ES2227148T3 - Procedimiento para preparar dispersiones acuosas de laca en polvo (suspensiones espesas de polvo) y utilizacion de las mismas. - Google Patents
Procedimiento para preparar dispersiones acuosas de laca en polvo (suspensiones espesas de polvo) y utilizacion de las mismas.Info
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Abstract
Procedimiento para preparar una dispersión acuosa de laca en polvo (suspensión espesa de polvo), en el que: (1) como mínimo un ligante en estado líquido se emulsiona en un medio acuoso en un aparato de dispersión de coronas dentadas, (2) la emulsión resultante se deja enfriar, de modo que se forma una suspensión, y (3) la suspensión se filtra, presentando el aparato de dispersión de coronas dentadas como mínimo una disposición cilíndrica de al menos dos coronas de elementos de trituración giratorios en sentidos opuestos entre sí (estator y rotor), rodeada una por otra y asentadas sobre soportes, presentando el intersticio de trabajo resultante del movimiento relativo entre el estator y el rotor paredes que no se extienden paralelamente entre sí.
Description
Procedimiento para preparar dispersiones acuosas
de laca en polvo (suspensiones espesas de polvo) y utilización de
las mismas.
La presente invención se refiere a nuevas
dispersiones acuosas de laca en polvo o suspensiones espesas de
polvo. Además, la presente invención se refiere a un nuevo
procedimiento para preparar suspensiones espesas de polvo. La
presente invención también se refiere a la utilización de las nuevas
suspensiones espesas de polvo para producir revestimientos monocapa
o multicapa de coloración y/o de efecto decorativo para sustratos
imprimados y no imprimados.
Estas suspensiones espesas de polvo son
dispersiones acuosas estables de lacas en polvo. Las primeras
suspensiones espesas de polvo se prepararon suspendiendo lacas en
polvo en agua. El tamaño de partícula de la resina de laca en polvo
era de 0,5-80 \mum. Se podían conseguir
formulaciones de laca con un contenido en sólidos del
20-70%. Al contrario que en el caso de las lacas
acuosas, en las suspensiones espesas de polvo no es necesario añadir
ningún disolvente orgánico como agente de nivelación, ya que las
partículas de laca se pueden dispersar bien a través de la fase
acuosa después de la aplicación de la laca. Esto es posible porque,
en ese momento, las partículas de resina se encuentran en un medio
de viscosidad relativamente baja y, en consecuencia, disponen de
suficiente movilidad. En el proceso de ahornado subsiguiente, las
partículas de ligante y reticulante reaccionan entre sí, de modo que
esta movilidad se va perdiendo a medida se forma la estructura
reticular. Después del secado previo de una suspensión espesa de
polvo, ésta se puede considerar, simplificando, como una laca en
polvo. Sin embargo, en lo que respecta al tamaño de partícula de las
resinas, los sistemas se diferencian claramente entre sí, lo que se
refleja en un espesor de capa inferior (20-45
\mum) para la laca ahornada. En consecuencia, la ventaja de las
lacas en polvo, es decir, la separación temporal de masas en fusión
de las partículas de resina para formar una película lisa y la
reacción posterior para formar una estructura reticular cerrada,
también se encuentra en los sistemas de suspensión espesa de
polvo.
El documento alemán DE 196 52 813 A1 ha dado a
conocer lacas en polvo en forma de dispersiones acuosas, que están
esencialmente libres de disolventes orgánicos y se pueden procesar
con tecnologías de laca líquida, así como procedimientos para la
preparación de las mismas mediante emulsión en fusión. En este
procedimiento conocido, los ligantes, los reticulantes, y en caso
dado otros aditivos, se introducen en forma de masas resinosas en
fusión viscosas en los aparatos de dispersión, donde se dispersan
finamente en fase líquida. No obstante, los ingredientes también se
pueden mezclar entre sí de forma homogénea en estado líquido antes
de su dispersión en el aparato de dispersión, y después dispersarse
finamente en fase líquida en un segundo paso. A continuación, la
emulsión resultante se transforma por enfriamiento en una suspensión
con partículas sólidas finamente distribuidas. La ventaja esencial
de este procedimiento consiste en que se puede prescindir de los
costosos procesos de molienda, y en determinadas circunstancias
perjudiciales para las dispersiones, para ajustar el tamaño de
partícula necesario. Además, con ayuda de la emulsión en fusión se
pueden producir dispersiones de laca en polvo de partículas más
finas que después del proceso de molienda.
El objetivo de la presente invención consiste en
una nueva dispersión acuosa de laca en polvo (suspensión espesa de
polvo) que presente las ventajas conocidas de las suspensiones
espesas de polvo y que se pueda preparar mediante la emulsión en
fusión con poco aporte de energía.
En consecuencia se presenta un procedimiento para
preparar una dispersión acuosa de laca en polvo (suspensión espesa
de polvo), en el que:
- (1)
- como mínimo un ligante en estado líquido se emulsiona en medio acuoso en un aparato de dispersión de coronas dentadas,
- (2)
- la emulsión resultante se deja enfriar, de modo que se forma una suspensión, y
- (3)
- la suspensión se filtra,
y que está caracterizado porque el aparato de
dispersión de coronas dentadas presenta como mínimo una disposición
cilíndrica de como mínimo dos coronas de elementos de trituración
que giran en sentidos opuestos entre sí (estator y rotor), rodeada
una por otra y asentadas sobre soportes, donde el intersticio de
trabajo resultante del movimiento relativo entre el estator y el
rotor presenta paredes que no se extienden paralelamente entre
sí.
En lo sucesivo, la nueva dispersión acuosa de
laca en polvo (suspensión espesa de polvo) se denominará
"suspensión espesa de polvo según la invención".
Otros objetos de la invención se desprenden de la
descripción.
La suspensión espesa de polvo según la invención
se endurece físicamente.
En el marco de la presente invención, el concepto
"endurecimiento físico" se refiere al endurecimiento de una
capa de partículas de la suspensión espesa de polvo según la
invención mediante formación de película, teniendo lugar la
reticulación dentro del revestimiento mediante la formación de
enlaces de las moléculas poliméricas de los ligantes (con respecto a
este concepto, véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "Bindemittel",
páginas 73 y 74). O la formación de película tiene lugar a través de
la coalescencia de las partículas de ligante (véase Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998, "Härtung", páginas 274 y 275). Normalmente, para ello no
se requiere ningún reticulante. En caso dado, el endurecimiento
físico se puede mejorar mediante oxígeno atmosférico, calor o
irradiación con radiación actínica.
La suspensión espesa de polvo según la invención
es endurecible térmicamente. Puede ser autorreticulante o
reticulable por reticulación externa.
En el marco de la presente invención, el concepto
"autorreticulante" designa la propiedad de un ligante para
experimentar reacciones de reticulación consigo mismo. Para ello es
necesario que los ligantes ya contengan los dos tipos de grupos
funcionales reactivos complementarios necesarios para la
reticulación. En cambio, con el concepto "reticulable por
reticulación externa" se designan aquellos materiales de
revestimiento en los que uno de los grupos funcionales reactivos
complementarios se encuentra en el ligante y el otro se encuentra en
un endurecedor o reticulante. Para más detalles, véase Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998, "Härtung", páginas 274 a 276, en particular página 275,
parte inferior.
La suspensión espesa de polvo según la invención
es endurecible con radiación actínica.
En este contexto, el endurecimiento tiene lugar
mediante grupos que contienen enlaces que se activan con radiación
actínica. En el marco de la presente invención, por el concepto
"radiación actínica" se entiende radiación electromagnética,
como luz visible, radiación UV o radiación X, en particular
radiación UV, y radiación corpuscular, por ejemplo haz
electrónico.
La suspensión espesa de polvo según la invención
es endurecible térmicamente y con radiación actínica.
Cuando en una suspensión espesa de polvo se
emplean conjuntamente el endurecimiento térmico y el endurecimiento
con luz actínica, también se habla de "Dual Cure"
(endurecimiento doble) y "suspensión espesa de polvo Dual
Cure".
La suspensión espesa de polvo según la invención
consiste preferentemente en un sistema de un componente (1C).
En el marco de la presente invención, por el
concepto "sistema de un componente (1C)" se ha de entender una
suspensión espesa de polvo endurecible térmicamente o térmicamente y
con radiación actínica, en la que el ligante y el reticulante se
encuentran juntos en las partículas. Para ello es necesario que los
dos ingredientes no se reticulen entre sí hasta alcanzar altas
temperaturas y/o al irradiarlos con radiación actínica.
La suspensión espesa de polvo según la invención
es acuosa, es decir, las partículas sólidas contenidas en ella están
dispersas en un medio acuoso.
En el marco de la presente invención, por el
concepto "medio acuoso" se ha de entender agua pura o agua que
contiene compuestos de bajo peso molecular, oligoméricos o
poliméricos, líquidos, sólidos o gaseosos, inorgánicos u orgánicos
disueltos o dispersos, como por ejemplo los aditivos descritos más
abajo, en particular emulsionantes y/o agentes auxiliares de
dispersión. Es esencial que estos compuestos no anulen la naturaleza
acuosa del medio y/o que no conduzcan a emisiones orgánicas durante
el endurecimiento de la suspensión espesa de polvo según la
invención.
El contenido de partículas sólidas de la
suspensión espesa de polvo según la invención puede variar entre
márgenes muy amplios y se rige por las necesidades de cada caso
particular. Con preferencia, éste oscila entre un 5,0 y un 60,
preferentemente entre un 10 y un 55, especialmente entre un 15 y un
50, de forma totalmente preferente entre un 20 y un 45 y en
particular entre un 25 y un 40% en peso, en cada caso con respecto a
la cantidad total de suspensión espesa de polvo según la
invención.
Del mismo modo, el tamaño de partícula de la
suspensión espesa de polvo según la invención puede variar entre
amplios márgenes. Con preferencia oscila entre 0,1 y 100,
preferentemente entre 0,2 y 80, especialmente entre 0,3 y 60, de
forma totalmente preferente entre 0,4 y 40 y en particular entre 0,5
y 20 \mum. Para fines de aplicación especialmente exigentes, como
el lacado inicial de automóviles, tamaños de partícula de 3 a 10
\mum son especialmente ventajosos.
El ingrediente esencial de las partículas de la
suspensión espesa de polvo según la invención consiste en como
mínimo un ligante que de por sí es endurecible físicamente,
térmicamente, con radiación actínica y térmicamente y con radiación
actínica. En general está contenido en las partículas en una
cantidad entre un 5,0 y un 100, con preferencia entre un 6,0 y un
90, especialmente entre un 7,0 y un 85, de forma especialmente
preferente entre un 8,0 y un 80, de forma totalmente preferente
entre un 9,0 y un 75 y en particular entre un 10 y un 70% en peso,
en cada caso con respecto a la cantidad total de partículas.
Preferiblemente, el ligante presenta una
temperatura de transición vítrea superior a la temperatura ambiente,
preferentemente de 30 a 80ºC, especialmente de 40 a 70ºC, de forma
totalmente preferente de 40 a 60ºC y en particular de
aproximadamente 50ºC (medida con ayuda de Differential
Scanning Calorimetry (DSC) - calorimetría de
exploración diferencial).
El peso molecular del ligante puede variar entre
márgenes muy amplios. De acuerdo con la invención es preferible no
elegir un peso molecular demasiado alto para el ligante, ya que de
lo contrario pueden surgir problemas durante la formación de
película. Con preferencia, el peso molecular oscila entre 1.000 y
100.000, preferentemente entre 1.000 y 50.000, especialmente entre
1.000 y 30.000, de forma totalmente preferente entre 1.200 y 20.000
y en particular entre 1.500 y 10.000.
Los ligantes adecuados son, por ejemplo,
(co)polímeros estadísticos, alternados y/o a modo de bloque,
lineales y/o ramificados y/o a modo de peine, de monómeros
etilénicamente insaturados, o resinas de poliadición y/o resinas de
policondensación. Para más detalles con respecto a estos conceptos,
véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag,
Stuttgart, New York, 1998, página 457, "Polyaddition" y
"Polyadditionsharze (Polyaddukte)", páginas 463 y 464,
"Polykondensate", "Polykondensation" y
"Polykondensationsharze", y páginas 73 y 74,
"Bindemittel".
Los ligantes endurecibles térmicamente,
incluyendo los ligantes endurecibles térmicamente y con radiación
actínica, contienen grupos funcionales reactivos que pueden
experimentar reacciones de reticulación térmicas con grupos de su
clase o con grupos funcionales reactivos complementarios. En el caso
de los ligantes autorreticulantes, los propios ligantes contienen
estos grupos funcionales reactivos. En el caso de ligantes
reticulables por reticulación externa, los ligantes contienen como
mínimo uno de los tipos de grupos funcionales reactivos, y los
reticulantes contienen los grupos funcionales reactivos
complementarios a éstos.
La siguiente sinopsis muestra ejemplos de grupos
funcionales reactivos complementarios adecuados. En la sinopsis, la
variable R representa un grupo acíclico o alifático cíclico, un
grupo aromático y/o un grupo aromático-alifático
(aralifático); las variables R' y R'' representan grupos alifáticos
iguales o diferentes o están unidas entre sí formando un anillo
alifático o heteroalifático.
La elección de los grupos complementarios se
rige, en cada caso, considerando el requisito de que no deben
experimentar ninguna reacción no deseada durante el almacenamiento
de la suspensión espesa de polvo según la invención y/o no deben
obstaculizar o inhibir un endurecimiento adicional eventual con
radiación actínica, y, por otra parte, por la gama de temperaturas
en la que deba tener lugar la reticulación.
Preferentemente, en las suspensiones espesas de
polvo según la invención se utilizan temperaturas de reticulación de
100ºC a 180ºC. Por ello, en los ligantes se emplean preferentemente
grupos tio, hidroxilo, metilol, metilol éter,
N-metilol, N-alcoximetilamino,
imino, carbamato, alofanato y/o carboxilo, en particular grupos
carboxilo o hidroxilo, en especial grupos hidroxilo, y por otra
parte se utilizan reticulantes con grupos anhídrido, carboxilo,
epoxi, isocianato bloqueado, uretano, metilol, metilol éter,
N-metilol, N-alcoximetilamino,
siloxano, amino, hidroxilo y/o
beta-hidroxialquilamida, en particular grupos
isocianato bloqueados o grupos epoxi. Para la preparación de
ligantes autorreticulantes se utilizan preferentemente grupos
metilol, metilol éter, N-metilol o
N-alcoximetilamino.
Los ligantes endurecibles con radiación actínica,
incluyendo los ligantes "Dual Cure", contienen grupos que
presentan como mínimo un enlace activable con radiación actínica,
que se vuelve reactivo al ser irradiado con radiación actínica y
experimenta reacciones de polimerización y/o reacciones de
reticulación, que se desarrollan por mecanismos radicales y/o
iónicos, con otros enlaces activados de su misma clase. Los enlaces
adecuados son, por ejemplo, enlaces simples
carbono-hidrógeno o enlaces simples o dobles
carbono-carbono, carbono-oxígeno,
carbono-nitrógeno, carbono-fósforo o
carbono-silicio. Entre éstos, los enlaces dobles
carbono-carbono son especialmente ventajosos y por
ello se utilizan de forma totalmente preferente según la invención.
Para abreviar se denominan "enlaces dobles".
Los enlaces dobles especialmente adecuados están
contenidos por ejemplo en grupos (met)acrilato, etacrilato,
crotonato, cinamato, éter vinílico, éster vinílico,
diciclopentadienilo, norbornenilo, isoprenilo, isopropenilo, alilo o
butenilo; grupos diciclopentadienil éter, norbornenil éter,
isoprenil éter, isopropenil éter, alil éter o butenil éter, o grupos
éster diciclopentadienílico, norbornenílico, isoprenílico,
isopropenílico, alílico o butenílico. Entre éstos, los grupos
acrilato ofrecen ventajas muy especiales, por lo que se utilizan de
forma especialmente preferente.
En los documentos de patente DE 196 52 813 A1, DE
196 18 657 A1, DE 196 13 547 A1, DE 196 00 136 A1, US 5,379,947 A1,
DE 42 03 278 A1, EP 0 650 979 A1, EP 0 299 420 A1, DE 22 14 650 B1,
DE 27 49 576 B1, US 4,091,048 A1, US 3,781,379 A1, DE 24 36 186 A1,
US 4,064,161 A1, US 4,129,488 A1, EP 0 410 242 A1, EP 0 585 742 A1,
EP 636 669 A1, EP 0 650 978 A1, EP 0 650 985 A1, DE 44 13 436 A1 o
DE 196 00 147 A1, por ejemplo, se describen detalladamente ejemplos
de ligantes del tipo mencionado arriba.
Las partículas de la suspensión espesa de polvo
según la invención también pueden contener reticulantes que
presenten los grupos funcionales reactivos arriba descritos. Como
ejemplos se mencionan resinas aminoplásticas, tal como se describen
por ejemplo en Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, 1998, página 29, "Aminoharze", en el manual
"Lackadditive" de Johan Bieleman, Wiley-VCH,
Weinheim, New York, 1998, páginas 242 y siguientes, en el libro
"Paints, Coatings and Solvents", segunda edición completamente
revisada, Edit. D. Stoye y W. Freitag, Wiley-VCH,
Weinheim, New York, 1998, páginas 80 y siguientes, en los documentos
de patente US-A-4 710 542 A1 o
EP-B-0 245 700 A1 y en el artículo
de B. Singh y colaboradores "Carbamylmethylated Melamines, Novel
Crosslinkers for the Coatings Industry" en Advanced Organic
Coatings Science and Technology Series, 1991, tomo 13, páginas 193 a
207; compuestos o resinas con grupos carboxilo, tal como se
describen, por ejemplo, en el documento de patente DE 196 52 813 A1;
compuestos o resinas con grupos epóxido, tal como se describen, por
ejemplo, en los documentos de patente EP 0 299 420 A1, DE 22 14 650
B1, DE 27 49 576 B1, US 4,091,048 A1 o US 3,781,379 A1;
poliisocianatos bloqueados, tal como se describen, por ejemplo, en
los documentos de patente US 4,444,954 A1, DE 196 17 086 A1, DE 196
31 269 A1, EP 0 004 571 A1 o EP 0 582 051 A1; y/o
tris(alcoxicarbonilamino)triazinas, tal como se
describen en los documentos de patente US 4,939,213 A1, US 5,084,541
A1, US 5,288,865 A1 o EP 0 604 922 A1.
Cuando se utilizan reticulantes, su cantidad en
las partículas de la suspensión espesa de polvo según la invención
puede variar entre amplios márgenes. Principalmente se rige según la
funcionalidad de los ligantes y la densidad de reticulación que se
desee alcanzar en los revestimientos producidos con la suspensión
espesa de polvo según la invención. Preferentemente se utilizan las
cantidades de reticulantes conocidas por el estado anterior de la
técnica arriba indicado.
Las partículas de la suspensión espesa de polvo
según la invención pueden contener, además, como mínimo un aditivo
seleccionado de entre el grupo consistente en pigmentos colorantes
y/o de efecto decorativo, materiales de carga orgánicos o
inorgánicos, transparentes u opacos, nanopartículas, diluyentes
reactivos endurecibles térmicamente y/o con radiación actínica,
antioxidantes, absorbentes UV, agentes fotoprotectores, captadores
de radicales, iniciadores radicales termolábiles, catalizadores para
la reticulación térmica, fotoiniciadores, agentes de desaireación,
aditivos de deslizamiento, inhibidores de polimerización,
antiespumantes, emulsionantes, agentes humectantes y dispersantes,
agentes de adherencia, agentes de nivelación, agentes auxiliares
filmógenos, aditivos de control de reología (espesantes), productos
de apresto ignífugo, desecantes, secantes, agentes antiinjerto,
inhibidores de corrosión, ceras, biocidas, dispersiones acuosas, en
particular dispersiones acuosas de partículas gruesas, de
reticulantes y agentes acabado mate.
El tipo y la cantidad de los aditivos se rige por
el fin de aplicación de los revestimientos producidos con ayuda del
procedimiento según la invención.
Si la suspensión espesa de polvo según la
invención se emplea para producir lacados cubrientes lisos o lacados
base, contiene pigmentos de coloración y/o de efecto decorativo y,
en caso dado, materiales de carga opacos. En cambio, si la
suspensión espesa de polvo según la invención se utiliza para
producir lacados transparentes, que es su fin de aplicación
especialmente preferente, entonces naturalmente no contiene dichos
aditivos.
Los pigmentos de efecto decorativo adecuados son
por ejemplo pigmentos de copos metálicos, como bronces de aluminio
comercialmente disponibles, bronces de aluminio cromados según el
documento DE 36 36 183 A1, bronces de acero fino comercialmente
disponibles y pigmentos de efecto decorativo no metálicos, como por
ejemplo pigmentos de brillo perlino o de interferencia. Para más
detalles, véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, 1998, página 176, "Effektpigmente" y páginas 380 y 381
de
"Metalloxid-Glimmer-Pigmente"
hasta "Metallpigmente".
Como ejemplos de pigmentos de coloración
inorgánicos adecuados se mencionan: dióxido de titanio, óxidos de
hierro, amarillo sicotrans y hollín. Como ejemplos de pigmentos de
coloración orgánicos adecuados se mencionan: pigmentos tioíndigo,
azul indantreno, rojo cromoftal, naranja irgazin y verde heliogen.
Para más detalles, véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag, 1998, páginas 180 y 181, de
"Eisenblau-Pigmente" hasta
"Eisenoxidschwarz", páginas 451 a 453 de "Pigmente" hasta
"Pigmentsvolumenkonzentration", página 563
"Thioindigo-Pigmente" y página 567
"Titandioxid-Pigmente".
Como ejemplos de materiales de carga orgánicos e
inorgánicos adecuados se mencionan: creta, sulfato de calcio,
sulfato de bario, silicatos como talco o caolín, ácidos silícicos,
óxidos como hidróxido de aluminio o hidróxido de magnesio, o
materiales de carga orgánicos como fibras textiles, fibras de
celulosa, fibras de polietileno o serrín de madera. Para más
detalles, véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, 1998, páginas 250 y siguientes, "Füllstoffe".
Los diluyentes reactivos endurecibles
térmicamente adecuados son por ejemplo dietiloctanodioles isómeros
de posición o compuestos hiperramificados con grupos hidroxilo o
dendrímeros.
Los diluyentes reactivos endurecibles con
radiación actínica adecuados son por ejemplo los descritos en Römpp
Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New
York, 1998, en la página 491 bajo el epígrafe
"Reaktivverdünner".
Como ejemplos de agentes fotoprotectores
adecuados se mencionan: compuestos HALS, benzotriazoles u
oxalanilidas.
Como ejemplos de iniciadores radicales
termolábiles adecuados se mencionan: peróxidos de dialquilo,
hidroperóxidos, per-ésteres, azodinitrilos o iniciadores
disociadores de C-C.
Como ejemplos de catalizadores adecuados para la
reticulación se mencionan: dilaurato de
dibutil-estaño, óxido de
dibutil-estaño, decanoato de litio u octoato de
zinc, o sales fosfónicas de ácidos orgánicos o inorgánicos, tal como
se describen por ejemplo en los documentos de patente US 3,477,990
A1 o US-3,341,580 A1, compuestos de amonio
cuaternarios, aminas, imidazol o derivados de imidazol.
Como ejemplos de agentes de desaireación se
mencionan: diazadicicloundecano o benzoína.
Los emulsionantes adecuados son, por ejemplo,
emulsionantes iónicos, como alcanoles alcoxilados y polioles,
fenoles y alquilfenoles, o emulsionantes aniónicos como sales
alcalinas o sales amónicas de ácidos alcanoicos, ácidos
alcanosulfónicos, y ácidos sulfónicos de alcanoles alcoxilados y
polioles, fenoles y alquilfenoles.
Como ejemplos de humectantes adecuados se
mencionan: siloxanos, compuestos con contenido de flúor, semiésteres
de ácidos carboxílicos, ésteres de ácido fosfórico, ácidos
poliacrílicos y sus copolímeros o poliuretanos.
Un ejemplo de un agente de adherencia adecuado es
triciclodecanodimetanol.
Los agentes auxiliares filmógenos adecuados son
derivados de celulosa por ejemplo.
Los materiales de carga transparentes adecuados
son, por ejemplo, aquellos basados en dióxido de silicio, óxido de
aluminio u óxido de circonio; para más detalles, véase Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1998, páginas
250 a 252.
Los aditivos de control de reología adecuados
son, por ejemplo, los dados a conocer en los documentos de patente
WO 94/22968, EP 0 276 501 A1, EP 0 249 201 A1 o WO 97/12945;
micropartículas poliméricas reticuladas, tal como las dadas a
conocer en el documento EP 0 008 127 A1 por ejemplo; filosilicatos
inorgánicos, como silicatos de aluminio-magnesio,
filosilicatos de sodio-magnesio y de
sodio-magnesio-flúor-litio
de tipo montmorillonita; ácidos silícicos como aerosiles; o
polímeros sintéticos con grupos iónicos y/o de efecto asociativo,
como alcohol polivinílico, poli(met)acrilamida, ácido
poli(met)acrílico, polivinilpirrolidona, copolímeros
estireno-anhídrido maleico o
etileno-anhídrido maleico y sus derivados, o
uretanos etoxilados modificados de forma hidrófuga, tal como se
describen por ejemplo en el documento de patente DE 196 52 813 A1, o
poliacrilatos.
Un ejemplo de un agente de acabado mate adecuado
es el estearato de magnesio.
En el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, se
describen otros ejemplos de los aditivos anteriormente indicados así
como ejemplos de absorbentes UV, captadores de radicales, agentes de
nivelación, productos de apresto ignífugo, desecantes, secantes,
agentes antiinjerto, inhibidores de corrosión, biocidas y ceras
adecuados.
Los aditivos anteriormente descritos también
pueden estar incluidos en el medio acuoso, siempre que sean
adecuados para ello de acuerdo con su función habitual y conocida.
Para la suspensión espesa de polvo según la invención resulta
ventajoso que por ejemplo los espesantes y/o emulsionantes se
encuentren en el medio acuoso, es decir, esencialmente fuera de las
partículas sólidas.
Para la preparación de la suspensión espesa de
polvo según la invención, de acuerdo con la invención se funde como
mínimo un ligante y éste se conduce, en estado líquido, a un aparato
de dispersión de coronas dentadas, donde se emulsiona en el medio
acuoso.
La temperatura de la masa en fusión puede variar
entre márgenes muy amplios y se rige por la composición material de
los ligantes. En general se emplean temperaturas que no deterioren
térmicamente los ligantes. Con preferencia se utilizan temperaturas
de 110 a 200ºC, preferentemente de 115 a 180ºC y en particular de
120 a 160ºC. En este contexto se ha de procurar que las masas de
ligante en fusión se enfríen lo más rápidamente posible en el curso
del procedimiento según la invención para mantener al mínimo el
peligro de deterioro térmico. Por consiguiente, los especialistas
pueden determinar de forma sencilla el intervalo
temperatura-tiempo adecuado para cada caso
individual en base a sus conocimientos técnicos generales, y en caso
dado recurriendo a ensayos orientativos.
Si se utiliza adicionalmente como mínimo un
reticulante y/o como mínimo un aditivo para preparar la suspensión
espesa de polvo según la invención, todos los ingredientes se funden
individualmente y se llevan al aparato de dispersión de coronas
dentadas, donde son emulsionados en el medio acuoso.
En otra variante del procedimiento según la
invención, las masas en fusión de los ingredientes primero se
introducen y homogeneizan en un mezclador estático habitual y
conocido. Los mezcladores adecuados son los de tipo Sulzer por
ejemplo, vendidos por la firma Sulzer Chemtech GmbH.
En este caso, en lo que respecta al intervalo
temperatura-tiempo utilizado es también aplicable lo
anteriormente dicho, añadiéndose como condición básica adicional el
que se ha de evitar la reacción prematura de los ligantes con los
reticulantes.
De acuerdo con la invención, el aparato de
dispersión de coronas dentadas presenta como mínimo una disposición
cilíndrica de al menos dos coronas de elementos de trituración que
giran en sentidos opuestos entre sí (estator y rotor), rodeada una
por otra y asentadas sobre soportes, presentando el intersticio de
trabajo resultante del movimiento relativo entre el estator y el
rotor paredes que no se extienden paralelamente entre sí. De acuerdo
con la invención, resulta ventajoso que el rotor gire en el sentido
de un intersticio de trabajo que se abre. En el documento de patente
EP 0 648 537 A1 se describen detalladamente ejemplos de aparatos de
dispersión de coronas dentadas adecuados a utilizar según la
invención. Se venden bajo el nombre comercial
"K-Generatoren" de la firma Kinematica AG,
Lucerna, Suiza.
Después de la dispersión, la emulsión se enfría
rápidamente, de modo que se forma una suspensión. Para ello se
utilizan preferentemente los métodos descritos en el documento DE
196 52 813 A1, columna 8, renglones 9 a 17.
Las partículas líquidas se solidifican por
enfriamiento, con lo que resulta una suspensión. Ésta se filtra.
Para ello se utilizan los dispositivos de filtración y los filtros
habituales y conocidos, tal como los considerados también para la
filtración de suspensiones espesas de polvo conocidas. La abertura
de malla puede variar entre amplios márgenes y se rige
principalmente por el tamaño de partícula y la distribución
granulométrica de las partículas de la suspensión. En consecuencia,
los especialistas pueden determinar de forma sencilla el filtro
adecuado en base a este parámetro físico. Los filtros adecuados son,
por ejemplo, filtros de bolsa. Éstos se pueden obtener en el mercado
bajo las marcas Pong® o Cuno®. Preferentemente se utilizan filtros
de bolsa con aberturas de malla de 10 a 50 \mum, por ejemplo Pong®
10 a Pong® 50.
La suspensión espesa de polvo según la invención
obtenida sirve para producir lacados transparentes y lacados de
coloración y/o de efecto decorativo monocapa y multicapa, en
particular lacados transparentes, sobre sustratos imprimados o no
imprimados.
Como sustratos entran en consideración todas las
superficies lacables que no se deterioren por el endurecimiento
térmico y/o por radiación actínica de de los lacados aplicados sobre
ellos, por ejemplo metales, plásticos, madera, cerámica, piedra,
material textil, materiales compuestos de fibras, cuero, vidrio,
fibras de vidrio, lana de vidrio y lana mineral, o materiales de
construcción ligados con minerales y resina, como placas de yeso y
cemento o tejas, y combinaciones de estos materiales. En
consecuencia, la suspensión espesa de polvo según la invención
también es adecuada para aplicaciones diferentes del lacado de
automóviles, en particular para el lacado de muebles y el lacado
industrial, incluyendo el "Coil Coating" (revestimiento de
bobinas) y el "Container Coating" (revestimiento de
contenedores). En el marco del lacado industrial, es adecuada para
el lacado de prácticamente todos los elementos de uso privado o
industrial, como radiadores, aparatos domésticos, piezas pequeñas de
metal como tornillos y tuercas, tapacubos, llantas o embalajes.
En caso de sustratos conductores eléctricos se
pueden emplear imprimaciones producidas de la forma usual y conocida
a partir de lacas de inmersión electroforética (LIE). Para ello
entran en consideración lacas de inmersión electroforética tanto
anódicas (LIA) como catódicas (LIC), pero preferentemente se
utilizan lacas de inmersión electroforética catódicas (LIC). En el
caso de metales, el sustrato también se puede someter a un
tratamiento superficial, por ejemplo galvanización o fosfatación o
anodización.
Principalmente en el lacado en serie de
automóviles, para el lacado de carrocerías o de partes de
carrocerías, sobre el lacado de inmersión electroforética (LIE)
totalmente endurecido o sólo secado se aplica un material de carga o
una imprimación protectora contra los golpes de piedras. Esta capa
de laca se endurece por completo bien de forma independiente o bien
conjuntamente con la capa de lacado de inmersión electroforética
subyacente. La capa de material de carga aplicada también se puede
someter únicamente a secado o endurecimiento parcial, para
endurecerla después por completo junto con las capas de laca
subyacentes, y en caso dado con la capa de inmersión electroforética
subyacente (procedimiento
húmedo-sobre-húmedo ampliado). En el
marco de la presente invención, el concepto "imprimación"
también incluye la combinación de lacado de inmersión
electroforética y lacado de material de carga o imprimación
protectora contra los golpes de piedras.
Con la suspensión espesa de polvo según la
invención también se pueden lacar plásticos imprimados o no
imprimados, como por ejemplo ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF,
MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PET, PMMA, PP,
PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM,
SMC, BMC, PP-EPDM y UP (abreviaturas según DIN
7728T1). Evidentemente, los plásticos a lacar también pueden ser
mezclas poliméricas, plásticos modificados o plásticos reforzados
con fibras. En caso de superficies de sustrato no funcionalizadas
y/o apolares, antes de ser revestidas éstas se pueden someter a un
tratamiento previo de forma conocida, como plasma o llameado, o se
puede aplicar una hidroimprimación.
La suspensión espesa de polvo según la invención
se puede aplicar directamente sobre los sustratos arriba descritos
para producir lacados monocapa, en particular lacados transparentes.
Sin embargo, la suspensión espesa de polvo según la invención
despliega sus especiales ventajas principalmente en la producción de
lacados multicapa.
Con este fin, en un primer paso de procedimiento,
sobre el sustrato imprimado o no imprimado se aplica una laca base
pigmentada endurecible física o térmicamente, y en caso dado con
radiación actínica, en particular una laca base acuosa, con lo que
resulta una capa de laca base. La laca base pigmentada puede
consistir en una suspensión espesa de polvo según la invención. No
obstante, de acuerdo con la invención resulta ventajoso utilizar
lacas base habituales y conocidas, en particular lacas base
acuosas.
Los documentos de patente EP 0 089 497 A1, WO
97/49745 o WO 97/49747 dan a conocer ejemplos de lacas base acuosas
adecuadas.
La aplicación de la laca base acuosa puede
realizarse mediante todos los métodos de aplicación habituales, como
por ejemplo pulverización, aplicación con rasqueta, aplicación a
brocha, vertido, inmersión, impregnación, aplicación gota a gota o
aplicación a rodillo. El sustrato a revestir puede permanecer
quieto, en cuyo caso se mueve el dispositivo o la instalación de
aplicación. No obstante, el sustrato a revestir, en particular una
bobina, se puede mover, en cuyo caso la instalación de aplicación
permanece quieta en relación con el sustrato o se mueve de forma
adecuada.
Preferentemente se utilizan métodos de aplicación
por pulverización, como por ejemplo pulverización por aire a
presión, pulverización sin aire, alta rotación, aplicación por
pulverización electrostática (ESTA), en caso dado junto con
aplicación por pulverización en caliente, como por ejemplo
pulverización con aire caliente. La aplicación se puede llevar a
cabo a temperaturas de como máximo 70ºC a 80ºC, de modo que se
obtengan las viscosidades de aplicación adecuadas sin que durante la
breve carga térmica se produzca ninguna modificación o deterioro del
material de revestimiento y su neblina de pulverización
("overspray") dado el caso reprocesable. Así, la pulverización
en caliente puede estar configurada de tal modo que la laca base
acuosa sólo se caliente muy brevemente en la boquilla de
pulverización o poco antes de llegar a ésta.
La cabina de pulverización utilizada para la
aplicación puede ser, por ejemplo, con circulación, en caso dado con
temperatura regulable, que actúa con un medio de absorción adecuado
para la neblina de pulverización, por ejemplo la propia laca base
acuosa.
Preferentemente, cuando la laca base acuosa
(también) es endurecible con radiación actínica, la aplicación se
lleva a cabo iluminando con luz visible, con una longitud de onda
superior a 550 \mum, o en exclusión de luz. De este modo se evitan
modificaciones o deterioros del material de la laca base acuosa y la
neblina de pulverización.
Evidentemente, los métodos de aplicación
anteriormente descritos también se pueden emplear en la producción
de las demás capas de laca, en particular de las capas de laca
transparente.
Después de su aplicación, la capa de laca base
acuosa se endurece físicamente, térmicamente o térmicamente y con
radiación actínica. Debido a su alto contenido en pigmentos, que
absorben y/o dispersan fuertemente la radiación actínica, la capa de
laca base acuosa se endurece física o térmicamente, pero con
preferencia térmicamente. Para ello preferentemente se utilizan los
métodos de endurecimiento físico o endurecimiento térmico descritos
más abajo, en caso dado complementados con los métodos de
endurecimiento con radiación actínica descritos más abajo.
El endurecimiento puede tener lugar directamente
después de la aplicación de la capa de laca base acuosa. En caso
dado también se pueden endurecer conjuntamente las capas de laca de
imprimación subyacentes y todavía no endurecidas por completo, en
particular la capa de material de carga.
Preferentemente, la capa de laca base acuosa no
se endurece, sino que únicamente se seca o endurece parcialmente. Es
decir, no reacciona ninguno de los grupos funcionales aptos para la
reticulación presentes o sólo se somete a reacción una parte de
ellos, aproximadamente hasta un 90%, preferentemente hasta un 80% y
en particular hasta un 70% en moles, o el endurecimiento físico aún
no se completa.
La capa de laca base acuosa o el lacado base
acuoso, en particular la capa de laca base acuosa, se sobrelaca con
una capa de laca transparente de la suspensión espesa de polvo según
la invención.
En general, la capa de laca base y la capa de
laca transparente se aplican con un espesor de capa húmeda tal que,
después de su endurecimiento, resulten capas con los espesores
necesarios y ventajosos para sus funciones correspondientes. En el
caso del lacado base, el espesor oscila entre 5 y 50,
preferentemente entre 5 y 40, de forma especialmente preferente
entre 5 y 30 y en particular entre 10 y 25 \mum, y en el caso del
lacado transparente el espesor oscila entre 10 y 100,
preferentemente entre 15 y 80, de forma especialmente preferente
entre 20 y 75 y en particular entre 25 y 70 \mum.
En una primera variante preferente, la capa de
laca transparente según la invención se endurece de forma
independiente. Esto presupone que las capas de laca subyacentes ya
están completamente endurecidas.
En una segunda variante preferente, la segunda
capa de laca transparente según la invención se endurece
conjuntamente con la capa de laca base y en caso dado con la capa de
material de carga subyacente.
El endurecimiento puede tener lugar después de un
tiempo de reposo determinado. Este tiempo de reposo puede tener una
duración de 30 segundos a 2 horas, preferentemente de 1 minuto a 1
hora y en particular de 1 minuto a 45 minutos. El tiempo de reposo
sirve, por ejemplo, para la nivelación y para la desgasificación de
la capa de laca transparente y para la evaporación de ingredientes
volátiles, como el agua. El tiempo de reposo se puede apoyar y/o
reducir con la aplicación de temperaturas elevadas, hasta 90ºC y/o
reduciendo la humedad del aire <10 g agua/kg aire, en particular
< 5 g/kg aire, siempre que esto no produzca ningún deterioro o
modificación de las capas de laca, por ejemplo una reticulación
completa prematura.
En una primera variante preferente, el
endurecimiento de la capa de laca transparente tiene lugar
exclusivamente con radiación actínica. En este caso se obtienen
efectos técnicos ventajosos si no se utiliza ningún fotoiniciador en
la laca transparente. Preferentemente, en esta variante la capa de
laca base acuosa ya está endurecida por completo o como mínimo
parcialmente.
En una segunda variante preferente, el
endurecimiento de la capa de laca transparente tiene lugar
térmicamente y con radiación actínica. Preferentemente, en esta
variante la capa de laca base acuosa no está endurecida o sólo lo
está parcialmente.
En una tercera variante preferente, el
endurecimiento de la capa de laca transparente tiene lugar
físicamente, en caso dado apoyado con calor y/o radiación actínica.
Preferentemente, en esta variante, la capa de laca base acuosa está
endurecida parcial o completamente.
En una cuarta variante preferente, el
endurecimiento de la capa de laca transparente tiene lugar de forma
exclusivamente térmica. Preferentemente, en esta variante, la capa
de laca base acuosa y en caso dado la capa de material de carga no
están endurecidas o sólo lo están parcialmente.
Preferentemente, el endurecimiento con radiación
actínica se lleva a cabo con radiación UV y/o de haz electrónico.
Con preferencia se utiliza una dosis de 1.000 a 2.000,
preferentemente de 1.100 a 1.900, de forma especialmente preferente
de 1.200 a 1.800, de forma totalmente preferente de 1.300 a 1.700 y
en particular de 1.400 a 1.600 mJ/cm^{2}. En caso dado, este
endurecimiento se puede complementar con radiación actínica de otras
fuentes de radiación. En el caso de haz electrónico preferentemente
se trabaja bajo atmósfera de gas inerte. Ésta se puede asegurar por
ejemplo conduciendo dióxido de carbono y/o nitrógeno directamente a
la superficie de la capa de laca transparente I. En caso de
endurecimiento con radiación UV también se puede trabajar bajo gas
inerte para evitar la formación de ozono.
Para el endurecimiento con radiación actínica se
emplean las fuentes de radiación y las medidas auxiliares ópticas
habituales y conocidas. Las fuentes de radiación adecuadas son, por
ejemplo, las lámparas de destellos de la firma VISIT, lámparas de
vapor de mercurio a alta o a baja presión, que en caso dado están
dotadas de plomo para abrir una ventana de radiación hasta 405 nm, o
fuentes de haz electrónico. Esta disposición es conocida en
principio y se puede adaptar a las circunstancias de la pieza de
trabajo y los parámetros de procedimiento. En caso de piezas de
trabajo con una forma complicada, como las previstas para
carrocerías de automóvil, las áreas no accesibles a la radiación
directa (áreas de sombra), como espacios huecos, pliegues y otros
destalonamientos condicionados por la construcción, se pueden
endurecer (parcialmente) con fuentes de radiación puntuales, fuentes
de radiación para superficies pequeñas o fuentes de radiación
omnidireccionales unidas a un dispositivo de desplazamiento
automático para la irradiación de espacios huecos o cantos.
Las instalaciones y condiciones de estos métodos
de endurecimiento se describen por ejemplo en R. Holmes, U. V. and
E. B. Curing Formulations for Printing Inks, Coatings and Paints,
SITA Technology, Academic Press, Londres, Reino Unido 1984.
El endurecimiento puede realizarse por etapas, es
decir con varias iluminaciones o irradiaciones con radiación
actínica. También se puede llevar a cabo de forma alternante, es
decir, el endurecimiento se realiza alternativamente con radiación
UV y haz electrónico.
El endurecimiento térmico tampoco presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que se
realiza de acuerdo con los métodos habituales y conocidos, como
calentamiento en un horno de ventilación forzada o irradiación con
lámparas IR o IRC (infrarrojo cercano).
Como en el caso del endurecimiento con radiación
actínica, el endurecimiento térmico también puede tener lugar por
etapas. Ventajosamente, el endurecimiento térmico se realiza a
temperaturas superiores a 100ºC. En general es recomendable no
superar temperaturas de 180ºC, preferentemente de 170ºC y en
particular de 155ºC.
Si se emplean conjuntamente el endurecimiento
térmico y el endurecimiento con radiación actínica, estos métodos se
pueden utilizar simultáneamente o de forma alternante. Si los dos
métodos de endurecimiento se utilizan de forma alternante, por
ejemplo se puede comenzar con endurecimiento térmico y terminar con
endurecimiento con radiación actínica. En otros casos puede resultar
ventajoso comenzar con el endurecimiento con radiación actínica y
terminar con el mismo.
Evidentemente, en el marco del procedimiento
según la invención, los métodos de endurecimiento anteriormente
descritos también se pueden emplear para el endurecimiento de las
demás capas de laca.
El lacado multicapa de coloración y/o de efecto
decorativo según la invención resultante también se puede revestir
adicionalmente con una capa de un material cerámico modificado
orgánicamente, tal como se puede obtener en el mercado por ejemplo
bajo la marca Ormocer®.
Por consiguiente, una ventaja especial de la
suspensión espesa de polvo según la invención, además de que su
método de producción es elegante y ahorra energía, consiste en que
tiene un campo de aplicación extraordinariamente amplio. Los lacados
monocapa o multicapa según la invención producidos con ella
presentan una adherencia excelente a los sustratos y una adherencia
excelente entre capas, una alta resistencia a las sustancias
químicas y a la intemperie y un aspecto óptico general
extraordinario. En consecuencia, los sustratos imprimados o no
imprimados revestidos con estos lacados tienen una vida útil
especialmente larga y un valor de utilidad especialmente alto, lo
que hace que sean especialmente atractivos para los fabricantes,
usuarios y consumidores finales.
Ejemplo de
Preparación
En un recipiente de reacción adecuado se cargaron
40 partes en peso de xileno y se calentaron a 130ºC. A esta carga
previa se le añadieron dosificadamente agitando y uniformemente, a
una temperatura de 130ºC durante 4 horas, mediante dos
alimentaciones individuales, por una parte una solución de iniciador
formada por 10 partes en peso de hexanoato de
terc-butilperetilo y 10 partes en peso de xileno, y
por otra parte una mezcla monomérica de 25 partes en peso de
estireno, 21 partes en peso de metacrilato de
n-butilo, 26 partes en peso de metacrilato de metilo
y 28 partes en peso de metacrilato de
2-hidroxipropilo. La mezcla de reacción resultante
se calentó a 160ºC y el disolvente se eliminó completamente por
destilación a 100 mbar. La masa de ligante en fusión caliente
resultante se sacó del recipiente de reacción. Una vez enfriada a
temperatura ambiente se obtuvo un sólido incoloro.
En un primer recipiente se cargó un
poliisocianato bloqueado comercial con
3,5-dimetilpirazol, a base de diisocianato de
isoforona con un contenido en NCO del 15,5% en peso.
En un segundo recipiente se cargaron 56,07 partes
en peso del ligante del Ejemplo de Preparación, 2 partes en peso de
un absorbente UV comercial (Tinuvin® 1130 de la firma Ciba Additive
GmbH), 0,9 partes en peso de un HALS comercial (Tinuvin® 144 de la
firma Ciba Additive GmbH), 0,4 partes en peso de un agente de
nivelación comercial (Additol® XK 490), 0,4 partes en peso de
benzoína y 0,5 partes en peso de óxido de
dibutil-estaño.
El contenido de los dos recipientes se calentó a
139ºC. A esta temperatura se producen masas en fusión cuya
viscosidad, de 10 mPas, permite su procesamiento posterior, en
particular su transporte.
Antes del transporte de las masas en fusión a
través de la instalación con el aparato de dispersión de coronas
dentadas a utilizar según la invención
("K-Generator" de la firma Kinematika AG,
Lucerna, Suiza), toda la instalación se calentó a 139ºC con vapor. A
continuación, las dos masas en fusión se dosificaron en un mezclador
Sulzer estático con bombas de alimentación volumétrica a través de
tubos de alimentación individuales con calefacción. A través del
flujo volumétrico de las bombas se ajustó una proporción
estequiométrica entre los grupos isocianato bloqueados y los grupos
hidroxilo. Las dos masas en fusión se mezclaron con dispersión
molecular en el mezclador estático en un plazo muy corto (<5,0
s). La masa en fusión homogénea resultante, que todavía presentaba
una temperatura superior al punto de fusión de los ingredientes, se
transportó a través de un tubo inyector a la zona de emulsión previa
del aparato de dispersión de coronas dentadas.
En la zona de emulsión previa se introdujo
dosificadamente y con una bomba de alimentación volumétrica una
solución acuosa consistente en 61 partes en peso de agua
desionizada, 1,6 partes en peso de un agente auxiliar de dispersión
comercial (Orotan® 731 de la firma Rohm & Haas), 0,2 partes en
peso de un antiespumante comercial (Troykyd® de la firma Troy Chemie
GmbH) y 0,4 partes en peso de un humectante comercial (Surfinol® TMN
6 de la firma Air Products & Chemicals). Antes de la
dosificación, la solución acuosa se había calentado a la temperatura
de procesado en un recipiente resistente a la presión.
Mediante aportación de energía con un primer
sistema de rotor-estator del aparato de dispersión
de coronas dentadas se generó una emulsión previa en la que la
solución acuosa constituía la fase continua. En otra zona del
aparato de dispersión de coronas dentadas, la emulsión previa se
trituró a un tamaño de partícula medio de entre 1 y 3 \mum con una
aportación de energía de entre 10^{7} y 10^{8} J/m^{3}. La
aportación de energía del sistema de rotor-estator
se ajustó a través de la anchura del intersticio de trabajo entre el
rotor y el estator, la geometría de los dientes del rotor y el
estator correspondientes, y la velocidad de giro.
Después de la dispersión, la emulsión se enfrió
rápidamente mediante inyección de agua desionizada fría. En
conjunto, las cantidades de agua desionizada para la emulsión previa
y el enfriamiento se calcularon de tal modo que la suspensión
resultante presentaba un contenido en sólidos de un 35% en peso con
respecto a la suspensión.
La suspensión se mezcló después con 1,8 partes en
peso de un espesante comercial (Acrysol® RM8 de la firma Rohm &
Haas) y se filtró con un filtro de 50 \mum.
Para producir los lacados multicapa según la
invención se fabricaron, de forma habitual y conocida, placas de
ensayo con unas dimensiones de 10 cm x 20 cm. Para ello se tomaron
unas placas de acero (chapas de carrocería), que estaban revestidas
con un lacado inmersión electroforética precipitado catódicamente
(LIC) y ahornado habitual y conocido, y se revistieron con un
material de carga de capa fina comercial (Ecoprime® de la firma BASF
Coatings AG). A continuación, la capa de material de carga
resultante se ventiló durante cinco minutos a 20ºC con una humedad
relativa del aire del 65% y se secó en un horno de ventilación
forzada durante cinco minutos a 80ºC. Las capas de material de carga
presentaban después un espesor de capa seca de 15 \mum.
Después de enfriar las placas de ensayo a 20ºC se
aplicó una laca base acuosa comercial (Ecostar® de la firma BASF
Coatings AG), que después se ventiló durante cinco minutos a 20ºC
con una humedad relativa del aire del 65% y se secó en un horno de
ventilación forzada durante cinco minutos a 80ºC, de modo que las
capas de laca base secas presentaban un espesor de capa seca de
aproximadamente 15 \mum.
Después de enfriar de nuevo las placas de ensayo
a 20ºC, las capas de laca base se revistieron con la suspensión
espesa de polvo según la invención de acuerdo con el Ejemplo 1. Las
capas de laca transparente de suspensión espesa de polvo resultantes
se ventilaron durante 3 minutos a 20ºC con una humedad relativa del
aire del 65% y se secaron en un horno de ventilación forzada durante
5 minutos a 60ºC.
Después de aplicar las tres capas, éstas se
ahornaron conjuntamente durante 30 minutos a 155ºC, con lo que se
obtuvo el lacado multicapa según la invención. El lacado
transparente presentaba un espesor de capa de 40 \mum. Era muy
brillante y presentaba una extraordinaria resistencia a los
disolventes (más de 100 pasadas dobles en el ensayo con metil etil
cetona sin deterioro) y una buena resistencia al agua de
condensación. La adhesión entre capas era muy buena.
Claims (10)
1. Procedimiento para preparar una dispersión
acuosa de laca en polvo (suspensión espesa de polvo), en el que:
- (1)
- como mínimo un ligante en estado líquido se emulsiona en un medio acuoso en un aparato de dispersión de coronas dentadas,
- (2)
- la emulsión resultante se deja enfriar, de modo que se forma una suspensión, y
- (3)
- la suspensión se filtra,
presentando el aparato de
dispersión de coronas dentadas como mínimo una disposición
cilíndrica de al menos dos coronas de elementos de trituración
giratorios en sentidos opuestos entre sí (estator y rotor), rodeada
una por otra y asentadas sobre soportes, presentando el intersticio
de trabajo resultante del movimiento relativo entre el estator y el
rotor paredes que no se extienden paralelamente entre
sí.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el rotor gira en el sentido de un
intersticio de trabajo que se abre.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el ligante se mezcla con como mínimo un
reticulante.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el ligante se
mezcla además con como mínimo un aditivo.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el ligante y el reticulante y/o el
aditivo se mezclan entre sí en estado líquido antes de introducirlos
en el aparato de dispersión de coronas dentadas.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la dispersión
acuosa de laca en polvo se endurece físicamente.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la dispersión
acuosa de laca en polvo se endurece térmicamente y/o con radiación
actínica.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque la dispersión acuosa de laca en polvo es
autorreticulante térmicamente o reticulable por reticulación
externa.
9. Utilización de las dispersiones acuosas de
laca en polvo preparadas según una de las reivindicaciones 1 a 8
para la producción de lacados transparentes y lacados de coloración
y/o de efecto decorativo monocapa y multicapa sobre sustratos
imprimados o no imprimados.
10. Utilización según la reivindicación 9,
caracterizada porque los sustratos consisten en carrocerías
de automóvil, piezas de carrocerías de automóvil, plásticos, muebles
y componentes industriales, incluyendo bobinas y contenedores.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10006673 | 2000-02-15 | ||
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