ES2215391T3 - Composicion acuosa de revestimiento que comprende un polimero de adicion y un modificador de la reologia. - Google Patents
Composicion acuosa de revestimiento que comprende un polimero de adicion y un modificador de la reologia.Info
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Abstract
Una composición acuosa de revestimiento, que comprende una mezcla de 90 a 99% en peso de una composición aglutinante formadora de película que comprende una dispersión alcalina de un polímero de adición de núcleo-corteza no hinchable (I), y 1-10% en peso de una dispersión de un polímero de adición modificador de la reología (II), siendo siempre la suma de los % en peso indicados para la composición aglutinante formadora de película y la dispersión (II) 100% en peso, en la que la dispersión polimérica (I) se prepara en dos o más etapas por polimerización en emulsión, y se obtiene por co-polimerización en una primera etapa de (1) 60-95 partes en peso (calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (I) total) de una mezcla de monómeros A que consiste en: (i) 65-100% en moles de una mezcla de (a) 10-98% en moles de un (met)acrilato de (ciclo)alquilo, del cual el grupo (ciclo)alquilo contiene 4-12 átomos de carbono, (b) 0-55% en moles de estireno, (c) 2-15% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo, y (d) 0-20% en moles de un maleato y/o fumarato de di(ciclo)alquilo, del cual los grupos (ciclo)alquilo contienen 4-12 átomos de carbono, siendo siempre la suma de los % en moles indicados para los monómeros (a), (b), (c) y (d) 100% en moles, y (ii)0-35% en moles de un monómero mono- etilénicamente insaturado co-polimerizable diferente, siendo siempre la suma de los % en moles indicados para los componentes (i) y (ii) 100% en moles.
Description
Composición acuosa de revestimiento que comprende
un polímero de adición y un modificador de la reología.
La invención se refiere a una composición acuosa
de revestimiento basada en una mezcla de una dispersión de un
polímero de adición y un modificador de la reología.
Preferiblemente, esta composición acuosa de revestimiento se mezcla
con un pigmento metálico, tal como aluminio, o un pigmento, tal
como una mica revestida con un óxido metálico, para que se puedan
obtener revestimientos con apariencia metálica. De esta manera, se
obtiene un efecto diferencial de reflexión de la luz denominado
"flop". Un problema con los sistemas de revestimiento que
tienen apariencia metálica es obtener un alto "flop", así como
un alto brillo.
Para obtener un alto "flop", el pigmento
metálico de aplicación a la composición de revestimiento debe estar
y permanecer bien orientado. Para obtener un alto brillo, el
revestimiento que contiene pigmento metálico se provee de una
denominada capa transparente, no pigmentada. Este sistema se llama,
de manera general, un sistema "capa base/capa transparente". En
la práctica actual, la capa base será rociada con la capa
transparente, sin curado previo de la capa base ("húmedo sobre
húmedo"). Dado que la capa transparente contiene usualmente
disolventes orgánicos, se deben seguir unas etapas para impedir la
desorientación del pigmento metálico en la capa base como resultado
de que la capa base sea debilitada por los disolventes orgánicos de
la capa transparente ("strike-in").
Se conoce una composición acuosa de capa base del
documento EP-A-0 038 127, es decir,
una dispersión núcleo-corteza reticulada de la cual
la corteza, cuando se hincha, proporciona las propiedades
reológicas deseadas. La reticulación reduce el
"strike-in". Una desventaja para este sistema,
sin embargo, es que la composición de revestimiento tendrá unas
pobres propiedades de formación de película, lo que puede
manifestarse en unas pobres propiedades mecánicas.
Se conoce otra composición acuosa de capa base
del documento EP-A-0 287 144, es
decir, una dispersión núcleo-corteza hinchable no
reticulada que tiene una cantidad de ácido (met)acrílico en
la corteza de 10-60% en moles. Como ejemplo hay
dispersiones núcleo-corteza hinchables no
reticuladas que tienen más que 2% en peso de ácido
(met)acrílico en 100 partes del polímero de adición. También
se observa en esta realización una disminución en el
"strike-in".
Ambos sistemas descritos en los documentos
EP-A-0 038 127 y
EP-A-0 287 144 contienen en la
corteza muchos grupos carboxílicos, neutralizados por una amina para
proporcionar las propiedades reológicas deseadas. Sin embargo, a
causa de esta gran cantidad de grupos salinos, los revestimientos
basados en estas composiciones, especialmente cuando se aplican y
curan a temperatura ambiente, muestran una pobre resistencia al
agua.
La presente invención proporciona ahora una
composición acuosa de revestimiento que se puede usar como capa
base en el sistema capa base/capa transparente, que tiene buenas
propiedades mecánicas, un alto "flop", un alto brillo,
prácticamente sin "strike-in", y una buena
resistencia al agua. Debido al hecho de que se pueden conseguir
contenidos sólidos más altos con la composición acuosa de
revestimiento de la presente invención, se obtiene una reducción en
tiempos de secado y número de capas. En una o más de estas
propiedades, la composición acuosa de revestimiento de la presente
invención muestra una mejora sobre las descritas en los documentos
EP-A-0 038 127 y
EP-A-0 287 144.
La composición acuosa de revestimiento acorde con
la invención comprende una mezcla de
90 a 99% en peso de una composición aglutinante
formadora de película que comprende una dispersión alcalina de un
polímero de adición de núcleo-corteza no hinchable
(I), y
1-10% en peso de una dispersión
de un polímero de adición modificador de la reología (II),
siendo siempre la suma de los % en peso indicados
para la composición aglutinante formadora de película y la
dispersión (II) 100% en peso,
en la que
la dispersión polimérica (I) se prepara en dos o
más etapas por polimerización en emulsión, y se obtiene por
co-polimerización en una primera etapa de
(1) 60-95 partes en peso
(calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (I)
total) de una mezcla de monómeros A que consiste en
- (i)
- 65-100% en moles de una mezcla de
- (a)
- 10-98% en moles de un (met)acrilato de (ciclo)alquilo, del cual el grupo (ciclo)alquilo contiene 4-12 átomos de carbono,
- (b)
- 0-55% en moles de estireno,
- (c)
- 2-15% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
- (d)
- 0-20% en moles de un maleato y/o fumarato de di(ciclo)alquilo, del cual los grupos (ciclo)alquilo contienen 4-12 átomos de carbono,
siendo siempre la suma de los % en moles
indicados para los monómeros (a), (b), (c) y (d) 100% en moles,
y
- (ii)
- 0-35% en moles de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente,
siendo siempre la suma de los % en moles
indicados para los componentes (i) y (ii) 100% en moles,
y por co-polimerización en una
etapa posterior de
(2) 5-40 partes en peso
(calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (I)
total) de una mezcla de monómeros B consistente en
- (e)
- 1-10% en moles de ácido (met)acrílico,
- (f)
- 2-20% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo,
- (g)
- 0-55% en moles de estireno, y
- (h)
- 15-97% en moles de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente,
siendo siempre la suma del % en moles indicado
para los monómeros (e), (f), (g), y (h) 100% en moles,
estando los grupos ácido carboxílico derivados
del ácido (met)acrílico neutralizados al menos
parcialmente,
dando como resultado un polímero de adición no
reticulado I,
por lo cual la cantidad total de ácido
(met)acrílico en 100 partes del polímero de adición (I) total
es menor que 1,75% en peso, y
en la que
la dispersión polimérica (II) se prepara por
polimerización en emulsión, y se obtiene por
co-polimerización de
- (iii)
- 99,5-99,99 partes en peso (calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (II) total) de una mezcla de monómeros C consistente en
- (j)
- 10-80% en peso de (met)acrilato de (ciclo)alquilo,
- (k)
- 20-50% en peso de ácido (met)acrílico,
- (m)
- 0-20% en peso de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
- (n)
- 0-20% en peso de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente,
siendo siempre la suma de los % en peso indicados
para los monómeros (j), (k), (m), y (n) 100% en peso, y
- (iv)
- 0,01-0,05 partes en peso (calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (II) total) de un compuesto que tiene al menos dos grupos insaturados,
estando los grupos ácido carboxílico derivados
del ácido (met)acrílico neutralizados al menos
parcialmente.
Preferiblemente, en la primera etapa de la
preparación de la dispersión polimérica (I), se usa una mezcla de
monómeros A, consistente en
- (i)
- 80-100% en moles, más preferido 100% en moles, de una mezcla de
- (a)
- 30-95% en moles de un (met)acrilato de (ciclo)alquilo, del cual el grupo (ciclo)alquilo contiene 4-12 átomos de carbono,
- (b)
- 0-50% en moles de estireno,
- (c)
- 5-12% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
\newpage
- (d)
- 0-8% en moles de un maleato y/o fumarato de di(ciclo)alquilo, del cual los grupos (ciclo)alquilo contienen 4-12 átomos de carbono, y
- (ii)
- 0-20% en moles, más preferido 0% en moles, de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente.
Como ejemplos de (met)acrilatos de
(ciclo)alquilo adecuados para el uso en la mezcla de
monómeros A y que tienen un grupo (ciclo)alquilo con
4-12 átomos de carbono, se pueden mencionar:
acrilato de butilo, metacrilato de butilo, acrilato de
2-etilhexilo, metacrilato de
2-etilhexilo, acrilato de octilo, metacrilato de
octilo, acrilato de isobornilo, metacrilato de isobornilo, acrilato
de dodecilo, metacrilato de dodecilo, acrilato de ciclohexilo,
metacrilato de ciclohexilo, y las mezclas de ellos. Se prefieren el
acrilato de butilo, el metacrilato de butilo, y mezclas de
ellos.
Son ejemplos de (met)acrilatos de
hidroxialquilo el acrilato de 2-hidroxietilo,
metacrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxipropilo, metacrilato de
2-hidroxipropilo, acrilato de
4-hidroxibutilo, acrilato de
6-hidroxihexilo, acrilato de
p-hidroxiciclohexilo, metacrilato de
p-hidroxiciclohexilo, (met)acrilatos de
hidroxipolietilenglicol, (met)acrilatos de
hidroxipolipropilenglicol, y las mezclas de ellos. Se prefiere el
metacrilato de 2-hidroxietilo.
Como ejemplos de maleatos y/o fumaratos de
di(ciclo)alquilo con grupos (ciclo)alquilo que
tienen 4-12 átomos de carbono adecuados para el uso
en la mezcla de monómeros A, se pueden mencionar el maleato de
dibutilo, fumarato de dibutilo, maleato de
2-etilhexilo, fumarato de
2-etilhexilo, maleato de octilo, maleato de
isobornilo, maleato de dodecilo, maleato de ciclohexilo, y las
mezclas de ellos.
Como monómeros monoetilénicamente insaturados
polimerizables adecuados para usarse en la mezcla de monómeros A se
pueden mencionar: (met)acrilatos de alquilo que tienen menos
que 4 átomos de carbono en el grupo alquilo, tales como metacrilato
de metilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de
etilo, acrilato de propilo, metacrilato de propilo, y acrilato de
isopropilo; maleatos y fumaratos de alquilo que tienen menos que 4
átomos de carbono en los grupos alquilo, tales como maleato de
dimetilo, maleato de dietilo, fumarato de dietilo, y maleato de
dipropilo; (met)acrilatos que tienen grupos éter, tales como
metacrilato de 2 metoxietilo, metacrilato de
2-etoxietilo, y acrilato de
3-metoxipropilo; hidrocarburos aromáticos
monovinílicos, tales como viniltolueno,
\alpha-metilestireno, y vinilnaftaleno; acrilamida
y metacrilamida; nitrilos, tales como acrilonitrilo y
metacrilonitrilo;
N-alquil(met)acrilamidas, tales como
N-isopropilacrilamida,
N-isopropilmetacrilamida,
N-t-butilacrilamida,
N-t-octilacrilamida, metacrilato de
N,N-dimetilaminoetilo, metacrilato de
N,N-dietilaminoetilo; monómeros tales como cloruro
de vinilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, y
vinilpirrolidona, y monómeros que contienen uno o más grupos urea o
uretano, tales como por ejemplo el producto de reacción de 1 mol de
metacrilato de isocianato-etilo y 1 mol de
butilamina, 1 mol de bencilamina, 1 mol de butanol, 1 mol de
2-etilhexanol, y 1 mol de metanol, respectivamente.
También se pueden usar mezclas de estos compuestos.
Preferiblemente, en una segunda etapa de la
preparación de la dispersión polimérica (I), se usa una mezcla de
monómeros B, consistente en
- (e)
- 5-8% en moles de ácido (met)acrílico,
- (f)
- 5-12% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo,
- (g)
- 0-30% en moles de estireno, y
- (h)
- 50-90% en moles de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente.
Los ejemplos de (met)acrilatos de
hidroxialquilo se han mencionado anteriormente. Se prefiere el
metacrilato de 2-hidroxietilo.
Los ejemplos de monómeros monoetilénicamente
insaturados co-polimerizables que se pueden usar en
la mezcla de monómeros B incluyen los ejemplos mencionados
anteriormente para los monómeros monoetilénicamente insaturados
co-polimerizables que se pueden usar en la mezcla de
monómeros A. También se incluyen los (met)acrilatos de
(ciclo)alquilo que tienen un grupo (ciclo)alquilo con
4-12 átomos de carbono. Sus ejemplos también se
mencionan anteriormente. También se pueden usar mezclas de estos
compuestos. Preferiblemente, los monómeros monoetilénicamente
insaturados co-polimerizables se seleccionan entre
metacrilato de metilo, acrilato de butilo, metacrilato de butilo, y
mezclas de ellos.
Preferiblemente, la dispersión polimérica (I) se
prepara por polimerización en emulsión de
(1) 70-90, preferiblemente
75-85, partes en peso de la mezcla de monómeros A
y
(2) 10-30, preferiblemente
15-25, partes en peso de la mezcla de monómeros B.
Opcionalmente, se pueden usar sucesivamente diferentes mezclas de
monómeros A y/o B.
Dado que el polímero de adición (I) no es
reticulado, la elección de los monómeros en las mezclas de
monómeros A y B es de tal modo que los grupos funcionales presentes
distintos a los enlaces insaturados no puedan reaccionar unos con
otros en las condiciones de reacción para la preparación del
polímero de adición.
Se requiere que la cantidad total de ácido
(met)acrílico en 100 partes del polímero de adición (I) total
sea menor que 1,75% en peso, preferiblemente menor que 1,5% en peso,
más preferiblemente entre 0,5-1,4% en peso. De esta
manera, la dispersión polimérica (I) no es hinchable. El valor ácido
es de 3 a 10 mg KOH/g, preferiblemente de 5 a 8 mg KOH/g.
El polímero de adición (I) tiene un Mn de 50.000
a 2.000.000, preferiblemente de 100.000 a 1.000.000.
Preferiblemente, la mezcla de monómeros C usada
en la preparación de la dispersión polimérica (II) consiste en
- (j)
- 50-70% en peso de (met)acrilato de (ciclo)alquilo,
- (k)
- 30-40% en peso de ácido (met)acrílico,
- (m)
- 0-5% en peso de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
- (n)
- 0-5% en peso de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente.
Preferiblemente, la dispersión polimérica (II) se
prepara por polimerización en emulsión de
- (iii)
- 99,85-99,95 partes en peso de la mezcla de monómeros C y
- (iv)
- 0,05-0,15 partes en peso de un compuesto que tiene al menos dos grupos insaturados.
Preferiblemente, los (met)acrilatos de
(ciclo)alquilo en la mezcla de monómeros C tienen grupos
alquilo con 1-4 átomos de carbono. Los ejemplos
incluyen metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de
etilo, metacrilato de etilo, acrilato de propilo, metacrilato de
propilo, acrilato de isopropilo, metacrilato de isopropilo, acrilato
de n-butilo, metacrilato de
n-butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de
isobutilo, acrilato de sec-butilo, metacrilato de
sec-butilo, acrilato de t-butilo,
metacrilato de t-butilo, y mezclas de ellos. Se
prefieren el acrilato de metilo, acrilato de etilo, y acrilato de
propilo.
Los ejemplos de (met)acrilatos de
hidroxialquilo y de monómero monoetilénicamente insaturado
co-polimerizable para usarse en la mezcla de
monómeros C se dan anteriormente para las mezclas de monómeros A y
B.
Los ejemplos del compuesto que tiene al menos dos
grupos insaturados incluyen diviniltolueno, divinilbenceno,
trivinilbenceno, divinilnaftaleno, di(met)acrilato de
etilenglicol, di(met)acrilato de trimetilenglicol,
1,3-dimetacrilato de 2-etilhexano,
divinilxileno, diviniletilbenceno, éter divinílico, divinilsulfona,
éteres alílicos de compuestos polihidroxilados, tales como glicerol,
pentaeritritol, sorbitol, sacarosa, y resorcinol, éteres alílicos de
compuestos poliisocianato, tales como isocianurato de trialilo,
divinilcetona, sulfuro de divinilo, (met)acrilato de alilo,
maleato de dialilo, fumarato de dialilo, ftalato de dialilo,
succinato de dialilo, carbonato de dialilo, malonato de dialilo,
oxalato de dialilo, adipato de dialilo, sebacato de dialilo,
tartrato de dialilo, silicato de dialilo, citrato de trialilo,
fosfato de trialilo, y
N,N'-metilendi(met)acrilamida. Se
prefiere un compuesto que tiene al menos dos grupos insaturados, de
los cuales al menos uno es un grupo alílico. Los más preferidos son
el ftalato de dialilo, metacrilato de alilo, e isocianurato de
trialilo.
El polímero de adición (II) tiene un valor ácido
de 175 a 350 mg KOH/g, preferiblemente de 200 a 300 mg KOH/g, y un
valor hidroxilo de 0 a 150 mg KOH/g, preferiblemente de 0 a 100 mg
KOH/g.
Por polimerización en emulsión se quiere decir,
en la presente memoria, la polimerización de las mezclas monoméricas
de monómeros etilénicamente insaturados en agua, en presencia de un
iniciador soluble o insoluble en agua y de 0,1-5% en
peso, preferiblemente 0,3-2,5% en peso (calculado
sobre la(s) mezcla(s) monomérica(s)
total(es)) de un emulsionante. La dispersión polimérica (I)
se puede preparar por polimerización en emulsión como se describe en
el documento EP-A-0 287 144. La
dispersión polimérica (II) se puede preparar por polimerización en
emulsión como se describe en el documento GB 870 994.
Los emulsionantes de los cuales se hace uso
preferiblemente en la polimerización en emulsión son de naturaleza
aniónica y/o no iónica. Los ejemplos de emulsionantes aniónicos
incluyen: laurato potásico, estearato potásico, oleato potásico,
decilsulfato sódico, dodecilsulfato sódico, ácido
dodecilbencenosulfónico sódico, y rosinato sódico. Los ejemplos de
emulsionantes no iónicos incluyen: éteres y tioéteres de
polietilenglicol y polipropilenglicol alquílicos y alquilarílicos
lineales o ramificados,
alquilfenoxipoli(etilenoxi)etanoles, tales como el
aducto de 1 mol de nonilfenol y 3-12 moles de óxido
de etileno; alquil(etilenoxi)etanoles con
8-18 átomos de carbono en los grupos alquílicos,
tales como el aducto de 1 mol de dodecanol y 3-12
moles de óxido de etileno. Los ejemplos de emulsionantes que
comprenden grupos aniónicos y no iónicos son las sales amónica o
sódica de los sulfatos de
alquilfenoxipoli(etilenoxi)etanoles, tales como el
aducto de 1 mol de nonilfenol y 3-12 moles de óxido
de etileno, y las sales amónica o sódica de los sulfatos de
alquil(etilenoxi)etanoles con 8-18
átomos de carbono en los grupos alquílicos, tales como el aducto de
1 mol de alcohol C_{12-14} y 3-12
moles de óxido de etileno. Se prefiere la sal de sulfato amónica o
sódica del aducto de 1 mol de alcohol C_{12-14} y
3-12 moles de óxido de etileno.
También, en la polimerización en emulsión, los
iniciadores radicales convencionales se pueden usar en las
cantidades usuales. Los ejemplos de iniciadores radicales adecuados
incluyen iniciadores solubles en agua, tales como persulfato
amónico, persulfato sódico, persulfato potásico, y hidroperóxido de
t-butilo, e iniciadores insolubles en agua, tales
como peroxidicarbonato de bis(2-etilhexilo),
peroxidicarbonato de di-n-butilo,
perpivalato de t-butilo, hidroperóxido de cumeno,
peróxido de dibenzoilo, peróxido de dilauroilo,
2,2'-azobisisobutironitrilo, y
2,2'-azobis-2-metilbutironitrilo.
Como agentes reductores adecuados que se pueden usar en combinación
con, p. ej., un hidroperóxido, se pueden mencionar: ácido ascórbico,
sulfoxilato sódico, formaldehído, tiosulfatos, bisulfatos,
hidrosulfatos, aminas solubles en agua tales como dietilentriamina,
trietilentetraamina, tetraetilenpentaamina,
N,N'-dimetiletanolamina, y
N,N-dietiletanolamina, y sales reductoras tales como
sulfato de cobalto, hierro, níquel y cobre. Opcionalmente, también
se puede usar un regulador de la longitud de cadena, por ejemplo
n-octilmercaptano, dodecilmercaptano, y ácido
3-mercaptopropiónico.
La co-polimerización de las
mezclas monoméricas se lleva a cabo, de manera general, a presión
atmosférica, a una temperatura de 40-100ºC,
preferiblemente 60-90ºC, en una atmósfera de un gas
inerte, tal como nitrógeno. Opcionalmente, sin embargo, la
co-polimerización también se puede llevar a cabo a
presión elevada. Las condiciones de reacción para las mezclas
monoméricas A y B se deben, sin embargo, elegir de tal manera que
los grupos funcionales presentes en las mezclas monoméricas
distintos a los enlaces insaturados no puedan reaccionar unos con
otros.
Según la invención, los grupos ácido carboxílico
derivados del ácido acrílico y/o el ácido metacrílico están al menos
40-100% neutralizados por la adición de un agente
neutralizante. Como agentes neutralizantes adecuados para el ácido
carboxílico se pueden mencionar el amoniaco y aminas tales como la
N,N-dimetiletanolamina,
N,N-dietiletanolamina,
2-(dimetil)-amino-2-metil-1
propanol, trietilamina, y morfolina. Se prefiere que la
neutralización de los grupos ácido carboxílico se lleve a cabo
después de la polimerización.
La composición de revestimiento acorde con la
invención comprende preferiblemente una mezcla de
92-95% en peso de una composición aglutinante
formadora de película que comprende una dispersión alcalina de un
polímero de adición de núcleo-corteza no hinchable
(I), y 5-7,5% en peso de una dispersión de un
polímero de adición modificador de la reología (II).
La composición de revestimiento de la presente
invención consiste esencialmente en agua, siendo una composición de
revestimiento acuosa. Sin embargo, alrededor de 20% en peso del
contenido líquido de la composición de revestimiento puede ser un
disolvente orgánico. Como disolventes orgánicos adecuados se pueden
mencionar alcoholes que contienen grupos éter, tales como
hexilglicol, butoxietanol,
1-metoxi-propanol-2,
1-etoxi-propanol-2,
1-propoxi-propanol-2,
1 butoxi-propanol-2, y
1-isobutoxi-propanol-2;
alcoholes, tales como metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol y
hexanol; dioles, tales como etilenglicol y dietilenglicol.
La composición de revestimiento acorde con la
presente invención se puede curar por secado físico.
Alternativamente, sin embargo, las composiciones de revestimiento se
pueden curar en presencia de una agente de curado que reaccione con
grupos hidroxilo y/o carboxilo.
Los ejemplos de agentes de curado adecuados
incluyen aminoplastos que contienen grupos
N-metilol y/o N-metilol éter,
obtenidos haciendo reaccionar un aldehído, por ejemplo formaldehído,
con un compuesto que contenga grupos amino o amido, tal como
melamina, tal como Cymel 328, de Cytec, urea,
N,N'-etilenurea, dicianodiamida, y benzoguanamina.
Los compuestos resultantes preferiblemente se eterifican total o
parcialmente con alcoholes que tienen 1-6 átomos de
carbono, tales como metanol, etanol, n-propanol,
isopropanol, n-butanol, isobutanol, alcohol amílico,
hexanol, o mezclas de ellos. Se pueden obtener resultados
especialmente favorables cuando se usa una metilol melamina que
tiene 4-6 grupos metilo por molécula de melamina,
estando al menos 3 grupos metilol eterificados con butanol o un
producto de condensación de formaldehído y
N,N'-etilendiurea eterificado con butanol. Los
ejemplos de otros agentes de curado adecuados incluyen
poliisocianatos o un poliisocianato bloqueado dispersable en agua,
tal como un aducto bloqueado con metil etil cetoxima, que contiene
el grupo isocianato, de un poliisocianato a un ácido
hidroxicarboxílico, p. ej., ácido dimetilolpropiónico, y
carbodiimidas alifáticas o aromáticas.
Además de la dispersión alcalina del polímero de
adición de núcleo-corteza no hinchable (I), la
composición aglutinante formadora de película también puede
comprender materiales diluibles en agua, tales como resinas
alquídicas, poliésteres, poliuretanos, y mezclas de ellos.
Preferiblemente, el material diluible en agua es un poliuretano. La
composición aglutinante formadora de película puede comprender de
0,1 a 100% en peso de la dispersión alcalina del polímero de adición
de núcleo-corteza no hinchable (I) y de 99,9 a 0% en
peso de al menos un material diluible en agua, en el que la suma de
los % en peso indicados para la dispersión (I) y el(los)
material(es) diluibles en agua es siempre 100%. Más
preferiblemente, la composición aglutinante formadora de película
puede comprender de 1 a 99% en peso de la dispersión alcalina del
polímero de adición de núcleo-corteza no hinchable
(I) y de 99 a 1% en peso de al menos un material diluible en agua.
Lo más preferiblemente, la composición aglutinante formadora de
película puede comprender de 25 a 75% en peso de la dispersión
alcalina del polímero de adición de núcleo-corteza
no hinchable (I) y de 75 a 25% en peso de al menos un material
diluible en agua.
Además, la composición de revestimiento puede
contener los aditivos y adyuvantes convencionales, tales como
pigmentos, agentes dispersantes, colorantes, y aceleradores de la
reacción de curado. Los pigmentos aplicables pueden tener un
carácter ácido, neutro o básico. Opcionalmente, los pigmentos pueden
pretratarse para modificar las propiedades. Los ejemplos de
pigmentos adecuados incluyen pigmentos metálicos, tales como
aluminio y acero inoxidable; pigmentos nacarados, tales como mica
revestida con un óxido metálico, tal como óxido de hierro y/o
dióxido de titanio; pigmentos inorgánicos, tales como dióxido de
titanio, óxido de hierro, negro de carbón, sílice, caolín, talco,
sulfato de bario, silicato de plomo, cromato de estroncio, y óxido
de cromo; y pigmentos orgánicos, tales como pigmentos de
ftalocianina.
El contenido en sólidos de la composición de
revestimiento varía entre 5-60% en peso,
preferiblemente entre 10-40% en peso. Esto depende
de si se usa un pigmento metálico o no. La presencia de pigmentos
metálicos da como resultado un contenido en sólidos más bajo
comparado con la presencia de pigmentos no metálicos. Sin embargo,
comparado con los sistemas de revestimiento acuosos convencionales,
el contenido en sólidos de la composición de revestimiento de la
presente invención es, en ambos casos, más alto.
Preferiblemente, la composición de revestimiento
acorde con la presente invención se usa como capa base en un sistema
denominado capa base/capa transparente, para proporcionar una
apariencia metálica de alto brillo. Para este fin, la composición de
revestimiento acorde con la invención comprende una pasta de
aluminio llamada "no hojosa" o algún otro pigmento metálico. El
uso de las composiciones de revestimiento acordes con la invención
como capa base puede impedir que la capa base sea reblandecida por
la capa transparente después de ser rociada con ella, de tal modo
que el efecto metálico no se perderá.
La capa transparente usada en el sistema capa
base/capa transparente puede ser por ejemplo una laca transparente
de secado al horno, de composición convencional de
poliacrilato/melamina. La capa transparente también puede ser una
composición de dos componentes de un poliéster o de
poliacrilato/poliisocianato. El poliisocianato puede ser por ejemplo
el trímero de 1,6-hexametilendiisocianato.
La composición de revestimiento acorde con la
invención se puede aplicar a un sustrato de cualquier manera
deseable, tal como por revestimiento con rodillo, rociado,
cepillado, aspersión, revestimiento en corriente, inmersión,
rociado electrostático, o electroforesis, preferiblemente por
rociado.
Los sustratos adecuados pueden estar hechos de
madera, metal, y material sintético. El curado se puede llevar a
cabo a temperatura ambiente o, opcionalmente, a temperatura elevada
para reducir el tiempo de curado. Opcionalmente, la composición de
revestimiento se puede secar al horno a temperaturas más altas, en
el intervalo de, por ejemplo, 60 a 160ºC, en un horno de cocción
durante un periodo de 10 a 60 minutos. La capa transparente se puede
aplicar húmedo sobre húmedo sobre la capa base. Opcionalmente, la
capa base puede curarse parcialmente antes de la aplicación de la
capa transparente. También, la capa base puede curarse totalmente
antes de la aplicación de la capa transparente.
Las composiciones son particularmente adecuadas
en la preparación de sustratos metálicos revestidos, tales como en
la industria del reacabado, en particular el taller de reparaciones,
para reparar automóviles y vehículos de transporte y en el acabado
de vehículos de transporte grandes, tales como trenes, camiones,
autobuses, y aeroplanos. Las composiciones de la presente invención
también se pueden usar en el primer acabado de automóviles.
La invención se describirá además en los
siguientes ejemplos, que no deben ser interpretados como limitantes
del alcance de la presente invención.
Los métodos de ensayo usados en los ejemplos se
describen más adelante.
El tamaño de partícula medio de las dispersiones
se determinó por dispersión dinámica de la luz, siendo la dispersión
diluida con agua hasta un contenido en sólidos de alrededor de 0,1%
en peso.
La viscosidad se determinó con un viscómetro
Brookfield.
El contenido en sólidos se determina de acuerdo
con la norma ASTM método D 1644-59, con
calentamiento a 130ºC durante un periodo de 30 minutos.
La orientación de las escamas metálicas puede ser
medida por un espectrogoniómetro. Se mide la intensidad de la luz
reflejada en un ángulo \beta para un ángulo de incidencia dado
\alpha. El llamado "flop" se puede obtener por la medida de
la intensidad de la reflexión (valor L) en dos ángulos
diferentes.
- Flop = \DeltaL = L(\beta_{1})-L(\beta_{2})
- en la que
- L(\beta_{1}) = intensidad de la luz reflejada en un ángulo de \pm 110º
- L(\beta_{2}) = intensidad de la luz reflejada en un ángulo de \pm 25º
Un sistema capa base metálica plateada de bajo
contenido en sólidos/capa transparente exhibe un valor de
"flop" de aproximadamente 55 a 75, dependiendo de la calidad
metálica, cuando se mide de esta manera.
La resistencia a la humedad se puede juzgar
visualmente por la presencia de imperfecciones después del
ensayo.
Se usaron los siguientes compuestos.
Trigonox A-W70®, 70% en peso de
hidroperóxido de t-butilo en agua, de Akzo Nobel
Chemicals
Abex JKB®, sulfato amónico de un alcohol
alquílico etoxilado, contenido en sólidos de 29,3% en peso, de
Rhöne-Poulenc
Perlankrol EP36®, sulfato sódico del aducto de 1
mol de dodecanol y 6 moles de óxido de etileno, contenido en sólidos
de 29,2% en peso, de Ackros
Rhodapex AB/20®, sulfato amónico del aducto de 1
mol de alcohol C_{12-14} y 9 moles de óxido de
etileno, contenido en sólidos de 28,7% en peso, de
Rhöne-Poulenc
Setal EPC 4673, poliésterpoliol, de Akzo Nobel
Resins
Cymel 328®, reticulador de melamina, de Cytec
Un matraz de 2 l provisto con un agitador, un
termómetro, un condensador de reflujo y dos embudos de vertido A y
B, se llenó con:
435,0 g de agua desmineralizada y
12,0 g de emulsionante Perlankrol EP36®.
El embudo de vertido A se llenó
con:
280,0 g de mezcla de monómeros I (véase la Tabla
I).
El embudo de vertido B se llenó con una mezcla
homogénea
de:
140,0 g de agua desmineralizada y
1,4 g de persulfato sódico.
Después de la retirada del aire, los contenidos,
tanto del matraz como de los embudos de vertido, se llevaron a una
atmósfera de nitrógeno, y el contenido del matraz se calentó hasta
80ºC. Después, el contenido del embudo de vertido B se introdujo en
el matraz durante un periodo de 3 minutos.
Después de que el contenido del matraz se llevó
de nuevo hasta 80ºC, el contenido del embudo de vertido A se
introdujo en el matraz a una velocidad constante durante un periodo
de 2,5 horas, después de lo cual el contenido del matraz se mantuvo
a 80ºC durante otras 1,5 horas.
El embudo de vertido A se llenó con
70,0 g de mezcla de monómeros II (véase la Tabla
I)
y el embudo de vertido B se llenó con una mezcla
homogénea de:
35,0 g de agua desmineralizada y
0,35 g de persulfato sódico.
El contenido del embudo de vertido B se introdujo
en el matraz, que comprende co-polímero A, durante
un periodo de 3 minutos. El contenido del matraz se llevó de nuevo a
80ºC y el contenido del embudo de vertido A se introdujo en el
matraz a una velocidad constante durante un periodo de 1 hora,
después de lo cual el contenido del matraz se mantuvo a 80ºC durante
otras 2 horas. La reacción se llevó a cabo bajo una atmósfera de
nitrógeno.
Al concluir la reacción, el contenido del matraz
se enfrió hasta 70ºC, después de lo cual se añadieron gota a gota
41,3 g de una disolución al 10% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua. Posteriormente, el
contenido del matraz se enfrió hasta temperatura ambiente y se
filtró a través de un filtro de tela de 30 \mum. Las propiedades
de la dispersión se dan en la Tabla II.
Se repitió el Ejemplo 1, excepto por lo
siguiente:
El embudo de vertido A se llenó con 280,0 g de la
mezcla de monómeros III (véase la Tabla I) en lugar de la mezcla de
monómeros I.
El embudo de vertido A se llenó con 70,0 g de la
mezcla de monómeros IV (véase la Tabla I) en lugar de la II.
Después de la conclusión de la reacción, se
añadieron 43,5 g de una disolución al 10% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua. Las propiedades de
la dispersión resultante se dan en la Tabla II.
Un matraz de 2 l provisto con un agitador, un
termómetro, un condensador de reflujo, y embudos de vertido A y B se
llenó con:
339,0 g de agua desmineralizada, y
8,0 g de emulsionante Rhodapex AB/20®.
El embudo de vertido A se llenó con:
378,7 g de una pre-emulsión de
monómeros compuesta de
- 93,3 g de agua desmineralizada,
- 5,4 g de Rhodapex AB/20®, y
- 280,0 g de la mezcla de monómeros III (véase la Tabla I).
El embudo de vertido B se llenó con una mezcla
homogénea de:
- 140,0 g de agua desmineralizada y
- 1,4 g de persulfato amónico.
Después de la retirada del aire, los contenidos
tanto del matraz como de los embudos de vertido se llevaron a una
atmósfera de nitrógeno, y el contenido del matraz se calentó hasta
50ºC, después de lo cual el 5% del contenido del embudo de vertido A
se introdujo en el matraz durante un periodo de 2 minutos.
Después, el contenido del matraz se calentó hasta
80ºC y se añadió el 30% del contenido del embudo de vertido B al
contenido del matraz. El contenido del matraz se mantuvo a 80ºC
durante 15 minutos, y posteriormente el resto de los contenidos de
los embudos de vertido A y B se introdujeron en el matraz a una
velocidad constante durante un periodo de 2,5 horas, después de lo
cual el contenido del matraz se mantuvo a 80ºC durante otra
hora.
El embudo de vertido A se llenó con:
- 70,0 g de la mezcla de monómeros IV (véase la Tabla I)
y el embudo de vertido B se llenó con una mezcla
homogénea de:
- 35,0 g de agua desmineralizada y
- 0,35 g de persulfato amónico.
Los contenidos de ambos embudos de vertido se
introdujeron en el matraz que comprendía co-polímero
A a una velocidad constante durante un periodo de 1 hora, después de
lo cual el contenido del matraz se mantuvo a 80ºC durante otra
hora.
Al concluir la reacción, el contenido del matraz
se enfrió hasta 70ºC, después de lo cual se añadieron gota a gota
43,5 g de una disolución al 10% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua. Posteriormente, el
contenido del matraz se enfrió hasta temperatura ambiente y se
filtró a través de un filtro de tela de 30 \mum. Las propiedades
de la dispersión se dan en la Tabla II.
Se repitió el Ejemplo 3 excepto por lo
siguiente:
El matraz se llenó con
- 338,0 g de agua desmineralizada y
- 13,4 g de emulsionante Rhodapex AB/20®.
El embudo de vertido A se llenó con:
- 70,0 g de la mezcla de monómeros V (véase la Tabla I)
Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla II.
Se repitió el Ejemplo 4, excepto por lo
siguiente:
La pre-emulsión de monómeros
estuvo compuesta de 280,0 g de las mezcla de monómeros VI (véase la
Tabla I) en lugar de la mezcla de monómeros III.
Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla II.
Se repitió el Ejemplo 4, excepto por lo
siguiente:
El embudo de vertido A se llenó con 70,0 g de la
mezcla de monómeros VII (véase la Tabla I) en lugar de la mezcla de
monómeros V.
Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla II.
Un matraz de 3 l provisto con un agitador, un
termómetro, un condensador de reflujo, y embudos de vertido A y B se
llenó con:
621,1 g de agua desmineralizada, y
5,4 g de una disolución al 20% en peso de ácido
dodecilbencenosulfónico sódico en agua desmineralizada
El embudo de vertido A se llenó con:
683,8 g de una pre-emulsión
compuesta de
- 507,1 g de la mezcla de monómeros VIII (véase la Tabla 1)
- 10,0 g de una disolución al 20% en peso de ácido dodecilbencenosulfónico sódico en agua desmineralizada
- 166,7 g de agua desmineralizada
El embudo de vertido B se llenó con 55,3 g de una
mezcla homogénea de
53,3 g de agua desmineralizada
2,02 g de persulfato sódico
Después de la retirada del aire, los contenidos,
tanto del matraz como de los embudos de vertido, se llevaron a una
atmósfera de nitrógeno, y el contenido del matraz se calentó hasta
50ºC. Después de que se introdujeron 9,6 g del contenido del embudo
de vertido A en el matraz en un periodo de 1 minuto, el contenido
del matraz se calentó hasta 83ºC. Posteriormente, el 25% del
contenido del embudo de vertido B se introdujo en el matraz, después
de lo cual el contenido del matraz se mantuvo a 83ºC durante un
periodo de 15 minutos. Posteriormente, el resto de los contenidos
del embudo de vertido A y B se introdujeron en el matraz a una
velocidad constante durante un periodo de 3 horas, después de lo
cual el contenido del matraz se mantuvo a 83ºC durante otros 30
minutos y posteriormente se diluyó con 143,3 g de agua
desmineralizada.
El embudo de vertido A se llenó con
126,7 g de la mezcla de monómeros IX (véase la
Tabla I)
y el embudo de vertido B se llenó con una mezcla
homogénea de
33,3 g de agua desmineralizada y
0,51 g de persulfato sódico.
Los contenidos de ambos embudos de vertido se
introdujeron en el matraz que comprendía el
co-polímero A a una velocidad constante durante un
periodo de 1 hora, después de lo cual el contenido del matraz se
mantuvo a 80ºC durante otra hora.
A la conclusión de la reacción, el contenido del
matraz se enfrió hasta la temperatura ambiente y se filtró a través
de un filtro de tela de 80 \mum, después de lo cual se añadieron
gota a gota 13,5 g de una disolución al 30% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua desmineralizada. Las
propiedades de la dispersión se dan en la Tabla II.
Se repitió el Ejemplo 7 excepto por lo
siguiente:
La pre-emulsión de monómeros
estuvo compuesta de:
507,1 g de la mezcla de monómeros X en lugar de
la mezcla de monómeros VIII.
Para el embudo de vertido B se usó persulfato
amónico en lugar de persulfato sódico.
La mezcla de monómeros estuvo compuesta de:
126,7 g de la mezcla de monómeros XI en lugar de
la mezcla de monómeros IX.
A la conclusión de la reacción, la dispersión se
neutralizó con 11,7 g de una disolución al 30% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua desmineralizada en
lugar de 13,5 g de esta disolución. Las propiedades de la dispersión
se dan en la Tabla II.
Se repitió el Ejemplo 8 excepto por lo
siguiente
El matraz se llenó con
626,0 g de agua desmineralizada y
3,7 g de emulsionante Perlankrol EP36®.
El embudo de vertido A se llenó con:
680,7 g de una pre-emulsión
compuesta de
- 507,1 g de la mezcla de monómeros X (véase la Tabla I),
- 6,85 g de emulsionante Perlankrol EP36®, y
- 166,7 g de agua desmineralizada.
A la conclusión de la reacción, la dispersión se
neutralizó con 12,8 g de una disolución al 30% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua desmineralizada en
lugar de 11,7 g de esta disolución. Las propiedades de la dispersión
se dan en la Tabla II.
Un matraz de 2 l provisto con un agitador, un
termómetro, un condensador de reflujo, y embudos de vertido A, B, C,
D y E se llenó con:
460,0 g de agua desmineralizada y
2,64 g de Abex JKB®.
El embudo de vertido A se llenó con:
- 422,0 g de una pre-emulsión de monómeros compuesta de:
- 150,0 g de agua desmineralizada,
- 12,0 g de Abex JKB®, y
- 260,0 g de la mezcla de monómeros XII (véase la Tabla I).
El embudo de vertido B se llenó con una mezcla
homogénea de
25,0 g de agua desmineralizada y
0,38 g de persulfato amónico.
El embudo de vertido C se llenó con una mezcla
homogénea de
30,0 g de agua desmineralizada y
0,14 g de persulfato amónico.
Después de la retirada del aire, los contenidos
tanto del matraz como de los embudos de vertido se llevaron a una
atmósfera de nitrógeno, y el contenido del matraz se calentó hasta
85ºC, después de lo cual 20 g del contenido del embudo de vertido A
y del contenido del embudo de vertido B se introdujeron en el
matraz. El contenido del matraz se mantuvo a 85ºC durante 15
minutos.
Posteriormente, el resto del contenido del embudo
de vertido A y del contenido del embudo de vertido C se introdujo en
el matraz a una velocidad constante durante un periodo de 90
minutos. El embudo de vertido A fue enjuagado después con 60 g de
agua desmineralizada y después de que esto se hubo introducido en el
matraz, el contenido del matraz se mantuvo a 85ºC durante otros 30
minutos.
Mientras tanto, el embudo de vertido D se llenó
con una mezcla homogénea de:
30,0 g de agua desmineralizada y
0,60 g de Trigonox A-W70®
y el embudo de vertido E se llenó con una mezcla
homogénea de:
30,0 g de agua desmineralizada y
0,25 g de formaldehídosulfoxilato sódico.
Después de que el contenido del matraz se enfrió
hasta 63ºC, el contenido del embudo de vertido D se introdujo en el
matraz, y después de 10 minutos el contenido del embudo de vertido
E se introdujo en el matraz a una velocidad constante durante un
periodo de 30 minutos. Posteriormente, el contenido del matraz se
enfrió hasta temperatura ambiente y se filtró a través de un filtro
de tela de 30 \mum. Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla III.
Se repitió el Ejemplo 10 excepto por lo
siguiente:
El embudo de vertido A se llenó con 260,0 g de la
mezcla de monómeros XIII (véase la Tabla I) en lugar de la mezcla de
monómeros XII.
Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla III.
Se repitió el Ejemplo 10 excepto por lo
siguiente:
El embudo de vertido A se llenó con 260,0 g de la
mezcla de monómeros XIV (véase la Tabla I) en lugar de la mezcla de
monómeros XII.
Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla III.
Se repitió el Ejemplo 10 excepto por lo
siguiente:
El matraz se llenó ahora con
279,7 g de agua desmineralizada y
1,0 g de Abex JKB®.
Las propiedades de la dispersión se dan en la
Tabla III.
Ejemplos
14-19
Ejemplos Comparativos A y
B
Se prepararon composiciones de capa base como
sigue.
Una mezcla de
22 g de pasta de aluminio (65% de sólidos en
hidrocarburos alifáticos/aromáticos, Aquavex Sparkle Silver
E5000
AR, de Silberline) y
AR, de Silberline) y
28 g de butoxietanol
se añadió con agitación a una mezcla
de
190 g de una dispersión polimérica (I) de acuerdo
con los Ejemplos 1-6 y
14 g de una dispersión polimérica (II) de acuerdo
con los Ejemplos 10-12.
Las composiciones de capa base se llevaron a un
pH de 7,5-8,0 por la adición de
N,N-dimetiletanolamina y se diluyeron con agua hasta
viscosidad de rociado (tiempo de evacuación de 35 s. en copa DIN Nº
4). El contenido en sólidos de todas las composiciones de capa base
estuvieron en el intervalo de 14-16% en peso.
En una atmósfera que tenía una humedad relativa
de 65%, las composiciones de capa base de la presente invención
fueron rociadas sobre paneles de ensayo de acero revestidos con
apresto en un grosor de película de 10-25 \mum (en
estado seco). Adicionalmente, se prepararon dos paneles de ensayo
con una capa base convencional basada en disolventes, de bajo
contenido en sólidos, basada en un sistema acrílico/melamina
(ejemplo comparativo A) y la dispersión acuosa de núcleo/corteza del
Ejemplo 5 del documento EP-A-0 287
144 (ejemplo comparativo B).
Después de secar hasta el mate a temperatura
ambiente, los paneles estuvieron libres de adherencia. Después,
estos paneles de ensayo se cubrieron parcialmente y la parte
restante se repintó rociando con una capa transparente
convencional, una composición de revestimiento de dos componentes
de poliéster/poliisocianato, siendo el poliisocianato un trímero de
1,6-hexametilendiisocianato (en un grosor de
película de 50-60 \mum en estado seco).
Después de curar durante un día a temperatura
ambiente, los paneles de ensayo 14-19 mostraron una
capa metálica de alto brillo. Después de una semana a temperatura
ambiente, la resistencia a los disolventes y al agua de los paneles
de ensayo 14-19 fue excelente, comparable con los
paneles de ensayo A y B.
Se midió el "flop" tanto de la capa base
como de la capa base provista con capa transparente (véase la Tabla
IV). Los valores del "flop" de las capas base basadas en las
composiciones de revestimiento acordes con la invención son
excelentes, comparables con los paneles de ensayo A y B. La
disminución del "flop" por la aplicación de la capa
transparente ("strike-in") es prácticamente 0,
de tal modo que el excelente "flop" se mantiene. Sin embargo,
los valores del "flop" de la capa base/capa transparente de los
paneles de ensayo A y B son significativamente más bajos mostrando
un efecto de "strike-in" considerable.
Ejemplos
20-22
Ejemplo Comparativo
C
Se prepararon composiciones de capa base como
sigue.
Una mezcla de
20 g de pasta de aluminio (65% en peso, Aquavex
Sparkle Silver E5000AR de Silberline),
25,6 g de butoxietanol,
30,2 g de Setal EPC 4673,
23,5 g de Cymel 328®,
97,8 g de agua, y
7,2 g de una disolución al 30% en peso de
N,N-dimetiletanolamina en agua se añadió con
agitación a una mezcla de
133,3 g de una dispersión polimérica (I) acorde
con los Ejemplos 7-9
90,7 g de agua, y
13,3 g de una dispersión polimérica (II) acorde
con el Ejemplo 13.
Las composiciones de capa base se llevaron a un
pH de 7,5-8,0 por adición de
N,N-dimetiletanolamina y se diluyeron con agua hasta
viscosidad de rociado (tiempo de evacuación de 28 s. en copa DIN
Nº 4). El contenido en sólidos fue 20% en peso.
Las composiciones de capa base fueron rociadas
sobre paneles de ensayo de acero en un grosor de película de
12-18 \mum (en estado seco). Después de un periodo
muy breve de 2 minutos a 23ºC y 8 minutos a 80ºC, los paneles de
ensayo se repintaron con una capa transparente convencional, en un
grosor de película de 40-45 \mum en estado
seco.
La capa transparente fue una composición de
revestimiento denominada poliacrilato/aminoplasto de un componente.
El aminoplasto es una resina polimérica de tipo melamina. Después de
curar durante 24 minutos a 140ºC, se obtuvo una capa metálica de
buena apariencia.
Se ensayaron los paneles de ensayo en su
resistencia a la humedad en comparación con una capa base basada en
agua de referencia (Ejemplo 5 del documento
EP-A-0 287 144; Ejemplo Comparativo
C). La resistencia a la humedad de los paneles de ensayo 20 a 22 es
excelente en comparación con la resistencia a la humedad del panel
de ensayo C. La Tabla V da los resultados del ensayo.
Claims (14)
1. Una composición acuosa de revestimiento, que
comprende una mezcla de 90 a 99% en peso de una composición
aglutinante formadora de película que comprende una dispersión
alcalina de un polímero de adición de
núcleo-corteza no hinchable (I), y
1-10% en peso de una dispersión
de un polímero de adición modificador de la reología (II),
siendo siempre la suma de los % en peso indicados
para la composición aglutinante formadora de película y la
dispersión (II) 100% en peso,
en la que
la dispersión polimérica (I) se prepara en dos o
más etapas por polimerización en emulsión, y se obtiene por
co-polimerización en una primera etapa de
(1) 60-95 partes en peso
(calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (I)
total) de una mezcla de monómeros A que consiste en
- (i)
- 65-100% en moles de una mezcla de
- (a)
- 10-98% en moles de un (met)acrilato de (ciclo)alquilo, del cual el grupo (ciclo)alquilo contiene 4-12 átomos de carbono,
- (b)
- 0-55% en moles de estireno,
- (c)
- 2-15% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
- (d)
- 0-20% en moles de un maleato y/o fumarato de di(ciclo)alquilo, del cual los grupos (ciclo)alquilo contienen 4-12 átomos de carbono,
siendo siempre la suma de los % en moles
indicados para los monómeros (a), (b), (c) y (d) 100% en moles,
y
- (ii)
- 0-35% en moles de un monómero mono- etilénicamente insaturado co-polimerizable diferente,
siendo siempre la suma de los % en moles
indicados para los componentes (i) y (ii) 100% en
moles,
y por co-polimerización en una
etapa posterior de
(2) 5-40 partes en peso
(calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (I)
total) de una mezcla de monómeros B consistente en
- (e)
- 1-10% en moles de ácido (met)acrílico,
- (f)
- 2-20% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo,
- (g)
- 0-55% en moles de estireno, y
- (h)
- 15-97% en moles de un monómero mono- etilénicamente insaturado co-polimerizable diferente,
siendo siempre la suma del % en moles indicado
para los monómeros (e), (f), (g), y (h) 100% en
moles,
estando los grupos ácido carboxílico derivados
del ácido (met)acrílico neutralizados al menos
parcialmente,
dando como resultado un polímero de adición no
reticulado I,
por lo cual la cantidad total de ácido
(met)acrílico en 100 partes del polímero de adición (I) total
es menor que 1,75% en peso, y
en la que
la dispersión polimérica (II) se prepara por
polimerización en emulsión, y se obtiene por
co-polimerización de
- (iii)
- 99,5-99,99 partes en peso (calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (II) total) de una mezcla de monómeros C consistente en
- (j)
- 10-80% en peso de (met)acrilato de (ciclo)alquilo,
- (k)
- 20-50% en peso de ácido (met)acrílico,
- (m)
- 0-20% en peso de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
- (n)
- 0-20% en peso de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente,
siendo siempre la suma de los % en peso indicados
para los monómeros (j), (k), (m), y (n) 100% en peso,
y
- (iv)
- 0,01-0,05 partes en peso (calculado sobre 100 partes en peso del polímero de adición (II) total) de un compuesto que tiene al menos dos grupos insaturados,
- estando los grupos ácido carboxílico derivados del ácido (met)acrílico neutralizados al menos parcialmente.
2. Una composición acuosa de revestimiento según
la reivindicación 1, caracterizada porque la mezcla de
monómeros A consiste en
- (i)
- 80-100% en moles de una mezcla de
- (e)
- 30-95% en moles de un (met)acrilato de (ciclo)alquilo, del cual el grupo (ciclo)alquilo contiene 4-12 átomos de carbono,
- (f)
- 0-50% en moles de estireno,
- (g)
- 5-12% en moles de (met)acrilato de hidroxialquilo, y
- (h)
- 0-8% en moles de un maleato y/o fumarato de di(ciclo)alquilo, del cual los grupos (ciclo)alquilo contienen 4-12 átomos de carbono, y
- (ii)
- 0-20% en moles de un monómero monoetilénicamente insaturado co-polimerizable diferente.
3. Una composición acuosa de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque la mezcla de monómeros B consiste en
(e) 5-8% en moles de ácido
(met)acrílico,
(f) 5-12% en moles de
(met)acrilato de hidroxialquilo,
(g) 0-30% en moles de estireno,
y
(h) 50-90% en moles de un
monómero monoetilénicamente insaturado
co-polimerizable diferente.
4. Una composición acuosa de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque la cantidad total de ácido
(met)acrílico en 100 partes del polímero de adición (I)
total está entre 0,5-1,4% en peso.
5. Una composición acuosa de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque la mezcla de monómeros C consiste en
(j) 50-70% en peso de
(met)acrilato de (ciclo)alquilo,
(k) 30-40% en peso de ácido
(met)acrílico
(m) 0-5% en peso de
(met)acrilato de hidroxialquilo, y
(n) 0-5% en peso de un monómero
monoetilénicamente insaturado co-polimerizable
diferente.
6. Una composición acuosa de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque la dispersión polimérica (II) se prepara
por polimerización en emulsión de
(iii) 99,85-99,95 partes en peso
de la mezcla de monómeros C y
(iv) 0,05-0,15 partes en peso de
un compuesto que tiene al menos dos grupos insaturados.
7. Una composición acuosa de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque el compuesto que tiene al menos dos
grupos insaturados tiene al menos un grupo alílico.
8. Una composición acuosa de revestimiento según
la reivindicación 7, caracterizada porque el compuesto que
tiene al menos dos grupos insaturados se selecciona entre ftalato de
dialilo, metacrilato de alilo, e isocianurato de trialilo.
9. Una composición acuosa de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque la composición aglutinante formadora de
película comprende, además de la dispersión alcalina del polímero
de adición de núcleo-corteza no hinchable (I), al
menos un material diluible en agua.
10. Una composición acuosa de revestimiento según
la reivindicación 9, caracterizada porque la composición
aglutinante formadora de película puede comprender de 0,1 a 99,9%
en peso de la dispersión alcalina del polímero de adición de
núcleo-corteza no hinchable (I), y de 99,9 a 0,1%
en peso de al menos un material diluible en agua, en la que la suma
de los % en peso indicados para la dispersión (I) y el(los)
material(es) diluible(s) en agua es siempre 100% en
peso.
11. Una composición acuosa de revestimiento según
las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizada porque el material
diluible en agua se selecciona entre resinas alquídicas,
poliésteres, poliuretanos, y mezclas de ellos.
12. Una composición acuosa de revestimiento según
la reivindicación 11, caracterizada porque el material
diluible en agua es poliuretano.
13. Una composición de capa base, que comprende
una composición acuosa de revestimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
14. El uso de la composición de capa base de la
reivindicación 13 en el reacabado de coches, el acabado de camiones,
autobuses, trenes, y aeroplanos, y el acabado de coches.
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