosa de coloración (A2).
La pintura base (A2) contiene como componente
esencial al menos un ligante soluble o dispersable en agua (a21).
Como ligantes (a21) son adecuados todos los ligantes (a11) descritos
más arriba. De acuerdo con la invención resulta ventajoso que la
pintura base (A2) contenga los mismo ligantes que la pintura base
(A1) [(a11) = (a21)]. En este contexto, las resinas de poliuretano
(a113) anteriormente descritas son especialmente ventajosas y por
ello se utilizan de forma especialmente preferente.
La pintura base (A2) también contiene como mínimo
un pigmento de coloración (a22). Los pigmentos de coloración (a22)
adecuados son, por ejemplo, los pigmentos de coloración (a12) arriba
descritos.
Además, la pintura base (A2) contiene agua como
componente (a23) esencial adicional.
La pintura base (A2) también puede contener como
mínimo un disolvente orgánico (a24) miscible con agua. Los
disolventes orgánicos (a24) adecuados son, por ejemplo, los
disolventes (a13) anteriormente descritos. De acuerdo con la
invención resulta ventajoso utilizar en la pintura base (A2) los
mismos disolventes que en la pintura base (A1) [(a13) = (a24)].
La pintura base (A2) puede contener además como
mínimo un reticulante (a25). Los reticulantes (a25) adecuados son,
por ejemplo, los reticulantes (a14) descritos más arriba. De acuerdo
con la invención resulta ventajoso utilizar en la pintura base (A2)
los mismos reticulantes que en la pintura base (A1) [(a14) =
(a25)].
La pintura base (A2) también puede contener como
mínimo un aditivo de laca (a26). Los aditivos de laca (a26)
adecuados son, por ejemplo, los aditivos de laca (a15) descritos más
arriba. De acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar en la
pintura base (A2) los mismos aditivos de laca que en la pintura base
(A1) [(a15) = (a26)].
No en último lugar, la pintura base (A2) puede
contener como mínimo un componente endurecible por radiación (a27).
Los componentes endurecibles por radiación (a27) adecuados son, por
ejemplo, los componentes endurecibles por radiación (a16) descritos
más arriba. De acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar
en la pintura base (A2) los mismos componentes endurecibles por
radiación que en la pintura base (A1) [(a16) = (a27)].
Evidentemente también se pueden utilizar pinturas
base (A2) que contengan una combinación de como mínimo un pigmento
de coloración orgánico y como mínimo un pigmento de coloración
inorgánico.
Además, la pintura base (A2) también puede
contener entre un 0 y un 50% en peso, con respecto al peso total, de
disolventes orgánicos (a24), reticulantes (a25), aditivos de laca
(a26) y/o componentes endurecibles por radiación (a27).
La producción de la pintura base (A2) tampoco
presenta ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que
tiene lugar de acuerdo con los métodos habituales y conocidos de la
producción de materiales de revestimiento pigmentados mediante
molienda de sus componentes en molinos adecuados, como molinos de
perlas o de bolas.
El tercer componente esencial del sistema modular
según la invención consiste en como mínimo un módulo de laca mixta
acuosa libre de pigmentos (III).
El módulo de laca mixta (III) a utilizar según la
invención contiene como mínimo una laca mixta acuosa libre de
pigmentos (B).
El primer componente esencial de la laca mixta
(B) consiste en como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua
(b1). Los ligantes (b1) adecuados son, por ejemplo, los ligantes
(a11) descritos detalladamente más arriba. De acuerdo con la
invención resulta ventajoso utilizar en la laca mixta (B) los mismos
ligantes que en la pintura base (A1) y/o (A2) [(b1) = (a11) y/o
(a21)].
Otro componente esencial (b2) de la laca mixta
(B) consiste en agua.
La laca mixta (B) puede contener además como
mínimo un reticulante (b3). Los reticulantes (b3) adecuados son, por
ejemplo, los reticulantes (a14) y/o (a25) descritos más arriba. De
acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar en la laca mixta
(B) los mismos reticulantes que en la pintura base (A1) y/o la
pintura base (A2) [(b3) = (a14) y/o (a25)].
La laca mixta (B) puede contener además un
aditivo de laca (b4). Los aditivos de laca (b4) adecuados son, por
ejemplo, los aditivos de laca (a15) y/o (a26) descritos más arriba.
De acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar en la laca
mixta (B) los mismos aditivos de laca que en la pintura base (A1)
y/o la pintura base (A2) [(b4) = (a15) y/o (a26)].
La laca mixta (B) también puede contener un
componente endurecible por radiación (b5). Los componentes
endurecibles por radiación (b5) adecuados son, por ejemplo, los
componentes endurecibles por radiación (a16) y/o (a27) descritos más
arriba. De acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar en la
laca mixta (B) los mismos componentes endurecibles por radiación que
en la pintura base (A1) y/o la pintura base (A2) [(b5) = (a16) y/o
(a27)].
No en último lugar, la laca mixta (B) puede
contener cantidades menores de como mínimo un disolvente orgánico
miscible con agua (b6). En el marco de la presente invención, el
concepto "cantidad menor" significa que la laca mixta (B) sólo
contiene una cantidad de disolventes orgánicos (b6) que no
neutraliza el carácter acuoso de la laca mixta (B).
Los disolventes (b6) adecuados son, por ejemplo,
los disolventes (a13) y/o (a24) descritos detalladamente más arriba.
De acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar en la laca
mixta (B) los mismos disolventes (b6) que en las pinturas base (A1)
y/o (A2) [(b6) = (a13) y/o (a24)]. Además, la laca mixta (B) también
puede contener entre un 0 y un 50% en peso, con respecto al peso
total, de disolventes orgánicos (b6), reticulantes (b3), aditivos de
laca (b4) y/o componentes endurecibles por radiación (b5).
La producción de la laca mixta (B) no presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene
lugar de acuerdo con los métodos habituales y conocidos de la
producción de lacas con ayuda de equipos de mezcla habituales y
conocidos, como recipientes de agitación o recipientes de disolución
("dissolver").
Como cuarto componente del sistema modular según
la invención se utiliza como mínimo un módulo de reología libre de
pigmentos (IV).
El primer componente esencial del módulo de
reología (IV) consiste en un medio acuoso (C).
El medio acuoso (C) consiste esencialmente en
agua. El medio acuoso (C) puede contener cantidades menores de los
componentes descritos detalladamente más arriba de las pinturas base
(A1) y/o (A2), excepto los pigmentos (a12) y (a22), y de la laca
mixta (B) y/u otras sustancias sólidas, líquidas o gaseosas,
orgánicas y/o inorgánicas, de alto y/o bajo peso molecular,
disueltos, en dispersión molecular o dispersos. En el marco de la
presente invención, por el concepto "cantidad menor" se ha de
entender una cantidad que no neutralice el carácter acuoso del medio
acuoso.
El medio acuoso (C) según la invención contiene
al menos un aditivo de control de reología (c1). Los aditivos de
control de reología adecuados (c1) son, por ejemplo, los dados a
conocer en los documentos de patente WO 94/22968,
EP-A-0 276 501,
EP-A-0 249 201 o WO 97/12945;
micropartículas poliméricas reticuladas, como las publicadas en el
documento EP-A-0 008 127;
filosilicatos inorgánicos, como silicatos de
aluminio-magnesio, filosilicatos de
sodio-magnesio y de
sodio-magnesio-flúor-litio
de tipo montmorillonita; ácidos silícicos como aerosiles; o
polímeros sintéticos con grupos iónicos y/o de efecto asociativo,
como alcohol polivinílico, poli(met)acrilamida, ácido
poli(met)acrílico, polivinilpirrolidona, copolímeros
estireno-anhídrido maleico o copolímeros
etileno-anhídrido maleico y sus derivados, o
uretanos o poliacrilatos etoxilados modificados de forma hidrófoba.
Preferentemente, como aditivos de control de reología se utilizan
filosilicatos.
Como ya se ha indicado más arriba, estos aditivos
de control de reología (c1) también se pueden encontrar en forma de
aditivos de laca (a15) en la pintura base (A1), en forma de aditivos
de laca (a26) en la pintura base (A2) y/o en forma de aditivo de
laca (a24) en la laca mixta (B), pero principalmente como aditivo de
laca (b4) en la laca mixta (B). No obstante, de acuerdo con la
invención resulta ventajoso que los aditivos de control de reología
(c1) se encuentren esencial o exclusivamente en el módulo de
reología libre de pigmentos (IV).
Ventajosamente, el módulo de reología libre de
pigmentos (IV) contiene el medio acuoso (C) en una cantidad entre un
70 y un 99% en peso, en particular entre un 75 y un 98,5% en peso, y
el aditivo de control de reología (c1) en una cantidad entre un 1,0
y un 30% en peso, en particular entre un 1,5 y un 25% en peso, en
cada caso con respecto a la cantidad total del módulo de reología
(IV).
La producción del módulo de reología (IV) no
presenta ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que
tiene lugar de acuerdo con los métodos habituales y conocidos de la
producción de lacas con ayuda de equipos de mezcla habituales y
conocidos, como recipientes de agitación o recipientes de disolución
("dissolver").
Las diferentes pinturas base (A1) del módulo de
coloración y/o de efecto decorativo (I), las diferentes pinturas
base (A2) del módulo de coloración (II), la laca mixta (B) del
módulo de laca mixta (III), y el módulo de reología (IV) se mezclan
para la producción de los materiales de revestimiento según la
invención en una proporción tal que después de su aplicación se
obtengan lacados según la invención con el tono de color deseado en
cada caso y/o el efecto óptico deseado en cada caso. La proporción
de mezcla de los componentes anteriormente mencionados se rige por
el requisito consistente en que el material de revestimiento
resultante, independientemente de su tono de color, debe presentar
la viscosidad deseada, el contenido en sólidos deseado y el
contenido de disolventes orgánicos deseado, etc.
El contenido en sólidos (cantidad de ligantes
(a11), (a21) y (b1) utilizados más cantidad de pigmento (a12) y
(a22) utilizado) y el contenido de disolventes orgánicos, etc. varía
en función del fin de utilización de los materiales de revestimiento
según la invención.
Para su utilización en el lacado de reparación de
automóviles, el contenido en sólidos en las lacas de efecto metálico
oscila preferentemente entre un 7 y un 25% en peso y en las lacas
cubrientes lisas preferentemente entre un 10 y un 45% en peso, en
cada caso con respecto al peso total del material de revestimiento
según la invención.
Una forma de realización preferente del sistema
modular según la invención consiste en un sistema mixto en el que
todas las pinturas base (A1) y (A2) y la laca mixta (B) contienen el
mismo ligante, o los mismos ligantes en el caso de una mezcla de
ligantes. De este modo se asegura que, independientemente de la
proporción de mezcla de las diferentes pinturas base (A1) y (A2) y
de la laca mixta (B) y, con ello, independientemente del tono de
color y/o del efecto óptico, las mezclas resultantes de las
diferentes pinturas base (A1) y (A2) y de la laca mixta (B)
presentarán un comportamiento de evaporación (secado)
aproximadamente constante y una reología similar. También se asegura
que al utilizar diferentes pinturas base (A1) y (A2) y laca mixta
(B) se obtendrán propiedades de película constantes
independientemente del tono de color deseado en cada caso.
Si en las pinturas base (A1) y (A2) y en la laca
mixta (B) se utiliza en cada caso una mezcla de ligantes diferentes,
la proporción de mezcla de los diferentes ligantes entre sí en las
pinturas base (A1) y (A2) individuales y en la laca mixta (B)
también debería ser constante en cada caso para, de este modo,
después de mezclarlos con los demás componentes del sistema modular
según la invención, obtener de nuevo proporciones de mezcla
constantes en lo que respecta a los ligantes independientemente del
tono de color. Si en el módulo de reología (IV) se emplea una mezcla
de los ligantes que también se utilizan en las pinturas base (A1) y
(A2) individuales y en la laca mixta (B), la proporción de mezcla de
los diferentes ligantes entre sí en el módulo de reología (IV)
preferentemente también debería ser igual a la proporción de mezcla
de estos ligantes en las pinturas base (A1) y (A2) individuales y en
la laca mixta (B).
Se pueden obtener sistemas modulares
especialmente preferentes según la invención si las pinturas base
(A1) y (A2) individuales y la laca mixta (B), y también el módulo de
reología (IV), contienen como ligantes resinas de poliuretano
diluibles en agua (a113).
El producto de revestimiento según la invención
producido con ayuda del sistema modular según la invención es
endurecible físicamente, térmicamente, físicamente y con radiación
actínica y también térmicamente y con radiación actínica. De acuerdo
con la invención resulta ventajoso el endurecimiento físico, en
particular cuando el producto de revestimiento según la invención se
vaya a utilizar para el lacado de reparación de automóviles o el
lacado de plásticos.
Los materiales de revestimiento según la
invención producidos utilizando el sistema modular según la
invención se pueden aplicar sobre los sustratos más diversos, por
ejemplo metal, madera, vidrio, plástico o papel. Los productos de
revestimiento acuosos producidos mediante el sistema modular o mixto
según la invención son particularmente adecuados para el lacado de
reparación de zonas deterioradas, principalmente para el lacado de
reparación de automóviles. En este caso, inmediatamente después de
preparar los productos de revestimiento según la invención mezclando
sus componentes, éstos se aplican con los métodos habituales,
principalmente por pulverización, sobre la zona deteriorada
correspondientemente preparada (por ejemplo mediante emplastecido y
materiales de carga). Preferentemente, los materiales de
revestimiento acuosos producidos utilizando el sistema mixto según
la invención se utilizan para producir una capa de laca base o una
capa de laca cubriente lisa, pero principalmente una capa de laca
base.
Después de secar la capa de laca base así
producida a temperatura ambiente o mediante secado forzado (por
ejemplo 10 minutos a 60ºC, 80ºC o secado por IR), sobre la misma se
aplica húmedo-sobre-húmedo una capa
de laca transparente adecuada para producir un lacado multicapa de
coloración y/o de efecto decorativo.
Los materiales de revestimiento que sirven para
producir capas de laca transparente mediante el procedimiento
húmedo-sobre-húmedo son habituales y
conocidos.
Como materiales de revestimiento o lacas
transparentes entran en consideración lacas transparentes de un solo
componente (1C), dos componentes (2C) o más componentes (3C, 4C)
habituales y conocidas, lacas transparentes en polvo, lacas
transparentes en suspensión espesa de polvo o lacas transparentes
endurecibles con radiación actínica.
Los documentos de patente
DE-A-42 04 518,
US-A-5,474,811,
US-A-5,356,669,
US-A-5,605,965, WO 94/10211, WO
94/10212, WO 94/10213, EP-A-0 594
068, EP-A-0 594 071,
EP-A-0 594 142,
EP-A-0 604 992, WO 94/22969,
EP-A-0 596 460 o WO 92/22615 dan a
conocer ejemplos de lacas transparentes adecuadas de un componente
(1C), dos componentes (2C) o más componentes (3C, 4C).
Las lacas transparentes de un componente (1C)
contienen por ejemplo ligantes con grupos hidroxilo y reticulantes
como poliisocianatos bloqueados,
tris(alcoxicarbonilamino)triazinas y/o resinas
aminoplásticas. En otra variante, como ligantes contienen polímeros
con grupos carbamato y/o alofanato laterales y resinas
aminoplásticas modificadas con carbamato y/o alofanato.
Las lacas transparentes de dos componentes (2C) o
más componentes (3C, 4C) contienen como ingredientes esenciales por
ejemplo ligantes con grupos hidroxilo y poliisocianatos como
reticulantes, que se guardan por separado hasta su utilización.
Por ejemplo, el documento de patente
DE-A-42 22 194 o la información de
producto de la firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke",
1990, dan a conocer ejemplos de lacas transparentes en polvo
adecuadas.
Las lacas transparentes en polvo contienen como
ingredientes esenciales por ejemplo ligantes con grupos epóxido y
ácidos policarboxílicos como reticulantes.
Por ejemplo, el documento de patente
US-A-4,268,542 y las solicitudes de
patente alemanas DE-A-195 18 392.4 y
DE-A-196 13 547 dan a conocer
ejemplos de lacas transparentes en suspensión espesa de polvo
adecuadas. Éstas también se describen en la solicitud de patente
alemana no publicada previamente
DE-A-198 14 471.7.
Como es sabido, las lacas transparentes en
suspensión espesa de polvo contienen lacas transparentes en polvo
dispersas en un medio acuoso.
Por ejemplo los documentos de patente
EP-A-0 540 884,
EP-A-0 568 967 o
US-A-4,675,234 presentan lacas
transparentes endurecibles por UV.
Como es sabido, éstas contienen compuestos
oligoméricos y/o poliméricos de bajo peso molecular endurecibles con
radiación actínica y/o haz electrónico, preferentemente ligantes
endurecibles por radiación basados, en particular, en prepolímeros
etilénicamente insaturados y/u oligómeros etilénicamente
insaturados, dado el caso uno o más diluyentes reactivos y también
dado el caso uno o más fotoiniciadores. Como ejemplos de ligantes
endurecibles por radiación adecuados se mencionan: copolímeros
(met)acrílicos con funcionalidad (met)acrilo, poliéter
acrilatos, poliéster acrilatos, poliésteres insaturados,
epoxiacrilatos, acrilatos de uretano, amino acrilatos, acrilatos de
melamina, acrilatos de silicona y sus metacrilatos correspondientes.
Preferentemente se utilizan ligantes libres de unidades
estructurales aromáticas.
No obstante también se pueden utilizar varias
capas de laca transparente, por ejemplo una capa de laca
transparente basada en ligantes con grupos hidroxilo y
poliisocianatos bloqueados y resinas aminoplásticas como
reticulantes, que se encuentra directamente sobre la capa de laca
base acuosa y encima de la cual hay otra capa de laca transparente
por ejemplo basada en ligantes con grupos carbamato y/o alofanato y
resinas aminoplásticas como reticulantes.
Cuando se utilizan lacas transparentes de dos
(2C) o más componentes (3C, 4C), el secado tiene lugar,
preferentemente, a temperaturas inferiores a 100ºC, especialmente
inferiores a 80ºC. También se pueden utilizar temperaturas mayores
si es necesario y/o ventajoso en un caso en particular. Los
espesores de capa de película seca de la capa de laca base oscilan
entre 5 y 25 \mum en particular, los de la capa de laca
transparente generalmente oscilan entre 30 y 70 \mum.
Cuando se utilizan lacas transparentes de un
componente (1C), lacas transparentes en polvo y lacas transparentes
en suspensión espesa de polvo, la capa de laca base se seca junto
con la capa de laca cubriente a temperaturas elevadas, por ejemplo
de 120ºC aproximadamente. En este caso particular, los espesores de
capa de película seca de la capa de laca transparente oscilan entre
30 y 50 \mum.
De este modo se obtienen lacados monocapa o
multicapa según la invención con un poder cubriente especialmente
elevado.
Ejemplo de preparación
1
En un recipiente de reacción adecuado equipado
con agitador, condensador de reflujo y alimentador se cargaron, bajo
gas protector, 130,8 partes en peso de un poliéster con un peso
molecular promedio en número Mn de 1.400 y basado en un ácido graso
dimérico insaturado comercialmente disponible con un índice de yodo
de 10 mg I_{2}/g, un contenido de monómeros de como máximo un 0,1%
en peso, un contenido de trímeros de como máximo un 2% en peso, con
un índice de acidez de 195 a 200 mg KOH/g y un índice de
saponificación de 197 a 202 mg KOH/g, ácido isoftálico y hexanodiol,
y se mezclaron sucesivamente con 11,7 partes en peso de ácido
dimetilolpropiónico, 2,4 partes en peso de neopentilglicol, 103,4
partes en peso de metil etil cetona y 63,1 partes en peso de
4,4'-di(isocianatociclohexil)metano.
La mezcla de reacción resultante se calentó a reflujo hasta alcanzar
un contenido constante en isocianato. A continuación se añadieron a
la mezcla de reacción 6,1 partes en peso de trimetilolpropano y la
mezcla se siguió calentando a reflujo hasta alcanzar una viscosidad
de 12 dPas (solución al 50% en N-metilpirrolidona).
Los grupos isocianato libres eventualmente todavía existentes se
bloquearon mediante adición de 3,4 partes en peso de
n-butanol. A continuación se añadieron sucesivamente
a la mezcla de reacción resultante 6,1 partes en peso de
dimetiletanolamina, 42,8 partes en peso de un polipropilenglicol con
un peso molecular promedio en número Mn de 900 y 533,7 partes en
peso de agua desionizada. Después de separar la metil etil cetona
por destilación en vacío, se obtuvo una dispersión de resina de
poliuretano que se ajustó con agua desionizada a un contenido en
sólidos de un 30% en peso. La dispersión de resina de poliuretano
resultante 1 presentaba un pH de 7,7.
La dispersión de resina de poliuretano 1 se
utilizó para producir la laca mixta libre de pigmentos (B) y como
resina de molienda para la pintura base acuosa de coloración
(A2).
Ejemplo de preparación
2
En un recipiente de reacción adecuado equipado
con agitador, condensador de reflujo y alimentador se cargaron, bajo
gas protector, 214,7 partes en peso del poliéster descrito
detalladamente en el Ejemplo de Preparación 1 y se mezclaron
sucesivamente con 19,2 partes en peso de ácido dimetilolpropiónico,
4,0 partes en peso de neopentilglicol, 169,7 partes en peso de metil
etil cetona y 103,6 partes en peso de
4,4'-di(isocianatociclohexil)metano.
La mezcla resultante se calentó a reflujo hasta alcanzar un
contenido constante en isocianato. A continuación, se añadieron a la
mezcla de reacción 10 partes en peso de trimetilolpropano y la
mezcla se siguió calentando a reflujo hasta alcanzar una viscosidad
de 10 dPas (solución al 50% en N-metilpirrolidona).
Luego se añadieron 452,4 partes en peso de butilglicol. Después de
separar la metil etil cetona por destilación en vacío, la solución
de resina se neutralizó con 11,7 partes en peso de
dimetiletanolamina y se ajustó con butilglicol a un contenido en
sólidos de un 44% en peso.
La resina de poliuretano 2 se utilizó como
ligante para producir la pintura base de coloración y de efecto
decorativo (A1).
Ejemplo de preparación
3
En un recipiente de reacción adecuado equipado
con agitador, condensador de reflujo y alimentador se cargaron, bajo
gas protector, 280,3 partes de un poliéster con un peso molecular
promedio en número Mn de 1.350 basado en un ácido graso dimérico
insaturado comercialmente disponible con un índice de yodo de 10 mg
I_{2}/g, un contenido de monómeros de como máximo un 0,1% en peso,
un contenido de trímeros de como máximo un 2% en peso, un índice de
acidez de 195 a 200 mg KOH/g y un índice de saponificación de 197 a
202 mg KOH/g, ácido isoftálico, neopentilglicol y hexanodiol, y se
mezclaron sucesivamente con 24,4 partes en peso de ácido
dimetilolpropiónico, 4,0 partes en peso de neopentilglicol, 218,4
partes en peso de metil etil cetona y 123,1 partes en peso de
diisocianato de tetrametilxililideno. La mezcla de reacción
resultante se calentó a reflujo hasta alcanzar un contenido
constante en isocianato. A continuación, se añadieron a la mezcla de
reacción 18,5 partes en peso de trimetilolpropano y se calentó a
reflujo hasta alcanzar una viscosidad de 4,0 dPas (10 partes en peso
de mezcla de reacción en 6 partes en peso de
N-metilpirrolidona). Entonces se añadieron 276,9
partes en peso de butilglicol. Después de separar la metil etil
cetona por destilación en vacío, la solución de resina se neutralizó
con 13,0 partes en peso de dimetiletanolamina en 30 partes en peso
de butilglicol y a continuación se ajustó con butilglicol a un
contenido en sólidos de un 60% en peso.
La resina de poliuretano 3 se utilizó para
producir una pintura base de coloración libre de agua (A1).
Ejemplo de preparación
4
527 partes en peso de la dispersión de resina de
poliuretano 1 de acuerdo con el Ejemplo de Preparación 1 se
mezclaron con 362,5 partes en peso de agua desionizada y 0,25 partes
en peso de un espesante comercialmente disponible basado en
poliuretano. Se obtuvo la laca mixta libre de pigmentos (B).
Ejemplo de preparación
5
A 32,5 partes en peso de una pasta acuosa
previamente hinchada, que contenía 1,5 partes en peso de un
espesante inorgánico de filosilicato de
sodio-magnesio y 1 parte en peso de
polipropilenglicol con un peso molecular promedio en número de 900
se añadieron 67,5 partes en peso de agua desionizada agitando. Se
obtuvo el módulo de reología (IV).
Ejemplo de preparación
6
20 partes en peso de verde heliogen se mezclaron
agitando con 72 partes en peso de la dispersión de resina de
poliuretano 1 de acuerdo con el Ejemplo de Preparación 1, 4 partes
en peso de butilglicol y 4 partes en peso de un agente auxiliar de
dispersión comercialmente disponible basado en un polímero mixto en
bloques de alto peso molecular, y se dispersaron en un molino de
perlas. Se obtuvo la pintura base acuosa (A2). El grado de
pigmentación se determinó según el comportamiento de flujo deseado y
la reología deseada.
Ejemplo de preparación
7
Ensayo
comparativo
14 partes en peso de verde heliogen se mezclaron
agitando con 44,8 partes en peso de la solución de resina de
poliuretano 3 de acuerdo con el Ejemplo de Preparación 3, 20,7
partes en peso de butilglicol, 16,4 partes en peso de
sec-butanol y 3,8 partes en peso de un humectante
comercialmente disponible, y se dispersaron en un molino de perlas.
Se obtuvo la pintura base libre de agua (A1). También en este caso
el grado de pigmentación se determinó según el comportamiento de
flujo deseado y la reología deseada.
Ejemplo de preparación
8
25 partes en peso de un pigmento de efecto
perlino azul se mezclaron con 14,3 partes en peso de la solución de
resina de poliuretano 2 de acuerdo con el Ejemplo de Preparación 2,
14,3 partes en peso de sec-butanol, 3,3 partes en
peso de butilglicol, 3,3 partes en peso de un humectante
comercialmente disponible y 2,0 partes en peso de un ácido silícico
pirogénico, y se homogenizaron durante diez minutos en un
"dissolver". A la mezcla resultante se le añadieron 37,5 partes
en peso de la solución de resina de poliuretano 2, con lo que se
obtuvo la pintura base (A1).
Los materiales de revestimiento se produjeron
mezclando sus componentes.
La Tabla muestra una sinopsis de la composición
utilizada en cada caso.
La viscosidad era, en cada caso, de
aproximadamente 18 s en vaso DIN-4 a 20ºC.
La comparación del Ejemplo con el Ejemplo
Comparativo muestra que el material de revestimiento según la
invención se pudo dotar de un contenido de pigmento mayor que el del
material de revestimiento no correspondiente a la invención.
Para preparar los lacados multicapa se emplearon
chapas de acero fosfatadas que habían sido provistas de un lacado
electroforético de inmersión basado en una laca electroforética de
inmersión comercialmente disponible y de una capa de material de
carga basado en un material de carga acuoso comercialmente
disponible. Las chapas de acero se revistieron con el material de
revestimiento de acuerdo con el Ejemplo y con el material de
revestimiento de acuerdo con el Ensayo Comparativo. Después de un
tiempo de ventilación de 30 minutos a temperatura ambiente en cada
caso, las capas húmedas se revistieron con una laca transparente de
dos componentes convencional y comercialmente disponible basada en
un copolímero de acrilato con grupos hidroxilo como ligante y un
poliisocianato como reticulante, y se secaron durante 30 minutos a
60ºC.
Se obtienen lacados multicapa con una capa de
laca base de 12 a 15 \mum de espesor y una capa de laca
transparente con un espesor de 40 a 45 \mum. El lacado multicapa
según la invención presentaba un aspecto óptico general claramente
superior al del lacado multicapa no correspondiente a la
invención.
El poder cubriente de las capas de laca base se
determinó aplicando el material de revestimiento según la invención
y el material de revestimiento no correspondiente a la invención
sobre un contraste negro/blanco midiendo el espesor de capa de
película seca con el que se obtenía total recubrimiento. Tal como
muestra la comparación de los valores indicados en la Tabla, a este
respecto la capa de laca base según la invención era claramente
superior a la capa de laca base no correspondiente a la
invención.
Claims (16)
1. Sistema modular para la producción de
materiales de revestimiento acuosos, que contiene como mínimo:
- (I)
- al menos un módulo de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene
- (A1)
- como mínimo una pintura base esencialmente de coloración y/o de efecto decorativo, que contiene
- (a11)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a12)
- entre un 0,5 y un 70% en peso de como mínimo un pigmento de efecto decorativo y/o como mínimo un pigmento de coloración y
- (a13)
- entre un 10 y un 89,5% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a14)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a15)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a11) a (a13) del 100% en cada caso;
- (II)
- como mínimo un módulo de coloración acuoso que contiene
- (A2)
- al menos una pintura base acuosa de coloración que contiene
- (a21)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a22)
- entre un 1 y un 70% en peso de como mínimo un pigmento de coloración inorgánico o entre un 1 y un 30% en peso de como mínimo un pigmento de coloración orgánico,
- (a23)
- entre un 89 y un 20% en peso de agua y
- (a24)
- entre un 0 y un 20% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a25)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a26)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a21) a (a24) del 100% en cada caso; y
- (III)
- como mínimo un módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos, que contiene
- (B)
- al menos una laca mixta libre de pigmentos que contiene
- (b1)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua y
- (b2)
- entre un 20 y un 90% en peso de agua, y que en caso dado contiene
- (b3)
- como mínimo un reticulante y/o
- (b4)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (b1) y (b2) del 100% en cada caso; y que también contiene
- (IV)
- como mínimo un módulo de reología libre de pigmentos que contiene
- (C)
- entre un 50 y un 99,5% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de un medio acuoso que contiene
- (c1)
- entre un 0,5 y un 50% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de como mínimo un aditivo de control de reología;
con la condición de que en el caso
de los aditivos de laca (a15), (a26) y/o (b4) también se pueda
tratar de como mínimo un aditivo de control de reología
(c1).
2. Procedimiento para la producción de un
material de revestimiento acuoso cuyo tono de color y efecto óptico
se pueden ajustar con precisión, mezclando poco antes de la
aplicación del material de revestimiento módulos de diferente
composición material y función que han estado almacenados separados
entre sí, caracterizado porque se mezclan entre sí como
mínimo
- (I)
- como mínimo un módulo de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene
- (A1)
- al menos una pintura base de coloración y/o de efecto decorativo esencialmente libre de agua, que contiene
- (a11)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a12)
- entre un 0,5 y un 70% en peso de como mínimo un pigmento de efecto decorativo y/o como mínimo un pigmento de coloración y
- (a13)
- entre un 10 y un 89,5% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a14)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a15)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo para laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a11) a (a13) del 100% en cada caso;
- (II)
- como mínimo un módulo de coloración acuoso que contiene
- (A2)
- al menos una pintura base acuosa de coloración que contiene
- (a21)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante diluible o dispersable en agua,
- (a22)
- entre un 1 y un 70% en peso de como mínimo un pigmento de coloración inorgánico o entre un 1 y un 30% en peso de como mínimo un pigmento de coloración orgánico,
- (a23)
- entre un 89 y un 20% en peso de agua y
- (a24)
- entre un 0 y un 20% en peso de como mínimo un disolvente orgánico, y que en caso dado contiene
- (a25)
- como mínimo un reticulante y/o
- (a26)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (a21) a (a24) del 100% en cada caso; y
- (III)
- como mínimo un módulo de laca mixta libre de pigmentos, que contiene
- (B)
- al menos una laca mixta acuosa libre de pigmentos que contiene
- (b1)
- entre un 10 y un 80% en peso de como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua y
- (b2)
- entre un 20 y un 90% en peso de agua, y que en caso dado contiene
- (b3)
- como mínimo un reticulante y/o
- (b4)
- como mínimo una sustancia auxiliar y/o un aditivo (aditivo de laca);
- \quad
- siendo la suma de las partes en peso de los componentes (b1) y (b2) del 100% en cada caso; y que también contiene
- (IV)
- como mínimo un módulo de reología libre de pigmentos que contiene
- (C)
- entre un 50 y un 99,5% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de un medio acuoso que contiene
- (c1)
- entre un 0,5 y un 50% en peso, con respecto a la cantidad total del módulo de reología (IV), de como mínimo un aditivo de control de reología;
\newpage
con la condición de que en el caso
de los aditivos para laca (a15), (a26) y/o (b4) también se pueda
tratar de como mínimo un aditivo de control de reología
(c1).
3. Sistema modular según la reivindicación 1 y
procedimiento según la reivindicación 2, caracterizados
porque la pintura de base (A1) es una pintura de efecto decorativo o
una pintura de coloración y de efecto decorativo.
4. Sistema modular según la reivindicación 1 ó 3
y procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, caracterizados
porque el sistema modular contiene
- 1.
- como mínimo un módulo de coloración esencialmente libre de agua (I), como mínimo un módulo de coloración acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos (III), o
- 2.
- como mínimo un módulo de coloración y de efecto decorativo esencialmente libre de agua (I), como mínimo un módulo de coloración acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos (III), o
- 3.
- como mínimo un módulo de efecto decorativo esencialmente libre de agua (I), como mínimo un módulo de coloración esencialmente libre de agua (I), como mínimo un módulo de coloración acuoso (II) y como mínimo un módulo de laca mixta acuosa libre de pigmentos (III).
5. Sistema modular según una de las
reivindicaciones 1, 3 ó 4 y procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizados porque como mínimo una
laca mixta acuosa libre de pigmentos (B) contiene como mínimo un
aditivo de control de reología como aditivo de laca (b4).
6. Sistema modular según una de las
reivindicaciones 1, 3 ó 4 y procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizados porque el sistema
modular contiene como mínimo un módulo de reología libre de
pigmentos (IV).
7. Sistema modular según una de las
reivindicaciones 1, 3 a 6 y procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizados porque los ligantes
(a11), (a21) y (b1) se derivan del mismo tipo de polímeros.
8. Sistema modular y procedimiento según la
reivindicación 7, caracterizados porque los ligantes (a11),
(a21) y (b1) son resinas de poliuretano.
9. Sistema modular según una de las
reivindicaciones 1 y 3 a 8 y procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 8, caracterizados porque los ligantes
(a21) y (b1) y en caso dado también el ligante (a11) contienen
- (ii)
- grupos funcionales que se pueden transformar en aniones mediante agentes de neutralización, y/o grupos aniónicos, en particular grupos de ácido carboxílico y/o grupos carboxilato.
10. Utilización del sistema modular según una de
las reivindicaciones 1 y 3 a 8 y procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 8 en el lacado en serie de automóviles, el
lacado de reparación y el revestimiento de plásticos, pero
principalmente en el lacado de reparación de automóviles.
11. Utilización del sistema modular según una de
las reivindicaciones 1, 3 a 8 y procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 8 para la producción de capas de laca cubriente
lisa y capas de laca base, pero principalmente capas de laca base,
para el lacado en serie de automóviles, el lacado de reparación y el
revestimiento de plásticos, pero principalmente para el lacado de
reparación de automóviles.
12. Lacados en serie y de reparación de
automóviles y lacados de plástico producidos con ayuda del sistema
modular según una de las reivindicaciones 1, 3 a 8 y/o con ayuda del
procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 8.
13. Lacados en serie y de reparación de
automóviles y lacados de plástico según la reivindicación 12,
caracterizados porque se trata de lacados multicapa de
coloración y/o de efecto decorativo, principalmente producidos de
acuerdo con el procedimiento
húmedo-sobre-húmedo.
14. Objetos, en particular carrocerías de
automóvil y piezas de plástico, que incluyen lacados en serie y de
reparación de automóvil y/o lacados de plástico según la
reivindicación 12 ó 13.
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---|---|---|---|
DE19921457 | 1999-05-08 | ||
DE19921457A DE19921457B4 (de) | 1999-05-08 | 1999-05-08 | Modulsystem zur Herstellung wäßriger Beschichtungsstoffe, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung sowie damit hergestellte Lackierungen |
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