ES2886474T3

ES2886474T3 - Pintura de base acuosa para la preparación de un revestimiento

Info

Publication number: ES2886474T3
Application number: ES16713453T
Authority: ES
Inventors: Jens-Henning Noatschk; Jan-Bernd Kues; Martin Alberto Garcia; Eva-Kathrin Schillinger; Dirk Riediger
Original assignee: BASF Coatings GmbH
Current assignee: BASF Coatings GmbH
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2021-12-20
Anticipated expiration: 2036-04-01
Also published as: AR104709A1; JP2018520259A; TWI709624B; EP3297773A1; CN107660219A; TW201710418A; EP3297773B1; WO2016188655A1; US10781336B2; RU2678038C1; JP6449522B2; CN107660219B; US20180187043A1; BR112017024749A2; BR112017024749B1

Abstract

Pintura de base acuosa de dos componentes (b) que contiene (b.1) un componente base que contiene (1) al menos una resina de poliuretano que tiene un índice de hidroxilo de 15 a 100 mg de KOH/g y un índice de acidez de 10 a 50 mg de KOH/g, (2) al menos una dispersión acuosa que contiene agua y una fracción de resina de poliuretano que se compone de al menos una resina de poliuretano, en cuyo caso la fracción de resina de poliuretano tiene una fracción de gel de al menos 50 %, que tiene su transición vítrea a una temperatura inferior a -20 °C, que tiene su transición de fusión a una temperatura de menos de 100 °C, y la fracción de la fracción de resina de poliuretano en la dispersión es del 15 al 60 % en peso, con respecto a la cantidad total de la dispersión, (3) al menos un pigmento que proporciona color y/o efecto, en cuyo caso se utiliza al menos un pigmento (3) en forma de al menos una pasta de pigmento que contiene al menos una resina de poliuretano (1) como resina de pasta, y (b.2) un componente de curado que contiene (4) al menos un poliisocianato modificado de modo hidrófilo (4) que tiene un contenido de isocianato de 8 a 18 % en peso; la transición vítrea y la transición de fusión se determinan mediante el procedimiento de la descripción.

Description

DESCRIPCIÓN

Pintura de base acuosa para la preparación de un revestimiento

La presente invención se refiere a una pintura de base acuosa y a un método para preparar un revestimiento sobre un sustrato, en el que se produce una capa de pintura de base de color y/o efecto sobre el sustrato aplicando la pintura de base al sustrato. Además, la presente invención se refiere al revestimiento mismo. Los revestimientos así fabricados tienen, además de un aspecto óptico de alta calidad y buenas propiedades hápticas, una excelente resistencia mecánica y flexibilidad. Por lo tanto, la pintura de base, el procedimiento y el revestimiento se pueden utilizar particularmente bien en aquellas áreas en las que la calidad óptica y la estabilidad mecánica y la flexibilidad de los sustratos revestidos deben alcanzarse en igual medida. Por ejemplo, pero no exclusivamente, el procedimiento es adecuado para la aplicación en la industria del calzado al revestir particularmente suelas de zapatos hechas de sustratos de espuma.

Estado de técnica

La estabilidad mecánica y la flexibilidad son propiedades absolutamente esenciales para revestimientos o pinturas sobre sustratos en las más diversas áreas industriales. La estabilidad mecánica, por ejemplo, la resistencia a la abrasión y a la picadura, es por supuesto de gran importancia en todos los campos de aplicación que implican las correspondientes influencias externas. Sin embargo, una flexibilidad aceptable también es muy importante para revestir casi cualquier sustrato. La flexibilidad es particularmente relevante cuando se recubren sustratos flexibles tales como espumas, textiles y cuero, ya que las áreas de aplicación de tales materiales de sustrato flexibles y deformables conllevan también tensiones de deformación correspondientes en los revestimientos. Pero la capacidad del revestimiento de permanecer intacto cuando se somete a una tensión deformante también es muy importante en sustratos rígidos como plásticos duros, metal o madera. Por ejemplo, los sustratos muy delgados hechos de materiales inherentemente rígidos también pueden estar expuestos a deformaciones significativas durante la aplicación. Además, los cambios en los materiales debido a diferencias de temperatura (coeficiente de expansión) también requieren una flexibilidad adecuada de los revestimientos.

Las propiedades mencionadas son particularmente relevantes cuando se recubren sustratos flexibles como sustratos de espuma flexible. Las espumas se han impuesto como materiales de sustrato para una amplia variedad de aplicaciones en muchas áreas industriales porque se caracterizan por una buena capacidad de trasformación, baja densidad y opciones variables para ajustar perfiles de propiedades (espumas rígidas, semirrígidas y flexibles, espumas termoplásticas o elastoméricas).

Por ejemplo, en la industria del calzado, a menudo se utilizan espumas compresibles y deformables elásticamente para la preparación de suelas de zapatos como, por ejemplo, suelas intermedias. Es obvio que las suelas de los zapatos están expuestas a enormes cargas mecánicas. Al caminar y correr se requiere, por un lado, una alta flexibilidad o elasticidad de las suelas, pero por otro lado también se requiere una resistencia adecuada frente a las influencias mecánicas externas; por ejemplo, una buena resistencia a la abrasión y a la picadura.

Al mismo tiempo, el área de la industria del calzado, como cualquier área de la industria de la moda, requiere la posibilidad de mejorar e individualizar visualmente los productos correspondientes. La creación de un color y/o un efecto correspondiente de las suelas de los zapatos es de gran interés en este sentido.

El revestimiento o pintado de sustratos de espuma, como suelas de zapatos, permite precisamente esta adaptación e individualización de moda.

En este caso, sin embargo, debe ser posible adaptar ópticamente el revestimiento de manera óptima. Además de la coloración pura, suele ser un factor importante un alto efecto mate o un bajo brillo porque esta es la única forma de preparar productos que tengan un perfil elegante y de alta calidad. Los productos que son demasiado brillantes generalmente se clasifican como "similares al plástico" y de apariencia barata.

Sin embargo, mucho más problemático es que la estructura general del sustrato de espuma y el revestimiento o la pintura no solo debe convencer de modo puramente visual por la creación de un buen color y/o efecto. Más bien, además del sustrato de espuma, el revestimiento mismo o la estructura general del sustrato y el revestimiento también deben tener la flexibilidad ya mencionada anteriormente. También es importante lograr una alta resistencia mecánica del revestimiento. En general, debe haber entonces una alta flexibilidad o elasticidad, por un lado, pero también una buena resistencia frente a las influencias mecánicas externas, por el otro.

El documento US 2006/0141234 A1 describe artículos manufacturados, por ejemplo, suelas de zapatos, que comprenden un sustrato comprimible que ha sido revestido con una composición de revestimiento acuosa. La composición comprende una resina de poliuretano con un índice de hidroxilo inferior a 10 y un colorante. Sirve para realzar visualmente el artículo.

El documento WO 2009/101133 A1 da a conocer cuerpos compuestos que comprenden un cuerpo de base de poliuretano, por ejemplo, una espuma integral de poliuretano, y un revestimiento de superficie aplicado sobre la misma. El revestimiento de la superficie consiste en poliuretano termoplástico que se aplica en forma de película. El cuerpo compuesto es estable frente a la radiación UV y la carga mecánica y se puede utilizar como parte interior de automóviles o como suela de zapatos.

El documento WO 2008/113755 A1 describe dispersiones acuosas que contienen al menos un poliuretano, al menos un poliisocianato especial y un compuesto de silicona. La dispersión se utiliza para revestir sustratos planos como cuero, textiles o plásticos y produce un buen tacto, agarre y resistencia a la fricción.

A pesar de estos enfoques prometedores, todavía existe la posibilidad de mejoras, en particular con respecto a una combinación de calidad óptica y flexibilidad y estabilidad mecánica.

Objetivo

Por tanto, el objetivo de la presente invención era proporcionar una pintura de base que creara un color y/o un efecto y por medio de la cual pudieran obtenerse revestimientos sobre sustratos que primero tuvieran una buena calidad óptica. Sin embargo, al mismo tiempo, los revestimientos debían tener una alta resistencia mecánica y flexibilidad. Es decir, debían tener una alta flexibilidad o elasticidad, de modo que se pudieran lucir al máximo las ventajas correspondientes de sustratos particularmente flexibles. Por otro lado, la estabilidad frente a influencias mecánicas externas también debería ser excelente. En particular, se hace referencia a la resistencia a la abrasión y a la picadura. Además, la pintura de base utilizada para preparar los revestimientos debía ser acuosa para permitir el mejor perfil ecológico posible.

Solución técnica

Se ha encontrado que los objetivos mencionados pudieron conseguirse mediante una nueva pintura de base acuosa de dos componentes (b) que contiene

(b.1) un componente principal que contiene

(1) al menos una resina de poliuretano con un índice de hidroxilo de 15 a 100 mg KOH/g y un índice de acidez de 10 a 50 mg KOH/g,

(2) al menos una dispersión acuosa que contiene agua y un componente de resina de poliuretano que consta de al menos una resina de poliuretano, en cuyo caso el componente de resina de poliuretano presenta una fracción de gel de al menos 50 %, su transición vítrea a una temperatura inferior a -20 °C, su transición de fusión a una temperatura inferior a 100 °C y la fracción de resina de poliuretano en la dispersión es del 15 al 60 % en peso, basado en la cantidad total de la dispersión

(3) al menos un pigmento de color y/o efecto, en cuyo caso se emplea al menos un pigmento (3) en forma de al menos una pasta de pigmento que contiene al menos una resina de poliuretano (1) como resina en pasta, y

(b.2) un componente de curado que contiene

(4) al menos un poliisocianato modificado como hidrófilo (4) con un contenido de isocianato de 8 a 18 % en peso.

La pintura de base acuosa antes mencionada también se denomina en lo sucesivo pintura de base según la invención y, por tanto, es objeto de la presente invención. Las formas de realización preferidas de la pintura de base según la invención se pueden encontrar en la descripción siguiente y en las reivindicaciones dependientes. También es objeto de la presente invención un procedimiento para preparar un revestimiento sobre un sustrato, en el que se produce una capa de pintura de base que crea color y/o efecto sobre el sustrato aplicando la pintura de base al sustrato. La presente invención también se refiere al revestimiento mismo.

La pintura de base de la invención permite la preparación de revestimientos sobre sustratos que, además de una excelente calidad óptica, tienen una enorme flexibilidad o elasticidad y, al mismo tiempo, también tienen una buena estabilidad frente a influencias mecánicas externas. Por lo tanto, las estructuras generales que comprenden el revestimiento y el sustrato se pueden utilizar particularmente bien en el área de la industria del calzado como suelas de zapatos, particularmente en el caso de sustratos de espuma, pero no solamente.

Descripción detallada

Primero se explicarán algunos términos usados en el contexto de la presente invención.

La aplicación de un agente de revestimiento (también llamado composición de revestimiento) a un sustrato o la preparación de una capa de revestimiento sobre un sustrato se entienden como sigue. El agente de revestimiento respectivo se aplica de tal manera que la capa de revestimiento fabricada a partir del mismo se dispone sobre el sustrato, pero no tiene que estar necesariamente en contacto directo con el sustrato. Por ejemplo, también pueden disponerse otras capas entre la capa de revestimiento y el sustrato. Por ejemplo, la capa de pintura de base (B) se fabrica sobre el sustrato en el procedimiento de la invención, pero se pueden disponer capas adicionales, por ejemplo, imprimaciones adhesivas comunes, entre el sustrato y la pintura de base.

El mismo principio se aplica a la aplicación de un agente de revestimiento (y) sobre una capa de revestimiento (X) preparada mediante otro agente de revestimiento (x), por lo que se forma una capa de revestimiento (Y) sobre la capa de revestimiento (X). La capa de revestimiento (Y) no tiene por qué estar obligatoriamente en contacto con la capa de revestimiento (X); solo tiene que estar dispuesta encima de ella, es decir, sobre el lado de la capa de revestimiento (X) opuesto al sustrato.

Por el contrario, la aplicación de un agente de revestimiento directamente sobre un sustrato o la preparación de una capa de revestimiento directamente sobre un sustrato se entiende como sigue. El agente de revestimiento respectivo se aplica de tal manera que la capa de revestimiento fabricada a partir del mismo se dispone sobre el sustrato y está en contacto directo con el sustrato. En particular, no se dispone ninguna otra capa entre la capa de revestimiento y el sustrato.

Lo mismo se aplica, por supuesto, a la aplicación de un agente de revestimiento (y) directamente sobre una capa de revestimiento (X) fabricada por medio de otro agente de revestimiento (x), por lo que se fabrica una capa de revestimiento (Y) sobre la capa de revestimiento (X). En este caso, las dos capas de revestimiento están en contacto directo, es decir, están dispuestas directamente una encima de la otra. En particular, no hay otra capa entre las capas de revestimiento (X) e (Y). El mismo principio es válido evidentemente para una aplicación directamente consecutiva de agentes de revestimiento o la preparación de capas de revestimiento directamente consecutivas.

En el contexto de la presente invención, por evaporación rápida, secado intermedio y curado se entienden los términos familiares para el experto en la técnica en relación con los procedimientos para la preparación de revestimientos multicapas.

Por lo tanto, el término ventilación se entiende fundamentalmente como una designación para la evaporación de disolventes orgánicos y/o agua, o el dejar que se evaporen, de un agente de revestimiento aplicado durante la preparación de una pintura principalmente a temperatura ambiente (es decir, temperatura de la habitación), por ejemplo, de 15 a 35 °C durante un tiempo de, por ejemplo, 0,5 a 30 minutos. Entonces, durante la ventilación se evaporan los disolventes orgánicos y/o el agua contenidos en el agente de revestimiento aplicado. Dado que el agente de revestimiento en cualquier caso todavía fluye inmediatamente después de la aplicación y al comienzo de la ventilación, puede escurrirse durante la ventilación. Esto se debe a que al menos un agente de revestimiento aplicado por pulverización se aplica generalmente en forma de gotitas y no con un espesor homogéneo. Sin embargo, es capaz de fluir debido a los disolventes orgánicos y/o al agua contenidos y, por lo tanto, puede formar una película de revestimiento lisa y homogénea cuando se dispersa. Al mismo tiempo, los disolventes orgánicos y/o el agua se evaporan gradualmente, de modo que después de la fase de ventilación aparece una capa de revestimiento comparativamente lisa que contiene menos agua y/o disolvente en comparación con el agente de revestimiento aplicado. Sin embargo, después de ventilarse, la capa de revestimiento aún no está lista para usar. Aunque ya no es fluida, por ejemplo, todavía es suave o pegajosa, posiblemente solo se seca. En particular, la capa de revestimiento aún no se endurece como se describe más adelante.

Por tanto, por secado intermedio también se entiende la evaporación de disolventes orgánicos y/o agua, o el dejar que se evaporen, de un agente de revestimiento aplicado en el contexto de la preparación de una pintura, habitualmente a una temperatura superior a la temperatura ambiente de, por ejemplo, 40 a 70 °C, durante un tiempo de, por ejemplo, 1 a 30 min. Incluso durante el secado intermedio, el agente de revestimiento aplicado perderá una fracción de disolventes orgánicos y/o agua. Con respecto a un agente de revestimiento específico, suele darse el caso de que el secado intermedio se realice a temperaturas más altas y/o durante un período de tiempo más largo en comparación con la ventilación, de modo que, en comparación con la ventilación, se escapa una mayor fracción de disolventes orgánicos y/o agua de la capa de revestimiento aplicada. Sin embargo, no es necesaria ni intencionada una distinción final entre los dos términos. En aras de la claridad, estos términos se utilizan para dejar claro que puede tener lugar un acondicionamiento variable y secuencial de una capa de revestimiento antes del curado que se describe a continuación. Dependiendo del agente de revestimiento, la temperatura de evaporación y el tiempo de evaporación, pueden evaporarse fracciones más o menos elevadas de los disolventes orgánicos y/o agua contenidos en el agente de revestimiento. Si es necesario, incluso una fracción de los polímeros contenidos en los agentes de revestimiento como aglutinantes ya pueden reticularse o entrelazarse entre sí, como se describe más adelante. Sin embargo, ni durante la ventilación rápida ni durante el secado intermedio, no se obtiene una capa de revestimiento lista para usar, como es el caso del curado que se describe más adelante. Como resultado, el curado se delimita claramente de la ventilación y del secado intermedio.

Por consiguiente, por curado de una capa de revestimiento se entiende la transferencia de tal capa al estado listo para usar; es decir, a un estado en el que el sustrato equipado con la capa de revestimiento respectiva puede transportarse, almacenarse y usarse según lo previsto. Por lo tanto, una capa de revestimiento curada ya no es en particular blanda ni pegajosa, sino que está acondicionada como una película de revestimiento sólida que ya no cambia significativamente sus propiedades, como la dureza o la adhesión al sustrato, incluso con una exposición adicional a las condiciones de curado como se describe más adelante.

Como es sabido, los agentes de revestimiento se pueden curar en principio física y/o químicamente, según los componentes contenidos, tales como aglutinantes y reticulantes. En el caso del curado químico, se considera especialmente el curado químico-térmico.

En el contexto de la presente invención, "curable físicamente" o el término "curado físico" significa la formación de una capa de revestimiento curada liberando disolventes de soluciones poliméricas o dispersiones poliméricas, en cuyo caso se consigue el curado entrelazando cadenas poliméricas. Tales agentes de revestimiento se formulan generalmente como agentes de revestimiento de un componente. El curado puede efectuarse, por ejemplo, entre 15 y 100 °C durante un período de 2 a 48 horas. En este caso, el curado se diferencia de la ventilación y/o del secado intermedio, es decir, si es necesario, solo en la duración del acondicionamiento de la capa de revestimiento.

En el contexto de la presente invención, "curable termoquímicamente" o el término "curado termoquímico" significa la reticulación de una capa de revestimiento (formación de una capa de revestimiento curada) iniciada por reacción química de grupos funcionales reactivos, en cuyo caso la activación energética de esta reacción química es posible por medio de la energía térmica. Diferentes grupos funcionales complementarios entre sí pueden reaccionar entre sí (grupos funcionales complementarios) y/o la formación de la capa curada se basa en la reacción de grupos autorreactivos, es decir, grupos funcionales que reaccionan entre sí con grupos de su tipo. Se conocen ejemplos de grupos funcionales reactivos complementarios y grupos funcionales autorreactivos adecuados, por ejemplo, por la solicitud de patente alemana DE 199 30665 A1, página 7, línea 28 a página 9, línea 24. Luego, los grupos están contenidos en los diversos componentes formadores de película del agente de revestimiento.

El curado termoquímico se puede hacer posible utilizando una amplia variedad de componentes formadores de película. Es típico, por ejemplo, el uso de un polímero orgánico tal como un poliéster o poliuretano que contiene ciertos grupos funcionales tales como grupos hidroxilo y un componente adicional, por ejemplo, un poliisocianato y/o una resina aminoplástica, que luego puede conducir a una película de revestimiento curado por medio de la reacción de los correspondientes grupos funcionales complementarios. En aras de la claridad, el (primer) polímero orgánico, por ejemplo, el poliéster, se denomina a menudo aglutinante y la resina de poliisocianato y/o aminoplástico se denomina agente de reticulación.

Dependiendo de la reactividad de los grupos funcionales contenidos en los componentes formadores de película, tales composiciones de revestimiento se formulan como sistemas monocomponentes y multicomponentes, en particular sistemas bicomponentes.

En los sistemas monocomponentes endurecibles termoquímicamente, los componentes a reticular, por ejemplo, polímeros orgánicos, están presentes uno al lado del otro, es decir, en un componente, en calidad de aglutinantes y reticulantes. El requisito previo para esto es que los componentes a reticular solo reaccionen entre sí a temperaturas más altas, por ejemplo, de más de 100 °C, es decir, que participen en reacciones de curado. Por tanto, el curado tendrá lugar en condiciones apropiadas, por ejemplo, a temperaturas de 100 a 250 °C durante un período de 5 a 60 minutos.

En sistemas de dos componentes endurecibles termoquímicamente, los componentes a reticular, por ejemplo, los polímeros orgánicos como aglutinantes y los reticulantes, están presentes separados entre sí en al menos dos componentes que sólo se añaden juntos poco antes de la aplicación. Esta forma se elige cuando los componentes a reticular reaccionan entre sí a temperatura ambiente o a temperaturas ligeramente elevadas de, por ejemplo, entre 40 y 100 °C. Son ejemplos, por un lado, grupos hidroxilo o grupos amino y, por otro lado, grupos isocianato libres. Como regla, y en particular en el contexto de la presente invención, un agente de revestimiento de dos componentes se formula de tal manera que un primer componente (componente de pintura base) y un segundo componente (componente de curado) se preparan y almacenan separados entre sí y solo se agregan conjuntamente poco antes de la aplicación a un sustrato. El tiempo de transformación exacto (es decir, el tiempo en el que el agente de revestimiento se puede transformar a temperatura ambiente (15 a 25 °C, especialmente 20 °C) sin que, por ejemplo, debido a las correspondientes reacciones de reticulación a temperatura ambiente se presente un aumento tan fuerte en la viscosidad que ya no sea posible una aplicación), depende por supuesto de los ingredientes utilizados, pero normalmente está entre 1 minuto y 4 horas, preferiblemente entre 5 y 120 minutos.

El siguiente principio también se puede asignar al curado térmico-químico. Con la adición de un componente adicional, un primer componente de la composición de revestimiento puede reaccionar de tal manera que se formen proporcionalmente grupos funcionales que puedan participar en reacciones de curado, como se describió anteriormente, con otros grupos funcionales del primer componente. De esta forma, se vuelve a hacer una contribución a la formación de película. Por ejemplo, un poliisocianato libre, es decir un primer componente que contiene en promedio más de un grupo isocianato libre por molécula, reaccionará de modo correspondiente después de añadir agua como segundo componente. Esto se debe a que los grupos isocianato libres reaccionan con agua con desprendimiento de dióxido de carbono para formar grupos amino primarios libres que luego reaccionan con grupos isocianato todavía presentes para formar enlaces urea mediante una reacción de adición.

Por tanto, una composición de revestimiento en cuyo curado ha de emplearse esta forma de curado térmico-químico también se formula como composición de revestimiento de dos componentes. Esto se debe a que tanto la hidrólisis de los grupos isocianato para formar grupos amino, como también la reacción de los grupos amino con los grupos isocianato tienen lugar a temperatura ambiente o a temperaturas ligeramente elevadas de, por ejemplo, entre 40 y 100 °C. Entonces, mientras el agua está presente en un componente, el poliisocianato libre se integra en el segundo componente. Después de combinar los dos componentes, se forman los grupos amino primarios que reaccionan con los grupos isocianato que todavía están presentes y pueden formar así una red.

Por supuesto, cuando se cura un agente de revestimiento identificado como curable termoquímicamente, siempre se presentará un curado físico, es decir, el entrelazamiento de las cadenas de polímero. No obstante, dicho agente de revestimiento se denomina entonces curable termoquímicamente. Por lo tanto, esta designación se elige siempre cuando el agente de revestimiento se pueda curar proporcionalmente de manera termo-química.

En el contexto de la presente invención, el curado de las composiciones de revestimiento de dos componentes tiene lugar preferiblemente a temperaturas entre 40 y 120 °C. La duración del curado depende, por supuesto, de las circunstancias del caso individual, pero normalmente es de 5 a 120 minutos, por ejemplo.

Todas las temperaturas explicadas en el contexto de la presente invención se entienden como la temperatura de la habitación en la que se encuentra el sustrato revestido. Esto no significa que el sustrato mismo tenga que presentar la temperatura correspondiente.

Dependiendo del sustrato utilizado, en el contexto del procedimiento según la invención naturalmente debe tenerse cuidado que el sustrato no se caliente hasta tal punto que se descomponga o se deforme durante el curado de las capas de pintura aplicadas sobre el mismo. Sin embargo, los sustratos de espuma, que se utilizan preferiblemente en el contexto de la presente invención por lo regular no son dimensionalmente estables a temperaturas de 120 °C y superiores. Si es necesario, temperaturas significativamente más bajas son suficientes para provocar la descomposición o deformación del sustrato. En cualquier caso, el curado de las capas de revestimiento en el contexto de la presente invención se lleva a cabo preferiblemente por debajo de 120 °C, aún más preferiblemente por debajo de 100 °C.

En este contexto, también es comprensible que la pintura de base (b) sea una composición de revestimiento de dos componentes porque, como se describió anteriormente, esta puede endurecerse a temperaturas entre 40 y 100 °C. Esto asegura que el sustrato solo necesite ser calentado a temperaturas por debajo de 100 °C. Dependiendo del sustrato utilizado, también se puede calentar a temperaturas más altas para un curado aún más rápido. Sin embargo, se prefiere que cualquier procedimiento de curado en el contexto del procedimiento según la invención se lleve a cabo por debajo de 120 °C, aún más preferiblemente por debajo de 100 °C.

En el contexto del procedimiento según la invención, el sustrato de espuma preferiblemente nunca se expone a temperaturas de 120 °C o más, preferiblemente nunca a temperaturas de 100 °C o más.

Si en el contexto de la presente invención se hace referencia a una norma oficial sin referencia al período oficial de validez, esto naturalmente se refiere a la versión de la norma válida en la fecha de registro o, si no existe una versión válida en ese momento, a la última versión válida.

El procedimiento según la invención

En el contexto del procedimiento según la invención se produce un revestimiento sobre un sustrato (S).

Como sustratos (S), finalmente es posible utilizar todos los sustratos rígidos o flexibles conocidos por el experto en la técnica, por ejemplo, los de metales, plásticos duros, madera, papel y cartón, textiles, artículos de cuero y espumas. En el contexto de la presente invención, se da preferencia a sustratos flexibles, en particular sustratos de espuma flexible, ya que las propiedades mencionadas al principio son particularmente importantes cuando se recubren tales sustratos.

Los sustratos de espuma se presentan brevemente de manera fundamental. Finalmente, todos los sustratos conocidos por el experto en la técnica en este contexto son adecuados como sustratos de espuma (S). Por lo tanto, en principio es posible utilizar espumas que se preparan a partir de plásticos termoendurecibles, termoplásticos, elastómeros o termoelásticos; es decir, que se obtienen mediante procedimientos de espumado correspondientes para plásticos de las clases de plásticos mencionadas anteriormente. En cuanto a su base química, como espumas son posibles, aunque no exclusivamente, poliestirenos, policloruros de vinilo, poliuretanos, poliésteres, poliéteres, poliéter amidas, o poliolefinas como polipropileno, polietileno y etileno-vinil-acetato y copolímeros de los polímeros mencionados. Por supuesto, un sustrato de espuma también puede contener varios de los polímeros y copolímeros mencionados.

Los sustratos de espuma preferidos son sustratos de espuma flexible, de modo particularmente preferible sustratos de espuma de poliuretano termoplástico flexible. Por tanto, estos últimos son sustratos de espuma que contienen poliuretano termoplástico como matriz de plástico polimérico. Dichos sustratos se caracterizan básicamente por ser comprimibles y deformables elásticamente.

En la producción de las espumas, el poliuretano termoplástico se espuma luego mediante procedimientos de formación de espuma correspondientes, es decir, se convierte en una espuma.

Los procedimientos de formación de espuma son conocidos y, por lo tanto, solo se presentan brevemente. El principio básico es que los agentes de expansión y/o gases disueltos en el plástico o en una masa fundida de plástico correspondiente, que surgen durante las reacciones de reticulación en la producción de los plásticos poliméricos correspondientes, se liberan y provocan el espumado de los plásticos poliméricos previamente densos en comparación. Si, por ejemplo, se utiliza un hidrocarburo de bajo punto de ebullición como agente de expansión, este se evapora a temperaturas elevadas y provoca la formación de espuma. Como agentes de expansión también se pueden introducir o disolver gases tales como dióxido de carbono o nitrógeno en la masa fundida de polímero a alta presión. A medida que la presión cae más tarde, la masa fundida forma espuma mientras el gas propulsor se escapa.

El espumado puede tener lugar, por ejemplo, directamente durante la conformación de los correspondientes sustratos de plástico, por ejemplo, durante la extrusión o el moldeo por inyección. Por ejemplo, la masa fundida de plástico presurizada, mezclada con el agente de expansión puede formar espuma cuando sale de un extrusor debido a la caída de presión que se produce.

También es posible preparar primero gránulos que contienen agente de expansión a partir de material termoplástico y luego espumar estos gránulos en un molde, en cuyo caso los gránulos aumentan su volumen, se funden juntos y finalmente forman una pieza moldeada que se compone de partículas de espuma expandida fundida (también llamada espuma termoplástica de partículas). Los gránulos expandibles se pueden formar, por ejemplo, mediante extrusión y posterior granulación del cordón de polímero que sale del extrusor. La granulación tiene lugar, por ejemplo, utilizando dispositivos de corte correspondientes, en cuyo caso se opera en condiciones de presión y temperatura tales que no se produzca expansión. La posterior expansión y fusión de los gránulos suele tener lugar con la ayuda de vapor de agua a temperaturas de alrededor de 100 °C.

En la producción de espumas de partículas termoplásticas también es posible partir de gránulos de plástico ya pre expandidos. Se trata de granulados, cuyas esferas de granulado o partículas de polímero, en comparación con los granulados no preespumados, ya tienen tamaños de partículas significativamente mayores con densidades correspondientemente reducidas. La preparación de partículas específicamente preexpandidas se puede realizar mediante un control de procedimiento apropiado, como se describe, por ejemplo, en el documento WO 2013/153190 A1. Por ejemplo, los cordones de polímero extruido se pueden transferir a una cámara de granulación con un flujo de líquido cuando salen de la extrusora, en cuyo caso el líquido se encuentra a una presión específica y tiene una temperatura específica. Adaptando los parámetros del procedimiento se pueden obtener granulados de termoplástico expandidos o preexpandidos específicos que se pueden convertir en sustratos de espuma de partículas termoplásticas mediante fusión posterior y, si es necesario, expansión adicional con vapor de agua, en particular.

Las espumas de partículas termoplásticas o los correspondientes granulados de plástico, termoplásticos, expandibles y/o expandidos a partir de los cuales se pueden preparar tales espumas de partículas se describen, por ejemplo, en los documentos WO 2007/082838 A1, WO 2013/153190 A1 o también WO 2008/125250 A1. Allí también se describen parámetros del procedimiento y las materias primas para la preparación de poliuretanos termoplásticos, así como los parámetros del procedimiento para la preparación de granulados y espumas en partículas.

Las espumas termoplásticas de partículas, en particular las espumas termoplásticas de partículas de poliuretano, se pueden preparar en particular a escala industrial de manera muy económica y, además, son particularmente ventajosas en lo que respecta a su perfil de propiedades. De esta manera, se pueden preparar espumas de partículas termoplásticas a partir de termoplásticos, en particular a partir de poliuretanos, que tienen una excelente flexibilidad o elasticidad y estabilidad mecánica. Por regla general, son comprimibles y fácilmente deformables elásticamente. En consecuencia, son precisamente estas espumas las que son particularmente buenas como sustratos de espuma para aplicaciones en áreas como la industria del calzado. Los sustratos muy particularmente preferidos son, por lo tanto, sustratos de espuma de partículas comprimibles elásticamente deformables que contienen poliuretano termoplástico como matriz de plástico polimérico.

Los sustratos, preferiblemente los sustratos de espuma flexible, pueden tener cualquier forma per se, es decir, por ejemplo, pueden ser sustratos planos simples o también formas más complejas, como en particular suelas de zapatos como suelas intermedias de zapatos.

En el contexto del procedimiento de la invención, se fabrica una película de pintura de base (B). La fabricación tiene lugar aplicando una pintura de base acuosa según la invención (b) al sustrato (S) y luego curando la pintura de base aplicada.

La pintura de base se puede aplicar directamente sobre el sustrato; es decir, no se disponen más capas entre el sustrato y la pintura de base. Sin embargo, es igualmente posible que primero se produzca al menos otra capa de revestimiento, tal como una capa de imprimación adhesiva, sobre el sustrato. Sin embargo, dado que se consigue una excelente adherencia a pesar de la omisión de tales otras capas de revestimiento y esta omisión conduce a una enorme simplificación del procedimiento, la pintura de base (b) según la invención se aplica preferiblemente directamente sobre el sustrato.

En aras de la claridad se utilizan los términos pintura de base y capa de pintura de base. Por una pintura de base se entiende un material de revestimiento que crea color y/o efecto, que se utiliza en la pintura industrial general.

Las pinturas de base (b) según la invención se describen en detalle más adelante. Sin embargo, debido a la presencia de agua en el componente de pintura base y del componente (4) en el componente de curado, se trata en cualquier caso de composiciones de revestimiento de dos componentes que se pueden curar térmica y químicamente.

Las pinturas de base (b) se pueden aplicar mediante procedimientos conocidos por el experto en la técnica para aplicar agentes de revestimiento líquidos, por ejemplo, por inmersión, revestimiento con cuchilla, pulverización, laminación o similares. Se utilizan preferiblemente procedimientos de aplicación por pulverización como, por ejemplo, pulverización de aire comprimido (aplicación neumática), pulverización sin aire, alta rotación, aplicación de pulverización electrostática (ESTA), opcionalmente combinada con aplicación de pulverización caliente como, por ejemplo, aire caliente (pulverización en caliente). Las pinturas de base se aplican de forma muy especialmente preferente mediante pulverización neumática o pulverización electrostática.

La aplicación de la pintura de base (b) produce así una capa de pintura de base (B), es decir, una capa de pintura de base (b) aplicada sobre el sustrato (S).

La pintura de base aplicada se cura. Antes del curado, la pintura de base aplicada se ventila preferiblemente o se seca entre 15 y 35 °C durante un período de 0,5 a 30 minutos. El curado tiene lugar preferiblemente a temperaturas entre 40 y 120 °C, más preferiblemente entre 60 y 100 °C, durante un período de, por ejemplo, 5 a 120 minutos, preferiblemente 20 a 60 minutos. De esta manera también se evita que los sustratos particularmente preferidos se puedan descomponer o deformar.

La pintura de base (b) se aplica de tal manera que la capa de pintura de base (B) tenga un espesor de capa de, por ejemplo, 3 a 50 micrómetros, preferiblemente de 5 a 40 micrómetros, después del curado.

Después del curado, se obtiene un revestimiento según la invención.

Se prefiere que el revestimiento según la invención consista exclusivamente en una capa de pintura de base (B). Aparte de la capa (B), no se dispone ninguna otra capa sobre el sustrato. No obstante, por supuesto es posible aplicar otros agentes de revestimiento, como materiales de carga o imprimaciones adhesivas (antes) o lacas transparentes (después) antes o después de la aplicación de la pintura de base (b) según la invención. Sin embargo, dado que tanto la adherencia como también la estabilidad mecánica de la estructura monocapa producida mediante la aplicación y curado de la pintura de base según la invención son muy buenas y esto da como resultado una enorme simplificación del procedimiento, se prefiere la estructura monocapa.

La pintura de base según la invención

La pintura de base según la invención contiene al menos una resina de poliuretano especial (1) en el componente de pintura de base.

Para los componentes de partida que se pueden utilizar en la fabricación de las resinas de poliuretano (1) y las reacciones de conversión subyacentes, se aplica en principio lo que el experto en la técnica conoce en este contexto. Por tanto, las resinas se pueden preparar, por ejemplo, mediante poliadición, de por sí conocida, de poliisocianatos con polioles y poliaminas.

Poliisocianatos adecuados son los poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, alifáticos-cicloalifáticos, aromáticos, alifáticos-aromáticos y/o cicloalifáticos-aromáticos conocidos, por ejemplo, los poliisocianatos (4a) mencionados más adelante.

Ejemplos de polioles adecuados son polioles de poliéster y/o polioles de poliéter saturados u olefínicamente insaturados. En particular, como polioles se utilizan polioles de poliéster. Tales polioles de poliéster, preferiblemente dioles de poliéster, se pueden preparar de manera conocida haciendo reaccionar los ácidos policarboxílicos correspondientes y/o sus anhídridos con los polioles correspondientes mediante esterificación. Por supuesto, para la preparación, si es necesario también se puede utilizar una fracción de ácidos monocarboxílicos y/o monoalcoholes. Los dioles de poliéster están preferiblemente saturados, en particular saturados y lineales.

Ejemplos de ácidos policarboxílicos aromáticos adecuados para la preparación de tales polioles de poliéster son el ácido ftálico, el ácido isoftálico y el ácido tereftálico, de los cuales el ácido isoftálico es ventajoso y, por lo tanto, se usa con preferencia. Ejemplos de ácidos policarboxílicos alifáticos adecuados son ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodicarboxílico y ácido dodecanodicarboxílico, o también ácido hexahidroftálico, ácido 1,3-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 4-metilhexahidroftálico, ácido triciclodecanodicarboxílico y ácido tetrahidroftálico. También se pueden utilizar ácidos grasos dímeros o ácidos grasos dimerizados, que se sabe que son mezclas que se preparan dimerizando ácidos grasos insaturados y que pueden obtenerse, por ejemplo, con los nombres comerciales Radiacid (Oleon) o Pripol (Croda).

Se prefiere el uso de tales ácidos grasos dímeros para la preparación de dioles de poliéster en el contexto de la presente invención. Los polioles que se utilizan preferentemente para la preparación de las resinas de poliuretano (1) son por tanto dioles de poliéster que se han preparado utilizando ácidos grasos dímeros. Particularmente preferidos son los dioles de poliéster en cuya preparación al menos el 50 % en peso, preferiblemente del 55 al 85 % en peso, de los ácidos dicarboxílicos utilizados son ácidos grasos dímeros.

Incluso más preferidas son las resinas de poliuretano (1), en cuya preparación la fracción usada de tales dioles de poliéster está entre 30 y 80 % en peso, más preferiblemente entre 40 y 70 % en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total de los compuestos de partida usados para la preparación de la resina de poliuretano.

Ejemplos de polioles correspondientes para la preparación de polioles de poliéster, preferiblemente dioles de poliéster, son etilenglicol, 1,2- o 1,3-propanodiol, 1,2-, 1,3- o 1,4-butanodiol, 1,2-, 1,3-, 1,4- o 1,5-pentanodiol, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- o 1,6-hexanodiol, hidroxipivalato de neopentilo, neopentilglicol, dietilenglicol, 1,2-, 1,3- o 1,4-ciclohexanodiol, 1,2 , 1,3- o 1,4-ciclohexanodimetanol y trimetilpentanodiol. Por tanto, se utilizan preferentemente dioles. Por supuesto, tales polioles o dioles también se pueden utilizar directamente para la preparación de las resinas de poliuretano (1); es decir, se pueden hacer reaccionar directamente con poliisocianatos.

También se pueden usar poliaminas, tales como diaminas y/o aminoalcoholes, para preparar las resinas de poliuretano (1). Ejemplos de diaminas son hidrazina, alquilo- o cicloalquilo-diaminas tales como propilendiamina y 1-amino-3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexano, y los aminoalcoholes son etanolamina o dietanolamina. Las resinas de poliuretano correspondientes también contienen enlaces urea. Sin embargo, tales resinas se denominan generalmente, y también en el contexto de la presente invención, resinas de poliuretano.

También se usa preferiblemente un poliol con más de dos grupos hidroxilo para preparar las resinas de poliuretano (1) . Esto le da a la resina de poliuretano (1) puntos de ramificación. Por tanto, las resinas de poliuretano (1) son preferiblemente ramificadas. Los alcoholes adecuados de funcionalidad superior (funcionalidad OH superior a 2) son, por ejemplo, trimetilolpropano, glicerol y pentaeritritol, preferiblemente trimetilolpropano. Se prefieren las resinas de poliuretano (1) en cuya preparación la fracción empleada de tales alcoholes de funcionalidad superior, en particular trimetilolpropano, está entre el 1 y el 6 % en peso, más preferiblemente entre el 2 y el 5 % en peso, referido en cada caso a la cantidad total de los compuestos de partida usados para preparar la resina de poliuretano.

Las resinas de poliuretano (1) tienen funcionalidad de hidroxilo y tienen un índice de hidroxilo de 15 a 100 mg de KOH/g, preferiblemente de 20 a 40 mg de KOH/g (medido según DIN 53240). De esta forma, la resina de poliuretano (2) puede participar en reacciones de reticulación con los grupos isocianato del poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo que se describe más adelante y contribuir al curado térmico.

Además, las resinas de poliuretano (1) son carboxifuncionales y tienen un índice de acidez de 10 a 50 mg de KOH/g, preferiblemente de 15 a 35 mg de KOH/g (medido según DIN En ISO 3682). De esta forma, la resina de poliuretano (1) se vuelve soluble o dispersable en agua. Como es conocido por el experto en la técnica, esto significa que los polímeros no precipitan como aglomerados insolubles en medios al menos parcialmente acuosos, sino que más bien forman una solución o dispersión finamente dividida. Como es sabido, la introducción de grupos potencialmente iónicos, por ejemplo, grupos potencialmente aniónicos, preferiblemente grupos carboxilo, es generalmente ventajosa o incluso necesaria para este propósito. Tales grupos se introducen en el polímero en particular por medio de los correspondientes monómeros utilizados durante la preparación, en cuyo caso entonces el polímero acabado contiene estos grupos. Por consiguiente, al preparar las resinas de poliuretano (1), se da preferencia al uso de monómeros que, además de los grupos a reaccionar en la preparación de enlaces uretano, preferiblemente grupos hidroxilo, también contienen grupos de ácido carboxílico. De esta manera se introducen los grupos correspondientes en el prepolímero. Los compuestos preferidos en este sentido son, por ejemplo, ácidos monocarboxílicos que contienen dos grupos hidroxilo tales como, por ejemplo, ácido dihidroxipropiónico, ácido dihidroxisuccínico y ácido dihidroxibenzoico. Se prefieren muy particularmente los ácidos alfa, alfa dimetilolalcanoicos tales como ácido 2,2-dimetilolacético, ácido 2,2-dimetilolpropiónico, ácido 2,2-dimetilolbutírico y ácido 2,2-dimetilolpentanoico, en particular ácido 2,2-dimetilolpropiónico.

Para obtener una dispersabilidad en agua aún mejor, los grupos carboxilo se pueden convertir al menos parcialmente en grupos carboxilato mediante neutralización dirigida. Esto significa que estos grupos se neutralizan, por ejemplo, durante y/o después de la preparación de las resinas de poliuretano (1) con agentes neutralizantes, preferiblemente amoniaco, aminas y/o en particular aminoalcoholes. Por ejemplo, para la neutralización se utilizan di- y trietilamina, dimetilaminoetanol, diisopropanolamina, morfolinas y/o N-alquilmorfolinas.

La indicación "soluble o dispersable en agua" no significa que la respectiva resina de poliuretano (1) deba prepararse también en la fase acuosa o deba utilizarse en la pintura de base (b) en forma de dispersión acuosa. El polímero también se puede preparar, por ejemplo, en disolventes orgánicos o se puede adquirir comercialmente como dispersión en disolventes orgánicos y utilizar de esta manera en la pintura de base según la invención. Durante el posterior mezclado con los demás componentes de la pintura de base, también se añade agua. Se prefiere que la resina de poliuretano (1) se prepare en disolventes orgánicos tales como metiletilcetona, butilglicol y/u otros disolventes orgánicos conocidos.

Las resinas de poliuretano adecuadas (1) tienen, por ejemplo, un peso molecular promedio en número de 500 a 20000 g/mol. El peso molecular promedio en peso se encuentra, por ejemplo, en el intervalo de 5000 a 50000 g/mol. En el contexto de la presente invención, los pesos moleculares se determinan mediante análisis de GPC con THF (+0,1 % ácido acético) como eluyente (1 ml/min) en una combinación de columnas de estireno-divinilbenceno. La calibración se realiza con estándares de poliestireno.

La fracción de la al menos una resina de poliuretano (1) puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 a 5 % en peso, preferiblemente de 0,75 a 4,0 % en peso, de manera particularmente preferida de 1,0 a 3,0 % en peso en cada caso con respecto al peso total de la pintura de base según la invención.

La pintura de base (b) según la invención contiene al menos una dispersión acuosa especial (2) en el componente de pintura base (b.1).

La dispersión acuosa (2) contiene en cualquier caso agua y un componente de resina de poliuretano, en cuyo caso este componente de resina de poliuretano consiste en al menos una resina de poliuretano. La fracción de resina de poliuretano es, por supuesto, diferente de la de la resina de poliuretano (1) descrita anteriormente.

Las resinas de poliuretano, su preparación y los productos de partida utilizables son conocidos y también se han explicado anteriormente en la descripción de las resinas de poliuretano (1). Con respecto a la dispersión (2) a utilizar según la invención o la fracción de resina de poliuretano y las resinas de poliuretano que constituyen esta fracción, se aplican, sin embargo, las condiciones especiales que se explican a continuación.

La fracción de resina de poliuretano tiene una fracción de gel de al menos el 50 % (véanse procedimientos de medición en la sección de ejemplos).

Las dispersiones (2) a utilizar según la invención son, por tanto, dispersiones de microgel. Como es sabido, una dispersión de microgel es inicialmente una dispersión de polímero, es decir una dispersión en la que está presente al menos un polímero como medio disperso en forma de partículas o partículas de polímero. Las partículas de polímero están al menos parcialmente reticuladas intramolecularmente. Esto último significa que las estructuras poliméricas presentes dentro de una partícula se asemejan al menos parcialmente a una red macroscópica típica con una estructura de red tridimensional. Sin embargo, vista macroscópicamente, tal dispersión de microgel es todavía una dispersión de partículas de polímero en un medio de dispersión, en el presente caso en particular agua. Aunque algunas de las partículas también pueden tener puentes de reticulación entre sí (esto difícilmente puede descartarse por razones puramente de producción), el sistema es en cualquier caso una dispersión con partículas discretas contenidas en él que tienen un tamaño de partícula medible.

Dado que los microgeles representan estructuras que se encuentran entre sistemas ramificados y macroscópicamente reticulados, por lo tanto, combinan las características de las macromoléculas solubles en disolventes orgánicos adecuados con estructura de red y redes macroscópicas insolubles, la fracción de los polímeros reticulados puede determinarse, por ejemplo, solo después del aislamiento del sólido después de la eliminación del agua y, en dado caso, de los disolventes orgánicos y su posterior extracción. En tal caso se aprovecha el hecho de que las partículas de microgel, que originalmente eran solubles en disolventes orgánicos adecuados, retienen su estructura de red interna después del aislamiento y se comportan como una red macroscópica en el sólido. La reticulación se puede comprobar por medio de la fracción de gel accesible experimentalmente. Finalmente, la fracción de gel es la fracción del polímero de la dispersión que, como un sólido aislado, no se puede disolver en un disolvente de una manera molecularmente dispersa. Esta fracción insoluble corresponde a su vez a la fracción del polímero presente en la dispersión en forma de partículas o fracciones de partículas reticuladas intramolecularmente.

La fracción de resina de poliuretano contenido en la dispersión (2) tiene preferiblemente una fracción de gel de al menos el 55 %. Por tanto, la fracción de gel puede ser hasta el 100 % o aproximadamente el 100 %, por ejemplo, el 99 % o el 98 %. En tal caso, toda o casi toda la resina de poliuretano, que constituye la fracción de resina de poliuretano, está en forma de partículas reticuladas. Sin embargo, es suficiente si al menos la mitad de la fracción de resina de poliuretano está en forma de partículas reticuladas.

La fracción de resina de poliuretano tiene su transición vítrea a una temperatura de menos de -20 °C y su transición de fusión a una temperatura de menos de 100 °C (véanse procedimientos de medición en la sección de ejemplos).

Esto significa directamente que la fracción de resina de poliuretano es en cualquier caso de carácter parcialmente cristalino. Como es bien sabido, una transición vítrea siempre significa que un sólido amorfo (similar al vidrio, no cristalino) se ablanda, mientras que una transición de fusión significa que un sistema cristalino se funde, es decir que las estructuras cristalinas previamente existentes ya no están presentes después. Los polímeros o resinas puramente amorfos considerados de manera idealmente teórica solo tienen, por lo tanto, una transición vítrea, pero no una transición de fusión (o dicha transición no se puede resolver mediante medición en el sistema real). Los polímeros altamente o puramente cristalinos considerados de manera idealmente teórica solo tienen transiciones de fusión, pero no tienen una transición vítrea (o no se puede resolver mediante medición en el sistema real). Un sistema en el que ambas características, es decir, propiedades amorfas y cristalinas, están claramente presentes, tiene por tanto una transición vítrea y una transición de fusión. El sistema tiene dominios tanto amorfos como cristalinos (parcialmente cristalinos). Naturalmente, la transición de fusión siempre tiene lugar a temperaturas más altas que la transición vítrea.

La formulación de que la fracción de resina de poliuretano tiene su transición vítrea a una temperatura inferior a -20 °C significa entonces que, a partir de la temperatura correspondiente, ya no existe ninguna estructura vítrea (sin estructura sólida amorfa) en la fracción de resina de poliuretano. La transición vítrea se puede ver reflejada mediante medición (para más detalles, véase la sección de ejemplos).

La formulación de que la fracción de resina de poliuretano tiene su transición de fusión a una temperatura inferior a 100 °C significa entonces que ya no están presentes más cristalitos a partir de la temperatura correspondiente. Por supuesto, el sistema también se ablanda parcialmente antes de alcanzar la temperatura correspondiente y por encima de la temperatura de transición vítrea, porque es precisamente un reblandecimiento proporcional de la fracción amorfa lo que ocurre en la transición vítrea. La transición de fusión también se puede ver reflejada mediante medición (para obtener más detalles, véase la sección de ejemplos). En cualquier caso, sin embargo, la transición de fusión tiene lugar por debajo de una temperatura de 100 °C.

De manera correspondiente, la fracción de resina de poliuretano puede contener resinas de poliuretano que son parcialmente cristalinas y/o contiene resinas de poliuretano tanto altamente cristalinas como amorfas.

La fracción de resina de poliuretano tiene su transición vítrea a una temperatura inferior a -20 °C. La transición vítrea está preferiblemente en el intervalo de -100 °C a menos de -20 °C, más preferiblemente de -90 °C a -40 °C.

La fracción de resina de poliuretano tiene su transición de fusión a una temperatura inferior a 100 °C. La transición de fusión está preferiblemente a una temperatura en el intervalo de -20 °C a menos de 90 °C, más preferiblemente de -15 °C a menos de 80 °C.

El componente (2) a utilizar es una dispersión acuosa; es decir, contiene un medio de dispersión, en el presente caso en particular agua, y partículas dispersas en el mismo, a saber, partículas de polímero. En consecuencia, la fracción de resina de poliuretano o las resinas de poliuretano que constituyen esta fracción se dispersan en el medio de dispersión en forma de partículas de polímero. El tamaño de partícula de las partículas de resina de poliuretano se encuentra, por ejemplo, dentro de los intervalos habituales para las dispersiones poliméricas. Sin embargo, se prefiere que la fracción de resina de poliuretano contenga, en cualquier caso, pero no necesariamente de manera exclusiva, partículas con un tamaño de partícula superior a 1 micrómetro. Los intervalos preferidos aquí son de 1 a 100 micrómetros. En este punto, el tamaño de partícula no debe entenderse como un tamaño de partícula promedio de todas las partículas en la dispersión. Esta indicación sería impracticable en particular en el caso de que la fracción de resina de poliuretano esté compuesta por diferentes resinas de poliuretano y/o partículas de poliuretano que no tengan una distribución monomodal, sino que tengan una distribución multimodal, por ejemplo, bimodal. Más bien, se trata del hecho de que la dispersión contiene básicamente partículas que están en el intervalo de tamaño correspondiente. De una distribución de tamaño de partícula obtenida por medición (curva de distribución, densidad de volumen), que por lo tanto puede ser monomodal o multimodal, por ejemplo, bimodal, se deduce que la dispersión contiene partículas en el intervalo especificado. Las curvas de distribución (densidad de volumen) se pueden determinar con difracción láser, a través de la cual se pueden registrar de manera óptima las distribuciones de tamaño en el intervalo correspondiente. En el contexto de la presente invención, las mediciones se realizaron con un dispositivo de medición del tamaño de partículas del tipo "Mastersizer 3000" (Malvern Instruments). Para establecer el intervalo de concentración adecuado para la medición, la muestra se diluyó con agua desionizada libre de partículas como medio dispersante (índice de refracción: 1,33), el sombreado de la luz se estableció entre 3 % y 15 % según la muestra y se midió en la unidad de dispersión "Hidro 2000G" (Malvern Instruments). La medición se realizó a una velocidad de agitación de 3000 1/min, en cuyo caso antes de la medición se equilibró a esta velocidad durante 5 minutos. El cálculo de la distribución de tamaño ponderado en volumen se realizó con el software Malvern Instruments (versión 5.60) utilizando la aproximación de Fraunhofer.

Se prefiere que la dispersión (2), con respecto al peso total de la fracción de resina de poliuretano, contenga al menos el 10 % en peso, preferiblemente al menos el 20 % en peso, más preferiblemente al menos el 30 % en peso y de modo muy particularmente preferible al menos 50 % en peso de partículas de resina de poliuretano con un tamaño de partícula superior a 1 micrómetro, preferiblemente de 1 a 100 micrómetros. La fracción de resina de poliuretano que se compone de al menos una resina de poliuretano, que se encuentra en forma de partículas dispersas, contiene por tanto al menos un 10 % en peso (o al menos un 20 % en peso, un 30 % en peso, un 50 % en peso) de partículas con tamaños de partícula correspondientes.

La fracción de resina de poliuretano de la dispersión (2) preferiblemente no es curable termoquímicamente con componentes que contienen grupos isocianato, por ejemplo, un poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo. Esto significa que combinando las resinas de poliuretano correspondientes de la dispersión (2) con un componente que contiene grupos isocianato, no se puede formar un revestimiento típico curado de modo térmico-químico. Por consiguiente, la al menos una resina de poliuretano de la fracción de resina de poliuretano preferiblemente no tiene o solo una pequeña cantidad de grupos funcionales que pueden participar en reacciones de reticulación con grupos isocianato en condiciones de reticulación como se describió anteriormente. Por cantidades menores debe entenderse que los grupos correspondientes no se incorporan intencionalmente en los polímeros en cantidades apreciables durante la preparación, sino que no se convierten completamente durante la conversión real de los productos de partida correspondientes y luego permanecen en el polímero por razones puramente estadísticas. Por tanto, por supuesto también pueden estar presentes grupos hidroxilo y grupos amino en el polímero obtenido cuando se usan productos de partida correspondientes en la preparación de poliuretanos si estos grupos se usan en cantidades equimolares o incluso molares menores en comparación con los poliisocianatos que también deben usarse. Esto se debe a razones puramente de naturaleza de síntesis industrial. Pero preferiblemente no se lleva a cabo la incorporación intencional de tales grupos, en particular mediante el uso de un exceso molar significativo de los grupos correspondientes en la preparación de poliuretanos. Por consiguiente, las cantidades de grupos funcionales todavía presentes que pueden participar en reacciones de reticulación con grupos isocianato en las condiciones de reticulación descritas anteriormente, en particular grupos hidroxilo y amino, preferiblemente no son suficientes para formar un revestimiento curado de modo térmico-químico típico usando estas resinas de poliuretano.

De lo dicho anteriormente, se deduce que el índice de hidroxilo (procedimiento de medición, véase arriba) y el índice de amina (medido según DIN 53176) de la fracción de resina de poliuretano son preferiblemente menores de 20, de modo particularmente preferible menores de 10.

En la preparación de las resinas de poliuretano que componen la fracción de resina de poliuretano, las cantidades de los productos de partida para la preparación se eligen preferiblemente de modo que la relación entre la cantidad molar total de grupos isocianato y la cantidad molar total de grupos funcionales que pueden participar en reacciones de reticulación con grupos isocianato, en particular grupos hidroxilo y grupos amino, sea superior a 0,9. Más preferiblemente, la relación mencionada es superior a 0,95, en particular al menos 1,0, de modo muy particularmente preferible exactamente 1,0.

La fracción de resina de poliuretano contiene preferiblemente grupos potencialmente iónicos, por ejemplo, grupos potencialmente aniónicos, preferiblemente grupos de ácido carboxílico o ácido sulfónico, en particular grupos de ácido carboxílico. Como ya se describió anteriormente en la descripción de la resina de poliuretano (1), tales grupos son ventajosos en la formación de una dispersión acuosa. En consecuencia, en la preparación de las resinas de poliuretano que constituyen la fracción de resina de poliuretano, se da preferencia al uso de monómeros que, además de los grupos a convertir en la preparación de enlaces uretano, preferiblemente grupos hidroxilo y/o grupos amino, también contienen grupos de ácido carboxílicos o ácido sulfónico. De esta manera se introducen los grupos correspondientes en el prepolímero. Los compuestos preferidos en este sentido son, por ejemplo, ácidos monocarboxílicos que contienen dos grupos hidroxilo o dos grupos amino, tales como ácido dihidroxipropiónico, ácido dihidroxisuccínico y ácido dihidroxibenzoico y ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanocarboxílico y ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanosulfónico. Muy particularmente se prefieren ácidos alfa, alfa dimetilolalcanoicos tales como ácido 2,2-dimetilolacético, ácido 2,2-dimetilolpropiónico, ácido 2,2-dimetilolbutírico y ácido 2,2-dimetilolpentanoico, en particular ácido 2,2-dimetilolpropiónico y el ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanocarboxílico. Por supuesto, también es posible la neutralización dirigida, al menos parcial, de los grupos mencionados utilizando agentes neutralizantes ya mencionados.

La dispersión (2) es acuosa. Se conoce la expresión "acuosa" en relación con las dispersiones poliméricas acuosas. Una dispersión de este tipo contiene, en particular, agua como medio de dispersión. Los principales componentes de la dispersión (2) son, por tanto, agua y la fracción de resina de poliuretano. Por supuesto, la dispersión (2) también puede contener adicionalmente otros componentes. A manera de ejemplo pueden mencionarse disolventes orgánicos y/o auxiliares típicos como emulsionantes y coloides protectores. También puede estar contenidos, por ejemplo, componentes inorgánicos como pigmentos o también silicatos o ácidos polisilícicos, en cuyo caso estos últimos pueden contribuir, por ejemplo, al efecto de acabado satinado del revestimiento multicapa que finalmente se va a preparar.

La fracción de resina de poliuretano en la dispersión (2) es del 15 al 60 % en peso, preferiblemente del 20 al 50 % en peso, con respecto en cada caso a la cantidad total de la dispersión (2).

La fracción de agua en la dispersión (2) es preferiblemente del 40 al 85 % en peso, más preferiblemente del 50 al 80 % en peso, con respecto en cada caso a la cantidad total de la dispersión.

La suma de la fracción de la fracción de resina de poliuretano y la fracción de agua en la dispersión es preferiblemente al menos de 75 % en peso, preferiblemente al menos de 85 % en peso.

Las dispersiones (2) descritas se pueden preparar utilizando procedimientos conocidos por el experto en la técnica, por ejemplo, haciendo reaccionar componentes de partida correspondientes en disolventes orgánicos para preparar resinas de poliuretano y luego dispersándolas en la fase acuosa y eliminando los disolventes orgánicos. Las dispersiones correspondientes también están disponibles comercialmente, por ejemplo, con el nombre comercial Astacin Novomatt (BASF).

La fracción de la al menos una dispersión acuosa (2) puede estar, por ejemplo, en el intervalo del 20 al 75 % en peso, preferiblemente del 30 al 70 % en peso, de manera particularmente preferida del 40 al 65 % en peso, con respecto en cada caso al peso total de la pintura de base según la invención.

La pintura de base de la invención contiene al menos un pigmento de color y/o efecto (3) en el componente de pintura base (b.1). Tales pigmentos de color y pigmentos de efecto son conocidos por el experto en la técnica y se describen, por ejemplo, en Rompp-Lexikon Lacke und Druckfarben [Pinturas y tintas de impresión], editorial Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Nueva York, 1998, páginas 176 y 451. Los términos pigmento colorante y pigmento coloreado, al igual que los términos de pigmento que ofrece efecto y pigmento de efecto, son intercambiables.

Los pigmentos de efecto preferidos son, por ejemplo, pigmentos de efecto metálico en forma de escamas, tales como pigmentos de aluminio en forma de escamas, bronces dorados, bronces de color fuego y/o pigmentos de óxido de hierro-aluminio, pigmentos nacarados tales como plata de pescado, carbonato de plomo básico, oxicloruro de bismuto y/u otros pigmentos de óxido metálico-mica y/u otros pigmentos de efecto como grafito en escamas, óxido de hierro en escamas, pigmentos de efecto multicapa de películas de PVD y/o pigmentos de polímero de cristal líquido. Se prefieren particularmente los pigmentos de efecto metálico en forma de escamas, en particular los pigmentos de aluminio en forma de escamas.

Como pigmentos de color típicos pueden mencionarse, en particular, pigmentos colorantes inorgánicos tales como pigmentos blancos tales como dióxido de titanio, blanco de zinc, sulfuro de zinc o litopone; pigmentos negros como negro de carbón, negro de hierro-manganeso o negro de espinela; pigmentos coloreados tales como óxido de cromo, verde hidrato de óxido de cromo, verde cobalto o verde ultramar, azul cobalto, azul ultramar o azul manganeso, violeta ultramar o violeta cobalto y manganeso, rojo óxido de hierro, sulfoselenuro de cadmio, rojo molibdato o rojo ultramar; marrón de óxido de hierro, marrón mixto, fases de espinela y corindón o naranja cromo; o amarillo de óxido de hierro, amarillo de níquel-titanio, amarillo de cromo-titanio, sulfuro de cadmio, sulfuro de cadmio y zinc, amarillo de cromo o vanadato de bismuto. Sin embargo, también puede ser usados pigmentos orgánicos tales como pigmentos monoazoicos, pigmentos bisazoicos, pigmentos de antraquinona, pigmentos de bencimidazol, pigmentos de quinacridona, pigmentos de quinoftalona, pigmentos de dicetopirrolopirrol, pigmentos de dioxazina, pigmentos de indantrona, pigmentos de isoindolina, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de azometina, pigmentos de tioindigo, pigmentos complejos metálicos o pigmentos de perinona, pigmentos de perileno, pigmentos de ftalocianina o negro de anilina.

La fracción del al menos un pigmento (3) puede situarse, por ejemplo, en el intervalo del 1 al 25 % en peso, preferentemente del 3 al 20 % en peso, de forma especialmente preferente del 5 al 15 % en peso, con respecto en cada caso al peso total de la pintura base según la invención.

Es esencial para la invención que en la pintura de base (b) se utilice al menos un pigmento (3) en forma de al menos una pasta de pigmento, en cuyo caso la pasta contiene al menos una resina de poliuretano (1) como resina en pasta. Por tanto, el pigmento (3) no se añade directamente al componente de pintura base, sino que se utiliza en forma de pasta de pigmento.

Como es sabido, una pasta de pigmentos o una preparación de pigmentos es una preparación de pigmentos o mezclas de pigmentos en materiales de soporte en los que los pigmentos generalmente tienen una concentración significativamente más alta que en la aplicación posterior, en este caso la pintura de base (b). Las resinas (entonces llamadas resinas en pasta) y/o disolventes, como disolventes orgánicos y/o agua, se usan generalmente como materiales portadores. Estas pastas se utilizan generalmente para mejorar la capacidad de trasformación de los pigmentos (tratamiento sin polvo) y/o para optimizar el estado de distribución de los pigmentos en la pintura mediante una adecuada distribución fina y humectación de los pigmentos. Por supuesto, esto también da como resultado una calidad óptica mejorada del revestimiento preparado utilizando la pintura.

En el contexto de la presente invención, se encontró sorprendentemente que usando una pasta que además de al menos un pigmento también contiene al menos una resina de poliuretano (1) resultan revestimientos que tienen una resistencia mecánica muy alta. En particular, la resistencia a la abrasión y a la picadura es muy buena. Este también es el caso cuando el revestimiento no comprende una capa protectora, tal como una capa de pintura transparente, dispuesta encima de la capa de pintura de base (B). Por tanto, la capa de pintura de base (B) puede presentarse directamente como capa superior y/o única capa de revestimiento. A pesar de esto, se consigue una buena resistencia mecánica, como se describe.

Las pastas de pigmentos contienen preferiblemente del 1 al 60 % en peso de al menos un pigmento, del 10 al 60 % en peso de al menos una resina de poliuretano (1) y del 30 al 80 % en peso de al menos un disolvente orgánico, en cuyo caso las fracciones dadas se refieren a la cantidad total de pasta y juntos constituyen al menos el 80 % en peso, preferiblemente al menos el 90 % en peso, del peso total de la pasta. El contenido de pigmento depende, por ejemplo, del poder de cobertura o también de la humectabilidad del pigmento. Otras fracciones de dicha pasta pueden ser, por ejemplo, aditivos como agentes humectantes.

Todos los pigmentos contenidos en la pintura de base (b) se utilizan preferentemente en forma de tales pastas de pigmentos.

Ya se han mencionado anteriormente intervalos de fracción preferidos de resinas de poliuretano (1) y pigmentos (3). Por lo tanto, el tipo y la cantidad de pastas de pigmentos deben coincidir también con el tipo y la cantidad de resinas de poliuretano (1) y pigmentos (3) que se van a utilizar en la pintura de base (b) según la invención.

La pintura de base según la invención contiene en el componente de curado (b.2) al menos un poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo con una fracción de isocianato del 8 al 18 %.

Los poliisocianatos modificados de modo hidrófilo (4) pueden prepararse modificando poliisocianatos (4a) conocidos per se por el experto en la materia, es decir poliisocianatos orgánicos (4a). Estos son los componentes alifáticos y aromáticos bien conocidos que en promedio contienen más de un grupo isocianato por molécula. Pueden utilizarse los poliisocianatos (4a) conocidos per se, tales como poliisocianatos alifáticos y aromáticos, en particular diisocianatos y sus dímeros y trímeros tales como uretdionas e isocianuratos. Se pueden utilizar los poliisocianatos (4a) conocidos per se, tales como poliisocianatos alifáticos y aromáticos, en particular diisocianatos y sus dímeros y trímeros tales como uretdionas e isocianuratos. Como poliisocianatos (4a), por ejemplo diisocianato de hexametileno, diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, diisocianato de dodecametileno, diisocianato de tetradecametileno, diisocianato de trimetilhexano, diisocianato de tetrametilhexano, diisocianato de isoforona (IPDI), isocianato de 2-isocianatopropilciclohexilo, 2,4'-diisocianato de diciclohexilmetano, 4,4'-diisocianato de diciclohexilmetano, 1,4- o 1,3-bis(isocianatometil)ciclohexano, 1,4- o 1,3- o 1,2-diisocianatociclohexano y se utilizan 2,4- o 2,6-diisocianato-1-metilciclohexano, sus dímeros y trímeros, y mezclas de estos poliisocianatos.

Los poliisocianatos (4a) preferidos son los dímeros y/o trímeros conocidos de los diisocianatos mencionados anteriormente, es decir, entonces, particularmente las uretdionas e isocianuratos conocidos per se de los diisocianatos mencionados anteriormente. Se prefieren nuevamente los isocianuratos, preferiblemente isocianuratos de 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI).

Se sabe que tales isocianuratos se pueden preparar a partir de una amplia variedad de isocianatos en presencia de ciertos catalizadores, por ejemplo, formiato de sodio, acetato de potasio, aminas terciarias o trifenilfosfinas. A partir de tres grupos isocianato respectivamente se forman sistemas de anillos de isocianurato muy estables, incluso a temperaturas elevadas de, por ejemplo, más de 100 °C. Cada uno de los tres grupos isocianato proviene de tres moléculas diferentes del isocianato respectivamente utilizado, lo que significa que se forman estructuras triméricas. Si bien al usar monoisocianatos en cada caso surgen moléculas que están claramente definidas por medio de la fórmula química estructural respectiva, la reacción con poliisocianatos, por ejemplo, diisocianatos como HDI, no tiene que transcurrir de modo tan uniforme y conduce en particular a los llamados poliisocianatos de isocianurato (por ejemplo, diisocianatos de isocianurato) de alta reticulación o mezclas de diferentes poliisocianatos de isocianurato. Se trata por tanto de isocianuratos, algunos de los cuales son de carácter polimérico, que se basan en un poliisocianato, por ejemplo, un diisocianato. Dependiendo de la elección de las condiciones de reacción conocidas y del procedimiento de reacción esto significa, por ejemplo, que se pueden adicionar más diisocianatos a un trímero de isocianurato que ya se ha formado y pueden surgir más sistemas de anillos de isocianurato, en cuyo caso entonces se generan diversos productos con pesos moleculares más altos. Al mismo tiempo, se reduce el número medio de grupos isocianato, con respecto a un diisocianato monomérico. Si bien este número es exactamente 1 en el trímero ideal que se compone exactamente de tres moléculas de diisocianato, este número cae a menos de 1 en poliisocianatos de isocianurato de reticulación más alta. De manera conocida es posible además que a manera de ejemplo puedan agregarse además fracciones de dioles unidos por puentes, por ejemplo, hexanodiol, para adaptar la reactividad de los isocianuratos durante su preparación y de esta manera varios sistemas de anillos de isocianato pueden unirse entre sí.

Se sabe que la cantidad de grupos isocianato en poliisocianatos, por ejemplo, en isocianuratos de diisocianatos, se indica habitualmente a través del contenido de isocianato. El contenido de isocianato es la fracción másica de grupos isocianato libres en poliisocianatos, expresada como porcentaje. En el contexto de la presente invención, el contenido de isocianato se determina según DIN EN ISO 11909 haciendo reaccionar la muestra respectiva con un exceso de dibutilamina y mediante valoración por retroceso del exceso con ácido clorhídrico frente a azul de bromofenol.

Si se parte de un determinado diisocianato, por ejemplo, HDI, y a continuación se preparan isocianuratos basados en el diisocianato, en particular aquellos de carácter polimérico, en base a este diisocianato por medio de los procedimientos conocidos per se y ya explicados anteriormente, particularmente aquellos con carácter polimérico, el contenido de isocianato refleja el grado de reticulación del isocianurato o diisocianato de isocianurato respectivo. De lo anterior se sigue directamente: cuanto menor es el contenido de isocianato, mayor es la densidad de reticulación. Por ejemplo, el contenido teórico de isocianato del isocianurato puramente trimérico basado en HDI tiene un valor máximo de aproximadamente el 25 % (peso molecular 3x NCO = 126 g/mol; peso molecular del isocianurato puramente trimérico de HDI = 504,6 g/mol).

Los poliisocianatos (4) se modifican de modo hidrófilo, es decir, se preparan en particular mediante modificación hidrófila de poliisocianatos (4a) como se describió anteriormente, preferiblemente isocianuratos de HDI.

Esto significa que los poliisocianatos (4) contienen grupos que son más hidrófilos en comparación con los grupos y unidades moleculares que están contenidos en los poliisocianatos comunes, como en particular los poliisocianatos (4a) descritos anteriormente. Por consiguiente, los grupos son en cualquier caso más hidrófilos que los grupos o fracciones de hidrocarburos puros. Los grupos preferidos son los grupos poliéter y los grupos poliéster. Los poliisocianatos (4) preferidos son por tanto poliisocianatos modificados con poliéter y/o poliéster. Se prefieren muy especialmente los poliisocianatos modificados con poliéter.

Por tanto, un poliisocianato modificado con poliéter (4) contiene grupos poliéter tales como cadenas de poliéter, con especial preferencia cadenas de polioxialquileno. Grupos de poliéter más preferidos son grupos de polioxietileno, polioxipropileno y/o grupos o cadenas mixtos de polioxietileno-polioxipropileno. En el contexto de la presente invención, como modificación de poliisocianatos con poliéter se ddenomina principalmente una modificación con grupos alcoxipolioxialquileno, preferiblemente grupos de metoxi polioxialquileno. Se prefiere muy particularmente que sean grupos de metoxipolioxietileno, grupos metoxipolioxipropileno y/o grupos metoxi-polioxietileno-polioxipropileno mixtos.

Para introducir las modificaciones hidrófilas es posible, por ejemplo, utilizar los alcoxipoli(oxialquileno)alcoholes conocidos por el experto en la técnica y también comercialmente disponibles. Los grupos isocianato en el poliisocianato (4a) se hacen reaccionar proporcionalmente luego con los monoalcoholes poliméricos, como resultado de lo cual las modificaciones de poliéter, es decir, por ejemplo, los grupos de poli(oxialquileno), se unen covalentemente al poliisocianato (4a) a través de la formación de puentes de uretano y surge un poliisocianato modificado de modo hidrófilo (4).

Lo correspondiente se aplica a los poliisocianatos modificados con poliéster (4). Se prefieren los grupos poliéster lineales alifáticos, se prefieren particularmente los grupos polilactona y se prefieren aún más los grupos policaprolactona. Se conocen las policaprolactonas y su preparación, por ejemplo, haciendo reaccionar un monoalcohol con épsilon-caprolactona. También pueden introducirse en un poliisocianato (4a) mediante procedimientos convencionales haciendo reaccionar el al menos un grupo hidroxilo, presente en ellas, con un grupo isocianato.

Por lo tanto, se puede ver que la modificación hidrófila elimina los grupos isocianato del sistema y, por lo tanto, en base al respectivo poliisocianato sin modificación, conduce a una reducción del contenido de isocianato. Las reacciones en las que se basa la modificación y las condiciones de reacción a seleccionar son conocidas por el experto en la materia y se pueden adaptar sin problemas dependiendo del caso individual. Sin embargo, es importante que el poliisocianato (4) finalmente preparado tenga las siguientes características. Es un poliisocianato, lo que significa que en promedio debe tener más de un grupo isocianato por molécula. Debe tener una fracción de isocianato del 10 al 18 %. Debe contener grupos hidrófilos, en particular grupos de poli(oxialquileno) y/o grupos de poliéster lineales alifáticos, entre estos preferiblemente grupos de polioxietileno, polioxipropileno y/o polioxietileno-polioxipropileno mixtos y/o grupos de polilactona.

La fracción de grupos isocianato modificados en el poliisocianato (4) puede variar ampliamente dentro de estas especificaciones y está, por ejemplo, en el intervalo de 1-60 % molar, preferiblemente 2-55 % molar, de modo particularmente preferible 5-50 % molar. La fracción molar indicada se refiere aquí a los grupos isocianato del poliisocianato (4a) que estaban libres antes de la modificación.

El al menos un poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo tiene preferiblemente un contenido de isocianato del 9 al 16 %, más preferiblemente del 10 al 14 %.

La fracción del al menos un poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo asciende preferentemente a un 3 a un 15 % en peso, en particular a un 4 a un 14 % en peso, muy especialmente preferible a un 6 a un 12 % en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total de la pintura de base según la invención.

Los poliisocianatos (4) modificados de modo hidrófilo descritos están disponibles comercialmente y se pueden utilizar fácilmente en la pintura de base.

La pintura de base (b) según la invención también contiene preferiblemente al menos otra dispersión acuosa especial (5) en el componente base.

La dispersión acuosa (5) contiene en cualquier caso agua y un componente de resina de poliuretano; este componente de resina de poliuretano consiste en al menos una resina de poliuretano. La fracción de resina de poliuretano es, por supuesto, diferente de la resina de poliuretano (1) descrita anteriormente y de la fracción de resina de poliuretano de la dispersión (2).

La fracción de resina de poliuretano de la dispersión (5) tiene una fracción de gel de al menos 50 %, preferiblemente de al menos 60 %, de manera particularmente preferida de al menos 75 %. La dispersión (5) también es una dispersión de microgel.

La fracción de resina de poliuretano consta preferiblemente de exactamente una resina de poliuretano.

El tamaño medio de partícula (promedio en volumen) de la fracción de resina de poliuretano de la dispersión, dispersa en forma de partículas, es preferiblemente de 20 a 500 nanómetros, más preferiblemente de 40 a 300 nanómetros. Esto se puede medir de conformidad con la norma DIN EN ISO 11357-1 por espectroscopia de correlación de fotones (PCS) usando un dispositivo de medición "Malvern Nano S90" (Malvern Instruments) a 25 ± 1 °C; la evaluación puede efectuarse mediante un correlador digital con la ayuda del software de evaluación Zetasizer Vers. 6.32 (Malvern Instruments) y los valores de medición se pueden verificar utilizando estándares de poliestireno con tamaños de partículas certificados entre 50 y 3000 nm.

De lo anterior se deduce que la fracción de resina de poliuretano tiene preferiblemente una distribución de tamaño de partícula monomodal, porque en primer lugar la fracción de resina de poliuretano se compone preferentemente de exactamente una resina de poliuretano, y por regla general se constituye precisamente una resina de poliuretano en forma de una distribución monomodal en una dispersión. En segundo lugar, una distribución monomodal de este tipo se puede describir muy bien utilizando un tamaño de partícula medio.

La fracción de resina de poliuretano de la dispersión (5) tiene preferiblemente su transición vitrea a una temperatura inferior a 0 °C. La transición vítrea está preferiblemente en el intervalo de -100 °C a -20 °C, más preferiblemente de -80 °C a -30 °C.

Es incluso más preferido que la porción de resina de poliuretano de la dispersión (5) no tenga una transición de fusión en el intervalo de menos de 100 °C. Como resultado, la fracción de resina de poliuretano no tiene ninguna transición de fusión y, por lo tanto, es de carácter puramente amorfo. O tiene un carácter (parcialmente) cristalino, en cuyo caso la transición de fusión es entonces de al menos 100 °C. La fracción de resina de poliuretano de la dispersión (5) preferiblemente no tiene ninguna transición de fusión.

La porción de resina de poliuretano de la dispersión (5) tampoco es preferiblemente curable de modo termo-químico con componentes que contienen grupos isocianato, por ejemplo, un poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo. Por consiguiente, el índice de hidroxilo y el índice de amina de la fracción de resina de poliuretano de la dispersión (5) son preferiblemente menores de 20, de modo particularmente preferible menores de 10.

En la preparación de las resinas de poliuretano que constituyen la fracción de resina de poliuretano de la dispersión (5), las cantidades de los productos de partida para la preparación se eligen preferiblemente de modo que la proporción entre la cantidad molar total de grupos isocianato y la cantidad molar total de grupos funcionales que pueden participar en reacciones de reticulación con grupos isocianato, en particular grupos hidroxilo y amino, es superior a 0,9. Más preferiblemente, la proporción mencionada es preferiblemente superior a 0,95, en particular a al menos 1,0, de modo muy particularmente preferible exactamente 1,0.

La fracción de resina de poliuretano de la dispersión (5) contiene preferiblemente grupos potencialmente iónicos, por ejemplo, grupos potencialmente aniónicos, preferiblemente grupos ácido carboxílico o ácido sulfónico.

Las resinas de poliuretano subyacentes se preparan preferiblemente como sigue. En solución orgánica, (i) se prepara un prepolímero de poliuretano que contiene grupos isocianato y (ii) este prepolímero se hace reaccionar con ácidos monocarboxílicos que contienen dos grupos amino antes, durante o después de que el prepolímero se haya dispersado en la fase acuosa. De esta forma, los grupos potencialmente aniónicos también se incorporan al polímero. Antes, durante o después de la dispersión, opcionalmente también se puede llevar a cabo una reacción con otras diaminas típicas para la extensión de la cadena. Los ácidos monocarboxílicos preferiblemente usados que contienen dos grupos amino son el ácido N-(2-aminoetil) -2-aminoetanocarboxílico y el ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanosulfónico. Las dispersiones (5) utilizadas en los ejemplos también se prepararon de esta manera.

La fracción de resina de poliuretano en la dispersión (5) es preferiblemente del 25 al 55 % en peso, más preferiblemente del 30 al 50 % en peso, con respecto en cada caso a la cantidad total de la dispersión (5).

La fracción de agua en la dispersión (5) es preferiblemente del 45 al 75 % en peso, más preferiblemente del 50 al 70 % en peso, con respecto en cada caso a la cantidad total de la dispersión.

La suma de la fracción de la fracción de resina de poliuretano y la fracción de agua en la dispersión (5) es preferiblemente de al menos 75 % en peso, preferiblemente al menos 85 % en peso.

Tales dispersiones (5) también están disponibles comercialmente, por ejemplo, con el nombre comercial Bayhidrol UH (Bayer).

La fracción de la al menos una dispersión acuosa (5) puede situarse, por ejemplo, en el intervalo del 10 al 40 % en peso, preferentemente del 20 al 30 % en peso, con respecto en cada caso al peso total de la pintura de base de la invención.

La pintura de base (b) según la invención es acuosa. La expresión "acuoso" es conocido por el experto en la técnica en este contexto. Lo que se entiende básicamente es una pintura de base que no se basa exclusivamente en disolventes orgánicos; es decir, no contiene exclusivamente disolventes de base orgánica, sino que por el contrario contiene una fracción significativa de agua como disolvente. Las definiciones preferidas del término "acuoso" en relación con la pintura de base (b) se dan más adelante.

Sin embargo, es importante que el agua se utilice como componente del componente de pintura base. Esto se debe a que el poliisocianato (4) modificado de modo hidrófilo reacciona al contacto con el agua como ya se describió anteriormente. Sin embargo, estas reacciones deberían tener lugar primero al combinarse los dos componentes de la pintura de base y luego al curar de modo químico-térmico deseado en ese momento. En consecuencia, el componente de curado (b.2) es preferiblemente anhidro o se añade agua al componente de curado (b.2) solo poco antes de que se combine con el componente de pintura base (b.1); es decir, particularmente menos de 5 minutos antes de combinarse.

Como constituyentes adicionales, la pintura de base (b) según la invención puede contener los más variados componentes de pintura conocidos por los expertos en la técnica.

Por ejemplo, la pintura de base (b) puede contener resinas curables diferentes de los polímeros ya mencionados como aglutinantes, disolventes orgánicos, diluyentes reactivos, pigmentos transparentes, materiales de carga, colorantes solubles molecularmente dispersos, nanopartículas, estabilizadores de luz, antioxidantes, desaireadores, emulsionantes, aditivos deslizantes, inhibidores de polimerización, promotores de adherencia, agentes gasificantes, auxiliares formadores de película, espesantes, agentes de control de pandeo (SCA), retardadores de llama, inhibidores de corrosión, catalizadores, ceras, secantes, biocidas y/o agentes de acabado satinado. La lista anterior, por supuesto, no pretende ser exhaustiva.

El contenido de sólidos de la pintura de base (b) puede variar según los requisitos del caso individual. El contenido de sólidos depende principalmente de la viscosidad requerida para la aplicación, en particular la aplicación por pulverización, de modo que el experto en la materia pueda ajustarlo en base a sus conocimientos generales especializados, si es necesario con la ayuda de experimentos menos orientadores.

El contenido en sólidos de las pinturas base (b) asciende preferentemente a un 15 hasta un 70 % en peso, de forma especialmente preferente a un 17,5 a un 60 % en peso y muy especialmente preferente a un 20 a un 50 % en peso.

En el contexto de la presente invención, se entiende por contenido en sólidos (contenido no volátil) la fracción en peso que permanece como residuo al evaporar en condiciones específicas. En la presente solicitud, el contenido de sólidos se determina según DIN EN ISO 3251. Para ello, la muestra a examinar, por ejemplo, la pintura de base, se evapora durante 60 minutos a 130 °C.

A menos que se indique lo contrario, este procedimiento de prueba también se aplica para, por ejemplo, establecer o predeterminar la fracción de diversos componentes en un agente de revestimiento, por ejemplo, la pintura de base (b). Por ejemplo, se determina el contenido en sólidos de una dispersión de una resina de poliuretano (1) que se va a añadir a la pintura de base. Teniendo en cuenta el contenido de sólidos de la dispersión y la cantidad de dispersión utilizada en la pintura de base, entonces se puede determinar o establecer la fracción del componente en la composición total.

En el contexto de la presente invención, el término pintura de base acuosa (b) debe entenderse preferiblemente como sigue.

La suma porcentual del contenido de sólidos de la pintura de base y la fracción de agua en la pintura de base asciende al menos al 75 % en peso, preferentemente al menos al 85 % en peso. En esta especificación, el contenido de sólidos, que tradicionalmente solo tiene la unidad " %", se indica en " % en peso". Dado que el contenido de sólidos finalmente también representa un porcentaje del peso, esta forma de representación está justificada. Si, por ejemplo, una pintura de base tiene un contenido de sólidos del 35 % y un contenido de agua del 50 % en peso, la suma porcentual, definida anteriormente, del contenido de sólidos de la pintura de base y la fracción de agua en la pintura de base es del 85 % en peso.

Esto significa que las pinturas de base preferidas según la invención contienen básicamente componentes nocivos para el medio ambiente tales como, en particular, disolventes orgánicos en una fracción comparativamente baja de, por ejemplo, menos del 25 % en peso, preferiblemente menos del 15 % en peso.

Los revestimientos de la invención sobre sustratos tienen una buena calidad óptica y al mismo tiempo tienen una alta resistencia mecánica y flexibilidad.

Por consiguiente, también es objeto de la presente invención el uso del revestimiento según la invención para aumentar la estabilidad de sustratos, en particular sustratos de espuma flexible, frente a influencias mecánicas externas, en particular, la resistencia a la abrasión y a la picadura.

La invención se explica a continuación con ayuda de algunos ejemplos.

Ejemplos

Procedimientos de medición:

Fracción de gel:

La fracción de gel de las fracciones de resina de poliuretano de las correspondientes dispersiones acuosas se determina gravimétricamente en el contexto de la presente invención. En primer lugar, el polímero contenido se aisló de una muestra de una dispersión acuosa (peso inicial 1,0 g) mediante liofilización. Después de determinar la temperatura de solidificación, la temperatura por encima de la cual la resistencia eléctrica de la muestra ya no cambia cuando la temperatura se baja aún más, el secado principal de la muestra completamente congelada generalmente tuvo lugar en el intervalo de presión del vacío de secado entre 5 mbares y 0,05 mbares, a una temperatura de secado de alrededor de 10 °C menor que la temperatura de solidificación. La liofilización rápida de los polímeros se logró aumentando gradualmente la temperatura de superficie a 25 °C, en cuyo caso después de un tiempo de secado de normalmente 12 horas, la cantidad de polímero aislado (fracción de sólidos, determinada mediante liofilización) era constante e incluso ya no se cambió con una liofilización más prolongada. Mediante el secado posterior a una temperatura de superficie de 30 °C y una presión ambiental máxima reducida (normalmente entre 0,05 y 0,03 mbares), se consiguió un secado óptimo del polímero.

A continuación, el polímero aislado se sinterizó durante un minuto a 130 °C en un horno de convección y luego se extrajo durante 24 horas a 25 °C en tetrahidrofurano en exceso (relación de tetrahidrofurano a fracción de sólidos = 300 : 1). La fracción insoluble del polímero aislado (fracción de gel) se separó luego con una frita adecuada, se secó durante 4 horas a 50 °C en una estufa de aire forzado y luego se volvió a pesar.

Además, se aseguró que a la temperatura de sinterización de 130 °C y la variación de los tiempos de sinterización entre un minuto y veinte minutos, la fracción de gel determinada de las partículas de microgel es independiente del tiempo de sinterización. Por lo tanto, se descarta que las reacciones de reticulación posteriores durante el aislamiento del sólido polimérico aumenten aún más el contenido de gel.

Dado que algunas de las dispersiones poliméricas acuosas disponibles comercialmente utilizadas contienen además componentes inorgánicos tales como silicatos, y la fracción de estos componentes inorgánicos también se considera, por supuesto, al determinar la fracción de gel, todas las dispersiones se incineraron (800 °C) y el contenido de cenizas opcionalmente existente se descuenta luego del contenido de gel determinado.

Transición vítrea y transición de fusión:

La transición vítrea se determina mediante la temperatura de transición vítrea. En el contexto de la invención, la temperatura de transición vítrea se determina experimentalmente de conformidad con DIN 51005 "Análisis térmico (TA) - Conceptos" y DIN 53765 "Análisis térmico - Calorimetría diferencial dinámica (DDK)". Una muestra del aglutinante con un espesor de capa húmeda de 100 |jm se aplica a una placa de vidrio con una rasqueta; primero se seca previamente durante 1 hora a 40 °C y luego se seca durante 1 hora a 110 °C. Para la medición, parte de la película secada de esta manera se retira de la placa de vidrio y se coloca en el manguito de medición. Esta luego se introduce a un dispositivo DSC. Se enfría a la temperatura inicial y luego se realiza una primera y segunda medición con una descarga de gas inerte (N²) de 50 ml/min a una velocidad de calentamiento de 10 K/min, con enfriamiento de nuevo a la temperatura inicial entre las mediciones.

Una transición vítrea se puede ver en el diagrama DDK como una sección de la curva de medición que, en términos de cantidad, tiene un incremento significativamente mayor en relación con las líneas de base antes y después de la transición. Se sabe que el mayor incremento en términos de cantidad se puede atribuir a la mayor cantidad de energía que se necesita en el área del cambio de fase para aumentar la temperatura. Una sección de la curva de medición de este tipo tiene entonces, naturalmente, un punto de inflexión en el área con un mayor incremento en términos de cantidad. En el contexto de la presente invención, la temperatura de transición vítrea de una transición vítrea es la temperatura de este punto de inflexión en la segunda medición.

La temperatura a la que la fracción de resina de poliuretano tiene su transición vítrea se define en el contexto de la presente invención como sigue: Es la temperatura en el punto de inflexión de la sección de la curva que se asignará a la transición vítrea (temperatura de transición vítrea). Es posible que haya varias secciones de curva que se pueden asignar a las transiciones de vidrio. El sistema correspondiente tiene entonces varias transiciones vítreas y temperaturas de transición vítrea. En tal caso, la temperatura a la que la fracción de resina de poliuretano tiene su transición vítrea es la temperatura en el punto de inflexión de la sección curva en el intervalo de temperatura más alto, porque en tal caso no existe una estructura similar al vidrio en la fracción de resina de poliuretano correspondiente hasta después de la última transición vítrea. Por tanto, la expresión "su transición vítrea" debe equipararse con la formulación "su transición vítrea completa" o "su transición vítrea con la temperatura más alta".

La transición de fusión también se determina a partir del diagrama DDK medido como se describe anteriormente. Una transición de fusión se muestra como un área que se desvía de la línea de base en el diagrama DDK. Dentro de esta área, se debe suministrar una mayor cantidad de energía al sistema debido al cambio de fase de los cristalitos para provocar un aumento de temperatura. Como es bien sabido, estas áreas se representan como picos estrechos o anchos de diferente manera.

La temperatura a la que la fracción de resina de poliuretano tiene su transición de fusión se define en el contexto de la presente invención como sigue: Es la temperatura en el punto extremo del pico que se asignará a la transición de fusión. Si hay varios picos que se pueden asignar a las transiciones de fusión, este es el punto extremo del pico en el intervalo de temperatura más alto, porque en tal caso el sistema tiene varias transiciones de fusión. Según esto, ya no existe ninguna estructura cristalina en la fracción correspondiente de resina de poliuretano hasta después de la última transición de fusión. Por tanto, la expresión "su transición de fusión" debe equipararse con la formulación "su transición de fusión completa" o "su transición de fusión con la temperatura más alta".

1 Preparación de pinturas de base y revestimientos a partir de ellas.

Los componentes de pintura base de diversas pinturas se prepararon combinando sucesivamente los componentes respectivos y mezclándolos íntimamente en un disolvente (Tabla 1). Las pinturas de base (b) a utilizar según la invención llevan la abreviatura E, los sistemas comparativos la abreviatura V. Las partes en peso utilizadas de los componentes se indican en cada caso. Como componente de curado se utilizó un isocianurato de HDI modificado con poliéter con un contenido de isocianato del 12 %, al 70 % en disolventes orgánicos.

Tabla 1: Componentes de la pintura base

Dispersión acuosa (2): la dispersión disponible comercialmente contiene una fracción de resina de poliuretano con una fracción de gel del 61,3 %. La fracción de resina de poliuretano tiene su transición vítrea a una temperatura de -47 °C y su transición de fusión a una temperatura de 50 °C. La fracción de resina de poliuretano contiene partículas con un tamaño de partícula de 1 a 100 micrómetros. El contenido de sólidos de la dispersión es del 26,5 %, de los cuales el 1,8 % son componentes inorgánicos (silicatos) (determinado por incineración, 800 °C).

Segunda y tercera dispersiones acuosas (5): Las dispersiones disponibles comercialmente contienen una fracción de resina de poliuretano con una fracción de gel del 91 % (segunda dispersión) o del 95 % (tercera dispersión). El tamaño medio de partícula (volumen medio) es de 244 nanómetros (segunda dispersión) o 56 nanómetros (tercera dispersión). Las fracciones de la resina de poliuretano tienen su transición vítrea a -48 °C (segunda dispersión) o -60 °C (tercera dispersión). No se pueden observar transiciones de fusión por debajo de 100 °C. El contenido de sólidos de las dispersiones se encuentra en 39,0 (segunda dispersión) y 37,0 % (tercera dispersión).

Pastas de pigmento: Cada una de las pastas de pigmento contiene una resina de poliuretano (1) como resina en pasta. Las resinas de poliuretano utilizadas tienen un índice de hidroxilo en el intervalo entre 20 y 40 mg KOH/g y un índice de acidez en el intervalo de 20 a 30 mg KOH/g. En la preparación de las resinas de poliuretano, se utilizó entre 30 y 80 % en peso de un diol de poliéster, basado en la cantidad total respectiva de los compuestos de partida utilizados para preparar la resina de poliuretano respectiva. Los dioles de poliéster se prepararon utilizando del 55 al 85 % en peso de ácidos grasos diméricos, con respecto a los ácidos dicarboxílicos utilizados en la preparación del diol de poliéster. La fracción de resinas en las pastas se encuentra en el intervalo del 10 al 30 % en peso. Los pigmentos de color disponibles comercialmente están contenidos como pigmentos (fracción en el intervalo de 5 a 60 % en peso, dependiendo del tipo de pigmento). También están contenidos disolventes orgánicos (fracción en el intervalo de 30 a 80 % en peso).

A continuación, se produjeron revestimientos sobre sustratos de espuma utilizando las capas de base. El componente de pintura de base respectivo se mezcló homogéneamente con el componente de curado (relación en peso de pintura de base a endurecedor 100: 8) solo inmediatamente antes de la aplicación.

La aplicación se realizó mediante pintura manual neumática. La pintura de base se aplicó directamente sobre el sustrato, se ventiló durante 10 minutos a 25 °C y luego se curó a 80 °C durante 30 minutos en un horno de convección. Los espesores de capa (endurecidos) son cada uno de 20-25 |jm. Como sustratos sirvieron espumas termoplásticas de partículas de poliuretano en forma de láminas con un espesor de aproximadamente 1 cm. Las espumas de partículas de poliuretano se prepararon previamente en moldes apropiados expandiendo y fundiendo granulados de poliuretano apropiados por medio de vapor.

Se produjeron los siguientes revestimientos (M) (Tabla 2):

Tabla 2: Revestimientos

2 Investigaciones de los revestimientos

Los revestimientos se investigaron con respecto a su resistencia a la picadura (según DIN EN ISO 20567-1). Los valores bajos corresponden a una buena resistencia a la picadura. La Tabla 3 muestra los resultados.

Tabla 3: Resistencia a la picadura

Los resultados muestran que el revestimiento según la invención tiene una resistencia a la picadura significativamente mejor que los sistemas comparativos.

También se investigó la flexibilidad y elasticidad de los revestimientos dispuestos sobre los sustratos de espuma. Se realizaron las siguientes pruebas:

(a) El sustrato revestido se dobló sobre el borde de un panel de acero de 2 mm de espesor. Se determinó el ángulo de flexión en el que aparecieron grietas/"roturas" en la estructura de pintura.

(b) El sustrato revestido se dobló por la mitad con el lado revestido hacia fuera (flexión de 180°) y se sujetó por ambos extremos. La prueba de esfuerzo se llevó a cabo girando las manos en dirección opuesta (movimiento de "torsión"). A continuación, se evaluaron visualmente los sustratos revestidos.

(c) El sustrato revestido se probó para determinar su capacidad de impacto con la ayuda de una moneda de 5 céntimos de euro. Para ello, el borde de la moneda se colocó en posición vertical sobre la superficie de pintura y se presionó contra el sustrato con presión constante. La profundidad máxima de la hendidura fue de 5 mm.

Se obtuvieron los siguientes resultados:

El revestimiento BE1 según la invención no mostró ningún agrietamiento/daño a una flexión máxima posible de 180° sobre el borde metálico (prueba (a)). Asimismo, luego de una flexión con el lado pintado hacia afuera (180°), no se establecieron cambios. El movimiento de "torsión" tampoco mostró ningún efecto sobre el aspecto de la pintura (prueba (b)). En la prueba de impacto de 5 céntimos de euro, la estructura de pintura ME1 tampoco mostró daños en la superficie (prueba (c)).

La investigación de BV1 y BV2 dio como resultado que, aunque los revestimientos no se rasgaron, mostraron una formación de arrugas muy aumentada en comparación con BE1 después de doblarse y torcerse. La regresión de las arrugas se retrasó significativamente. En general, la flexibilidad y elasticidad de los sistemas comparativos es significativamente peor que la del sistema BE1.

3 Preparación de otras pinturas de base, revestimientos a partir de ellas e investigaciones de estos revestimientos

Se prepararon otros revestimientos de forma análoga al procedimiento de preparación mencionado anteriormente. La Tabla 4 muestra los componentes de pintura base de todas las pinturas utilizadas. Como componente de curado se utilizó de nuevo un isocianurato de HDI modificado con poliéter con un contenido de isocianato del 12 %, al 70 % en disolventes orgánicos. La relación en peso de pintura base a endurecedor se eligió a su vez para que fuera 100:8.

Tabla 4: Componentes de la pintura base

Tabla 5: Revestimientos

Se examinó la resistencia a la abrasión de los revestimientos. La resistencia a la abrasión se llevó a cabo según GS97034-5 (BMW) por medio de un crockmeter (procedimiento B, de conformidad con DIN EN ISO 105-X12) (10 pasadas dobles, usando una tela abrasiva de algodón humedecida con diferentes medios). Se evalúa visualmente si se pueden ver rastros de abrasión en el sustrato revestido y también si se puede ver abrasión de color en la tela abrasiva de algodón utilizada. La escala de calificación va de 0 (abrasión completa) a 5 (sin abrasión). La Tabla 6 muestra los resultados.

Tabla 6: Resistencia a la abrasión

Los resultados muestran que el revestimiento según la invención tiene una resistencia a la abrasión significativamente mejor que los sistemas comparativos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Pintura de base acuosa de dos componentes (b) que contiene

(b.1) un componente base que contiene

(1) al menos una resina de poliuretano que tiene un índice de hidroxilo de 15 a 100 mg de KOH/g y un índice de acidez de 10 a 50 mg de KOH/g,

(2) al menos una dispersión acuosa que contiene agua y una fracción de resina de poliuretano que se compone de al menos una resina de poliuretano, en cuyo caso la fracción de resina de poliuretano tiene una fracción de gel de al menos 50 %, que tiene su transición vítrea a una temperatura inferior a -20 °C, que tiene su transición de fusión a una temperatura de menos de 100 °C, y la fracción de la fracción de resina de poliuretano en la dispersión es del 15 al 60 % en peso, con respecto a la cantidad total de la dispersión,

(3) al menos un pigmento que proporciona color y/o efecto,

en cuyo caso se utiliza al menos un pigmento (3) en forma de al menos una pasta de pigmento que contiene al menos una resina de poliuretano (1) como resina de pasta, y

(b.2) un componente de curado que contiene

(4) al menos un poliisocianato modificado de modo hidrófilo (4) que tiene un contenido de isocianato de 8 a 18 % en peso; la transición vítrea y la transición de fusión se determinan mediante el procedimiento de la descripción.

2. Pintura de base según la reivindicación 1, caracterizada porque los poliisocianatos modificados de modo hidrófilo (4) se seleccionan del grupo de los poliisocianatos modificados con poliéter y/o poliéster.

3. Pintura de base según la reivindicación 2, caracterizada porque los poliisocianatos (4) modificados de modo hidrófilo se seleccionan del grupo de polioxietileno, polioxipropileno y/o poliisocianatos modificados con polioxietilenopolioxipropileno mixtos.

4. Pintura de base según la reivindicación 3, caracterizada porque los poliisocianatos modificados con polioxietileno, polioxipropileno y/o polioxietileno-polioxipropileno mixtos se seleccionan del grupo de los isocianuratos correspondientemente modificados, preferiblemente isocianuratos de 1,6-diisocianato de hexametileno.

5. Pintura de base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la al menos una resina de poliuretano (1), con respecto a la cantidad total de compuestos de partida utilizados en la preparación de la resina de poliuretano, se prepara utilizando entre 30 y 80 % en peso de al menos un diol de poliéster, en cuyo caso el al menos un diol de poliéster se prepara utilizando ácidos grasos dímeros.

6. Pintura de base según la reivindicación 5, caracterizada porque al menos el 50 % en peso, preferiblemente del 55 al 85 % en peso, de los ácidos dicarboxílicos utilizados en la preparación del al menos un diol de poliéster son ácidos grasos dímeros.

7. Pintura de base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la al menos una pasta de pigmento contiene del 1 al 60 % en peso de al menos un pigmento (3), del 10 al 60 % en peso de al menos una resina de poliuretano (1), y del 30 al 80 % en peso de al menos un disolvente orgánico, las fracciones indicadas se basan en la cantidad total de la pasta y juntas constituyen al menos el 80 % en peso, preferiblemente al menos el 90 % en peso del peso total de la pasta.

8. Pintura de base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la fracción de resina de poliuretano de la al menos una dispersión (2) tiene su transición vítrea a una temperatura en el intervalo de -100 °C a menos de -20 °C, tiene su transición de fusión a una temperatura en el intervalo de -20 °C a menos de 90 °C, y contiene partículas que tienen un tamaño de partícula superior a 1 micrómetro.

9. Pintura de base según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la pintura de base (b) contiene además al menos otra dispersión acuosa (5), la fracción de resina de poliuretano de la dispersión acuosa (5) tiene una fracción de gel de al menos el 50 % y está presente en forma de partículas dispersas que tienen un tamaño medio de partícula (promedio en volumen) de 20 a 500 nanómetros.

10. Procedimiento para preparar un revestimiento sobre un sustrato (S), en el que un material de pintura de base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 se aplica al sustrato y posteriormente se cura para preparar una pintura de base (B).

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el sustrato utilizado contiene un sustrato de espuma flexible, más preferiblemente un sustrato de espuma de partículas de poliuretano termoplástico flexible.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la pintura de base (B) se produce directamente sobre el sustrato y la pintura de base (B) es la única capa que se produce.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la pintura de base (B) se cura a temperaturas entre 40 y 120 °C, preferiblemente 60 a 100 °C.

14. Revestimiento preparado por el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 y dispuesto sobre un sustrato.

15. Uso de un revestimiento según la reivindicación 14 para aumentar la estabilidad de sustratos a influencias mecánicas externas, en particular la resistencia a la abrasión y la resistencia a la picadura.