ES2218387T3 - Lacas en polvo endurecibles con radiacion y procedimiento para su aplicacion. - Google Patents

Lacas en polvo endurecibles con radiacion y procedimiento para su aplicacion.

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ES2218387T3 ES01907479T ES01907479T ES2218387T3 ES 2218387 T3 ES2218387 T3 ES 2218387T3 ES 01907479 T ES01907479 T ES 01907479T ES 01907479 T ES01907479 T ES 01907479T ES 2218387 T3 ES2218387 T3 ES 2218387T3
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Abstract

Lacas en polvo endurecibles mediante radiación de alta energía que contienen una resina de poliéster insaturada (A) y un reticulante polimérico (B) con grupos propenilo, butenilo y/o isoprenilo terminales y/o laterales con respecto a la cadena principal del polímero, presentando la resina de poliéster insaturada (A) y/o el reticulante polimérico (B) unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II. **(fórmulas)**.

Description

Lacas en polvo endurecibles con radiación y procedimiento para su aplicación.
La invención se refiere a lacas en polvo endurecibles con radiación de alta energía y a un procedimiento para revestir o lacar superficies con una laca en polvo de este tipo.
El revestimiento o lacado de todo tipo de sustratos con lacas en polvo endurecibles mediante radiación, preferentemente lacas en polvo endurecibles con UV, está adquiriendo un interés creciente. Se espera que la teórica separación del proceso de fusión y la reacción de endurecimiento presente mayores ventajas frente a los sistemas endurecibles de forma puramente térmica.
Sin embargo, al desarrollar de forma práctica estas lacas en polvo endurecibles con UV se ponen en evidencia una serie de problemas. En el caso de la mayoría de los polímeros, estos problemas se derivan esencialmente de la no consecución de la solidez de bloque del polvo deseada, por una parte, y de la obtención de la elasticidad necesaria para las películas de laca endurecidas, por otra. Si los polímeros que sirven de base para la laca en polvo endurecible con UV correspondiente se ajustan en un nivel de dureza suficientemente alto para obtener un polvo con solidez de bloque, las películas de laca resultantes después del endurecimiento son quebradizas.
La mayoría de las lacas en polvo endurecibles con UV conocidas se basan en sistemas de polímeros acrílica y/o vinílicamente insaturados. Un gran problema técnico en estos sistemas proviene del peligro potencial de una polimerización prematura de los componentes individuales activada térmicamente durante su producción y durante la elaboración de lacas listas para su uso, que generalmente se realiza en extrusoras de fusión. Un aspecto especialmente crítico es la fusión de los revestimientos aplicados antes de la reticulación debido a la radiación. Para ello es conveniente utilizar temperaturas lo más elevadas que sea posible para lograr viscosidades en fundido lo más bajas posible. En ensayos con sistemas acrílicamente insaturados se comprobó que, debido a esta polimerización prematura activada térmicamente, no se podía lograr el efecto de una mejor capacidad de nivelación esperado.
El documento DE-A-31 07 450 ha dado a conocer poliésteres insaturados con oligómeros del ciclopentadieno como grupos terminales, que se pueden utilizar en forma de soluciones en monómeros etilénicamente insaturados para producir moldes de objetos y revestimientos. Como monómeros etilénicamente insaturados se mencionan los monómeros vinílicos copolimerizables o mezclas de monómeros, como por ejemplo estireno, viniltolueno, divinilbenceno, ftalato de dialilo y metacrilato de metilo.
El documento EP-A-0 101 585 da a conocer resinas de poliéster insaturadas que se modifican mediante la adición de ciclopentadieno al doble enlace del poliéster y que después se disuelven en monómeros vinílicos.
En el documento EP-A-0 585 742 se combinan poliésteres cristalinos insaturados con acrilatos de poliuretano acrílicamente insaturados para aumentar la solidez de bloque.
El documento EP-A-0 636 669 describe mezclas de laca en polvo procedentes de poliésteres insaturados o poliacrilatos acrílicamente insaturados con reticulantes, en particular reticulantes de poliuretano, que están funcionalizados con éteres vinílicos, ésteres vinílicos o ésteres (met)acrílicos. En los ejemplos de estos documentos sólo se menciona una mezcla de un poliéster con un uretano de éter vinílico.
Además, el documento WO 99/14254 describe combinaciones de poliésteres insaturados, o poliacrilatos insaturados, con reticulantes, preferentemente poliuretanos, que están funcionalizados con un (poli)isocianato y éteres vinílicos o alcoholes insaturados.
Partiendo de este estado de la técnica, la invención tenía por objetivo poner a disposición lacas en polvo endurecibles mediante radiación de alta energía, preferentemente luz UV, que presentaran suficiente estabilidad térmica durante la aplicación, es decir, durante el proceso de fusión, y suficiente dureza con solidez de bloque, y no obstante produjeran películas de laca elásticas después del endurecimiento.
Este objetivo se resuelve mediante lacas en polvo que contienen una resina de poliéster insaturada (A) y un reticulante polimérico (B) con grupos propenilo, butenilo y/o isoprenilo terminales y/o laterales con respecto a la cadena principal del polímero, donde la resina de poliéster insaturada (A) y/o el reticulante polimérico (B) presentan unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II.
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Las nuevas lacas en polvo según la invención se pueden endurecer mediante radiación de alta energía, preferentemente luz UV, y se caracterizan principalmente por una excelente estabilidad de su viscosidad durante la producción de las resinas, que tiene lugar con la masa fundida, y en lo referente a la elaboración de las lacas, por unas propiedades extraordinarias de las mismas y por una menor sensibilidad al oxígeno durante el endurecimiento, el cual tiene lugar, preferentemente, a partir de la masa fundida. Las películas obtenidas después del endurecimiento presentan además una elasticidad extraordinaria.
En principio, las lacas en polvo según la invención también se pueden endurecer mediante calor gracias a iniciadores que suministran radicales térmicamente, tales como peróxidos, iniciadores azoicos o compuestos de C-C lábiles. En este contexto, es particularmente digna de mención una combinación de los dos métodos de endurecimiento arriba indicados, procedimiento que se ha dado a conocer con el nombre "dual curing" ("endurecimiento doble"). En este caso, primero se lleva a cabo el endurecimiento hasta un, así llamado, estado B, es decir, un estado de endurecimiento parcial. A continuación, el endurecimiento se interrumpe y se inicia de nuevo posteriormente mediante otro mecanismo.
Las nuevas lacas en polvo según la invención se caracterizan por una mejor capacidad de nivelación cuando se aplican sobre el sustrato a revestir o lacar. Gracias que estas lacas en polvo contienen diciclopentadieno se producen reactividades frente a UV extraordinariamente altas. Además, los poliésteres modificados con diciclopentadieno presentan una dureza con solidez de bloque suficiente.
Las resinas de poliéster (A) de las lacas en polvo según la invención consisten en resinas de poliéster insaturadas conocidas per se con unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II, que se derivan de diciclopentadieno (DCPD). Las resinas de poliéster se producen mediante métodos ya conocidos en el estado actual de la técnica; en general, mediante policondensación de compuestos hidroxilo multifuncionales con ácidos multifuncionales o con sus anhídridos y a altas temperaturas. Con frecuencia, resulta ventajoso partir de los ésteres de estos compuestos para obtener los poliésteres mediante transesterificación a alta temperatura, dado que estas reacciones de transesterificación se desarrollan con mayor facilidad y rapidez que la esterificación directa. El carácter insaturado de los poliésteres resulta de la utilización adicional de compuestos insaturados en el componente ácido y/o componentes alcohólicos insaturados, como por ejemplo alquendioles y/o alquendioles oxalquilados. Preferentemente, se obtienen resinas de poliéster insaturadas con ácido maleico o anhídrido de ácido maleico y/o ácido fumárico, dado que estos compuestos están disponibles técnicamente y resultan económicos. Además, mediante la utilización (adicional) de aminas multifuncionales se pueden obtener poliésteres con estructuras amida. También se pueden utilizar adicionalmente sustancias monofuncionales, por ejemplo para regular el peso molecular. A continuación se mencionan ejemplos de compuestos adecuados para la producción de las resinas de poliéster.
Estos compuestos adecuados son, por ejemplo:
Ácido adípico, ácido subérico, isómeros de ácido ftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido endometilentetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido trimelítico, ácido piromelítico, etilenglicol, polietilenglicoles, propilenglicol, polipropilenglicoles, isómeros de butanodiol, hexanodiol, neopentilglicol, trimetilolpropano, glicerina, pentaeritrita, bisfenol A, bisfenol A hidrogenado, polímeros polifuncionales de OH, como polibutadienos modificados con grupos hidroxilo o prepolímeros de poliuretano y resinas epóxido que portan grupos hidroxilo, sustancias naturales polifuncionales o sus productos de desintegración, como ácido graso de aceite de linaza, ácido graso de aceite de linaza dimérico o polimérico, aceite de ricino, ácido graso de aceite de ricino. Además de los compuestos mencionados a modo de ejemplo, para la producción de los poliésteres también son adecuados los compuestos de hidroxilo indicados más abajo en relación con los reticulantes poliméricos (B). La incorporación de estructuras amida e imida en resinas de poliéster se conoce por los documentos DE-A-15 700 273 y DE-A-17 200 323 por ejemplo. Con frecuencia, estas poliéster-amidas o poliéster-imidas pueden satisfacer determinados requisitos mejor que los poliésteres puros, por ejemplo en lo referente a la resistencia térmica.
Preferentemente, las unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II se incorporan en los ácidos carboxílicos \alpha,\beta-insaturados, o en sus anhídridos según el caso, a través de aductos de diciclopentadieno o sus oligómeros. Los aductos de anhídrido de ácido maleico y agua en DCPD según las Fórmulas generales III y/o IV son de fácil acceso.
2
Además de la resina de poliéster insaturada, el reticulante polimérico (B) también puede contener poliésteres saturados con unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II. Estos pueden ser incorporados, por ejemplo, a través de dihidrodiciclopentadienol según la Fórmula general V.
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De acuerdo con una forma de realización preferente de las lacas en polvo según la invención, el reticulante (B) presenta polímeros seleccionados entre poliésteres, poliuretanos o sus mezclas. En este caso, el reticulante presenta preferentemente grupos isoprenilo terminales y/o laterales, preferiblemente 3-metil-3-buteno.
Los poliuretanos con grupos isoprenilo se obtienen, por ejemplo, mediante utilización (adicional) de los siguientes isopentenoles (isoprenoles) disponibles en el mercado: 2-metil-3-buten-2-ol, 2-metil-2-buten-1-ol y preferentemente 3-metil-3-buten-1-ol. La cadena principal polimérica del reticulante puede ser lineal, presentar cualquier tipo de ramificación o poseer una estructura dentrímera. La cadena principal polimérica también puede presentar compuestos unidos a través C-C puramente y compuestos con grupos éter en la cadena. Algunos métodos para la producción de éteres 1-propenílicos se mencionan por ejemplo en J. V. Crivello y col. en "Macromolecular Engineering", Plenum Press, Nueva York, 1995. En el mercado se pueden obtener éteres propenílicos de polioles, como 1,6-di(1-propenoxi)decano o tetraetilenglicol di(1-propenil-éter). También se puede disponer de isocianato de isopropenilbencil-m-isopropilo, 1-propenil glicidil éter e isoprenol (3-metil-3-buten-1-ol). Los poliuretanos que presentan grupos alilo y/o crotilo terminales se pueden transformar en grupos propenilo o butenilo mediante la utilización adicional de alcohol alílico o crotílico con catalizadores de rutenio, por ejemplo (Crivello, Pol. Mat. Sc. y Eng. 1995, vol. 72, página 473).
Con los isocianatos y los éteres glicidílicos mencionados y con isoprenol se pueden producir polímeros funcionalizados de forma terminal. En este contexto se prefiere el isoprenol porque produce una excelente reactividad frente UV junto con la resina de poliéster insaturada (A) y es un producto comercial económico.
En principio, para la producción de los reticulantes (B) son adecuados todos los poliésteres y poliuretanos que se pueden preparar de acuerdo con las reglas generales conocidas. Son preferentes los poliuretanos de isocianatos y compuestos reactivos con los mismos, tales como compuestos hidroxilo o compuestos hidroxilo polifuncionales, especialmente en combinación con isoprenol. Los poliésteres prepoliméricos empleados para la producción de los reticulantes (B) se obtienen, en principio, tal como se indica para las resinas de poliéster insaturadas (A). La terminación reactiva se puede lograr por ejemplo mediante la utilización adicional de isocianato de isopropenilbencil-m-isopropilo, 1-propenil glicidil éter e isoprenol. En la producción de los reticulantes (B) también tienen una importancia especial los materiales oligoméricos y/o poliméricos, preferentemente compuestos de polihidroxilo, como poliéter-polioles, compuestos de hidroxilo etoxilados y/o propoxilados y politetrahidrofuranos. La utilización adicional de poliéster-polioles, por ejemplo del tipo policaprolactona, genera lacados con excelentes propiedades en cuanto a su resistencia a la intemperie, flexibilidad, adherencia, resistencia a las sustancias químicas y alta resistencia al amarilleo. También tienen importancia los compuestos de hidroxilo cicloalifáticos y aralifáticos, como por ejemplo bisfenol A hidrogenado, bisfenol A y compuestos derivados de bisfenol A, como dialcanoles de bisfenol A. En la producción de los poliuretanos utilizados para los reticulantes (B), el empleo adicional de melamina permite obtener materiales de excelente cristalización que, como reticulantes trifuncionales, generan lacados altamente reticulados con extraordinarias propiedades mecánicas, tales como resistencia al rayado y a la abrasión.
Entre los isocianatos empleados en la síntesis de reticulantes poliméricos (B) utilizando (adicionalmente) poliuretanos entran en consideración todos los materiales conocidos que poseen por término medio más de un grupo isocianato, por ejemplo isocianatos alifáticos, cicloalifáticos y/o aromáticos. También tienen una importancia especial los isocianatos polimerizados, por ejemplo a base de diisocianato de hexametileno o diisocianato de isoforona. También en este caso, la selección puede llevarse a cabo siguiendo los criterios conocidos por los especialistas en el campo de los uretanos. Por ejemplo, los isocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, como diisocianato de hexametileno o diisocianato de isoforona (IPDI), producen lacados especialmente resistentes a la intemperie, libres de amarilleo y resistentes a las sustancias químicas. En cambio, los isocianatos aromáticos, como isocianato de 4,4'-metilendi(fenilo) (MDI) y diisocianato de tolueno (TDI), producen lacados con excelentes propiedades mecánicas, pero tendentes al amarilleo por acción de la luz. Otro criterio de selección es el precio. Por ejemplo, en el caso de lacados en los que el color no tenga ninguna importancia se podrá dar preferencia a MDI, que es más barato, frente a IPDI, más caro.
Según sea la producción de los reticulantes (B) se pueden determinar en gran medida las propiedades finales de las lacas endurecidas. Los reticulantes lineales, sin grupos reactivos laterales y exclusivamente con grupos reactivos terminales dan como resultado una reticulación de mayor anchura de malla, con mayor longitud de arco de reticulación y mayor flexibilidad de las masas endurecidas. Los reticulantes altamente ramificados y/o altamente funcionalizados en posiciones laterales producen grandes densidades de reticulación y lacas duras o también quebradizas. Evidentemente, la dureza o flexibilidad no sólo depende del tipo de reticulante (B), sino también de la estructura de la resina de poliéster insaturada (A).
Las medidas especiales necesarias para la síntesis de los poliésteres insaturados (A) de las lacas en polvo según la invención referentes a los requisitos de dureza, elasticidad, viscosidad y punto de reblandecimiento, por ejemplo, se toman de acuerdo con las reglas conocidas por los especialistas. Por ejemplo, la elasticidad de las resinas de poliéster endurecidas puede variar según la longitud de cadena de los polioles o ácidos policarboxílicos utilizados. Las resinas de poliéster producidas con etilenglicol, butanodiol, hexanodiol o ácido adípico presentan mayor flexibilidad que, por ejemplo, las resinas de poliéster basadas en neopentilglicol o ácido ftálico. Las propiedades de los poliésteres insaturados (A) también se pueden controlar mediante la utilización adicional de compuestos polifuncionales que producen ramificaciones en las moléculas de poliéster. Estos compuestos polifuncionales son, por ejemplo, ácido trimelítico o trimetilolpropano.
De acuerdo con una forma de realización preferente, los poliésteres insaturados (A) y/o el reticulante (B) se emplean en su forma cristalina o parcialmente cristalina, ya que de este modo se obtienen polímeros con solidez de bloque, generalmente con un peso molecular bajo, que generan masas fundidas de baja viscosidad y resultan en lacados con una nivelación especialmente buena. Las reglas para conseguir el carácter cristalino de los polímeros son conocidas en sí por los especialistas. El carácter cristalino o parcialmente cristalino de poliuretanos o poliésteres se puede conseguir, por ejemplo, mediante la utilización adicional de compuestos lineales con un número par de carbonos, como glicol, butanodiol, hexanodiol, diisocianato de hexametileno.
La distribución de pesos moleculares también influye en la solidez de bloque y la viscosidad en fundido. Resulta favorable una distribución de pesos moleculares estrecha en caso de pesos moleculares bajos; es decir, en el rango de los oligómeros, siendo típica una distribución de 500 a 5.000. Las medidas a tomar para ajustar el peso molecular y obtener una distribución de pesos moleculares deseada en resinas de poliéster insaturadas y poliuretanos son conocidas per se.
No obstante, los poliésteres insaturados (A) y/o el reticulante polimérico (B) también pueden ser amorfos. En este caso, se eligen de tal modo que presenten una Tg >50ºC preferentemente, especialmente >80ºC.
En caso de que se combinen compuestos cristalinos y amorfos, por ejemplo un reticulante polimérico cristalino y de peso molecular bajo, de modo que se polimerice con un punto de fusión bajo, como poliésteres insaturados (A) son adecuados compuestos amorfos con Tg alta, tal como se ha mencionado anteriormente.
Mediante esta combinación también se pueden producir lacas en polvo con la suficiente dureza y con solidez de bloque.
Las lacas en polvo según la invención pueden además contener aditivos seleccionados de entre aceleradores del endurecimiento, fotoiniciadores, protectores solares, pigmentos, materiales de carga, compuestos que generan radicales bajo la acción del calor, otros aditivos habituales o cualquier mezcla de ellos.
Como fotoiniciadores entran en consideración aquellos compuestos conocidos, comercialmente disponibles, poco volátiles a la temperatura de fusión de las lacas. Seleccionando adecuadamente el fotoiniciador también se pueden obtener lacas endurecibles mediante UV pigmentadas. Los compuestos que presentan grupos aceptores de H unidos químicamente al poliéster (A) y/o al reticulante (B) se caracterizan por una reactividad frente a UV especialmente alta. Estos compuestos se pueden obtener mediante la utilización adicional de derivados de fenona reactivos, como hidroxibenzofenona, bishidroxibenzofenona o ácidos carboxílicos de benzofenona o sus anhídridos.
La invención también se refiere a un procedimiento para revestir o lacar sustratos con la laca en polvo según la invención. En este procedimiento, la laca en polvo se aplica sobre el sustrato, se funde sobre éste mediante calor, preferentemente mediante irradiación con luz IR cercano, y a continuación se endurece la masa en fusión, bien durante el enfriamiento o después del mismo, mediante irradiación con radiación de alta energía.
Como sustratos entran en consideración los materiales más diversos, como por ejemplo madera, plásticos, derivados de madera, metales, piedra y sustratos prelacados.
El procedimiento según la invención se puede modificar de la siguiente manera: la superficie del sustrato se reviste o se laca con la laca en polvo según la invención que contiene compuestos capaces de formar radicales bajo la acción de calor, combinándose el endurecimiento térmico y el endurecimiento con radiación de alta energía. De este modo en particular se puede llevar a cabo un endurecimiento en dos etapas que, como ya se ha mencionado anteriormente, se conoce como "dual curing". Por ejemplo, primero se realiza un endurecimiento térmico, con lo que la laca en polvo aplicada sobre el sustrato se reticula hasta un estado parcialmente endurecido, para ser endurecida por completo más adelante mediante radiación de alta energía. Opcionalmente, el procedimiento también se puede realizar en orden inverso, en cuyo caso primero se lleva a cabo una reticulación parcial con radiación de alta energía, para posteriormente endurecer la laca en polvo mediante calor. El endurecimiento mediante radiación de alta energía se puede combinar con cualquier otro mecanismo de endurecimiento además del endurecimiento térmico.
A continuación, la invención se explica más detalladamente mediante diversos ejemplos de realización.
Ejemplos
Compuesto 1
Ácido monocarboxílico según la fórmula III
Se pesan e introducen en un matraz dotado con agitador, calefacción y condensador de reflujo
710,81 g Diciclopentadieno al 93% (5,0 mol)
490,30 g Anhídrido de ácido maleico (5,0 mol)
La mezcla se calienta a 125ºC bajo una ligera corriente de nitrógeno y después se añaden mediante un embudo de goteo y a lo largo de una hora
95,00 g Agua (5,0 mol + 5 g)
y la mezcla se deja reaccionar a 125ºC durante una hora. Se obtiene un ácido monocarboxílico según la Fórmula V.
Ejemplo 1 Poliéster (A)
Se pesan e introducen en un matraz, dotado con agitador, calefacción y de un dispositivo de destilación
1.033,60 g Compuesto 1 (4,0 mol)
235,20 g Éter de anhídrido de ácido maleico (2,4 mol)
278,40 g Ácido fumárico (2,4 mol)
1.344,00 g Diciclohexanol-propano (5,6 mol)
630,00 g Poliol TP 70 (1,4 mol)
4,00 g Fascat 4201 (catalizador de esterificación)
0,50 g Hidroquinona
La mezcla se calienta rápidamente a 130ºC bajo una ligera corriente de nitrógeno. La temperatura se aumenta paulatinamente a 190ºC a lo largo de 4 horas y media y, durante este proceso, el agua de condensación formada se separa por destilación. La masa de resina fundida resultante se vierte sobre una lámina de aluminio y se solidifica al enfriarse. El poliéster tiene un índice de acidez 12 y una viscosidad de 48 Pas/130ºC y 31 Pas/140ºC. Es fácilmente triturable y los polvos presentan solidez de bloque.
Ejemplo 2 Reticulante (B) isopropenol terminal con fotoiniciador unido de forma copolimérica
Se pesan e introducen en un matraz dotado de agitador, calefacción y condensador de reflujo
1.000,00 g Acetato de etilo
123,84 g Diisocianato de hexametileno
32,00 g Diisocianato de toluileno
0,30 g Hidroquinona monometil éter
y se añaden conjuntamente, a una temperatura de aproximadamente 60ºC y a lo largo de 40 minutos,
27,00 g 1,4-Butanodiol
11,80 g Trimetilolpropano
39,60 g 4-hidroxibenzofenona
68,90 g Isoprenol (3-metil-3-buten-1-ol)
La agitación continúa durante 2 horas a aproximadamente 60ºC. A continuación, la mezcla se enfría y el precipitado formado se filtra y se seca. Se obtienen 285 g de un polvo blanco con un intervalo de reblandecimiento de 82 a 97ºC y una viscosidad de 1.077 mPas a 130ºC.
Ejemplo 3 Reticulante (B) con isoprenol terminal
Se pesan e introducen en un matraz dotado de agitador, calefacción y condensador de reflujo
1.000,00 g Acetato de etilo
123,84 g Diisocianato de hexametileno
32,00 g Diisocianato de toluileno
0,30 g Hidroquinona monometil éter
y se añaden conjuntamente, a una temperatura de aproximadamente 60ºC y a lo largo de 40 minutos,
36,00 g 1,4-Butanodiol
11,80 g Trimetilolpropano
68,90 g Isoprenol (3-metil-3-buten-1-ol)
La agitación continúa durante 2 horas a aproximadamente 60ºC. A continuación la mezcla se enfría y el precipitado formado se filtra y se seca. Se obtienen 237 g de un polvo blanco con un intervalo de reblandecimiento de 75 a 86ºC y una viscosidad de 658 mPas a 130ºC.
Ejemplo 4 Reticulante (B) con policaprolactona terminado con isoprenol
Se pesan e introducen en un matraz dotado con agitador, calefacción y condensador de reflujo
1.000,00 g Acetato de etilo
123,84 g Diisocianato de hexametileno
32,00 g Diisocianato de toluileno
0,30 g Hidroquinona monometil éter
y se añaden conjuntamente a una temperatura de aproximadamente 60ºC a lo largo de 40 minutos
31,50 g 1,4-Butanodiol
11,80 g Trimetilolpropano
23,00 g Capa 200 (Polycaprolation, Solvay)
68,90 g Isoprenol (3-metil-3-buten-1-ol)
La agitación continúa durante 2 horas a aproximadamente 60ºC. A continuación la mezcla se enfría y el precipitado formado se filtra y se seca. Se obtienen 228 g de un polvo blanco con un intervalo de reblandecimiento de 71 a 87ºC y una viscosidad de 486 mPas a 130ºC.
Preparación de muestras de laca en polvo
Se pesaron e introdujeron en un matraz pequeño dotado con agitador los componentes enumerados en la Tabla 1, se fundieron en baño de aceite a 120ºC bajo nitrógeno y se mezclaron durante 5 minutos. A continuación, las masas en fusión se vertieron sobre láminas de aluminio y se dejaron enfriar. En todos los casos se obtuvieron resinas duras que se molieron en un molino de laboratorio y a un tamaño de grano <40 \mum. La muestra con el reticulante según el Ejemplo 4 no se pudo moler hasta después de añadir algo de hielo seco. No obstante, todos los polvos presentaban solidez de bloque durante el almacenamiento a temperatura ambiente.
Ejemplo comparativo con VP 1 (Alftalat VAN 1743, poliéster de laca insaturado comercial sin grupos DCPD).
TABLA 1 Lacas en polvo utilizadas
Ejp. Nº Poliéster (A) Reticulante (B) Darocure 2954 Caracterización
1. 75 g VP1 25 g VB2 - (A) sin DCPD,
(B) con grupos fotoiniciadores
2. 75 g VP1 25 g VB2 3 g
3. 75 g VP1 25 g VB3 3 g (A) sin DCPD,
(B) sin grupos fotoiniciadores
4. 75 g VP1 25 g VB4 3 g (A) sin DCPD,
(B) sin grupos fotoiniciadores
con Capa
5. 75 g PA1 25 g VB2 - (A) con DCPD,
(B) con grupos fotoiniciadores
6. 75 g PA1 25 g VB2 3 g
7. 75 g PA1 25 g VB3 - (A) con DCPD,
(B) sin grupos
fotoiniciadores
8. 75 g PA1 25 g VB4 - (A) con DCPD,
(B) sin grupos fotoiniciadores
con Capa
Siendo:
PA1: el poliéster insaturado (A) preparado según el Ejemplo 1, y
VB2-4: los reticulantes (B) preparados según los Ejemplos 2-4, respectivamente.
A todas las muestras les fue añadido un 1% de Modaflow (agente auxiliar de nivelación) y un 0,5% de benzoína (agente auxiliar de desgasificación).
Ensayo de capacidad de endurecimiento y calidad de película de los Ejemplos
Sobre unas láminas pulidas embutidas se tamiza una cantidad suficiente de laca en polvo como para obtener espesores de película de aproximadamente 65 - 75 \mum después del endurecimiento. Los ensayos se realizaron sobre aquellas zonas lacadas de las placas de muestra que presentaban espesores comparables obtenidos según una nueva medición. Las placas de muestra se fundieron durante 3 minutos sobre una plancha calentadora regulable precalentada a 140ºC, después se abrió, durante el tiempo indicado, el diafragma deslizante de una lámpara de vapor de mercurio precalentada (Hönle UV 400, emisión máxima aproximadamente 365 nm, densidad de energía 38 mW/cm^{2}), a continuación se cerró de nuevo y las chapas se retiraron de la plancha calentadora. Los ensayos se realizaron después de almacenar las placas durante la noche a temperatura ambiente. Los resultados se indican en la Tabla 2.
TABLA 2 Resultados de ensayo
4
Siendo:
AC* Ensayo de acetona, carreras dobles hasta generar marcas visibles.
ESP* Erichsen Slow Penetration ISO 1520/DIN 53 156.
PH* Dureza pendular
GS* Adherencia de corte reticular ISO 2409/DIN 5313.
sol* La película de resina es completamente soluble en acetona.

Claims (13)

1. Lacas en polvo endurecibles mediante radiación de alta energía que contienen una resina de poliéster insaturada (A) y un reticulante polimérico (B) con grupos propenilo, butenilo y/o isoprenilo terminales y/o laterales con respecto a la cadena principal del polímero, presentando la resina de poliéster insaturada (A) y/o el reticulante polimérico (B) unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II.
6
2. Lacas en polvo según la reivindicación 1, caracterizadas porque las unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II han sido incorporadas a través de aductos de diciclopentadieno o sus oligómeros en ácidos carboxílicos \alpha,\beta-insaturados o sus anhídridos.
3. Lacas en polvo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque las unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II han sido incorporadas a través de aductos de diciclopentadieno o sus oligómeros en anhídrido de ácido maleico según las Fórmulas generales III y/o IV.
7
4. Lacas en polvo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque el reticulante (B), además de la resina de poliéster insaturada, contiene poliésteres saturados con unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II.
5. Lacas en polvo según la reivindicación 4, caracterizadas porque las unidades estructurales de Fórmulas generales I y/o II han sido incorporadas en los poliésteres saturados a través de un compuesto de Fórmula general V.
8
6. Lacas en polvo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque el reticulante (B) presenta polímeros seleccionados entre poliésteres, poliuretanos o sus mezclas.
7. Lacas en polvo según la reivindicación 6, caracterizadas porque el reticulante (B) presenta grupos isoprenilo terminales y/o laterales, preferentemente 3-metil-3-buteno.
8. Lacas en polvo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas porque adicionalmente contienen aditivos seleccionados entre aceleradores de endurecimiento, fotoiniciadores, protectores solares, pigmentos, materiales de carga, compuestos que forman radicales bajo la acción de calor, otros aditivos habituales o mezclas de los mismos.
9. Lacas en polvo según la reivindicación 8, caracterizadas porque contienen fotoiniciadores unidos químicamente a la resina de poliéster (A) y/o al reticulante (B).
10. Procedimiento para revestir o lacar superficies con una laca en polvo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la laca en polvo se aplica sobre el sustrato, se funde sobre éste mediante la aplicación de calor, preferentemente mediante irradiación con luz IR cercano y, a continuación, se endurece en la masa en fusión, bien durante el enfriamiento o después del mismo, mediante irradiación con radiación de alta energía.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la superficie de sustrato se reviste o se laca con una laca en polvo según la reivindicación 8 ó 9 que contiene compuestos que forman radicales bajo la acción de calor, combinándose el endurecimiento térmico y el endurecimiento con radiación de alta energía.
12. Procedimiento según la reivindicación 11 caracterizado por un endurecimiento en dos etapas, en el que la laca en polvo se reticula hasta un estado parcialmente endurecido mediante endurecimiento térmico y posteriormente se endurece por completo mediante endurecimiento con radiación de alta energía.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la laca en polvo primero se reticula parcialmente con radiación de alta energía y después se endurece por completo mediante endurecimiento térmico.
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