ES2198144T3 - Dispersion acuosa de laca transparente en polvo. - Google Patents
Dispersion acuosa de laca transparente en polvo.Info
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Abstract
Dispersión acuosa que contiene un componente sólido en polvo A como fase dispersa y un componente acuoso B como fase continua, caracterizada porque el componente A contiene una laca en polvo endurecible por UV y el componente B contiene como mínimo un espesante no iónico.
Description
Dispersión acuosa de laca transparente en
polvo.
La presente invención se refiere a una dispersión
acuosa de lacas en polvo endurecibles por UV que, aplicadas sobre
substratos, después de la evaporación parcial o total del agua y de
la conversión térmica de las partículas de polvo en una película, se
endurecen en películas de laca reticuladas mediante una radiación de
alta energía, preferentemente luz UV. Son especialmente adecuadas
para carrocerías de automóvil de chapa metálica y/o plástico
mediante aplicación neumática o por alta rotación apoyada
electrostáticamente como revestimiento para carrocerías de automóvil
revestidas con una laca base acuosa.
Actualmente, para el revestimiento de carrocerías
de automóvil se utilizan preferentemente lacas líquidas. Éstas
provocan numerosos problemas medioambientales debido a su contenido
de disolventes. Esto también es aplicable en el caso de las lacas
acuosas.
Por este motivo, en los últimos años se han
multiplicado los esfuerzos por emplear lacas en polvo para el
revestimiento. Sin embargo, los resultados hasta ahora no son
satisfactorios; principalmente, para lograr un aspecto uniforme se
requieren espesores de capa mayores.
Otros problemas importantes de las lacas en polvo
para endurecimiento térmico resultan de los requisitos de
estabilidad de bloques durante el almacenamiento y posibilidad de
almacenamiento también en caso de temperaturas estivales. Para
asegurar esto, el punto de reblandecimiento de las lacas en polvo ha
de ser alto. Pero debido al alto punto de reblandecimiento de las
lacas, la reacción de reticulación activada térmicamente comienza ya
al fundir el polvo sobre el substrato, todavía antes de que la
superficie de la laca haya alcanzado una nivelación óptima. Para
resolver este problema se proponen lacas en polvo endurecibles por
UV, en las que se pueden separar el proceso de fusión y la
reticulación. Todas las lacas en polvo endurecibles por UV dadas a
conocer hasta el momento se basan en sustancias acrílica o
vinílicamente insaturadas que, debido a la elevada temperatura de
fusión necesaria para la buena estabilidad de bloques, también se
pueden polimerizar térmicamente antes de la radiación UV. Para
garantizar la estabilidad de bloques, como ligantes para las lacas
en polvo endurecibles por UV se han de utilizar polímeros
completamente libres de disolventes, cuya obtención es muy
problemática debido a su tendencia a la polimerización térmica. Otro
problema de la utilización de lacas en polvo consiste en que no se
pueden utilizar en las instalaciones existentes diseñadas para lacas
líquidas, debido a la diferente tecnología de aplicación. Este fue
el motivo para desarrollar lacas en polvo en forma de dispersiones
acuosas que puedan procesarse con tecnologías de laca líquida.
Existen publicaciones al respecto, por ejemplo DE 196 13
547.8-43 y DE 195 18 392.4.
Por ejemplo, el documento de patente US 4268542
ha dado a conocer un procedimiento en el que se utiliza una
suspensión espesa de laca en polvo que es adecuada para el
revestimiento de automóviles. En este procedimiento, en primer lugar
se aplica una capa de polvo convencional sobre la carrocería y como
segunda capa se aplica la suspensión espesa de laca transparente. En
esta suspensión espesa de laca transparente a base de resinas de
acrilato se utilizan espesantes iónicos que conducen a una
sensibilidad relativamente alta de la capa de laca aplicada frente a
la humedad, principalmente frente al agua de condensación. Por otra
parte, en uno de los ejemplos, éstos presentan un contenido de un
0,5 a un 30% de monómeros con contenido de glicidilo. Además hay que
trabajar con temperaturas de ahornado elevadas (superiores a
160ºC).
Sin embargo, esta tecnología sigue sin resolver
el problema general de la reticulación activada térmicamente al
evaporarse el agua y fundirse la capa de laca en polvo resultante,
dado que la reticulación no comienza a una temperatura claramente
definida, sino que comienza paulatinamente todavía antes de que se
haya evaporado el agua por completo y se haya formado una superficie
óptima. Una vez iniciada la reacción de reticulación, el agua que
todavía sale debido a las altas temperaturas necesarias es la causa
de burbujas y cráteres.
En lo sucesivo, el concepto dispersión de laca
transparente en polvo se utiliza como sinónimo de laca transparente
en polvo.
La presente invención tiene por objetivo poner a
disposición una dispersión acuosa que contenga un componente sólido
en polvo A y un componente acuoso B, que se pueda aplicar sobre
carrocerías de automóvil con la tecnología de lacas líquidas actual
y que sea endurecible por UV.
Este objetivo se resuelve en la medida en que el
componente A contiene una laca en polvo endurecible por UV.
Las ventajas técnicas de la dispersión se según
la invención radican en la posibilidad de utilizar lacas en polvo
endurecibles por UV con un punto de reblandecimiento claramente
inferior al de la aplicación en seco, dado que las partículas no se
pueden aglutinar en la dispersión. Esta temperatura de
reblandecimiento más baja conduce a superficie con una buena
nivelación, que además se mantiene porque no es necesario un
calentamiento a altas ``temperaturas de ahornado'' para la
reticulación. De forma totalmente sorprendente se ha comprobado que
el endurecimiento por UV se produce de un modo especialmente rápido
y completo en caso de un pequeño contenido de agua residual de la
película fundida. El equilibrio natural entre el contenido de agua
de la película y el aire ambiente, que depende del carácter
hidrófilo de las películas de laca reticuladas, se establece después
rápidamente ya durante el enfriamiento. Otra ventaja importante
consiste en el ahorro de energía debido a las bajas temperaturas de
secado y fusión. A diferencia de las lacas en polvo reticulables
térmicamente, dado que las dispersiones de laca en polvo
endurecibles por UV consisten en sistemas autorreticulantes, la
homogeneización de los ligantes, reticulantes y aditivos, por
ejemplo mediante extrusión, no es forzosamente necesaria.
Como lacas en polvo endurecibles por UV entran en
consideración los ligantes conocidos en el estado actual de la
técnica. Son especialmente ventajosas las resinas de acrilato con
grupos funcionales laterales, como por ejemplo grupos epóxido o
grupos hidroxilo, con pesos moleculares Mn entre 1.000 y 10.000 con
distribuciones de peso molecular < 4, tal como se describen por
ejemplo en el documento DE 4203278, que a continuación se someten a
reacción con ácido acrílico o derivados de ácido acrílico, como
cloruro de ácido acrílico, para obtener los acrilatos acrilados
correspondientes (EP 650979).
Como resinas funcionales se pueden utilizar
ventajosamente resinas funcionales que contengan compuesto
alifáticos. Por ejemplo entran en consideración ligantes con
contenido de epóxido con un contenido entre un 5 y un 45% en peso,
preferentemente entre un 25 y un 40% en peso, de monómeros con
contenido de glicidilo.
Los copolímeros con contenido de grupos epóxido
se pueden preparar mediante ácido acrílico, ácido metacrílico o
mezclas de éstos. También se pueden utilizar mezclas de ácido
acrílico, ácido metacrílico y anhídrido de ácido
(met)acrílico.
Son especialmente adecuadas las resinas de
acrilato con grupos funcionales laterales, por ejemplo grupos
epóxido o grupos hidroxilo, descritas en el documento DE 203278, que
preferentemente se someten a reacción con ácido acrílico o derivados
de ácido acrílico, por ejemplo cloruro de ácido acrílico, para
obtener los acrilatos acrilados correspondientes (véase el documento
EP 650 979).
Como ligante con funcionalidad epoxi para la laca
transparente sólida en polvo son adecuadas, por ejemplo, las resinas
de poliacrilato con contenido de grupos epóxido que se pueden
preparar mediante la copolimerización de como mínimo un monómero
etilénicamente insaturado que contiene como mínimo un grupo epóxido
en la molécula con como mínimo otro monómero etilénicamente
insaturado que no contiene ningún grupo epóxido en la molécula,
siendo como mínimo uno de los monómeros un éster de ácido acrílico o
ácido metacrílico. Por ejemplo los documentos
EP-A-299 420,
DE-B-22 14 650,
DE-B-27 49 576,
US-A-4,091,048 y
US-A-3,781,379 dan a conocer resinas
de poliacrilato con contenido de grupos epóxido de este tipo. Como
ejemplos de monómeros etilénicamente insaturados que no contienen
ningún grupo epóxido en la molécula se mencionan: ésteres alquílicos
de ácido acrílico y metacrílico que contienen de 1 a 20 átomos de
carbono en el resto alquilo, en particular acrilato de metilo,
metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo,
acrilato de butilo, metacrilato de butilo, acrilato de
2-etil-hexilo y metacrilato de
2-etil-hexilo.
Otros ejemplos de monómeros etilénicamente
insaturados que no contienen ningún grupo epóxido en la molécula son
amidas ácidas, como por ejemplo amida de ácido acrílico y amida de
ácido metacrílico, amida de ácido maleico (MSA); compuestos
vinil-aromáticos, como estireno,
metil-estireno y vinil-tolueno;
nitrilos, como acrilo-nitrilo y
metacrilo-nitrilo; halogenuros de vinilo y
vinilideno, como cloruro de vinilo y fluoruro de vinilideno; ésteres
vinílicos, como por ejemplo acetato de vinilo; y monómeros con
contenido de grupos hidroxilo, como por ejemplo acrilato de
hidroxi-etilo y metacrilato de
hidroxi-etilo.
Los monómeros con funcionalidad de epóxido
utilizados en los ligantes con funcionalidad de epóxido son
preferentemente acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo,
éster alílico y éter alil-glicidílico.
La resina de poliacrilato con contenido de grupos
epóxido presenta habitualmente un peso equivalente de epóxido entre
400 y 2.500, preferentemente entre 420 y 700, un peso molecular
promedio en número (determinado por cromatografía de filtración en
gel utilizando un estándar de poliestireno) entre 2.000 y 20.000,
preferentemente entre 1.000 y 10.000, y una temperatura de
transición vítrea (TG) entre 30 y 80ºC, preferentemente entre 40 y
70ºC, de forma especialmente preferente entre 40 y 60ºC [medida con
ayuda de la Differential Scanning Calorimetrie
(DSC) (calorimetría de exploración diferencial)]. De forma
totalmente preferente, la temperatura de transición vítrea es de
aproximadamente 50ºC. Las distribuciones de pesos moleculares son
preferentemente inferiores a 6, de forma especialmente preferente
inferiores a 3. Por ejemplo el documento DE 203278 describe resinas
de acrilato adecuadas. También se pueden utilizar mezclas de dos o
más resinas de acrilato.
La resina de poliacrilato con contenido de grupos
epóxido se puede preparar por polimerización de acuerdo con métodos
generalmente conocidos.
Además, las resinas funcionales también pueden
presentar compuestos aromáticos. Su proporción debería ser inferior
a un 30%, preferentemente inferior a un 20%. Por ejemplo se puede
tratar de compuestos vinil-aromáticos. Un ejemplo de
ello es el estireno.
También se pueden utilizar:
- -
- Polímeros insaturados de los tipos más diversos con 0,5-3,5 dobles enlaces por peso molar 1.000, que se obtienen mediante reacción análoga polimérica de polímeros con sustancias insaturadas (DE 24 36 186).
- -
- Polimetacrilatos de bajo peso molecular (500-2.500) de baja dispersión, que se obtienen por polimerización aniónica y se funcionalizan mediante reacción análoga polimérica con dobles enlaces (US 4,064,161).
- -
- Mezclas de epoxi-acrilatos sólidos preparados por reacción de resinas diepóxido con ácido acrílico y poliéster-acrilatos sólidos semicristalinos de poliésteres terminados en carboxilo mediante reacción con acrilatos de glicidilo (US 4, 129, 488).
- -
- Acrilatos de poliuretano insaturados con un intervalo de fusión de 50-180ºC (EP 410 242).
- -
- Mezclas con acrilatos de poliuretano insaturados con poliésteres cristalinos insaturados para mejorar la estabilidad de bloques (EP 585 742).
- -
- Mezclas de poliésteres insaturados o poliacrilatos con éteres vinílicos de poliuretano (EP 636 669).
- -
- Poliacrilatos funcionales de monómeros olefínicamente insaturados preparados por reacción de poliacrilatos complementarios funcionales (EP 650 978).
- -
- Forma de realización de acuerdo con EP 650 978, preparándose los polímeros base en una polimerización a temperatura elevada (EP 650 985).
- -
- Poliacrilatos libres de dobles enlaces se reticulan a través de una transferencia de H a fotoiniciadores copoliméricos de tipo Norrish II estimulados fotoquímicamente (DE 44 13 436).
- -
- Poliacrilatos libres de dobles enlaces con acrilato de dihidro-diciclopentadienol se reticulan a través de una transferencia de H a fotoiniciadores copoliméricos de tipo Norrish II estimulados fotoquímicamente (DE 196 00 147).
Otros sistemas para el ligante A:
- -
- PCT/EP 96/05769
- Se reticulan compuestos poliméricos con como mínimo un doble enlace etilénico con compuestos orgánicos que contienen como mínimo un átomo H con una energía de enlace de como máximo 397 kg/mol.
- -
- PCT/EP 97/07074
- Se describe un procedimiento para preparar polímeros de acrilato reticulables por radiación mediante la reacción análoga polimérica de poliacrilatos con sustancias a través de las cuales se introduce un grupo que forma radicales al ser sometido a irradiación activa.
El componente A puede contener una o más de las
sustancias mencionadas. Su preparación puede tener lugar de acuerdo
con los métodos mencionados, sin que la elección del componente A
esté limitada a las sustancias indicadas en dichos documentos.
Generalmente, los fotoiniciadores necesarios para la reticulación
por UV están contenidos en componentes A y por regla general se
eligen entre las sustancias conocidas en el estado actual de la
técnica. Los polímeros de acuerdo con los documentos DE 44 13 436 y
DE 196 00 147 se pueden endurecer por UV sin adición de
fotoiniciadores. Se pueden obtener películas con una reticulación
especialmente buena con componentes A consistentes en mezclas de
polímeros insaturados y polímeros de acuerdo con los documentos DE
44 13 436 y DE 196 00 147 con una proporción especialmente alta de
fotoiniciadores copoliméricos estimulables fotoquímicamente de tipo
Norrish II, que en este caso actúan como fotoiniciadores
poliméricos.
El componente A puede consistir en ligantes
uniformes o en mezclas de diferentes ligantes, no siendo necesario
que todos los componentes sean reticulables por UV. También puede
resultar ventajoso utilizar ligantes endurecibles por UV en
combinación con ligantes endurecibles térmicamente, en cuyo caso se
forman reticulaciones penetrantes con propiedades de película
especialmente ventajosas.
El componente A también puede contener
reticulantes de modo que el endurecimiento fotoquímico pueda ser
completado mediante una reticulación térmica.
Como reticulantes se pueden utilizar ácidos
carboxílicos, en particular ácidos dicarboxílicos alifáticos
saturados de cadena lineal de 3 a 20 átomos C en la molécula.
De forma totalmente preferente se utiliza ácido
dodecano-1,12 -dicarboxílico. En su caso, para
modificar las propiedades de las lacas transparentes en polvo
acabadas también se pueden utilizar otros reticulantes adicionales
con contenido de grupos carboxilo. Como ejemplos se mencionan ácidos
dicarboxílicos y policarboxílicos saturados ramificados o
insaturados de cadena lineal, así como polímeros con grupos
carboxilo.
También son adecuadas lacas transparentes en
polvo que contienen un reticulante con funcionalidad epoxi y un
ligante con funcionalidad ácida.
Otro ejemplo consiste en las
tris-(alcoxi-carbonil-amino)
-triazinas de acuerdo con los documentos US-PS 4,
939, 213, US-PS 5, 084, 541 y EP 0 624 577. En este
caso se trata de
tris-(alcoxi-carbonil-amino)-triazinas
de la fórmula
en la que R = grupos metilo, butilo,
etil-hexilo. También se pueden utilizar derivados de
los compuestos
mencionados.
De acuerdo con la invención son preferentes los
ésteres mixtos de metilo y butilo. Éstos tienen la ventaja de una
mejor solubilidad en masas poliméricas fundidas y ésteres mixtos de
butilo/etil-hexilo en comparación con los ésteres
metílicos puros. De acuerdo con la invención también son preferentes
los ésteres butílicos puros.
De acuerdo con la invención, las
tris-(alcoxi-carbonil-amino)
-triazinas y sus derivados también se pueden utilizar mezclados con
reticulantes convencionales (componente C). En este contexto entran
en consideración principalmente las tris
-(alcoxi-carbonil-amino)-triazinas
de diferentes poliisocianatos bloqueados. También se pueden emplear
resinas aminoplásticas, por ejemplo melaminas.
En principio se puede utilizar cualquier resina
aminoplástica adecuada para lacas cubrientes transparentes o una
mezcla de resinas aminoplásticas de este tipo.
Las resinas de este tipo son muy conocidas por
los especialistas y existen numerosas firmas que las ofrecen como
productos comerciales. Las resinas aminoplásticas son productos de
condensación de aldehídos, especialmente formaldehído, y por ejemplo
urea, melamina, guanamina y benzo-guanamina. Las
resinas aminoplásticas contienen grupos de alcohol, preferentemente
grupos metilol, que en general están parcial o totalmente
eterificados con alcoholes.
Por lo demás, también pueden entrar en
consideración todos los demás reticulantes adecuados conocidos en el
estado actual de la técnica, por ejemplo isocianatos polifuncionales
cubiertos.
Como ligante con funcionalidad de ácido son
adecuadas, por ejemplo, resinas de poliacrilato ácidas que se pueden
preparar mediante copolimerización de como mínimo un monómero
etilénicamente insaturado que contiene como mínimo un grupo ácido en
la molécula con como mínimo otro monómero etilénicamente insaturado
que no contiene ningún grupo ácido en la molécula.
El ligante con contenido de grupos epóxido o el
reticulante con contenido de grupos carboxilo y el carboxilo o el
ligante se utilizan normalmente en una cantidad tal que por cada
equivalente de grupos epóxido haya entre 0,5 y 1,5, preferentemente
entre 0,75 y 1,25, equivalentes de grupos carboxilo. La cantidad de
los grupos carboxilo presentes se puede determinar mediante
titulación con una solución alcohólica de KOH.
De acuerdo con la invención, el ligante puede
contener compuestos vinil-aromáticos, especialmente
estireno. Sin embargo, para limitar el riesgo de formación de
grietas, dicho contenido no es superior al 35% en peso,
preferentemente es del 10 al 25% en peso.
Las lacas en polvo sólidas contienen en su caso
uno o más catalizadores adecuados para el endurecimiento de la
resina epóxido. Como catalizadores adecuados se mencionan: sales de
fosfonio de ácidos orgánicos o inorgánicos, compuestos de amonio
cuaternarios, aminas, imidazol y derivados de imidazol. En general,
los catalizadores se utilizan en proporciones entre un 0,001% en
peso y aproximadamente un 2% en peso con respecto al peso total de
la resina epóxido y el reticulante.
Como ejemplos de catalizadores de fosfonio
adecuados se mencionan: yoduro de
etil-trifenil-fosfonio, cloruro de
etil-trifenil-fosfonio, tiocianato
de etil-trifenil-fosfonio, complejo
de
etil-trifenil-fosfonio/acetato/ácido
acético, yoduro de tetrabutil-fosfonio, bromuro de
tetrabutil-fosfonio y complejo de
tetrabutil-fosfonio/acetato/ácido acético. Éstos y
otros catalizadores de fosfonio adecuados se describen, por ejemplo,
en los documentos US-PS 3,477,990 y
US-PS 3,341,580.
Los catalizadores de imidazol adecuados son, por
ejemplo, 2-estiril-imidazol,
1-bencil-2-metil-imidazol,
2-metil-imidazol y
2-butil-imidazol. Éstos y otros
catalizadores de imidazol se describen, por ejemplo, en el documento
de patente belga nº 756,693.
Además, las lacas en polvo sólidas también pueden
contener en su caso sustancias auxiliares y aditivos. Como ejemplos
se mencionan: agentes de nivelación, antioxidantes, absorbedores de
UV, captadores de radicales, agentes auxiliares de escurrimiento,
agentes de desgasificación, como por ejemplo benzoína.
La producción de las lacas en polvo sólidas tiene
lugar mediante métodos conocidos (véase, por ejemplo, la información
de producto de la firma BASF Lacke + Farben AG, ``Pulverlacke'',
1990) mediante homogeneización y dispersión, por ejemplo mediante
una extrusora, amasadora de tornillo sin fin y similares. Después de
producir las lacas en polvo, éstas se preparan para la dispersión
mediante molienda y, en su caso, cribado y tamizado.
Para preparar la dispersión, el componente A se
dispersa en un componente acuoso B. En su caso, el componente B
contiene ingredientes a través de los cuales se dispersan las lacas
en polvo según la invención y se estabiliza la dispersión. Las
propiedades técnicas de aplicación necesarias se pueden producir
mediante otras sustancias auxiliares. El componente B puede contener
monómeros iónicos y/o no iónicos y/o agentes tensioactivos
poliméricos y coloides protectores. La elección tiene lugar teniendo
en cuenta los requisitos técnicos impuestos a las películas
endurecidas. Se ha comprobado que resulta ventajoso utilizar
sustancias poliméricas que sean similares químicamente a los
componentes A y que, durante el endurecimiento por UV, puedan
correticularse con los ligantes contenidos en los componentes A. Las
sustancias de este tipo son por ejemplo para la dispersión según la
invención a base de poliacrilatos. Preferentemente se trata de
coloides protectores de poliacrilato que se obtienen a partir de
(met)acrilatos mediante copolimerización con ácido
(met)acrílico y en los que una parte de los grupos carboxilo
se somete a reacción con (met)acrilato de glicidilo y otra
parte se neutraliza con bases de nitrógeno.
También son especialmente adecuados los ligantes
libres de dobles enlaces, por ejemplo de acuerdo con los documentos
DE 44 13 436 y/o DE 196 00 147, polimerizados con proporciones de
ácido (met)acrílico y después neutralizados total o
parcialmente con bases de nitrógeno. También es preferente según la
invención la utilización de dispersantes similares a ligantes, que
presentan grupos básicos y han sido neutralizados total o
parcialmente con ácidos. Una ventaja de la presente invención
consiste en la posibilidad de elegir libremente estabilizadores
tanto catiónicos como aniónicos y el principio más económico o más
fácil de llevar a cabo químicamente, sin necesidad de tener en
cuenta la química de la reacción de reticulación. Por ejemplo los
ligantes de acuerdo con los documentos DE 44 13 436 y DE 196 00 147
son inertes frente a la mayoría de las reacciones químicas y sólo se
reticulan mediante radiación de alta energía. Estos sistemas se
pueden aplicar después sobre diferentes substratos mediante
procedimientos de suspensión espesa de polvo convencionales y
endurecer a temperatura elevada (superior a la temperatura de fusión
de la resina) o mediante radiación UV o haz electrónico.
Para la dispersión según la invención a base de
poliuretanos son especialmente adecuados los coloides protectores de
poliuretano que se obtienen a partir de isocianatos, polioles,
ácidos hidroxi-carboxílico e
hidroxi-(met)acrilatos y/o éteres
hidroxi-vinílico y se neutralizan total o
parcialmente con bases de nitrógeno. Los coloides protectores
mencionados tienen un buen efecto dispersante y frecuentemente un
efecto espesante también deseable, y durante el endurecimiento con
UV se correticulan con las partículas de polvo fundidas, con lo que
resultan laqueados extraordinariamente resistentes a la intemperie.
No obstante, también entran en consideración sustancias
comercialmente disponibles, como jabones aniónicos y catiónicos,
agentes tensioactivos no iónicos por ejemplo a base de polímeros de
bloques de
polioxi-etileno/polioxi-propileno o
ésteres de ácido graso de polioxi-etileno. También
son adecuados los coloides protectores de alcohol polivinílico y
polivinil-pirrolidona que tengan un buen efecto
estabilizador y espesante. La elección, en caso dato también en
combinación con diferentes sustancias, es una tarea de optimización
conocida por los especialistas y en los casos particulares tiene
lugar en función de los requisitos impuestos a la dispersión, por
ejemplo en lo que respecta a la bombeabilidad, el comportamiento de
flujo, la viscosidad o las condiciones de almacenamiento, o de los
requisitos impuestos a la laca endurecida, por ejemplo con respecto
a la resistencia a la intemperie, las posibilidades de
sobrelaqueado, el brillo y la adherencia intermedia. Los ligantes
pueden estar pigmentados o no pigmentados, o estar provistos o no de
colorantes. No obstante, para la producción de lacas transparentes
en polvo son preferentes los ligantes no pigmentados.
Otro ingrediente esencial del componente B de la
dispersión acuosa de laca en polvo consiste en como mínimo un
espesante no iónico a). Preferentemente se utilizan espesantes
asociativos no iónicos a), en particular cuando se han de mantener
valores pH de 4-7. Las características estructurales
de estos espesantes asociativos a) son:
- aa)
- una estructura hidrófila que asegura una solubilidad en agua suficiente, y
- ab)
- grupos hidrófobos capaces de una interacción asociativa en el medio acuoso.
Como grupos hidrófobos se utilizan, por ejemplo,
restos alquilo de cadena larga, como por ejemplo restos de dodecilo,
hexadecilo u octadecilo, o restos aralquilo, como por ejemplo restos
de octil-fenilo o nonil-fenilo.
Como estructuras hidrófilas se utilizan
preferentemente poliacrilatos, éteres de celulosa o, de forma
especialmente preferente, poliuretanos que contienen los grupos
hidrófobos como componentes poliméricos.
De forma especialmente preferente, como
estructuras hidrófilas se utilizan poliuretanos que contienen
cadenas de poliéter como componentes, preferiblemente de óxido de
polietileno.
En la síntesis de estos poliuretanos de poliéter
se emplean diisocianatos y/o poliisocianatos, preferentemente
diisocianatos alifáticos, de forma especialmente preferente
diisocianato de 1,6-hexametileno dado el caso
sustituido por alquilo, para la unión entre sí de los componentes de
poliéter terminados con grupos hidroxilo y para la unión de los
componentes de poliéter con los componentes de grupos finales
hidrófobos, que pueden ser por ejemplo alcoholes monofuncionales y/o
aminas con los restos alquilo o aralquilo de cadena larga arriba
mencionados.
Las dispersiones de laca en polvo también pueden
contener dispersantes. Como ejemplos se mencionan, entre otros,
éteres aril-poliglicólicos, etoxilatos de
octil-fenol (parcialmente hidrogenados).
Entre los dispersantes preferentemente utilizados
en el componente B se encuentran, entre otros, poliuretanos. Éstos
pueden consistir preferentemente en
- 1.
- como mínimo un componente orgánico con como mínimo dos átomos de hidrógeno reactivos,
- 2.
- un éter monofuncional y
- 3.
- un poliisocianato.
El componente orgánico de la composición de
poliuretano incluye un poliéster-poliol, un diol y/o
triol de bajo peso molecular o mezclas de ellos. En su caso se puede
utilizar un monómero trifuncional con contenido de grupos
hidroxilo.
En una segunda forma de realización preferente,
el poliuretano incluye:
- 1.
- como mínimo un componente orgánico con como mínimo dos átomos de hidrógeno reactivos,
- 2.
- un estabilizador no iónico producido mediante la reacción de
- i.
- un poliéter monofuncional con un componente que contiene poliisocianato para producir un producto intermedio de isocianato y
- ii.
- un componente con como mínimo un grupo amino activo y como mínimo dos grupos hidroxilo activos, y
- 3.
- como mínimo un componente que contiene poliisocianato.
El componente orgánico incluye preferentemente un
poliéter-poliéter-poliol, un diol
y/o triol de bajo peso molecular o mezclas de ellos. El componente
de poliéster se puede producir mediante la reacción de como mínimo
un ácido dicarboxílico y como mínimo un componente alcohólico,
conteniendo el alcohol como mínimo dos grupos hidroxilo. El
componente de ácido carboxílico contiene dos o más grupos
carboxilo.
Además de los ácidos carboxílicos, la resina de
poliéster también puede contener uno o más dioles o trioles de bajo
peso molecular. En principio se puede utilizar cualquier poliol.
Las resinas de poliéster o mezclas de resinas de
poliéster utilizadas contienen preferentemente grupos hidroxilo
terminales. Esto se logra mediante la adición de un exceso de
polioles.
Para la síntesis de los poliésteres se pueden
utilizar tanto ácidos monocarboxílicos como monoalcoholes. No
obstante, la resina de poliéster contiene los ácidos
monocarboxílicos y/o monoalcoholes preferentemente en una cantidad
en peso muy pequeña.
Los componentes de poliéster-diol
preferentemente utilizados incluyen entre un 20 y un 80% en peso de
la resina de poliuretano. Preferentemente, esta cantidad es del 50
al 70% en peso, de forma especialmente preferente del 55 al 65% en
peso.
Para la producción del poliuretano se utilizan
poliéster-polioles con un peso molecular entre 500
y 5.000. Son preferentes los pesos moleculares entre 1.000 y
3.500.
Además de los poliéster-dioles,
las resinas de poliuretano pueden contener otros componentes
orgánicos con como mínimo dos átomos de hidrógeno activos. Éstos
consisten preferentemente en dioles y trioles, tioles y/o aminas o
mezclas de estas sustancias. Los componentes utilizados para la
síntesis del componente de poliéster también se pueden emplear como
componentes individuales, es decir, como componente orgánico
adicional en el poliuretano también entran en consideración
dialcoholes o trialcoholes, como por ejemplo
neopentil-glicol o
1,6-hexanodiol.
El peso molecular de los dioles y/o trioles
utilizados en la resina de poliuretano se encuentra entre un 0 y un
20% en peso, preferentemente entre un 1 y un 6% en peso.
La resina de poliuretano también contiene
poliisocianatos, en particular diisocianatos. Los isocianatos están
presentes en una cantidad entre un 5 y un 40% en peso con respecto a
la masa de poliuretano, de forma especialmente preferente entre un
10 y un 30% en peso y de forma totalmente preferente entre un 10 y
un 20% en peso. Por último, para la producción del poliuretano se
utiliza un poliéter monofuncional.
En una segunda variante se prepara un
estabilizador no iónico sometiendo a reacción preferentemente un
poliéter monofuncional con un diisocianato. El producto de reacción
resultante se somete después a reacción con un componente que
contiene como mínimo un grupo amino activo y como mínimo dos grupos
hidroxilo activos.
En una forma de realización especial, el
poliuretano incluye un producto de reacción de:
- 1.
- un poliéster-poliol que incluye a su vez un producto de reacción de un ácido carboxílico con como mínimo dos grupos carboxilo y un componente con como mínimo dos grupos hidroxilo,
- 2.
- como mínimo un componente de bajo peso molecular con como mínimo dos grupos hidroxilo,
- 3.
- como mínimo un componente con contenido de poliisocianato,
- 4.
- un estabilizador no iónico producido mediante la reacción de un éter monofuncional con un poliisocianato y reacción subsiguiente del producto de reacción obtenido con un componente que contiene como mínimo un grupo amino activo y como mínimo dos grupos hidroxilo activos.
En una cuarta variante, el poliuretano incluye un
producto de reacción de:
- 1.
- un poliéster-poliol,
- 2.
- como mínimo un diol o triol de bajo peso molecular,
- 3.
- un poliisocianato,
- 4.
- un monómero que contiene grupos trihidroxilo y
- 5.
- un poliéter que contiene grupos hidroxilo monofuncionales.
Los poliésteres se sintetizan con los componentes
de ácido carboxílico arriba descritos y un exceso de polioles. El
exceso de polioles se selecciona de tal modo que preferentemente se
formen grupos hidroxilo terminales. Los polioles tienen
preferentemente una funcionalidad de hidroxilo de como mínimo
dos.
La resina de poliéster consiste preferentemente
en uno o más polioles, preferentemente un diol. Los dioles
preferentemente utilizados son alquilén-glicoles,
como etilén-glicol, propilén-glicol,
butilén-glicol y neopentil-glicol,
1,6-hexanodiol u otros glicoles, como bisfenol A,
ciclohexano-dimetanol,
caprolactona-diol, bisfenol
hidroxi-alquilado y compuestos similares.
Los dioles de bajo peso molecular preferentemente
utilizados de acuerdo con la invención son conocidos en el estado
actual de la técnica. Entre ellos se encuentran dioles alifáticos,
preferentemente alquilén-polioles con 2 a 18 átomos
de carbono. Como ejemplos se mencionan:
1,4-butanodiol, dioles cicloalifáticos, como
1,2-ciclohexanodiol y
ciclohexano-dimetanol.
De acuerdo con la invención, como poliisocianatos
orgánicos entran preferentemente en consideración aquellos que
incluyen como mínimo dos grupos isocianato. Principalmente son
preferibles los isocianatos, por ejemplo diisocianatos de
p-fenileno, 4,4'-diisocianatos de
bifenilo, diisocianato de tolueno, diisocianatos de
3,3'-dimetil-4,4'-bifenileno,
diisocianatos de 1,4-tetrametileno, diisocianatos de
1,6-hexametileno, diisocianatos de
2,2,4-trimetil-hexano-1,6,
isocianatos de metilén-bis-(fenilo), diisocianatos
de 1,5-naftaleno, fumaratos de
bis-(isocianato-etilo), diisocianatos de isoforona e
isocianatos de
metilén-bis-(4-ciclohexilo).
Además de los diisocianatos mencionados también
se utilizan otros isocianatos multifuncionales. Como ejemplos se
mencionan: triisocianato de 1,2,4-benceno y
poliisocianato de polimetilén-polifenilo.
De forma especialmente preferente se utilizan
diisocianatos alifáticos, por ejemplo diisocianato de
1,6-hexametileno, diisocianato de
1,4-butileno, isocianato de
metilén-bis-(4-ciclohexilo),
diisocianato de isoforona y diisocianato de
2,4-tolueno.
Las resinas de poliuretano de cadena más larga se
pueden obtener mediante prolongación de cadena con componentes con
contenido de grupos diol y/o triol. De forma especialmente
preferente se utilizan prolongadores de cadena con como mínimo dos
grupos hidrógeno activos, por ejemplo dioles, tioles, diaminas o
mezclas de estas sustancias, por ejemplo
alcanol-aminas,
amino-alquil-mercaptanos,
hidroxi-alquil-mercaptanos y
compuestos similares.
Como ejemplos de dioles utilizados como
prolongadores de cadena se mencionan:
1,6-hexanodiol,
ciclohexano-dimetilol y
1,4-butanodiol. Un diol especialmente preferente es
el neopentil-glicol. Los poliéteres utilizados según
la invención son preferentemente poliéteres monofuncionales o
difuncionales. Entre los poliéteres monofuncionales se encuentran
por ejemplo los preparados mediante polimerización de óxidos de
etileno, óxidos de propileno o mezclas de éstos.
El producto de poliuretano descrito se puede
mezclar con reticulantes convencionales. Entre éstos se encuentran
preferentemente las resinas aminoplásticas, por ejemplo melamina.
También se pueden utilizar productos de condensación de otras aminas
y amidas, por ejemplo condensados aldehídicos de triazinas,
diazinas, triazoles, guanidinas, guanaminas o derivados de estos
componentes sustituidos por alquilo y arilo. Como ejemplos de estos
componentes se mencionan:
N,N'-dimetil-urea,
diciano-diamidas,
2-cloro-4,6-diamino
-1,3,5-triazinas,
6-metil-2,4-diamino-1,3,5-triazinas,
3,5-diamino -triazoles,
triamino-pirimidinas,
2-mercapto-4,6-diamino-pirimidinas,
2,4,6-trietil-triamino-1,3,5-triazinas
y sustancias similares.
Como aldehído entran en consideración
preferentemente formaldehídos. También se pueden utilizar
acetaldehídos, crotonaldehídos, acroleína, benzaldehídos,
furfural.
Los productos de condensación de
amina-aldehído pueden contener metilol o grupos
alcohólicos similares. Como ejemplos de alcoholes utilizables se
mencionan: metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol,
heptanol, alcohol bencílico y alcoholes aromáticos, alcoholes
cíclicos como ciclohexanol, monoéteres o glicoles así como alcoholes
sustituidos, por ejemplo
3-cloro-propanol.
Además de los isocianatos mencionados también se
pueden utilizar poliisocianatos bloqueados como reticulantes. Entre
éstos se encuentran, por ejemplo, poliisocianatos orgánicos como
diisocianatos de trimetileno, tetrametileno, hexametileno,
1,2-propileno, 1,2-butileno y
2,3-butileno. También se pueden emplear componentes
cicloalquénicos, como diisocianatos de
1,3-ciclopentano, 1,4-ciclohexano y
1,2-ciclohexano. Además se pueden utilizar
componentes aromáticos, como diisocianatos de fenileno,
p-fenileno, 4,4'-difenilo,
1,5-naftaleno y 1,4-naftaleno.
También entran en consideración componentes
alifáticos-aromáticos, como
4,4'-difenilén-metano,
2,4-tolileno o 2,6-tolileno o
mezclas de éstos, 4,4'-toluidina y diisocianatos de
1,4-xilileno. Otros ejemplos son componentes
aromáticos de núcleo sustituido, como diisocianatos de éter
4,4'-difenílico y diisocianatos de
cloro-difenileno. Como triisocianatos se pueden
utilizar triisocianatos de
trifenil-metano-4,4',4``,
1,3,5-triisocianato-bencenos y
2,4,6-triisocianato-tolueno. Por
último, como tetraisocianatos se puede utilizar tetraisocianatos de
4,4'-difenil-dimetil
-metano-2,2'-,5,5'.
Como bloqueadores se pueden utilizar
monoalcoholes alquílicos aromáticos alifáticos, cicloalifáticos.
Entre éstos se encuentran, por ejemplo, los alcoholes metílico,
etílico, cloro-etílico, propílico, butílico,
ciclohexílico, heptílico, octílico, nonílico,
3,3,5-trimetil-hexanólico, decílico
y láurico. Como componentes fenólicos se pueden utilizar por ejemplo
fenoles o fenoles sustituidos. Como ejemplos se mencionan: cresol,
xilenol, nitro-fenol, cloro-fenol,
etil-fenol,
1-butil-fenol y
2,5-di-t-butil-4-hidroxi-tolueno.
Otros bloqueadores adecuados son
hidroxil-aminas terciarias, por ejemplo
dietil-etanol-amina, y oximas, como
metil-etil-cetonoxima, acetonoxima
y ciclohexanonoxima.
La dispersión de poliuretano contiene los
reticulantes descritos en cantidades entre un 2 y un 15% en peso,
preferentemente entre un 4 y un 8% en peso.
El poliuretano obtenido puede estar presente en
la suspensión espesa de polvo en una proporción entre un 2 y un 20%
en peso, preferentemente entre un 5 y un 15% en peso.
Una realización especialmente preferente se
refiere a espesantes (asociativos) no iónicos que pueden reaccionar
fotoquímicamente consigo mismos y/o con los ligantes A restantes,
con lo que se logra mejorar adicionalmente las propiedades de la
laca. Los espesantes no iónicos fotoquímicamente activos se pueden
obtener mediante la incorporación de dobles enlaces o grupos con
átomos H fácilmente abstraíbles, como grupos
diciclo-pentano-dienilo y/o grupos
fotoiniciadores de tipo Norrish II, en particular grupos
benzo-fenona.
La dispersión acuosa de laca transparente en
polvo se puede preparar a partir de los componentes A y B mediante
molienda en húmedo o mediante incorporación por agitación de la laca
en polvo molida seca contenida en el componente A. La molienda en
húmedo es especialmente preferente.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para la preparación de una dispersión acuosa de laca
en polvo a base del componente A descrito, que se dispersa según la
invención en un componente B. Este último consiste en una dispersión
acuosa de catalizadores, sustancias auxiliares, antiespumantes,
antioxidantes, humectantes, absorbedores de UV, captadores de
radicales, biocidas, agentes de retención de agua, cantidades
reducidas de disolventes y/o agentes auxiliares de dispersión,
preferentemente agentes auxiliares de dispersión con funcionalidad
de carboxilo.
Las resinas de acrilato acriladas se pueden
dispersar después mediante molienda con los agentes auxiliares de
dispersión arriba mencionados a un tamaño de partícula medio de unos
\mum.
De forma especialmente preferente se lleva a cabo
una molienda en húmedo de una dispersión previa. Para ello, las
lacas en polvo se dispersan en agua antes o después de las
sustancias B y las demás sustancias auxiliares, por ejemplo mediante
un Dissolver de alta velocidad. También es posible añadir primero
sólo una parte de las sustancias B y las sustancias auxiliares y
añadir el resto antes o después de la dispersión posterior u/o la
molienda en húmedo. En determinados casos, la dispersión previa se
puede procesar directamente, pero por regla general, para ajustar la
finura de partícula deseada, se muele posteriormente en molinos
adecuados, por ejemplo un molino de bolas con agitador. Después de
la dispersión, en su caso se muele hasta el espectro de tamaño de
grano deseado, en su caso se ajusta el valor pH al valor calculado
en función del sistema, y se filtra. Una ventaja especial de la
invención en comparación con las lacas en polvo consiste en que se
puede elaborar también un espectro de tamaño de grano muy fino, por
ejemplo con 1-3 \mum, con el que las lacas en
polvo ya no se pueden aplicar, lo que conduce a una calidad
superficial (nivelación) que no se puede alcanzar con los
polvos.
Después de la dispersión del componente A en el
componente B, el pH se ajusta preferentemente a un valor entre 4,0 y
7,0, de forma especialmente preferente entre 5,5 y 6,5.
El tamaño de grano medio oscila entre 1 y 200
\mum, preferentemente es inferior a 20 \mum, de forma
especialmente preferente entre 2 y 10 \mum. El contenido de
sólidos de la dispersión acuosa de laca transparente en polvo oscila
entre un 15 y un 50%.
Después de la molienda en húmedo o de la
incorporación de la laca en polvo seca en el agua, se puede añadir a
la dispersión entre un 0 y un 5% en peso de una mezcla
antiespumante, una sal amónica y/o una sal alcalina, un agente
auxiliar de dispersión con funcionalidad de carboxilo o no iónico,
un humectante y/o una mezcla espesante, así como los demás aditivos.
Preferentemente, según la invención, en primer lugar se dispersan en
agua el antiespumante, el agente auxiliar de dispersión, el
humectante y/o el espesante. Después se incorporan por agitación
pequeñas porciones de la laca en polvo. A continuación se incorporan
y dispersan de nuevo el antiespumante, el agente auxiliar de
dispersión, el espesante y el humectante. Por último se incorporan
de nuevo por agitación pequeñas porciones de la laca en polvo.
Según la invención, el ajuste del valor pH se
realiza preferentemente con aminas, en particular en caso de
dispersiones estabilizadas aniónicamente. El valor pH puede aumentar
al principio, de tal modo que se forma una dispersión fuertemente
básica. No obstante, en un plazo de horas o días, el valor pH baja
de nuevo a los valores arriba indicados.
Pero también se pueden utilizar las dispersiones
estabilizadas catiónicamente del modo arriba descrito, en las que el
ajuste del valor pH tiene lugar con ácidos, preferentemente ácidos
carboxílicos volátiles. También son especialmente adecuados los
ligantes libres de dobles enlaces, por ejemplo de acuerdo con los
documentos DE 44 13 436 y/o DE 196 00 147, que han sido
polimerizados con porciones de ácido (met)acrílico y después
neutralizados total o parcialmente con bases de nitrógeno. De
acuerdo con la invención también es preferente la utilización de
dispersantes similares a ligantes que presentan grupos básicos y han
sido neutralizados total o parcialmente con ácidos. Una ventaja de
la presente invención consiste en la posibilidad de elegir
libremente estabilizadores tanto catiónicos como aniónicos y el
principio más económico o más fácil de llevar a cabo químicamente,
sin necesidad de tener en cuenta la química de la reacción de
reticulación. Por ejemplo los ligantes de acuerdo con los documentos
DE 44 13 436 y DE 196 00 147 son inertes frente a la mayoría de las
reacciones químicas y sólo se reticulan mediante radiación de alta
energía. Estos sistemas se pueden aplicar después sobre diferentes
substratos mediante procedimientos de suspensión espesa de polvo
convencionales y endurecer a temperatura elevada (superior a la
temperatura de fusión de la resina) o mediante radiación UV o haz
electrónico. Las dispersiones de laca transparente en polvo según la
invención también se pueden utilizar como revestimiento de lacas
base, preferentemente en la industria del automóvil.
Una dispersión de laca transparente de este tipo
es especialmente adecuada para lacas base acuosas a base de un
poliéster, una resina de poliuretano y una resina aminoplástica.
Como substratos entran en consideración todas las
superficies lacables susceptibles de un endurecimiento por UV, por
ejemplo metales, plásticos, madera, cerámica, piedra, material
textil, materiales compuestos de fibras, cuero, vidrio, fibras de
vidrio, lana de vidrio y lana mineral, o materiales de construcción
ligados con minerales y resina, como placas de yeso y cemento o
tejas, y especialmente para el laqueado de automóviles. Las
dispersiones de laca transparente en polvo según la invención son
especialmente adecuadas como revestimiento de lacas base,
preferentemente en la industria del automóvil. Son especialmente
adecuadas como lacas transparentes sobre lacas base acuosas a base
de poliésteres, resinas de poliuretano y resinas aminoplásticas.
Antes del endurecimiento por UV, las dispersiones
de laca transparente en polvo endurecible por UV aplicadas sobre los
substratos primero se someten a un extenso secado previo. Esto se
lleva a cabo a temperatura ambiente o de forma acelerada a
temperatura elevada. En general, la temperatura elevada es de 40 a
70ºC, preferentemente de 50 a 65ºC. El secado previo se realiza
durante un tiempo de 2 a 10 minutos, preferentemente de 4 a 8
minutos. A continuación, la temperatura se aumenta a la temperatura
de fusión de las partículas de resina y, una vez formada una
superficie lisa, se lleva a cabo una reticulación con radiación de
alta energía, preferentemente luz UV. No obstante, también se puede
prescindir del secado previo y efectuar el secado y la fusión en un
paso en un programa de temperatura. Una gran ventaja de la invención
consiste en que la exposición se puede llevar a cabo a temperaturas
de 90 a 120ºC, claramente inferiores a las temperaturas de ahornado
habituales, que oscilan entre 140 y 180ºC. El agua que permanece en
la película con esta temperatura de exposición baja no obstaculiza
el endurecimiento y no produce ninguna burbuja o cráter. El
equilibrio dependiente de las sustancias entre la humedad del aire y
la película se establece después por sí solo en poco tiempo, como en
todos los laqueados. Las dispersiones de laca transparente en polvo
según la invención se pueden aplicar con los métodos conocidos en la
tecnología de las lacas líquidas. Principalmente se pueden aplicar
mediante procedimientos de pulverización. También entran en
consideración los procedimientos de alta rotación apoyados
electrostáticamente o la aplicación neumática. Con el procedimiento
según la invención se pueden obtener espesores de capa de 10 a 60
\mum, preferentemente de 20 a 60 \mum, de forma especialmente
preferente de 20 a 50 \mum y de forma sumamente preferente de 25 a
45 \mum. De acuerdo con el estado anterior de la técnica,
utilizando lacas transparentes en polvo sólo podían realizarse
laqueados con una calidad comparable mediante la aplicación de
espesores de capa de 65 a 80 \mum.
La invención se describe más detalladamente a
continuación con referencia a los ejemplos sin limitarla a los
mismos:
En un matraz con agitador con alimentación y
condensador de reflujo se cargan bajo una ligera corriente de
nitrógeno
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
carga \+ 144 partes de la alimentación 1\cr \+ 136 partes de
butanona 2\cr alimentación 1 \+ 460 partes de metacrilato de
butilo\cr \+ 160 partes de metacrilato de metilo\cr \+ 180 partes
de ácido acrílico\cr alimentación 2 \+ 21,3 partes de pivalato de
t-butilo\cr \+ (al 75%)\cr \+ 240 partes de
2-butanona\cr}
La carga se calienta a reflujo (aproximadamente
80ºC), se inicia la alimentación 2 y se dosifica a lo largo de 5
horas. Quince minutos después de comenzar la alimentación 2 se
inicia el resto de la alimentación 2 y se dosifica a lo largo de 3,5
horas. Una vez finalizada la alimentación, la mezcla se mantiene
durante otras 2 horas bajo reflujo, se enfría a 60ºC y se añaden
128 partes de metacrilato de glicidilo
3 partes de trifenil-fosfina
y la mezcla se mantiene bajo reflujo durante 2
horas; después se enfría a 60ºC y se incorpora por agitación la
alimentación 3 de 65 partes de
dimetil-etanol-amina y 1.200 partes
de agua, en un plazo de 30 minutos. Se obtiene una solución viscosa
ligeramente
turbia.
Valor pH 9,5
Contenido de sólidos 33,8%
400 partes de isobutanol se cargan bajo nitrógeno
y se calienta hasta reflujo; después, bajo agitación a una
temperatura de aproximadamente 105 a 108ºC se añade a lo largo de
una hora a una velocidad constante una mezcla
de
- -
- 270 partes de metacrilato de metilo
- -
- 300 partes de acrilato de diciclopentadienol
- -
- 200 partes de estireno
- -
- 50 partes de acrilato de 2-etil-hexilo
- -
- 30 partes de ácido acrílico
- -
- 150 partes del compuesto de la fórmula I
- -
- 30 partes de peroctoato de terc.-butilo
20 minutos después de finalizar la alimentación
se añaden otras
- -
- 20 partes de peroctoato de terc.-butilo a lo largo de 15 minutos
y la polmerización continúa durante 3 horas.
Después, la mayor parte del disolvente se separó de la solución de
resina viscosa por destilación bajo vacío hasta una temperatura de
fusión de 140ºC. La masa fundida caliente se vertió en un cuenco de
porcelana revestido con lámina de aluminio y se secó en el armario
de vacío a una temperatura de aproximadamente 80ºC durante 48 horas.
La resina frágil resultante se separó de las láminas por golpeo y se
desmenuzó en trozos
gruesos.
- -
- 450 partes de resina de acrilato según el punto 2
- -
- 1,0 partes de Tinuvin 144 (HALS)
- -
- 4,5 partes de Additol XL 490 (agente de nivelación) y
- -
- 1,5 partes de benzoína (agentes de desgasificación)
se mezclan de forma íntima en un mezclador de
fluidos Henschel, se extruden en una extrusora BUSS PLK 46, se
muelen en un molino Hosohawa Acm 2 y se filtran a través de un tamiz
de 125
\mum.
- -
- 500 partes de agua desmineralizada
- -
- 0,6 partes de Troykyd D777 (antiespumante)
- -
- 0,6 partes de Orotan 731 K (agente dispersante)
- -
- 0,2 partes de Surfynol TMN 6 (humectante)
- -
- 100 partes de coloide protector de poliacrilato correticulable por UV según el punto 1 se mezclan en un agitador de alta velocidad, después se incorporan por agitación
- -
- 200 partes de la laca en polvo endurecible por UV según 3.
La dispersión obtenida se molió después en un
molino de bolas con agitador de laboratorio hasta obtener un tamaño
de partícula medio de 8 \mum. Luego se filtró a través de un
filtro de 50 \mum.
La dispersión según el punto 4 se aplicó con una
rasqueta con una altura de hendidura de 80 \mum sobre chapas de
aluminio desengrasadas. Las chapas se colocaron sobre una placa
calentadora regulable que se encontraba bajo una lámpara UV de vapor
de mercurio con una emisión máxima de aproximadamente 365 \mum. La
lámpara estaba encendida, pero primero se había cerrado con una
corredera de cubrimiento. La temperatura de la placa calentadora se
aumentó de aproximadamente 23ºC a 120ºC a lo largo de 20 minutos. Al
alcanzar 70ºC, el revestimiento que en un principio era blanco
lechoso se volvió transparente y se convirtió paulatinamente en una
masa fundida. Al alcanzar 120ºC se había formado una masa fundida
lisa. Después se abrió la corredera de cubrimiento de la lámpara UV
durante 45 segundos. Las chapas se retiraron de la placa calentadora
y se enfriaron. Se obtuvieron laqueados duros y brillantes que no
mostraban ninguna corrosión después de 50 frotes con un tampón de
algodón humedecido con
metil-etil-cetona. El espesor de
capa era de 26 a 34 \mum.
Claims (10)
1. Dispersión acuosa que contiene un componente
sólido en polvo A como fase dispersa y un componente acuoso B como
fase continua, caracterizada porque el componente A contiene
una laca en polvo endurecible por UV y el componente B contiene como
mínimo un espesante no iónico.
2. Dispersión según la reivindicación 1,
caracterizada porque el componente A contiene como mínimo un
ligante sólido endurecible por UV y en su caso pigmentos y/o en su
caso colorantes.
3. Dispersión según una de las reivindicaciones 1
ó 2, caracterizada porque en componente A y/o el componente B
contienen fotoiniciadores, preferentemente fotoiniciadores ligados a
un polímero y dado el caso estabilizadores de UV.
4. Dispersión según una de las reivindicaciones 1
a 3, caracterizada porque el componente A contiene mezclas de
polímeros insaturados y polímeros con una porción de fotoiniciadores
copoliméricos estimulables fotoquímicamente.
5. Dispersiones según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizadas porque el componente A y/o el
componente B contienen catalizadores, sustancias auxiliares,
aditivos típicos de las lacas en polvo endurecibles por UV, como
agentes de desgasificación, agentes de nivelación absorbedores de
UV, captadores de radicales, antioxidantes, biocidas, disolventes,
reticulantes, ácidos dicarboxílicos alifáticos preferentemente de
cadena lineal y/o poliésteres con funcionalidad carboxi.
6. Dispersión según una de las reivindicaciones 1
a 5, caracterizada porque el componente B contiene agentes
auxiliares de dispersión, preferentemente dispersantes con
funcionalidad carboxilo, agentes de neutralización, preferentemente
amino y/o agentes de retención de agua.
7. Dispersión según una de las reivindicaciones 1
a 6, caracterizada porque el componente B contiene como
espesante no iónico A como mínimo un espesante asociativo no iónico
cuyas características estructurales son:
- aa)
- una estructura hidrófila y
- ab)
- grupos hidrófobos capaces de una interacción asociativa en el medio acuoso.
8. Dispersión según la reivindicación 7,
caracterizada porque el espesante asociativo no iónico a)
contiene como estructura hidrófila aa) cadenas de poliuretano,
preferentemente con componentes de poliéter.
9. Procedimiento para la preparación de la
dispersión según una de las reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado porque
- I.
- a partir del componente sólido en polvo A y el componente B se prepara una dispersión y
- II.
- la dispersión obtenida se muele para establecer un tamaño de grano y una distribución de tamaño de grano óptimos,
- III.
- se ajusta el valor pH y
- IV.
- se filtra.
10. Utilización de la dispersión según una de las
reivindicaciones 1 a 8 para el revestimiento de substratos laqueados
y no laqueados, en particular carrocerías de automóvil de metal,
chapa y plástico.
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