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.Info
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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.
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.
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.
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.
Compuesto
1
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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).
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.
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.
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.
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.
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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